Самолетные радиолокационные станции (Инженер-подполковник В. Тимашев, кандидат технических наук)

Современные самолеты оснащены разнообразным радиолокационным оборудованием. Это оборудование позволяет экипажам ночью, в тумане и облаках на значительных расстояниях обнаруживать воздушные и наземные объекты и определять с большой точностью их координаты. С помощью радиолокационных станций удается осуществлять в сложных метеорологических условиях самолетовождение, точное бомбометание, воздушную стрельбу. Радиолокационные станции помогают летчикам в любой обстановке перехватывать и уничтожать воздушные цели, предотвращать столкновение самолетов в воздухе, заблаговременно обнаруживать препятствия - фронты грозовой облачности, горы и т. д.

Большинство самолетов радиолокационных станций работает на волнах, длина которых измеряется сантиметрами. Сантиметровые радиоволны распространяются подобно световым лучам, и поэтому предельная дальность действия самолетной радиолокационной станции ограничивается геометрическим горизонтом. С увеличением высоты полета дальность действия станции возрастает.

Основные части самолетной радиолокационной станции те же, что и наземной. Самолетная радиолокационная станция содержит передатчик, приемник, антенную систему, индикаторное устройство. Кроме этих частей, самолетная радиолокационная станция может иметь еще устройства, помогающие решать специальные задачи авиации. Отличие самолетных радиолокационных станций состоит также в уменьшенных габаритах и весе, а также в конструкции антенн. В самолетных радиолокационных станциях обычно применяются зеркальные (параболические) антенны с дипольным или рупорным излучателем, установленным в фокусе зеркала. Антенны радиолокационных станций располагаются на самолете в различных частях фюзеляжа. Чтобы эти антенны не создавали больших аэродинамических сопротивлений в полете, их закрывают специальными обтекателями, которые изготовляются из диэлектриков (изоляторов), легко пропускающих радиоволны.

На самолетах-истребителях в зависимости от их типов устанавливаются различные радиолокационные станции. Одни из истребителей имеют на своем борту радиодальномеры. С их помощью летчик может точно определять дальность воздушной цели. Эти данные автоматически поступают в счетно-решающее устройство стрелкового оптического прицела. Другой тип истребителя - одноместный или двухместный перехватчик - имеет на борту, как это показано на рис. 35, а, радиолокационную станцию поиска и прицеливания 1 с антенной 2. Подобная станция позволяет летчику обнаружить цель и вести по ней прицельную стрельбу не только днем, но и ночью, в сложных метеорологических условиях. Станция поиска и прицеливания имеет хорошую разрешающую способность по дальности и угловым координатам и высокую точность определения дальности и угловых координат цели.

Рис. 35. Расположение радиолокационных станций на самолетах: а - на самолете-перехватчике; б - на самолете-истребителе

Антенна такой самолетной радиолокационной станции излучает узкий, как правило, иглообразный пучок электромагнитной энергии (с телесным углом при вершине пучка порядка нескольких градусов), двигающийся в пространстве с большой скоростью по сложной траектории.

Радиолокационная станция самолета-истребителя обычно соединяется со специальным устройством, которое автоматически решает задачу прицеливания и вводит поправки в станцию в зависимости от условий ведения стрельбы и некоторых других данных. Летчику остается, маневрируя самолетом, передвинуть отметку изображения цели на экране индикатора в рамки, соответствующие определенной дальности, углам упреждения и прицеливания, и, нажимая на боевую кнопку, открыть огонь из пушек и пулеметов. Удерживая отметку в этих рамках, он автоматически обеспечивает ведение прицельного огня по самолету противника.

Радиолокационная станция истребителя может применяться в сочетании с наземной радиолокационной станцией дальнего обнаружения и наведения. Используя данные, полученные по радио с наземной станции, летчик выводит самолет в район цели и в радиусе действия самолетной радиолокационной станции начинает поиск цели, а затем и прицеливание. Обычно на земле работает не одна, а несколько наземных радиолокационных станций дальнего обнаружения и наведения, обеспечивающих обзор различных направлений в том или ином районе.

Любой современный истребитель может быть оборудован также радиолокационными станциями опознавания, состоящими из запросчиков и ответчиков. Примерное расположение станции опознавания 3 на самолете-истребителе показано на рис. 35, б.

Самолетный радиозапросчик представляет собой радиолокационную станцию, излучающую кодированные или некодированные сигналы запроса во всех направлениях и получающую кодированный ответ от своих самолетов и кораблей, оборудованных радиоответчиками. Ответчик системы опознавания включается при получении сигналов от запросчиков и дает им ответ. По этим ответам летчик и отличает свои самолеты от чужих.

Радиолокационное оборудование современного реактивного бомбардировщика гораздо более разнообразно, чем самолета-истребителя. Оно может состоять (рис. 35, б) из радиолокационного прицела 1 с антенной 2, используемого для бомбометания и самолетовождения, радиолокационной станции управления подвижным бортовым и хвостовым оружием 6, аппаратуры радиолокационного опознавания 3 и 4, радиолокационной станции 5, сигнализирующей летчику о приближении самолета сзади, а также из некоторых других типов радиолокационных станций.

Радиолокационный прицел для бомбометания обеспечивает поиск наземных целей и прицельное бомбометание по различным наземным объектам. Он позволяет производить бомбометание и самолетовождение в сложных метеорологических условиях, днем и ночью, при отсутствии видимости земли.

Антенная система радиолокационного прицела располагается в специальном обтекателе, в нижней части фюзеляжа самолета. Антенна, излучающая пучок электромагнитной энергии, равномерно вращается с небольшой скоростью вокруг вертикальной оси, перпендикулярной к оси симметрии самолета. Таким путем достигается облучение всех точек земной поверхности, расположенных в зоне действия радиолокационной станции.

