Подсветить и уничтожить. Как развивались бортовые радары боевых самолетов

Автор: Николай Протопопов | Дата: 30 Июнь 2018

Быстро обнаружить подлетающую на сверхзвуковой скорости ракету, выявить точное местоположение атакующего вражеского самолета и нацелить оружие для ответного удара — бортовые радиолокационные системы стали главными помощниками летчиков в воздушном бою. Как устроены самые продвинутые радары и с чего начиналось "прозрение" боевой авиации.

Круговой обзор

Современные радиолокационные станции способны на многое. Например, радиолокационная станция "Ирбис" с пассивной фазированной антенной решеткой (ПФАР) многофункциональных сверхманевренных истребителей Су-35С обнаруживает воздушные объекты на расстоянии до 400 километров, сопровождает одновременно до 30 целей и наводит ракеты сразу на восемь из них. Причем делает это днем и ночью, в любых погодных условиях, при наличии естественных и искусственных радиопомех.

Но даже такие, казалось бы, совершенные системы, постепенно уступают место новым, более дорогим и сложным разработкам — радиолокационным станциям с активной фазированной антенной решеткой (АФАР). Здесь функции традиционной антенны выполняют сотни и даже тысячи небольших элементов, каждый из которых — одновременно и приемник, и передатчик радиосигнала.

"АФАР может работать сразу в нескольких диапазонах, чтобы с большей точностью определять тип цели с достаточно низкой поверхностью рассеивания, — рассказывает РИА Новости военный эксперт Алексей Леонков. — Это прежде всего средства воздушного нападения — ракеты класса "воздух — воздух", крылатые ракеты и самолеты, выполненные с применением технологий низкой радиолокационной заметности "стелс". Раньше такими антеннами оборудовались зенитные ракетные комплексы и системы, но теперь их ставят и на самолеты".

По его словам, в современном воздушном бою целей, которые необходимо "облучить" самолету, стало намного больше. При массовом залпе систем ПВО пилотам необходимо разобраться, с какой стороны летят ракеты, какого они класса, и определить местоположение каждой из них. Вся эта информация нужна для выработки правильной тактики и действий в течение нескольких секунд.

Наиболее полно такая схема реализована в новейшем российском истребителе пятого поколения Су-57, оборудованном принципиально новой бортовой станцией Н036 "Белка". Причем и РЛС, и система наведения оружия, и комплекс защиты истребителя сведены в единый контур. Более того, многие поверхности самолета представляют собой универсальные антенные системы. Самолет окружен радиолокационной "сферой", обеспечивающей круговой обзор на сотни километров и предоставляющей самую полную информацию об обстановке в воздухе и на земле.

Радиолокационные системы Су-57 выполняют функции разведки, активной радиолокации и радиоэлектронной борьбы. Пилоту не приходится маневрировать, чтобы контролировать обстановку слева, справа или сзади. Вся информация приходит к нему в автоматическом режиме, проецируется на шлем и на интерактивные стекла кабины.

CC BY-SA 3.0 / Allocer /

Прототип РЛС Н036 "Белка" для ПАК ФА на МАКС-2009

В лунном свете

Авиационные бортовые радары в Советском Союзе появились в начале 1940-х. С их помощью хотели повысить эффективность боевой авиации в условиях ночного боя или ограниченной видимости. За основу взяли принцип работы наземной радиолокационной станции "Редут", успешно опробованной во время советско-финской войны. Однако боевая авиация тогда все еще действовала по старинке, не применяя подобные "умные" устройства. Бомбардировщики определяли цели на земле визуально, пользуясь наземными ориентирами и штурманскими расчетами. А истребителям в ночных боях дорогу освещали зенитные прожекторы или же отраженный свет Луны.

Первую отечественную РЛС "Гнейс-1", работающую в сантиметровом диапазоне, советские инженеры создали в 1941-м. Она весила около пятисот килограммов и поместилась лишь на тяжелом пикирующем бомбардировщике Пе-2. РЛС обнаруживала самолеты на дальности всего в несколько километров. Для нее требовался оператор — летчик не мог одновременно управлять и самолетом, и радаром. С началом Великой Отечественной войны проектный институт эвакуировали на восток страны, возникли перебои с поставкой комплектующих, и работы застопорились.

