Основной задачей радиотехнических войск (РТВ) всегда была радиолокационная разведка средств воздушного нападения (СВН). Граница СССР имела достаточно большую протяженность, часть ее проходила в труднодоступных горных районах. Сопредельные государства входили в различные военные и политические блоки, не всегда дружелюбно относившиеся к Советскому Союзу, имели большое количество СВН и достаточно часто проверяли систему противовоздушной обороны (ПВО) на предмет боеготовности, особенно в местах ее потенциального ослабления. Поэтому для создания сплошного радиолокационного поля в РТВ ПВО было достаточно большое количество подразделений, расположенных на горных и высокогорных позициях.
Обнаружение радиолокационными станциями (РЛС) воздушных объектов (ВО) на малых и предельно малых высотах в таких условиях сопряжено с большими трудностями из-за наличия интенсивных отражений от подстилающей поверхности и местных предметов, а также наличия неблагоприятных климатических условий – сильных порывистых ветров, снегопадов, обледенений, разряженного воздуха, бытовых трудностей обеспечения жизнедеятельности боевого расчета. Указанное требовало реализации специальных мер по защите антенных систем РЛС, например применения радиопрозрачных укрытий (РПУ). Однако для этого было необходимо проведение целого ряда инженерных работ на позициях подразделений, что в горных районах сопряжено с большими трудностями или в ряде случаев невозможно.
Кроме того, в таких условиях для обнаружения ВО предъявлялись повышенные требования к системам селекции движущихся целей (СДЦ) РЛС, позволяющим подавлять сигналы от неподвижных объектов и выделять сигналы от движущихся. В основе всех систем СДЦ лежит импульсно-доплеровский метод, основанный на эффекте Доплера, заключающемся в изменении частоты отраженного от движущегося объекта сигнала в отличие от неподвижного.
До 1970-х гг. в основе всех устройств РЛС была аналоговая обработка, основанная на аппаратурной реализации всех требуемых функций. Особенности аналоговой обработки заключаются в относительной простоте реализации и скорости выполнения заданной функции при полностью известных параметрах. Изменение любой из выполняемых функций или ее параметров требует аппаратурного изменения всего устройства (сложности при адаптации к изменяющейся воздушной и помеховой обстановке, устраняемые только многоканальностью по функциям и параметрам).
Многоканальность при аналоговой обработке реализуется аппаратурно, что не всегда приемлемо по стоимости и массогабаритным характеристикам. Потенциальные возможности аппаратурно реализованных аналоговых систем СДЦ не позволяли добиться потребных результатов в подавлении отражений от интенсивных местных предметов, в результате обнаружение ВО на фоне мощных отражений от подстилающей поверхности на небольшой дальности не представлялось возможным в большинстве случаев.
Появление устройств вычислительной техники на полупроводниковых интегральных микросхемах, аналогово-цифровых преобразователей (АЦП) позволяло использовать достаточно перспективные методы цифровой фильтрации в устройствах СДЦ.
Потенциальные возможности систем СДЦ находятся на уровне динамического диапазона приемного устройства. Динамический диапазон изменения уровня отраженных входных сигналов в рассматриваемой ситуации может достигать 60–80 db и более, с принятием специальных мер возможно получение динамического диапазона приемного устройства до 60 db.
В основе цифровой обработки лежит преобразование в цифровую форму аналоговых сигналов. Аналогово-цифровое преобразование (АЦП) осуществляется в два этапа. На первом этапе аналоговый сигнал дискретизируется по времени (дальности) с запоминанием уровня сигнала на интервал дискретизации, на втором этапе осуществляется квантование – дискретизация по уровню, в результате которой каждой дискрете дальности ставится в соответствие цифровой код амплитуды сигнала в ней.
При инженерных расчетах возможности АЦП оцениваются примерно 6 db на разряд дискретизации аналогового сигнала. Поэтому для оцифровки сигнала с динамическим диапазоном 60 db необходимо иметь 11–12-разрядный АЦП, быстродействие которого позволяет осуществлять преобразование за 1 мкс для дискреты дальности в 150 м, 3,5 мкс для дискреты дальности в 500 м (не будем вдаваться в положения основной теоремы Котельникова о частоте дискретизации и максимальной частоте спектра дискретизируемого сигнала). Требования достаточно жесткие для элементной базы того времени.
Однако основным препятствием при практической реализации требуемых значений коэффициентов подавления местных предметов было получение когерентной во времени последовательности мощных зондирующих импульсов, ибо без ее реализации никакие ухищрения в цифровой обработке смеси отраженного сигнала, собственных шумов приемного устройства и различного рода мешающих помех не могли привести к желаемому результату.
Вот с такими проблемами столкнулись разработчики специализированной РЛС для горной местности.
Многие системы и устройства при разработке не имели аналогов, отсутствие элементной базы и отработанных схемных решений также оказало определенное влияние на формирование внешнего облика радиолокационного комплекса (РЛК) в связи с наличием двух разнесенных в пространстве позиций, получившего название 5У75 «Перископ-В».
