Глава 10. Системы ПВО других стран

§ 1. Состояние и организация ПВО Англии. Системы "Бладхаунд" и "Файр Бригейд"

НАТО и его руководящие органы уже много лет работают над проблемой создания объединенной системы ПВО Западной Европы. Однако в этом отношении до сих пор эффективного решения не найдено. Объясняют это тем, что в этих странах имеются большие различия в экономических и политических факторах, в значительной мере препятствующих принятию приемлемого для всех стран решения. К ним относятся расходы на оборону, структурная схема командования и др.

В связи с этим Англия примерно с 1955-1956 гг. приступила к разработке собственной системы ПВО.

Военное командование Англии к этому времени пришло к заключению, что концепция построения кольцевой обороны отдельных жизненно важных объектов страны уже устарела и возникла необходимость в системе, которая способна отразить воздушный налет прежде, чем самолеты достигнут береговой черты Англии. При этом ставился вопрос об определенной степени автоматизации процессов управления и основной упор делался на применение управляемых снарядов класса "земля-воздух". Ответственность за ПВО страны была возложена на военно-воздушные силы, которым подчинены подразделения ЗУРС.

Принципы построения системы ПВО Англии были разработаны научно-исследовательским институтом по радиолокации в Малверне. Основными элементами этой системы ПВО являются:

- замкнутая сеть радиолокационных станций дальнего обнаружения для своевременного предупреждения о налете противника;

- радиолокационные станции тактического назначения, предназначенные для определения основных параметров движения цели и выдачи целеуказания;

- полуавтоматическая система обработки данных;

- радиолокационные станции сопровождения цели и наведения ЗУРС.

Сеть радиолокационного обнаружения целей состоит из радиолокационных станций дальнего обнаружения, установленных как вдоль берегов Англии, так ,и на территории европейских стран - союзников (в частности, в Западной Германии).

Рубеж дальнего обнаружения целей, летящих на высоте около 30 км, радиолокационными станциями, установленными на побережье, располагается на удалении 420 км от береговой черты. Граница зоны слежения за целями тактическими радиолокационными станциями удалена от берега на 150 км, а зона поражения - до 30-60 км.

Раньше в печати сообщалось, что в Англии проводились работы, направленные на обеспечение централизованного автоматического управления всей системой радиолокационного обнаружения. При этом предполагалось осуществить автоматическое сопровождение всех обнаруживаемых целей, данные о которых должны передаваться в центр управления на вычислительную машину. Здесь должны были производиться автоматическое опознавание целей, целераспределение и передача данных на пункты управления активными средствами. Однако о результатах этих работ в дальнейшем в открытой печати ничего не сообщалось.

Разработка ЗУРС в Англии началась более 10 лет назад. Многочисленные испытания позволили усовершенствовать как сами ЗУРС, так и системы управления ими настолько, что, по мнению английских специалистов, они более удовлетворяют требованиям ПВО Англии, чем американские системы. К ним относятся такие известные комплексы ЗУРС, как "Тандерберд", "Бладхаунд" и "Си Слаг".

ЗУРС "Бладхаунд" рассматривается военными специалистами как важнейшее оружие в системе ПВО Англии против пилотируемых самолетов как при защите отдельных объектов, так и при организации обороны территории страны в целом. В настоящее время имеется два варианта этого снаряда "Бладхаунд I" и "Бладхаунд II". Второй, более усовершенствованный вариант имеет повышенную вероятность поражения на большей высоте и дальности и большую эффективность действия по низко летящим самолетам. Снаряд "Бладхаунд" имеет следующие характеристики:

дальность действия: МкI > 100 км, МкII 160-180 км;

высота: МкI 18-24 км, МкII > 24 км;

скорость: МкI М = 2,5; МкII М > 3.

Комплексы ЗУРС "Бладхаунд" приняты на вооружение не только в Англии, но и в Швеции, правительство которой еще в 1959 г. заключило договор на поставку этих снарядов для своей системы ПВО.

Появление в Англии и в других странах НАТО истребителей-перехватчиков с высокими боевыми характеристиками, а также значительное совершенствование современной бомбардировочной авиации вызвали необходимость создания автоматизированной системы наведения истребителей. В соответствии с этими взглядами английская фирма "Эллиот Аутомейшн" по заказу ВВС Англии разработала полуавтоматическую систему управления истребителями ПВО "Файр Бригейд".

В связи с тем что к этому времени не было конкретных предложений о принятии на вооружение стран НАТО какой-либо единой системы ПВО, фирма "Эллиот" в 1961 г. предложила в качестве промежуточного решения принять на вооружение ее систему "Файр Бригейд", готовую для немедленного ввода в действие. Предложение изучается.

