Академик Александр Андреевич Расплетин принадлежит к когорте выдающихся ученых страны XX столетия в области радиотехники, телевидения и радиолокационных систем. Его имя вписано золотыми буквами в историю отечественной науки и оборонной промышленности.
Ко всем разработкам Расплетина можно применить эпитет «впервые». Под его руководством впервые были созданы коротковолновые радиостанции с кварцевыми генераторами, первые отечественные электронные телевизионные приемники, самолетные радиолокационные станции защиты «хвоста», станция наземной артиллерийской разведки.
Евгений Велихов
Издательство АО «Молодая гвардия», Москва, 2015
Особенности формирования СНР
Как строить радиолокатор, способный обеспечить точное наведение зенитных ракет на низколетящие цели? Схема с линейным сканированием пространства, принятая в С-75, для работы по целям, летящим вблизи земли, не годилась. Подсвет земли «лопатообразными» лучами, сканирующими пространство вокруг низколетящей цели, привёл бы к наложению мощных отражений от земли на эхо-сигналы цели.
В то же время отказываться от основы «разностного метода» управления наведением ракет – линейного сканирования пространства – не следовало. Его требовалось сохранить и при этом обеспечить возможно меньший подсвет земли зондирующим сигналом. Задача эта была решена следующим образом.
Сканирование пространства «лопатообразными» лучами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях использовалось только для приёма эхо-сигналов цели и сигналов ответчиков ракет. Зондирование же цели производилось узким «карандашным» лучом, формируемым отдельной антенной. Запрос ответчиков ракет осуществлялся, как и в С-75, по импульсной кодированной линии передачи команд с отдельной широкоугольной антенной.
Необходимость формирования узкого «карандашного» луча зондирования цели определила выбор рабочего диапазона длин волн радиолокатора. Им стал вдвое более коротковолновый, чем в С-75, – 3-сантиметровый. Были также приняты дополнительные меры по снижению уровня принимаемых радиолокатором остаточных отражений от земли и симметрировавшие их воздействие на управление ракетами в двух плоскостях, а именно: направление пеленгации цели (соответственно, «карандашного» луча подсвета) было смещено вниз относительно центра сканируемого сектора пространства, а само сканирование проводилось в направлениях, повёрнутых относительно горизонтального и вертикального на 45 градусов.
Воздействие зеркального отображения цели (возможность перехода радиолокатора с сопровождения истинной цели на её зеркальное изображение) парировалось специальными схемными приёмами в системе автосопровождения.
Поиск цели «карандашным», шириной 1,5 градуса, лучом осуществлялся: по углу места – сканированием в пределах +5 градусов с помощью растровой головки, по азимуту – поворотом всего антенного поста. Приём эхо-сигналов цели производился при этом на ту же антенну, которая формировала «карандашный» луч на передачу. В режиме автосопровождения этот же канал приёма сигналов использовался для слежения за целью по дальности: по нему от цели поступал непрерывный ряд, а не пачки эхо-сигналов.
При переходе в режим автосопровождения цели сканирование «карандашным» лучом прекращалось, а луч выставлялся в направление на цель и обеспечивал слежение за целью по данным угловых следящих систем. При этом слежение за целью и ракетой по угловым координатам осуществлялось по результатам обработки пачек импульсов (определение углового положения центра тяжести пачек), принимаемых сканирующими по углам антеннами.
Сканирование пространства «лопатообразными» лучами размерами 6 х 1 градус в двух взаимно перпендикулярных направлениях осуществлялось поочерёдно с помощью одного внутреннего сканера: каждой из половин оборота сканера соответствовало перемещение луча в нужной плоскости. Такая конструкция антенной системы позволяла минимизировать необходимый состав аппаратуры радиолокатора – обеспечить его работу (в отличие от систем С-25 и С-75) с одним передающим устройством.
При этом обеспечивался достаточно высокий темп (~20 герц) сканирования в каждой плоскости, необходимый для высокоточного наведения ракеты на цель. Величина сектора сканирования приёмных антенн была определена исходя из точности встреливания ракеты в сектор и равнялась 15 градусам. Выбранный сектор сканирования и достаточно широкие диаграммы направленности приёмных антенн обеспечили одновременное визирование цели и ракеты также и при выводе ракеты в точку встречи с целью.
Для того чтобы снизить влияние близко расположенных местных предметов и неровностей местности на дальность действия радиолокатора по низколетящим целям, его антенное устройство было поднято на высоту 6,5 метра.
Работа по низколетящим целям предъявляла особо жёсткие требования к качеству системы селекции движущихся целей (СДЦ). Проявившиеся к тому времени трудности в создании такой системы для С-75 с использованием потенциалоскопов заставили искать другое решение. Им стало построение системы СДЦ с применением линий задержки на твёрдых сплавах. Была обеспечена разработка новых линий задержек и разработана уникальная для того времени система СДЦ, обеспечившая в дальнейшем при испытаниях надёжную работу радиолокатора по сопровождению целей, летящих на малых высотах в условиях мощных отражений от подстилающей поверхности.
Конструктивно стрельбовый радиолокатор – станция наведения ракет СИР-125 состояла из антенного поста (АП) УНВ и аппаратной кабины (АК) УНК. Применение в СНР-125 достаточно высокочастотного 3-сантиметрового диапазона длин волн, прогрессивное техническое решение по обеспечению сканирования пространства двумя приёмными антеннами с помощью одного внутреннего сканера позволили существенно уменьшить размеры передающей и приёмной антенн, использовать одно передающее устройство и, как следствие, скомпоновать антенную головку таким образом, чтобы на ней разместились все антенны, включая передающую антенну радиолинии «земля – ракета» с шириной луча 10 градусов, передающее устройство, СВЧ приёмное устройство.