На территории Приморского края было несколько достаточно высоких позиций, на которых стояли «Перископы». Были позиции выше 1000 м над уровнем моря, были позиции пониже, некоторые из них существуют и сегодня. Автору в капитанские годы пришлось служить заместителем по технической части в одной из таких рот. Что же представлял собой РЛК 5У75 «Перископ-В»?
Две позиции, разнесенные по высоте на несколько сотен метров, между ними четыре кабелегона, выложенных в скальном грунте кирпичом снизу, с боков и сверху и прикрытых слоем грунта. По двум подавалось трехфазное напряжение 6 кВ (одна линия – рабочая, другая – в резерве), по остальным проходил кабель МКСБ (основной и резервный), в составе которого были коаксиальные линии для передачи высокочастотных сигналов и обычные линии для передачи потенциальных сигналов. Еще были дублированные связные кабели, по которым осуществлялась многоканальная связь пункта управления с боевыми расчетами.
Верхняя позиция «Перископа-В» включала в себя высоковольтную подстанцию 5Е74 мощностью несколько сотен кВт для преобразования 3-фазного напряжения 6 кВ в напряжение 230 В, РПУ Д-25, под которым располагались кабины КОП и КА в кузовах-прицепах КП-10, антенно-мачтовое устройство (АМУ) на стационарном фундаменте.
Нижняя позиция включала технический пост в кузове-прицепе КП-10, выносное рабочее место в составе 3 индикаторов кругового обзора на пункте управления, 2 дизельных электрических станций (ДЭС) ДЭС-500 (дизельный электрический агрегат 500 кВт 400 В 50 Гц), 2 кабины 5Е97 (в каждой по одному агрегату 200 кВт 400 В 50 Гц и 30 кВт 400 В 50 Гц), склад ГСМ на 800 куб. м дизельного топлива (15 емкостей по 50 куб. м, две расходные емкости по 25 куб. м), здание бытовой ДЭС с двумя агрегатами мощностью по 60 кВт 400 В 50 Гц, здание для проживания боевого расчета из 12 человек со спальным помещением, кухней и столовой, классом для подготовки расчета, кабинетом начальника, с автономной системой отопления.
ДЭС располагались в отдельных капонирах – бетонных укрытиях арочного типа, в них же размещалась нижняя высоковольтная подстанция 5Е74 мощностью несколько сот кВт, которая преобразовывала 3-фазное напряжение 400 В 50 Гц от промышленной сети или ДЭС в высоковольтное напряжение 6 кВ и подавала на одну из высоковольтных линий для верхней позиции.
Технический пост вместе с комплектом ЗИП располагался в аналогичном капонире. Выносные устройства находились в другом капонире, в котором размещался автоматизированный пункт управления с комплексом средств автоматизации, планшетами, выносными устройствами других радиолокационных станций и другими необходимыми помещениями. Капониры закрывались металлическими дверями толщиной около полуметра, вес которых при заполнении песком достигал 15 т. Нижняя позиция была оборудована системой пожаротушения с несколькими заглуб-ленными пожарными резервуарами и пожарной помпой.
Основные системы РЛК располагались на верхней позиции. Сплошное зеркало размером 22 на 12 метров представляло собой вырезку из параболоида, формировавшую прижатую к поверхности земли диаграмму направленности с очень низкими (менее 35 db по боковым лепесткам и менее 45 db по заднему лепестку и фону) уровнями боковых лепестков. Последнее достигалось весьма трудоемкой ручной процедурой юстировки дискретных составных частей зеркала антенны. При боевой работе антенная система создавала такой подпор воздуха (гигантский вентилятор), что РПУ поднималось почти на метр и открыть дверь для выхода не представлялось возможным. Для разгона антенной системы на рабочую скорость вращения использовалась специальная электронная схема питания с широтно-импульсной модуляцией для плавного достижения номинальной скорости без перегрузки первичной сети и двигателя вращения.
В кабине КОП (кабина охлаждения и преобразования) располагалась весьма объемная система жидкостного охлаждения (более 500 л), 50 кВт статический преобразователь напряжения 230 В 50 Гц в 230 В 1000 Гц. Особенности вычислительного комплекса РЛК требовали применения именно такого высокочастотного питания.
Кабина КА (аппаратная) имела в своем составе два отсека. В одном располагались индикатор кругового обзора с пультом управления, приемное устройство, вычислительный комплекс, рулонный телеграфный аппарат (РТА-7М) для распечатки результатов функционального диагностического контроля, вспомогательное оборудование. Во втором отсеке размещались оригинальное многокаскадное передающее устройство, наземный радиолокационный запросчик.
Кабины КА и КОП соединялись гофрированными металлическими трубопроводами системы жидкостного охлаждения передающего устройства, воздуховодом системы воздушного охлаждения. В оконечном каскаде передающего устройства применен усилитель на эндотроне (эндотрон ЭИ-1А – двухкаскадный усилитель из последовательно соединенных мощных высокочастотных электровакуумных ламп с общей системой охлаждения, конструктивно объединенных в один блок), аноды, катоды и управляющие сетки которых имели жидкостное охлаждение, и для предотвращения короткого замыкания высоковольтного выпрямителя модулятора через охлаждающую жидкость требовался специальный антифриз.