Система управления ЗУРС "Бладхаунд". Ракетный комплекс "Бладхаунд" с полуактивной системой наведения представляет собой часть системы ПВО, в которую входят радиолокационная станция дальнего обнаружения, радиолокационная станция сопровождения цели, радиолокационная станция облучения цели, пост наведения, стартовое оборудование, а также мастерские по сборке и обслуживанию аппаратуры. Комплекс разработан рядом английских фирм, основными из которых являются "Бристоль Эйркрафт" и "Ферранти". Подразделения ЗУРС "Бладхаунд" имеют структуру авиаполка, состоящего из трех огневых единиц (эскадрилий), которые в свою очередь делятся на звенья или батареи. Один ракетный комплекс обслуживает три батареи, в каждой из которых имеется несколько снарядов.

Схема связи между элементами комплекса ЗУРС "Бладхаунд" в системе ПВО показана на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Структурная схема системы управления ЗУРС 'Бладхаунд'

Радиолокационная станция дальнего обнаружения (рис. 10.2) является составной частью сети раннего обнаружения системы ПВО и в систему управления ЗУРС "Бладхаунд" непосредственно не входит. Последняя может работать с любой стандартной радиолокационной станцией дальнего обнаружения.

Рис. 10.2. Радиолокационная станция дальнего обнаружения в системе ПВО Англии (экспериментальный образец)

Радиолокационная станция сопровождения (тактическая РЛС) представляет собой трехкоординатную станцию с секторным обзором пространства, с полуавтоматическим съемом и высокой скоростью выдачи данных. Антенная система станции (рис. 10.3) состоит из двух антенн - передающей и приемной, разнесенных между собой Передающая антенна имеет апертуру около 15 м и формирует широкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости. Приемная антенна - линзовая с одиннадцатью приемными рупорами - формирует многолепестковую диаграмму, лепестки которой расположены один над другим по углу места. Определение угла места основано на сравнении амплитуд сигналов, принимаемых отдельными рупорами.

Рис. 10.3. Радиолокационная станция сопровождения системы управления ЗУРС 'Бладхаунд' (тактическая РЛС)

Радиолокационная станция облучения (рис. 10.4) с переменной частотой повторения (для обеспечения помехоустойчивости), известная под шифром Sting Ray, создает узкий луч, который после отражения от цели принимается антенной снаряда, расположенной в его носовой части. Станция облучения первоначально наводится на цель по данным тактической РЛС. В дальнейшем она сама автоматически следит за целью.

Рис. 10.4. Радиолакационная станция облучения цели Sting Ray

Пусковая установка рассчитана на запуск снарядов под углом 45° и перед пуском наводится на цель только по азимуту по данным станции облучения (рис. 10.5).

Рис. 10.5. Снаряд 'Бладхаунд' на пусковой установке

На снаряде "Бладхаунд" установлены гиростабилизированная приемная антенна, вычислительное устройство и другие элементы бортовой системы управления. Приемник снаряда настроен на частоту радиолокационной станции облучения своей батареи и сигналов от РЛС других батарей не принимает. Наведение снаряда осуществляется по методу пропорциональной навигации в трех измерениях.

Обработка всех данных о воздушной обстановке и управление процессом наведения снаряда осуществляется в посту наведения. Здесь накапливается, обрабатывается и отображается вся радиолокационная информация, поступающая от радиолокационных станций комплекса. Вычислительная машина поста в своем запоминающем устройстве наряду с другой информацией хранит координаты отдельных целей, что, с одной стороны, обеспечивает автоматическую прокладку на индикаторах курсов целей и, с другой, дает возможность представить картину воздушной обстановки в трех измерениях.

Структурная схема поста наведения комплекса ЗУРС "Бладхаунд" показана на рис. 10.6.

Рис. 10.6. Структурная схема поста наведения комплекса ЗУРС 'Бладхаунд'

Боевую работу поста наведения возглавляет командир поста (Operations controller), который одновременно поддерживает постоянную связь с другими подразделениями системы ПВО. У командира поста два помощника: один по радиолокации, другой по связи.

На рабочем месте командира поста имеются два индикатора кругового обзора, на одном из которых отображаются данные радиолокационной станции дальнего обнаружения, а на другом - данные станции сопровождения. При этом данные от станции дальнего обнаружения передаются в пост с помощью телевизионных средств.