В радиолокационных бомбоприцелах в качестве основного индикатора для наблюдения земной поверхности используется индикатор кругового обзора. Линия развертки, начинающаяся от центра экрана индикатора, равномерно вращается, повторяя вращение антенной системы. Таким образом, вращение линии развертки как бы имитирует движение пучка электромагнитной энергии в пространстве. При облучении земной поверхности на разных наклонных дальностях и азимутальных углах получается различная интенсивность отраженных сигналов в зависимости от характера местности.

Различные точки земной поверхности обладают разными отражающими свойствами. Наиболее интенсивный отраженный сигнал при наклонном облучении получается от гористых участков местности, железобетонных сооружений, металлических железнодорожных мостов. Почти полностью отсутствуют сигналы, отраженные от водных поверхностей. В этом случае электромагнитная энергия распространяется, как бы подчиняясь законам геометрической оптики (угол падения луча света на зеркальную поверхность равен углу отражения). В случае облучения лесостепных районов происходит рассеянное (диффузное) отражение; интенсивность отраженного сигнала получается слабой.

Сигналы, отраженные от различных участков земной поверхности, преобразуются в приемно-индикаторном устройстве станции в отметки различной яркости. Более интенсивный отраженный сигнал соответствует отметке с большей яркостью на экране индикатора. Эти отметки, соответствующие различным наклонным дальностям, располагаются по всем радиусам развертки от центра к краям экрана. Последовательно воспроизводя интенсивности отражения от различных участков местности, получают условное радиолокационное изображение местности. Сопоставляя его с обычной полетной картой, штурман может определить положение самолета относительно различных точек земной поверхности и осуществить точное самолетовождение и прицельное бомбометание.

Для бомбометания используется специальное счетно-решающее устройство, позволяющее учесть скорость самолета, его высоту, влияние ветра, баллистические свойства бомбы, а также некоторые другие данные. Это устройство вырабатывает так называемую метку бомбометания, наблюдаемую на экране индикатора радиолокационной станции в виде кольца. Пользуясь этой меткой, а также изображением сигнала от цели, штурман может точно определить момент сбрасывания бомб.

Для защиты от нападения истребителей в задней и боковых полусферах самолета-бомбардировщика может устанавливаться станция, обеспечивающая поиск целей и прицельную воздушную стрельбу в сложных метеорологических условиях, при отсутствии видимости днем и ночью. Эта установка по своему техническому устройству сходна с радиолокационной установкой самолета-истребителя. Ее отличие заключается лишь в том, что стрельба осуществляется с помощью автоматически и полуавтоматически управляемой турельной установки.

Не менее вероятно применение на самолетах-бомбардировщиках аппаратуры системы опознавания - радиозапросчиков и радиоответчиков. Кроме того, в хвосте самолета-бомбардировщика может устанавливаться прибор "защиты хвоста". Это - приемное устройство, начинающее работать при облучении его радиолокационной станцией, находящейся на атакующем самолете-истребителе.

Радиолокационное оборудование - исключительно эффективное средство решения многих боевых задач. Поэтому в настоящее время в ряде стран большое внимание уделяется организации помех работе радиолокационных установок.

Не случайно на современных военных самолетах, помимо собственно радиолокационного оборудования, имеется противорадиолокационное оборудование - самолетные станции радиолокационной разведки и помех. Каждая такая станция, устанавливаемая обычно на отдельных самолетах-бомбардировщиках соединения, состоит из нескольких передатчиков помех активного действия и разведывательных радиолокационных приемников, которые позволяют принять сигналы радиолокационных станций противника и автоматически настроить передатчики помех для их подавления.

Использование разведывательных приемников в боевом полете помогает установить дислокацию наземных радиолокационных станций противника, определить их основные тактические и технические данные, а также данные самолетных радиолокационных станций противника. Зная перечисленные сведения, можно лучше использовать свою радиолокационную технику и подавить радиолокационные станции противника. При этом осуществляется автоматическая или полуавтоматическая настройка передатчиков помех активного действия, входящих в комплект самолетных станций разведки и помех.

В иностранной печати приведены данные специальных самолетов, предназначенных для разведки воздушных и морских целей, управления боем и создания противорадиолокационных помех. Один из таких самолетов представляет собой переоборудованный транспортный самолет с комбинированными двигателями и увеличенной емкостью баков, что обеспечивает продолжительность полета более 24 час. Экипаж самолета составляет 25-30 человек. На верхней и нижней поверхностях фюзеляжа в больших обтекателях расположены антенны радиовысотомера и панорамной радиолокационной станции. Всего на самолете установлено свыше 6 т электронного оборудования, имеется радиомастерская, где ремонтируется электронная аппаратура в полете.

Помехи могут создаваться специальными самолетами, обычными бомбардировщиками и истребителями, а также с земли специальными передатчиками активных помех. Вот почему в каждой радиолокационной станции принимаются специальные меры для повышения ее устойчивости по отношению к радиопомехам.

Применяются также специальные меры по защите от помех канала двусторонней радиосвязи самолета-истребителя с радиостанцией пункта наведения. Повышается помехоустойчивость систем радиолокационного опознавания. Не менее важно защитить от помех радиолокационные бомбоприцелы и другие радиолокационные установки.

Радиолокационное оборудование, применяемое в современной авиации, значительно расширило ее возможности и позволяет успешно решать ряд сложных тактических задач, связанных с самолетовождением и боевыми действиями в сложных метеорологических условиях, днем и ночью.