Кроме того, для отвода достаточно большого количества тепла от эндотрона необходимо было создавать достаточно высокое давление в трубопроводе жидкостного охлаждения. Для этой цели применялся оригинальный по конструкции центробежный жидкостной насос высокого давления. В коммутационных цепях высоковольтного импульсного модулятора использовались охлаждаемые жидкостью СВЧ-приборы (тоситроны), что создавало дополнительные трудности при эксплуатации. В общем, конструкция вобрала в себя все выдающиеся достижения электронной промышленности, наилучшие электровакуумные приборы.
Предполагалось, что верхняя площадка будет необитаемой и необслуживаемой, однако недостаточно высокая надежность требовала постоянного присутствия там боевого расчета.
Особенностью построения РЛК было достижение высокой когерентности при формировании и усилении сложного импульсного сигнала (фазоманипулированного по коду Баркера), приеме и обработке в аналоговой части, преобразовании в цифровой код и цифровой доплеровской фильтрации. В результате коэффициент подавления отражений от местных предметов достигал почти 60 db, что практически не превзойдено и в более современных РЛС.
Информация с верхней позиции преобразовывалась в цифровой код и по коаксиальному кабелю подавалась на аппаратуру дешифрации технического поста, где преобразовывалась в аналоговые сигналы и отображалась на индикаторных устройствах.
С аппаратурой преобразования была очень интересная и поучительная история, подтверждающая правило: не пытайся изменить к лучшему то, что сделано до тебя и не выходит из строя (это относится только к этапу войсковой эксплуатации конкретного изделия).
Информация с верхней позиции подавалась по коаксиальному кабелю в виде импульсного, кодированного по длительности и положению сигнала. Для синхронизации приемной и передающей частей по второму коаксиальному кабелю подавались синхроимпульсы. Временное рассогласование из-за неоднородности и неидентичности кабелей на большом расстоянии (до нескольких километров) нивелировалось линией задержки в виде отрезка кабеля РК-75. В итоге рядом с приемным блоком располагались отмеренные специальным способом отрезки кабеля, для компактности скрученные в бухты.
Молодой и очень толковый лейтенант с опытом эксплуатации два месяца первый раз остался за начальника комплекса. То ли от излишнего усердия, то ли от необходимости куска РК-75 для телевизионной антенны – неизвестно, однако калиброванная линия задержки изменила свою длину на несколько метров и комплекс вышел из строя. Неисправность проявилась при включении: все работает, но ничего на индикаторе нет, команды не передаются. Однако неисправности не горят, все допусковые схемы индицируют наличие сигналов синхронизации и информационных импульсов. Проверка осциллографом подтвердила наличие всех необходимых сигналов с требуемыми параметрами.
Неисправность устраняли все офицеры подразделения. Пришлось восстанавливать во времени все действия расчета – от последнего выключения до момента возникновения неисправности. И в какой-то момент (при выдвижении очередной гипотезы о возникновении неисправности и методе ее восстановления) наш лейтенант смутился, засуетился, куда-то вышел. Через несколько минут неисправность была устранена путем водворения извлеченного отрезка РК-75 на свое законное место.
Хороший опыт, который и потом неоднократно помогал отыскать внесенные некорректной эксплуатацией неисправности и отказы. А ведь бывало, что операторы прятали в системах воздушного охлаждения съестные припасы, чтобы не испортились и мыши не добрались. Для этого открывался блок и в воздуховод системы охлаждения пряталось что-то съестное (очень часто это было сало). Регулярное его поедание приводило к обрыву одного или нескольких проводов в монтаже блока, шкафа. Отыскать такую неисправность было достаточно сложно.
Такой опыт сохраняется на всю жизнь, передается последующим поколениям в виде баек (как былины в Древней Руси), которые когда-то были реальными событиями.
Общее впечатление от РЛК 5У75 «Перископ-В» следующее – очень чувствителен к обслуживанию, требует постоянного внимания. Требуется огромная подготовительная работа при постановке на боевое дежурство. Однако в работоспособном состоянии способен обнаруживать и сопровождать (в ручном режиме, к большому сожалению) все, что движется на высоте до 3 тыс. м (корабли, машины, поезда, не говоря уже о летательных аппаратах всех типов).
Выявленные в процессе серийного производства и эксплуатации недостатки потребовали глубокой модернизации ряда систем и устройств, в том числе со снижением отдельных ТТХ в угоду уменьшения стоимости производства и упрощения эксплуатации. Глубокая модернизация привела к созданию РЛК 57У6 «Перископ-ВМ». В настоящее время из всех «Перископов» находятся в эксплуатации только эти комплексы.
Основная модернизация затронула антенную систему. Антенно-поворотное устройство (АПУ) на повозке КЛУ-10 с зеркалом АЗ-06 от РЛК 5Н87 стало транспортируемым, отпала необходимость в длительной подготовке позиции и установке РПУ. Кабина КА и АПУ соединены металлическим волноводом соответствующего сечения обшей длиной до 25 м, позволяющим разнести по высоте до 8 м указанные составные части РЛК. Вместо статического преобразователя напряжения применены стандартные ПСЧ-50, позволяющие получать напряжение 230 В 400 Гц мощностью до 50 кВт.