Командир поста, пользуясь двумя индикаторами, должен своевременно обнаружить на индикаторе радиолокационной станции сопровождения цели, выделенные данному подразделению ЗУРС. Обнаружив назначенную ему цель, командир поста специальным ручным устройством подводит к отметке этой цели оптический кольцеобразный маркер, чем обеспечивает появление этой цели на индикаторе оператора по целераспределению. Оператор целераспределения таким же образом накладывает свой кольцеобразный маркер на поступившую к нему цель, в течение некоторого времени следит за ней, опознает ее, присваивает ей номер, вводит буквенный или цифровой признак принадлежности и, если возможно, дополняет ее данные другими характеристиками и путем нажатия кнопки всю эту информацию вводит в запоминающее устройство вычислительной машины. Одновременно с этим данная цель со всеми своими характеристиками отображается на большом планшете тактической обстановки и передается одной из групп управления оружием, которая теперь является ответственной за ее сопровождение и уничтожение.

Каждая группа управления оружием состоит из четырех операторов: офицера по целеуказанию, двух операторов сопровождения целей и оператора измерения высоты. Каждая группа сидит в своем ряду перед планшетом тактической обстановки.

Офицер по целеуказанию одну из назначенных ему целей передает оператору сопровождения, который должен обеспечить точное сопровождение этой цели. В это же время оператор измерения высоты с помощью специального визира пеленгует цель по углу места и этим самым вводит данные в вычислительную машину, которая автоматически определяет высоту цели.

Имея все необходимые сведения о данной, точно сопровождаемой цели, офицер по целеуказанию решает, когда цель должна быть атакована и каким снарядом. Затем он нажимает кнопку на своем пульте и антенна радиолокационной станции облучения поворачивается в направлении указанной цели и производит ее захват. После этого на планшете тактической обстановки рядом с отметкой данной цели появляется слово "захвачена". Синхронно с движением станции облучения движутся по азимуту пусковые установки выбранного снаряда. На постах управления запуском производится автоматическая предстартовая проверка снарядов. Результаты проверки индицируются сигнальными лампочками на пульте оператора управления запуском. По мере готовности оператор управления запуском нажатием кнопки на своем пульте управления производит пуск снаряда.

После поражения одной цели радиолокационная станция облучения может быть использована для атаки другой цели.

Система управления истребителями ПВО "Файр Бригейд". Система предназначена для наведения сверхзвуковых истребителей, имеющих скорость полета порядка М=2, на цели противника, летающие примерно с такой же скоростью. Система разработана фирмой "Эллиот", установлена на базе ВВС в Северной Англии и уже находится в эксплуатации.

Один комплект системы обеспечивает осуществление 12 перехватов одновременно. При обеспечении каждого перехвата система решает следующие частные задачи:

- в любой момент дает оператору ответ о целесообразности осуществления перехвата;

- дает оператору рекомендации о выборе наиболее подходящей авиабазы и наиболее подходящих типов истребителей для выполнения любого перехвата;

- вырабатывает все необходимые команды для обеспечения полета истребителя по оптимальной траектории (с возможностью изменения ее в ходе перехвата) до момента обнаружения цели бортовой РЛС истребителя и вырабатывает информацию об относительном положении цели и истребителя на последнем этапе перехвата;

- непрерывно рассчитывает количество топлива, которое истребитель должен иметь для возвращения на назначенный ему аэродром после успешного выполнения задачи;

- вырабатывает команды истребителю для возвращения его на назначенный ему аэродром;

- выдает информацию истребителю в форме, пригодной для передачи ее голосом или по линии передачи данных.

Система создана первоначально на базе электронной вычислительной машины "Эллиот 803", а позднее переведена на работу с ЭВМ "Эллиот 920", которая обеспечивает работу системы без специализированного оборудования обработки данных, появление которого ожидается только к концу 60-х годов.

Рис. 10.7. Функциональная схема системы управления истребителями ПВО 'Файр Бригейд': 1 - ЭВМ 'Эллиот 920'; 2 - радиолокационный высотомер; 3 - аппаратура управления обменом информации; 4 - РЛС обнаружения; 5 - оператор определения высоты; 6 - табло; 7 - клавиатура; 8 - оператор наведения; 9 - старший офицер наведения; 10 - промежуточные усилители; 11 - источники питания

Система "Файр Бригейд" состоит из следующих основных элементов (рис. 10.7 и 10.8);

- универсальной быстродействующей электронной цифровой вычислительной машины "Эллиот 920";

- аппаратуры управления внешним обменом информации;

- пультов боевого управления операторов с индикаторами кругового обзора, которым также придаются индикаторные табло и кнопочная клавиатура.

