Техника и вооружение 2013 05

Новое рождение «Алтая»

В. И. Орлов

В связи с развалом СССР рухнула кооперация всей промышленности, в том числе и изготовителей радиолокационных комплексов (РЛК). Правдинский завод, как и многие предприятия, оказался в трудном положении и прекратил серийное производство РЛК. Он приступил к выпуску не свойственной ему продукции: автомобилей высокой проходимости (о них рассказывалось, например, в журнале «Техника и вооружение» № 7/2011 г.), загоризонтных РЛС, автономных радиозапросчиков. Осуществлялся ремонт старых РЛС и изготавливались станции других разработчиков, в том числе РЛС для космических войск типа «Воронеж». Чтобы как-то свести концы с концами, даже пришлось изготовить реквизит для съемки фильма «Сибирский цирюльник»: был разработан и собран комбайн «Цирюльник» для спиливания и обработки леса.

При ремонте радиолокационных комплексов, поступающих из воинских частей, было отмечено, что их прицепы и трансмиссия находятся в хорошем состоянии, так как использовались в стационарном режиме и не совершали больших переездов. Опорно-поворотные устройства и антенны оказались вполне надежными: после проверок по частным техническим условиям большинство их параметров были в норме. Учитывая ограниченность финансирования новых разработок, заказчик в лице Министерства обороны принял решение о модернизации РЛК, изготовленных Правдинским заводом, и радиовысотомеров, выпущенных ранее Запорожским заводом (Украина) и выработавших свой ресурс.

В 2002–2004 гг. коллектив Правдинского конструкторского бюро (ОАО «ПКБ») под руководством Л.П. Демяносова провел модернизацию РЛК боевого режима выпуска Правдинского радиозавода и радиовысотомеров Запорожского завода, которые выработали ресурс и частично потеряли элементную базу в связи с развалом СССР.

Главными идеологами проводимой работы были А.Г. Тихонычев, кандидат технических наук В.Д. Ястребов, А.П. Евсеев, доктор технических наук А.Г. Рындык, кандидат технических наук С.Б. Сидоров и А.А. Кузин.

Основными целями модернизации стали:

— обеспечение возможности проведения капитальных ремонтов РЛК за счет замены устаревшей аппаратуры (на снятых с производства электровакуумных приборах) на цифровую аппаратуру;

— улучшение характеристик обнаружения воздушных объектов;

— улучшение точности измерения координат за счет применения цифровой обработки радиолокационного сигнала;

— возможность измерения третьей координаты (высоты) воздушных объектов с использованием антенных систем РЛК «Алтай» (подробно о комплексе «Алтай» см. «ТиВ» № 4/2013 г.) без применения высотомеров ПРВ-13;

— повышение защищенности от активных, пассивных помех и несинхронных импульсных помех;

— обеспечение вторичной (траекторной) обработки информации о воздушных объектах;

— обеспечение возможности сопряжения с современными комплексами средств автоматизации (КСА) КП (ПУ);

— реализация двух режимов работы привода вращения антенно-поворотной кабины;

— улучшение эксплуатационных характеристик за счет автоматизации процессов обработки информации и использования цветных видеомониторов в качестве рабочих мест операторов (РМО), реализации автоматической системы контроля боеготовности РЛК и автоматизированной системы поиска неисправностей, повышения степени автоматизации управления системой автономного электропитания, уменьшения количества транспортных единиц и потребляемой РЛК мощности.

А.Г. Тихонычев.

В.Д.Ястребов.

Л.П. Демяносов.

А.П.Евсеев.

При модернизации рассмотрено 20 вариантов антенных систем, включая использование фазированных антенных решеток. Наиболее оптимальными оказались антенны РЛК «Алтай», разработанные В.Ф. Хотенко. Эти антенны применяли и другие предприятия — например, в РЛС «Перископ» изготовления Нижегородского завода «Электромаш» и в РЛС с активным ответом САЗО конструкции Санкт-Петербургского ВНИИРА. Изготавливаемые в последнее время РЛС 22Ж6М боевого режима, больших высот и дальностей после выработки ресурса эксплуатации были доработаны.

Усовершенствованная РЛС 22Ж6М вновь внешне стала выглядеть как «Алтай», хотя внутренне претерпели существенные изменения технический облик РЛС и ее основные системы. Дальномерная приемо-передающая кабина модернизированной РЛС 22Ж6ММ, как и кабина «Алтая», теперь включает две антенны с зеркальными отражателями и вынесенными облучателями.

В модернизированном РЛК 5Н87М одна дальномерная кабина и все высотомеры изъяли из состава комплекса (т. е. устранена «избыточность» аппаратуры, свойственная всем комплексам П-80 «Алтай» и 5Н87).

Модернизация также включала разработку новой антенной системы, состоящей из двух развернутых на 180° антенн, в которых используются штатные зеркала нижних углов РЛК «Алтай». Каждая из этих антенн стала формировать в угломестной плоскости диаграмму направленности шириной 8°.

Для обеспечения перекрытия по углу места требуемой зоны обзора у каждой антенны предусмотрена возможность электромеханического изменения угломестного положения с установкой в одно из четырех его фиксированных значений. Это позволило формировать зоны обзора различной конфигурации, а при установке обеих антенн в одно и то же угломестное положение — обеспечить увеличение темпа обновления информации о целях до 2,5 с, что, в свою очередь, существенно улучшает сопровождение высокоскоростных малоразмерных и маневрирующих целей.