Отсутствие сверхвысоких позиций (в Армении, на горе Алагез во времена СССР существовала горная позиция на высоте более 2 тыс. м, там стоял РЛК 5У75, работал от агрегатов питания, которые на такой высоте теряли значительную часть мощности) позволило снизить требования к агрегатам питания. В 57У6 потребляемая мощность не превышает 90 кВт. Указанное позволило использовать ДЭС 5Е96, имеющую в своем составе два агрегата мощностью 100 кВт, выдающих напряжение 400 В 50 Гц.
Эксплуатационная надежность и ремонтопригодность нового РЛК значительно возросли, что позволяло боевому расчету чувствовать себя достаточно комфортно при проведении всего комплекса эксплуатационных мероприятий. Возможности по обнаружению ВО снизились незначительно, «Перископ-ВМ» продолжает уверенно обнаруживать все движущиеся объекты, будь то маловысотные ВО, корабли, поезда. Управление с выносного рабочего места позволяло дистанционно изменять режимы работы РЛК.
Некоторые системы РЛК были практически неизвестны эксплуатирующему расчету, так как никогда не выходили из строя, не нуждались в обслуживании, настройке и регулировке за все время эксплуатации. Таким был приемник, выполненный в герметичном необслуживаемом исполнении. В комплекте запасного имущества находился резервный блок, который практически во всех наблюдаемых при эксплуатации комплексах оставался герметично запечатанным в заводской упаковке. Монтаж всех систем и узлов комплекса, конструктивное исполнение были на высшем уровне.
А ведь не всегда так было. Уже будучи в службе вооружения радиотехнической бригады, автору попалось в руки дело первого комплекта «Перископ-В», который разворачивался на горной позиции в Приморском крае. Инженерная подготовка проведена, все прицепы доставлены на верхнюю позицию, поставлена и отъюстирована антенная система под РПУ, произведено сопряжение верхней и нижней позиций, подведено первичное питание, но аппаратура комплекса вообще отказывается включаться. Горят сплошные отказы, сгорают плавкие предохранители, сопротивление изоляции находится на нуле и никакие меры не помогают: ни крепкое, доброе слово командира, ни манипуляции заводской бригады, со стороны воспринимающиеся как шаманство.
Причина оказалась банальной. За время развертывания какая-то въедливая приморская бактерия полностью сожрала (по-другому темпы уничтожения аппаратуры назвать нельзя) всю изоляцию в монтаже станции и продукты жизнедеятельности этого организма накоротко замкнули практически все электрические цепи. Потребовалось проведение целого ряда исследований, в процессе которого брались образцы этой бактерии, ей скармливались различные виды изоляции (в монтажных проводах медный провод покрыт слоем текстильной изоляции и слоем влагонепроницаемой изоляции из поливинилхлорида или других синтетических материалов). В результате был выбран необходимый тип изоляции, изменена техническая документация на изделие при серийном производстве.
РЛК пришлось списать, вместо него пришел абсолютно новый, который оказался не по зубам маленькому злобному приморскому организму. Дело не проработавшего ни часу комплекса имело размер, в разы превышающий дела станций, проработавших десятки лет, прошедших не один капитальный ремонт. Украшал дела акт о списании комплекса, подписанный лично министром обороны СССР Маршалом Советского Союза Устиновым Д. Ф.
Автору пришлось участвовать в начале 1990-х гг. в развертывании на новой позиции РЛК 57У6. Из всех средств механизации были только связной ЗиЛ-131 с лебедкой и полтора десятка офицеров, заместителей командиров рот по технической части и заместителей командиров батальонов по вооружению. Развертывание 57У6 и постановка его на эксплуатацию были приурочены к ежегодным сборам руководящего инженерно-технического состава радиотехнической бригады под руководством заместителя по вооружению.
За три продуктивных дня все операции по подготовке новой позиции, расстановке прицепов по необходимым местам, установке антенной системы на АПУ, подсоединению всего волноводного и кабельного хозяйства были закончены. Участвовавший в сборах молодой офицер не смог отказаться от заманчивого предложения по перемене места службы и повышения по должности и был назначен начальником этого комплекса, который находится в строю до сих пор. Да и грешно было отказываться, ведь до этого он эксплуатировал на другой высотной позиции РЛК 5У75, а все познается в сравнении, да и новое подразделение было поближе к благам цивилизации.
В настоящее время осталось не так много комплектов 57У6. Тем не менее у этого РЛК имеется огромный модернизационный потенциал, связанный с введением вторичной обработки радиолокационной информации при завязке и сопровождении трасс обнаруженных ВО. Достаточно большое количество нескомпенсированных остатков от местных предметов, даже при коэффициентах их подавления под 60 db, делает эту задачу труднорешаемой при заданном коэффициенте ложных трасс. Для большинства современных станций в таких условиях при автоматическом обнаружении ВО рекомендуется завязку трасс движения и их сопровождение осуществлять в полуавтоматическом режиме с ручным вводом очередного положения ВО по информации на индикаторе станции.