Рис. 10.8. Блок-схема системы 'Файр Бригейд': 1 - радиолокационный высотомер; 2 - РЛС обнаружения; 3 - блок целеуказания по азимуту; 4 - ЭВМ 'Эллиот 920'; 5 - аппаратура управления обменом информацией; 6 - оператор определения высоты; 7 - оператор наведения; 8 - старший офицер наведения

ЭВМ "Эллиот 920" является основной частью системы. Она имеет модульную конструкцию с широким применением печатного монтажа. Вычислительная машина имеет большое быстродействие, емкость ее памяти составляет либо 4096, либо 8192 18-разрядных слова. Габариты машины в зависимости от требований к емкости памяти и входным и выходным устройствам колеблются в пределах 0,085-0,113 м³. Машина работает в диапазоне температур 0-70° С, что достигается благодаря применению кремниевых транзисторов и диодов.

Аппаратура управления внешним обменом регулирует прохождение информации от ЭВМ "Эллиот 920" к другим элементам системы и обратно. В состав аппаратуры входят цепи управления, буферные регистры и источники питания. Здесь происходит расшифровка адреса, после чего информация направляется к назначенному устройству. Передача данных производится параллельным кодом по 18 проводам, из которых 11 занимает адресная информация.

В системе имеется пять пультов боевого управления: один - оператора определения высоты, один - старшего офицера наведения (старшего контролера) и три - операторов наведения. На каждом пульте управления установлены стандартный индикатор кругового обзора для отображения общей воздушной обстановки и различные средства сигнализации.

Специфическим устройством в аппаратуре отображения системы "Файр Бригейд" является табло (рис. 10.9). Табло представляет собой индикатор, на панели которого высвечивается вся информация, необходимая для обеспечения перехвата. Выдаваемая информация на табло отображается путем подсвета стандартных надписей на панели сигнальными лампочками изнутри. Для надежности подсветка производится двумя лампочками. Табло связаны с быстродействующими логическими схемами, которые обеспечивают обновление информации без заметного мигания. Вся информация об одном перехвате отображается за 1 сек.

Рис. 10.9. Табло индикации данных наведения в системе 'Файр Бригейд': 1 - зеленый; 2 - белый; 3 - красный; 4 - янтарный; 5 - желтый; 6 - набор высоты; 7 - маршевый полет; 8 - разгон; 9 - поворот; 10 - форсированный набор высоты; 11 - атака цели; 12 - конечный этап; 13 - возвращение; 14 - номер перехвата; 15 - новые данные; 16 - тип истребителя; 17 - номер аэродрома; 18 - позывной истребителя; 19 - сигнал ответчика; 20 - сигнал бедствия; 21 - скорость цели; 22 - команды наведения; 23 - время до встречи; 24 - скорость; 25 - курс; 26 - угловое отклонение; 27 - высота; 28 - относительная высота; 29 - дальность; 30 - количество горючего; 31 - аэродром возвращения; 32 - нет данных о высоте цели

Кнопочная клавиатура почти стандартна. Для затребования на индикатор необходимой информации нажимается соответствующая кнопка, которая, замыкая контакт, сообщает в машину шифр этой кнопки в двоичном коде, а следовательно, и значение требуемой информации. Программой машины предусмотрена возможность затребования с помощью одной кнопки нескольких значений информации при исключении двухзначности.

Все основные элементы системы размещаются в посту наведения. Расположение аппаратуры показано на рис. 10.10. Источниками информации о воздушной обстановке для системы "Файр Бригейд" могут служить либо трехкоординатные радиолокационные станции обнаружения, либо двухкоординатные станции, работающие в комбинации с радиолокационным высотомером.

Рис. 10.10. Схема расположения аппаратуры в посту наведения системы 'Файр Бригейд': 1 - старший офицер наведения; 2 - оператор определения высоты; 3 - оператор наведения; 4 - зал управления; 5 - вспомогательная аппаратура пультов; 6 - аппаратура управления обменом информацией; 7 - источник питания; 8 - промежуточные усилители; 9 - зал оборудования; 10 - ЭВМ 'Эллиот 920'

Работа системы происходит в следующей последовательности.

Старший оператор (главный контролер) наблюдает воздушную обстановку на своем индикаторе кругового обзора и отбирает цели для перехвата. Каждую выбранную цель он передает одному из операторов наведения путем наложения на отметку этой цели на экране индикатора специального кольцеобразного маркера. На экране индикатора выбранного оператора наведения на отметке той же цели воспроизводится такой же маркер.

Данные о положении данной цели вводятся в вычислительную машину либо с индикатора старшего оператора, либо оператора наведения путем наложения кольцеобразного маркера на две последовательные отметки данной цели и одновременного нажатия на соответствующие кнопки клавиатуры, связанной с индикатором.