Использование в каждой антенне специального многорупорного облучателя позволило сформировать два приемных канала антенны с разными распределениями фаз в апертуре антенны и реализовать измерение высоты воздушных объектов моноимпульсным фазовым методом. Достигнутая при этом точность измерения высоты целей является достаточной для решения возлагаемых на комплекс задач и позволила исключить из состава РЛК подвижные радиовысотомеры ПРВ-13. Они также были доработаны и стали выполнять функции автономных РЛС с достаточно высокими техническими характеристиками.

РЛС 22Ж6М до доработки имеет сходства с «Памиром» и совершенно не похожа на «Алтай».

Приемо-передающую кабину РЛС 22Ж6ММ после доработки трудно отличить от «Алтая».

Зоны обнаружения доработанных РЛС.

Доработанный технический пост РЛС 22Ж6ММ.

Технический пост до и после доработки.

Блок цифровой обработки сигналов.

Модернизация передающего устройства заключалась в расширении перечня автоматически контролируемых и корректируемых на прием параметров передатчика и в замене блока формирования зондирующего сигнала, выполненного на лампах, на блок с использованием твердотельных элементов, который обеспечивает формирование зондирующих сигналов с высокой стабильностью фазовых и амплитудных характеристик. Это позволило получить высокие точности измерения высоты полета воздушных объектов фазовым методом и повысить защищенность от пассивных помех.

Вся применявшаяся ранее аппаратура приемных каналов промежуточной частоты, систем помехозащиты, обнаружения и т. д. (более десяти шкафов) была полностью заменена на новую, выполненную на современной элементной базе в виде одного крейта (блока) цифровой обработки сигналов (ЦОС).

В модернизированном комплексе используются цифровые приемники, которые обеспечивают автоматическое выравнивание фазовых длин приемных каналов, что позволило получить высокую точность измерения высоты полета воздушных объектов фазовым методом. Реализованные на сигнальных процессорах современные алгоритмы обработки сигналов и помехозащиты (автокомпенсатор шумовых помех, критерийная обработка, нормировка, доплеровская фильтрация и др.) обеспечили высокие характеристики защиты от различных видов активных и пассивных помех и низкий уровень ложных тревог на выходе первичной обработки информации. Таким образом удалось реализовать в РЛК вторичную обработку информации с автоматическим захватом и сопровождением целей, а также обеспечить возможность сопряжения и работы с современными КСА КП (ПУ) без применения дополнительных пунктов съема информации. При необходимости информация также может выдаваться на удаленные (до 1 км) выносные рабочие места операторов, в том числе и штурманов наведения авиации. Кроме того, использовавшиеся ранее рабочие места операторов на электронно-лучевых трубках заменены на новые, выполненные на цветных мониторах.

Для повышения удобства работы боевого расчета на рабочих местах отображается информация функционально-диагностического контроля о техническом состоянии комплекса.

Корабельная твердотельная РЛС с активной фазированной антенной решеткой.

Твердотельная РЛС с вибраторной антенной решеткой, с клистронным передатчиком и ламповым модулятором.

Высокопотенциальная подвижная твердотельная РЛС с активной фазированной антенной решеткой.

Помимо модернизации радиолокационной аппаратуры, была проведена модернизация системы электроснабжения (СЭС) 5С85 на базе электростанции 5Е97 (5Е97М). Это позволило осуществлять ее эксплуатацию без постоянного присутствия обслуживающего персонала с возможностью дистанционного управления.

В результате проведенных доработок обеспечена возможность проведения ресурсовосстанавливающих ремонтов РЛК с продлением срока их эксплуатации до 10 лет. Кроме того, улучшен ряд тактико-технических характеристик, в том числе:

— увеличена дальность обнаружения в 1,08-1,12 раза при отсутствии помех и в 1,2–1,3 раза — в активных шумовых помехах;

— повышены точности измерения дальности (в 3,2–3,3 раза) и азимута (в 4,0–4,8 раза);

— повышена защищенность от активных шумовых (в 1,5–1,7 раза) и пассивных (в 1,8–1,9 раза) помех;

— увеличена производительность по выдаче трехкоординатной информации в 4–5 раз;

— реализована выдача трассовой информации и обеспечена возможность сопряжения с современными КСА КП (ПУ);

— увеличена надежность (средняя наработка на отказ увеличена более чем в 6 раз);

— уменьшено количество транспортных единиц (в 3,4 раза);

— уменьшено энергопотребление (в 2,5 раза).

Реализованные в модернизированном комплексе основные тактико-технические характеристики (за исключением мобильности) находятся на уровне требований, предъявляемых к современным РЛС такого класса. Это позволяет решать возлагаемые на РТВ ВВС задачи радиолокационного обеспечения с заданным качеством. Кроме этого, в период перевооружения армии обеспечивается плавный переход на новые РЛС без снижения боевой готовности радиотехнических подразделений войск ПВО.

Значительное сокращение количества аппаратуры в модернизированных комплексах позволяет в настоящее время создать и высокомобильный РЛК в частотном диапазоне «Алтая». Резерв уменьшения оборудования есть, нужно только желание заказчика, но, конечно, облик «Алтая» будет уже потерян полностью. Как ни грустно, но это наглядно видно на новых РЛС, изготовляемых Правдинским заводом. Однако при создании радиолокационных станций со сверхширокополосными сигналами облик «Алтая» может появиться вновь. Такова спираль исторического развития техники.