Такова краткая незаконченная история создания и эксплуатации специализированного радиолокационного комплекса «Перископ-В», «ВМ», предназначенного для работы в горных условиях, по отдельным показателям непревзойденного и в более современных и перспективных образцах военной техники радиотехнических войск.
Андрей Борисович РЕМЕЗОВ,
полковник, кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры ВА ВКО
Подробнее: [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
Обнаружение радиолокационными станциями (РЛС) воздушных объектов (ВО) на малых и предельно малых высотах в таких условиях сопряжено с большими трудностями из-за наличия интенсивных отражений от подстилающей поверхности и местных предметов, а также наличия неблагоприятных климатических условий – сильных порывистых ветров, снегопадов, обледенений, разряженного воздуха, бытовых трудностей обеспечения жизнедеятельности боевого расчета. Указанное требовало реализации специальных мер по защите антенных систем РЛС, например применения радиопрозрачных укрытий (РПУ). Однако для этого было необходимо проведение целого ряда инженерных работ на позициях подразделений, что в горных районах сопряжено с большими трудностями или в ряде случаев невозможно.
Кроме того, в таких условиях для обнаружения ВО предъявлялись повышенные требования к системам селекции движущихся целей (СДЦ) РЛС, позволяющим подавлять сигналы от неподвижных объектов и выделять сигналы от движущихся. В основе всех систем СДЦ лежит импульсно-доплеровский метод, основанный на эффекте Доплера, заключающемся в изменении частоты отраженного от движущегося объекта сигнала в отличие от неподвижного.
До 1970-х гг. в основе всех устройств РЛС была аналоговая обработка, основанная на аппаратурной реализации всех требуемых функций. Особенности аналоговой обработки заключаются в относительной простоте реализации и скорости выполнения заданной функции при полностью известных параметрах. Изменение любой из выполняемых функций или ее параметров требует аппаратурного изменения всего устройства (сложности при адаптации к изменяющейся воздушной и помеховой обстановке, устраняемые только многоканальностью по функциям и параметрам).
Многоканальность при аналоговой обработке реализуется аппаратурно, что не всегда приемлемо по стоимости и массогабаритным характеристикам. Потенциальные возможности аппаратурно реализованных аналоговых систем СДЦ не позволяли добиться потребных результатов в подавлении отражений от интенсивных местных предметов, в результате обнаружение ВО на фоне мощных отражений от подстилающей поверхности на небольшой дальности не представлялось возможным в большинстве случаев.
Появление устройств вычислительной техники на полупроводниковых интегральных микросхемах, аналогово-цифровых преобразователей (АЦП) позволяло использовать достаточно перспективные методы цифровой фильтрации в устройствах СДЦ.
Потенциальные возможности систем СДЦ находятся на уровне динамического диапазона приемного устройства. Динамический диапазон изменения уровня отраженных входных сигналов в рассматриваемой ситуации может достигать 60–80 db и более, с принятием специальных мер возможно получение динамического диапазона приемного устройства до 60 db.
В основе цифровой обработки лежит преобразование в цифровую форму аналоговых сигналов. Аналогово-цифровое преобразование (АЦП) осуществляется в два этапа. На первом этапе аналоговый сигнал дискретизируется по времени (дальности) с запоминанием уровня сигнала на интервал дискретизации, на втором этапе осуществляется квантование – дискретизация по уровню, в результате которой каждой дискрете дальности ставится в соответствие цифровой код амплитуды сигнала в ней.
При инженерных расчетах возможности АЦП оцениваются примерно 6 db на разряд дискретизации аналогового сигнала. Поэтому для оцифровки сигнала с динамическим диапазоном 60 db необходимо иметь 11–12-разрядный АЦП, быстродействие которого позволяет осуществлять преобразование за 1 мкс для дискреты дальности в 150 м, 3,5 мкс для дискреты дальности в 500 м (не будем вдаваться в положения основной теоремы Котельникова о частоте дискретизации и максимальной частоте спектра дискретизируемого сигнала). Требования достаточно жесткие для элементной базы того времени.
Однако основным препятствием при практической реализации требуемых значений коэффициентов подавления местных предметов было получение когерентной во времени последовательности мощных зондирующих импульсов, ибо без ее реализации никакие ухищрения в цифровой обработке смеси отраженного сигнала, собственных шумов приемного устройства и различного рода мешающих помех не могли привести к желаемому результату.
Вот с такими проблемами столкнулись разработчики специализированной РЛС для горной местности.
Многие системы и устройства при разработке не имели аналогов, отсутствие элементной базы и отработанных схемных решений также оказало определенное влияние на формирование внешнего облика радиолокационного комплекса (РЛК) в связи с наличием двух разнесенных в пространстве позиций, получившего название 5У75 «Перископ-В».
На территории Приморского края было несколько достаточно высоких позиций, на которых стояли «Перископы». Были позиции выше 1000 м над уровнем моря, были позиции пониже, некоторые из них существуют и сегодня. Автору в капитанские годы пришлось служить заместителем по технической части в одной из таких рот. Что же представлял собой РЛК 5У75 «Перископ-В»?