После этого вычислительная машина сопровождает цель. Рассчитав скорость и курс, машина может предсказывать положение цели. Рассчитанное машиной упрежденное положение цели отображается на индикаторах старшего оператора и выбранного оператора наведения междускановым кольцеобразным маркером, который высвечивается в районе ожидаемой отметки цели приблизительно за 1 сек до ее появления. Если цель продолжает двигаться по прежнему курсу и с той же скоростью, то очередная отметка цели совпадает с появившимся до этого маркером. Несовпадение отметки цели с маркером указывает на изменение направления движения самолета или его скорости (или того и другого одновременно), что можно скорректировать ручным перемещением маркера и нажатием соответствующей кнопки на клавиатуре.

Информация о высоте может быть получена различным путем: от трехкоординатной станции обычным путем, от радиолокационного высотомера при выдаче ему предварительного целеуказания по азимуту. Целеуказание высотомеру автоматически выдает вычислительная машина, после того как оператор высоты на своем индикаторе совместит строб с определенной отметкой цели и нажмет соответствующую кнопку на клавиатуре. В машине предусмотрена схема, обеспечивающая определенную очередность измерения высоты целей.

После того как о цели получены все основные данные, оператор наведения нажатием соответствующих кнопок на клавиатуре от вычислительной машины получает информацию о том, возможен ли перехват в данном случае, какой тип истребителя и с каким вооружением является наиболее подходящим для уничтожения данной цели, с какой авиабазы поднять истребители и в какой точке произойдет перехват. Вся эта информация немедленно представляется на табло. Оператор наведения выбирает наивыгоднейший вариант и с помощью клавиатуры вводит в вычислительную машину подробную информацию об аэродроме, типе истребителя и его вооружении. Операция перехвата таким образом передается машине.

Как только истребитель поднялся в воздух и его отметка появилась на индикаторе, он так же, как и цель, с помощью маркера вводится в машину на сопровождение. Таким образом в системе осуществляется сопровождение своих истребителей и тех целей противника, которые подлежат перехвату.

Вычислительная машина, работая на основе запасенной информации о рекомендуемом профиле полета данного типа истребителя и упрежденной информации о положении цели, мгновенно выдает оператору все данные, необходимые для наведения истребителя на цель по оптимальной траектории полета.

На табло оператора наведения в процессе перехвата отображается информация, соответствующая каждому этапу перехвата.

В частности, на этапе сближения с целью (до момента обнаружения цели бортовой РЛС истребителя) отображается следующая информация:

- продолжает ли перехват оставаться целесообразным;

- подтверждение, что истребитель находится на этапе сближения;

- очередные критические точки в процессе перехвата: форсирование, поворот, набор высоты или пикирование, а также время, оставшееся до прихода в эти точки;

- команды, которые должны быть переданы на истребитель: курс, высота и скорость полета истребителя, а также данные о скорости цели;

- данные о наличии топлива.

На последнем этапе перехвата (от момента обнаружения цели бортовой РЛС до момента применения оружия) отображается:

- подтверждение, что истребитель находится на этапе атаки;

- взаимное расположение истребителя и цели, характеризующееся дальностью, относительной высотой, азимутом.

При желании оператор на любом этапе перехвата может запросить вычислительную машину выдать ему на отображение информацию, относящуюся не к данному, а к другому этапу.

На этапе возвращения на базу на табло отображаются:

- подтверждение, что истребитель находится на этапе возвращения на базу;

- команды (курс, высота, скорость полета) для направления истребителя в точку, где управление истребителем будет передано назначенной базе.

На табло, кроме того, отображаются позывной истребителя и отдельные параметры вектора бортовой РЛС перехвата (дальность, азимут и возвышение) с допусками на возможный маневр бомбардировщика во всех критических точках перехвата.

В случае опасности столкновения оператор наведения может дать летчику истребителя предупредительную команду, минуя вычислительную машину.

Согласно утверждению фирмы система "Файр Бригейд" имеет ряд достоинств: простота системы в действии, надежность в выполнении задачи, гибкость и возможность сопряжения с различными радиолокационными станциями обнаружения и другими системами ПВО. Недостатком системы является небольшое количество одновременных перехватов.

В печати сообщалось, что система "Файр Бригейд" при замене индикаторов и внесении поправок в программу вычислительной машины может быть использована для управления не только истребителями, но и другим оружием. Указывалось, что разрабатываются два других варианта этой системы: "Лайф Бригейд" и "Лайт Бригейд". Первая из них предназначается для наведения ЗУРС, а вторая является мобильным вариантом основной системы, допускающим переброску по воздуху. Эта система якобы сможет управлять восемью истребителями и четырьмя ЗУРС.