Новый вариант станции "Гнейс-2", уже метрового диапазона, сконструировали в 1942-м. Летные заводские испытания проводились в сложной военной обстановке. Но все же инженерам удалось доработать РЛС до необходимых характеристик, и летом того же года станция успешно выдержала государственные испытания. Она была компактнее предшественницы, видела самолет противника на расстоянии трех с половиной километров и сопровождала его до сближения на дистанцию 300 метров.

В боевых условиях эти станции применялись при обороне Москвы, в Сталинградской битве, под Ленинградом. Специально под "Гнейс-2" сформировали Бреславльскую авиационную дивизию ночных перехватчиков. За годы войны построили более двухсот РЛС "Гнейс-2", получивших в ходе эксплуатации высокие оценки военных летчиков.

© РИА Новости / Анатолий Сергеев-Васильев

Пикирующий бомбардировщик "Пе-2"

На сверхзвуковых скоростях

С началом эры реактивной авиации вопросам радиолокации уделялось особое внимание. Каждый военный самолет по умолчанию оборудовался бортовыми радиолокационными станциями, уже считавшимися главной вспомогательной системой при выполнении боевых задач.

Конечно, бортовые РЛС совершенствовались параллельно с летательными аппаратами — становились компактнее, расширялся спектр возможностей. РЛС могли не только обнаруживать цель, но и сопровождать, наводить на нее ракетное вооружение. Появились различные метеолокаторы и радары, приспособленные для решения конкретных задач — обзора земной поверхности, поиска целей на море, заднего и бокового обзора.

Один из успешных проектов того времени — радиолокационная станция перехвата и прицеливания "Изумруд", широко применявшаяся на дозвуковых истребителях МиГ-15. Сантиметровый диапазон, мощность излучения передатчика — порядка 50-60 кВт. Дальность — 11 километров.

Для сверхзвуковых самолетов потребовались более совершенные и дальнобойные радиолокационные средства. Прорывной стала система управления вооружением "Сапфир-23" для истребителей МиГ-23. Радар находил воздушные цели в передней и задней полусфере в любых метеоусловиях на расстоянии до 20 километров, определял государственную принадлежность воздушного судна по системе "свой-чужой". Прицеливание летчику облегчала входящая в состав РЛС аналоговая вычислительная машина. Кроме того, на лобовом стекле высвечивалась информация с зонами пуска ракет и ошибками прицеливания.

© AP Photo

Советские истребители МиГ-15

Увидеть "невидимку"

Исследовательские и опытно-конструкторские работы в области радиолокации в России не прекращались даже в трудные для страны 1990-е. Отечественная школа радиостроения всегда занимала лидирующие позиции в мире.

Бортовые авиационные комплексы с АФАР считаются вершиной радиолокации. И сегодня конструкторы в первую очередь решают задачи, связанные с увеличением дальности обнаружения целей, сокращением времени импульсов передатчиков, совершенствованием характеристик и свойств материалов, оптимизацией монтажа конструкций.

Необходимо заниматься и противодействием комплексам радиоэлектронной борьбы. Самолет должен уметь противостоять радиоэлектронной атаке в одном диапазоне частот, одновременно обнаруживая и сопровождая цели в другом диапазоне. Причем в автоматическом режиме, чтобы летчик не занимался переключением каналов.

"Американцы сейчас признают, что Россия во многих вопросах радиолокации их опередила, — отмечает Леонков. — Они паникуют, например, из-за того, что РЛС боевой авиации США не соответствуют современным требованиям — наши летчики обнаруживают их самолеты первыми. К тому же разработки отечественных конструкторов пустили коту под хвост всю их программу "стелс". Еще первые МиГ-29 оборудовались станциями, видевшими как на ладони бомбардировщик B-2 Spirit на фоне земли. Все передовые технологии, так называемое летающее крыло, специальная обработка корпуса не принесли желаемых результатов".