Две позиции, разнесенные по высоте на несколько сотен метров, между ними четыре кабелегона, выложенных в скальном грунте кирпичом снизу, с боков и сверху и прикрытых слоем грунта. По двум подавалось трехфазное напряжение 6 кВ (одна линия – рабочая, другая – в резерве), по остальным проходил кабель МКСБ (основной и резервный), в составе которого были коаксиальные линии для передачи высокочастотных сигналов и обычные линии для передачи потенциальных сигналов. Еще были дублированные связные кабели, по которым осуществлялась многоканальная связь пункта управления с боевыми расчетами.
Верхняя позиция «Перископа-В» включала в себя высоковольтную подстанцию 5Е74 мощностью несколько сотен кВт для преобразования 3-фазного напряжения 6 кВ в напряжение 230 В, РПУ Д-25, под которым располагались кабины КОП и КА в кузовах-прицепах КП-10, антенно-мачтовое устройство (АМУ) на стационарном фундаменте.
Нижняя позиция включала технический пост в кузове-прицепе КП-10, выносное рабочее место в составе 3 индикаторов кругового обзора на пункте управления, 2 дизельных электрических станций (ДЭС) ДЭС-500 (дизельный электрический агрегат 500 кВт 400 В 50 Гц), 2 кабины 5Е97 (в каждой по одному агрегату 200 кВт 400 В 50 Гц и 30 кВт 400 В 50 Гц), склад ГСМ на 800 куб. м дизельного топлива (15 емкостей по 50 куб. м, две расходные емкости по 25 куб. м), здание бытовой ДЭС с двумя агрегатами мощностью по 60 кВт 400 В 50 Гц, здание для проживания боевого расчета из 12 человек со спальным помещением, кухней и столовой, классом для подготовки расчета, кабинетом начальника, с автономной системой отопления.
ДЭС располагались в отдельных капонирах – бетонных укрытиях арочного типа, в них же размещалась нижняя высоковольтная подстанция 5Е74 мощностью несколько сот кВт, которая преобразовывала 3-фазное напряжение 400 В 50 Гц от промышленной сети или ДЭС в высоковольтное напряжение 6 кВ и подавала на одну из высоковольтных линий для верхней позиции.
Технический пост вместе с комплектом ЗИП располагался в аналогичном капонире. Выносные устройства находились в другом капонире, в котором размещался автоматизированный пункт управления с комплексом средств автоматизации, планшетами, выносными устройствами других радиолокационных станций и другими необходимыми помещениями. Капониры закрывались металлическими дверями толщиной около полуметра, вес которых при заполнении песком достигал 15 т. Нижняя позиция была оборудована системой пожаротушения с несколькими заглуб-ленными пожарными резервуарами и пожарной помпой.
Основные системы РЛК располагались на верхней позиции. Сплошное зеркало размером 22 на 12 метров представляло собой вырезку из параболоида, формировавшую прижатую к поверхности земли диаграмму направленности с очень низкими (менее 35 db по боковым лепесткам и менее 45 db по заднему лепестку и фону) уровнями боковых лепестков. Последнее достигалось весьма трудоемкой ручной процедурой юстировки дискретных составных частей зеркала антенны. При боевой работе антенная система создавала такой подпор воздуха (гигантский вентилятор), что РПУ поднималось почти на метр и открыть дверь для выхода не представлялось возможным. Для разгона антенной системы на рабочую скорость вращения использовалась специальная электронная схема питания с широтно-импульсной модуляцией для плавного достижения номинальной скорости без перегрузки первичной сети и двигателя вращения.
В кабине КОП (кабина охлаждения и преобразования) располагалась весьма объемная система жидкостного охлаждения (более 500 л), 50 кВт статический преобразователь напряжения 230 В 50 Гц в 230 В 1000 Гц. Особенности вычислительного комплекса РЛК требовали применения именно такого высокочастотного питания.
Кабина КА (аппаратная) имела в своем составе два отсека. В одном располагались индикатор кругового обзора с пультом управления, приемное устройство, вычислительный комплекс, рулонный телеграфный аппарат (РТА-7М) для распечатки результатов функционального диагностического контроля, вспомогательное оборудование. Во втором отсеке размещались оригинальное многокаскадное передающее устройство, наземный радиолокационный запросчик.
Кабины КА и КОП соединялись гофрированными металлическими трубопроводами системы жидкостного охлаждения передающего устройства, воздуховодом системы воздушного охлаждения. В оконечном каскаде передающего устройства применен усилитель на эндотроне (эндотрон ЭИ-1А – двухкаскадный усилитель из последовательно соединенных мощных высокочастотных электровакуумных ламп с общей системой охлаждения, конструктивно объединенных в один блок), аноды, катоды и управляющие сетки которых имели жидкостное охлаждение, и для предотвращения короткого замыкания высоковольтного выпрямителя модулятора через охлаждающую жидкость требовался специальный антифриз.
Кроме того, для отвода достаточно большого количества тепла от эндотрона необходимо было создавать достаточно высокое давление в трубопроводе жидкостного охлаждения. Для этой цели применялся оригинальный по конструкции центробежный жидкостной насос высокого давления. В коммутационных цепях высоковольтного импульсного модулятора использовались охлаждаемые жидкостью СВЧ-приборы (тоситроны), что создавало дополнительные трудности при эксплуатации. В общем, конструкция вобрала в себя все выдающиеся достижения электронной промышленности, наилучшие электровакуумные приборы.