Такая компоновка исключила вращающееся сочленение в волноводном тракте между передатчиком и антенной, существенно сократила тракт. На антенной головке были также размещены электромеханические силовые приводы, обеспечивающие поворот антенной головки по азимуту и углу места. Управление приводами производилось дистанционно из аппаратной кабины УНК.
Для передачи в АК УНК сигналов цели и ракеты на промежуточной частоте, передачи из АК УНК сигналов управления работой антенного поста и необходимых синхроимпульсов и электропитающих напряжений в основании антенной головки был применён вращающийся токосъёмник.
Вся остальная аппаратура СНР-125 размещалась в полуприцепе – аппаратной кабине УНК. В аппаратной кабине УНК были размещены четыре рабочих места для боевого расчёта зенитного ракетного комплекса (ЗРК) с необходимыми средствами управления и индикации, а также аппаратура синхронизатора СНР-125, приёмных устройств усиления и обработки сигналов цели и ответчиков ракет, устройства СДЦ, координатных систем слежения за целью и ракетами, прибора пуска, счётно-решающего устройства для выработки команд управления полётом ракет, шифратора команд управления, устройства функционального контроля и тренировки операторов СНР, а также системы регистрации внутристанционной информации. Рабочие места командира ЗРК и оператора пуска ракет для удобства работы были выделены в отдельную группу.
Аппаратная кабина УНК с помощью кабельных комплектов соединялась с антенным постом, четырьмя пусковыми установками и средствами электроснабжения.
Ввиду небольшой дальности действия комплекса и, как следствие, малого подлётного времени в станцию наведения ракет СНР-125 была изначально заложена система автоматизированного пуска ракет (автоматизированный прибор пуска АПП-125), предназначенная для определения границ зоны поражения ЗРК, решения задачи пуска и определения координат точки встречи цели и ракеты.
При вхождении точки встречи в зону поражения АПП должен был автоматически производить пуск ракеты. Это перспективное решение неожиданно подверглось критике А. А. Расплетина, который после доклада конструкторов спросил: «Значит, если цель не вошла в зону, то пуск ракеты невозможен? – И, получив утвердительный ответ, сказал: – Так дело не пойдёт! Надо всегда иметь возможность пустить ракету». В результате АПП-125 был переделан таким образом, чтобы только давать разрешение на пуск, а офицер наведения мог пустить ракету в любой момент. И таких примеров было очень много.
Экспериментальный образец СНР-125 был полностью изготовлен в опытном производстве КБ-1. В аппаратуре СНР-125 впервые монтаж блоков был выполнен не объёмными проводниками, а в виде двухслойных печатных плат. В октябре 1958 года, после проведения на предприятии настроечных работ, он был перебазирован в ЛИИ им. Громова в Жуковский, на площадку, где ранее испытывались радиолокаторы систем С-25, С-75. В процессе испытаний в реальных условиях было получено полное функционирование всех устройств станции СНР-125 и проверены её основные технические характеристики.
Испытания экспериментального образца СНР-125 были завершены в апреле 1959 года, а в мае его перебазировали на полигон в Капустин Яр, а на его место на площадку в ЛИИ им. Громова в том же месяце был поставлен опытный образец СНР-125, который был изготовлен в опытном производстве предприятия в период с октября 1958-го по апрель 1959 года. В процессе его изготовления в аппаратуру станции были внесены многочисленные изменения по результатам контрольных испытаний экспериментального образца.
Для испытания комплекса С-125 на полигоне Капустин Яр был построен объект № 62, который включал в себя две инженерно оборудованные огневые позиции, в каждую из которых входил капонир, земляной вал которого был высотой 4-5 метров, диаметром порядка 20 метров и веером по фронту капонира четыре ровика для пусковых установок. В капонире размещалась кабина наведения ракет, антенный пост и дизель-электростанция. В одном из капониров был построен бункер с перископом от подводной лодки. Бункер предназначался для укрытия боевого расчёта в случае падения на огневую позицию сбитого самолёта-мишени. По предварительным расчётам, такая возможность не исключалась.
Предполётный контроль доработки элементов ракеты комплекса производился на технической позиции объекта № 30 и был возложен на подразделения, которые проводили испытания ракет предыдущих комплексов.
Разработка зенитной управляемой ракеты В-625 была поручена ОКБ Тушинского завода № 82. Эта работа стала первой для конструкторского коллектива, созданного в соответствии с приказом министра оборонной промышленности от 13 июля 1956 года. Руководителем ОКБ был назначен М. Г. Олло, ранее возглавлявший серийно-конструкторский отдел на заводе № 464 в Долгопрудном.
Общее руководство процессом создания ракеты в качестве главного конструктора В-625 было поручено осуществлять разработчику ракет для комплекса С-75 П. Д. Грушину, руководившему ОКБ-2 Министерства оборонной промышленности (в 1958 году ОКБ-2 было передано в ГКАТ).
В соответствии с техническим заданием В-625 должна была обладать следующими характеристиками: наклонная дальность активного полёта 12 километров, стартовая масса 700-750 килограммов, средняя скорость полёта 550-600 метров в секунду, масса боевой части 45 килограммов, манёвренность до 10-12 единиц.
Предложенная ОКБ завода № 82 ракета В-625 была двухступенчатой, и в её составе предполагалось использовать твердотопливные двигатели. Не обошлось и без новаторских решений: для В-625, первой среди отечественных зенитных ракет, была использована аэродинамическая схема «поворотное крыло». С целью уменьшения аэродинамического сопротивления корпус маршевой ступени был выполнен с большим удлинением.
В целом на уровне проекта молодой коллектив Тушинского КБ справился с поставленной задачей. Расчётные тактико-технические характеристики В-625 в основном отвечали заданным.
Ещё в главе «Система С-125»:
Особенности формирования СНР