Предполагалось, что верхняя площадка будет необитаемой и необслуживаемой, однако недостаточно высокая надежность требовала постоянного присутствия там боевого расчета.
Особенностью построения РЛК было достижение высокой когерентности при формировании и усилении сложного импульсного сигнала (фазоманипулированного по коду Баркера), приеме и обработке в аналоговой части, преобразовании в цифровой код и цифровой доплеровской фильтрации. В результате коэффициент подавления отражений от местных предметов достигал почти 60 db, что практически не превзойдено и в более современных РЛС.
Информация с верхней позиции преобразовывалась в цифровой код и по коаксиальному кабелю подавалась на аппаратуру дешифрации технического поста, где преобразовывалась в аналоговые сигналы и отображалась на индикаторных устройствах.
С аппаратурой преобразования была очень интересная и поучительная история, подтверждающая правило: не пытайся изменить к лучшему то, что сделано до тебя и не выходит из строя (это относится только к этапу войсковой эксплуатации конкретного изделия).
Информация с верхней позиции подавалась по коаксиальному кабелю в виде импульсного, кодированного по длительности и положению сигнала. Для синхронизации приемной и передающей частей по второму коаксиальному кабелю подавались синхроимпульсы. Временное рассогласование из-за неоднородности и неидентичности кабелей на большом расстоянии (до нескольких километров) нивелировалось линией задержки в виде отрезка кабеля РК-75. В итоге рядом с приемным блоком располагались отмеренные специальным способом отрезки кабеля, для компактности скрученные в бухты.
Молодой и очень толковый лейтенант с опытом эксплуатации два месяца первый раз остался за начальника комплекса. То ли от излишнего усердия, то ли от необходимости куска РК-75 для телевизионной антенны – неизвестно, однако калиброванная линия задержки изменила свою длину на несколько метров и комплекс вышел из строя. Неисправность проявилась при включении: все работает, но ничего на индикаторе нет, команды не передаются. Однако неисправности не горят, все допусковые схемы индицируют наличие сигналов синхронизации и информационных импульсов. Проверка осциллографом подтвердила наличие всех необходимых сигналов с требуемыми параметрами.
Неисправность устраняли все офицеры подразделения. Пришлось восстанавливать во времени все действия расчета – от последнего выключения до момента возникновения неисправности. И в какой-то момент (при выдвижении очередной гипотезы о возникновении неисправности и методе ее восстановления) наш лейтенант смутился, засуетился, куда-то вышел. Через несколько минут неисправность была устранена путем водворения извлеченного отрезка РК-75 на свое законное место.
Хороший опыт, который и потом неоднократно помогал отыскать внесенные некорректной эксплуатацией неисправности и отказы. А ведь бывало, что операторы прятали в системах воздушного охлаждения съестные припасы, чтобы не испортились и мыши не добрались. Для этого открывался блок и в воздуховод системы охлаждения пряталось что-то съестное (очень часто это было сало). Регулярное его поедание приводило к обрыву одного или нескольких проводов в монтаже блока, шкафа. Отыскать такую неисправность было достаточно сложно.
Такой опыт сохраняется на всю жизнь, передается последующим поколениям в виде баек (как былины в Древней Руси), которые когда-то были реальными событиями.
Общее впечатление от РЛК 5У75 «Перископ-В» следующее – очень чувствителен к обслуживанию, требует постоянного внимания. Требуется огромная подготовительная работа при постановке на боевое дежурство. Однако в работоспособном состоянии способен обнаруживать и сопровождать (в ручном режиме, к большому сожалению) все, что движется на высоте до 3 тыс. м (корабли, машины, поезда, не говоря уже о летательных аппаратах всех типов).
Выявленные в процессе серийного производства и эксплуатации недостатки потребовали глубокой модернизации ряда систем и устройств, в том числе со снижением отдельных ТТХ в угоду уменьшения стоимости производства и упрощения эксплуатации. Глубокая модернизация привела к созданию РЛК 57У6 «Перископ-ВМ». В настоящее время из всех «Перископов» находятся в эксплуатации только эти комплексы.
Основная модернизация затронула антенную систему. Антенно-поворотное устройство (АПУ) на повозке КЛУ-10 с зеркалом АЗ-06 от РЛК 5Н87 стало транспортируемым, отпала необходимость в длительной подготовке позиции и установке РПУ. Кабина КА и АПУ соединены металлическим волноводом соответствующего сечения обшей длиной до 25 м, позволяющим разнести по высоте до 8 м указанные составные части РЛК. Вместо статического преобразователя напряжения применены стандартные ПСЧ-50, позволяющие получать напряжение 230 В 400 Гц мощностью до 50 кВт.
Отсутствие сверхвысоких позиций (в Армении, на горе Алагез во времена СССР существовала горная позиция на высоте более 2 тыс. м, там стоял РЛК 5У75, работал от агрегатов питания, которые на такой высоте теряли значительную часть мощности) позволило снизить требования к агрегатам питания. В 57У6 потребляемая мощность не превышает 90 кВт. Указанное позволило использовать ДЭС 5Е96, имеющую в своем составе два агрегата мощностью 100 кВт, выдающих напряжение 400 В 50 Гц.
Эксплуатационная надежность и ремонтопригодность нового РЛК значительно возросли, что позволяло боевому расчету чувствовать себя достаточно комфортно при проведении всего комплекса эксплуатационных мероприятий. Возможности по обнаружению ВО снизились незначительно, «Перископ-ВМ» продолжает уверенно обнаруживать все движущиеся объекты, будь то маловысотные ВО, корабли, поезда. Управление с выносного рабочего места позволяло дистанционно изменять режимы работы РЛК.
Некоторые системы РЛК были практически неизвестны эксплуатирующему расчету, так как никогда не выходили из строя, не нуждались в обслуживании, настройке и регулировке за все время эксплуатации. Таким был приемник, выполненный в герметичном необслуживаемом исполнении. В комплекте запасного имущества находился резервный блок, который практически во всех наблюдаемых при эксплуатации комплексах оставался герметично запечатанным в заводской упаковке. Монтаж всех систем и узлов комплекса, конструктивное исполнение были на высшем уровне.
А ведь не всегда так было. Уже будучи в службе вооружения радиотехнической бригады, автору попалось в руки дело первого комплекта «Перископ-В», который разворачивался на горной позиции в Приморском крае. Инженерная подготовка проведена, все прицепы доставлены на верхнюю позицию, поставлена и отъюстирована антенная система под РПУ, произведено сопряжение верхней и нижней позиций, подведено первичное питание, но аппаратура комплекса вообще отказывается включаться. Горят сплошные отказы, сгорают плавкие предохранители, сопротивление изоляции находится на нуле и никакие меры не помогают: ни крепкое, доброе слово командира, ни манипуляции заводской бригады, со стороны воспринимающиеся как шаманство.
Причина оказалась банальной. За время развертывания какая-то въедливая приморская бактерия полностью сожрала (по-другому темпы уничтожения аппаратуры назвать нельзя) всю изоляцию в монтаже станции и продукты жизнедеятельности этого организма накоротко замкнули практически все электрические цепи. Потребовалось проведение целого ряда исследований, в процессе которого брались образцы этой бактерии, ей скармливались различные виды изоляции (в монтажных проводах медный провод покрыт слоем текстильной изоляции и слоем влагонепроницаемой изоляции из поливинилхлорида или других синтетических материалов). В результате был выбран необходимый тип изоляции, изменена техническая документация на изделие при серийном производстве.
РЛК пришлось списать, вместо него пришел абсолютно новый, который оказался не по зубам маленькому злобному приморскому организму. Дело не проработавшего ни часу комплекса имело размер, в разы превышающий дела станций, проработавших десятки лет, прошедших не один капитальный ремонт. Украшал дела акт о списании комплекса, подписанный лично министром обороны СССР Маршалом Советского Союза Устиновым Д. Ф.
Автору пришлось участвовать в начале 1990-х гг. в развертывании на новой позиции РЛК 57У6. Из всех средств механизации были только связной ЗиЛ-131 с лебедкой и полтора десятка офицеров, заместителей командиров рот по технической части и заместителей командиров батальонов по вооружению. Развертывание 57У6 и постановка его на эксплуатацию были приурочены к ежегодным сборам руководящего инженерно-технического состава радиотехнической бригады под руководством заместителя по вооружению.
За три продуктивных дня все операции по подготовке новой позиции, расстановке прицепов по необходимым местам, установке антенной системы на АПУ, подсоединению всего волноводного и кабельного хозяйства были закончены. Участвовавший в сборах молодой офицер не смог отказаться от заманчивого предложения по перемене места службы и повышения по должности и был назначен начальником этого комплекса, который находится в строю до сих пор. Да и грешно было отказываться, ведь до этого он эксплуатировал на другой высотной позиции РЛК 5У75, а все познается в сравнении, да и новое подразделение было поближе к благам цивилизации.
В настоящее время осталось не так много комплектов 57У6. Тем не менее у этого РЛК имеется огромный модернизационный потенциал, связанный с введением вторичной обработки радиолокационной информации при завязке и сопровождении трасс обнаруженных ВО. Достаточно большое количество нескомпенсированных остатков от местных предметов, даже при коэффициентах их подавления под 60 db, делает эту задачу труднорешаемой при заданном коэффициенте ложных трасс. Для большинства современных станций в таких условиях при автоматическом обнаружении ВО рекомендуется завязку трасс движения и их сопровождение осуществлять в полуавтоматическом режиме с ручным вводом очередного положения ВО по информации на индикаторе станции.
Такова краткая незаконченная история создания и эксплуатации специализированного радиолокационного комплекса «Перископ-В», «ВМ», предназначенного для работы в горных условиях, по отдельным показателям непревзойденного и в более современных и перспективных образцах военной техники радиотехнических войск.
Андрей Борисович РЕМЕЗОВ,
полковник, кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры ВА ВКО
Подробнее: [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
