Развитие системы радиолокации (стр. 2 из 8)

До 1930-х годов в противоздушной обороне для определения местоположения самолетов в СССР использовались звуковые пеленгаторы, позволяющие с хорошей точностью определять направление прихода звука, излучаемого мотором самолета, и оптические дальномеры. Такая система – ее называли «прожзвук» - могла использоваться только при безоблачном небе, но и тогда ее эффективность была ничтожна, так как пилот, попав в луч прожектора, мог резко изменить курс, в результате чего расчеты прибора, управляющего зенитным огнем, становились непригодными.

При увеличивающихся скоростях самолетов и высоте их полета направление прихода звука и направление на самолет стали так сильно различаться, что система «прожзвук» оказалась вообще недееспособной. Необходимость создания принципиально новых средств для обнаружения самолетов стала очевидной.

Итак, в конце 1932г. В СССР молодой инженер П.К. Ощепков был назначен на работу в экспертно-технический сектор Управления ПВО РККА. Благодаря его энергии и убежденности идея радиотехнического обнаружения самолетов стала завоевывать популярность среди военных. В начальный период развития радиолокационной техники принципиальные возражения со стороны некоторых специалистов, в том числе и радиоинженеров, сводились главным образом к тому, что считалось невозможным уверенно выделить отраженный от самолета сигнал в силу чрезвычайно малой его мощности. В связи с этим практическое доказательство возможности радиообнаружения самолетов за многие километры от станции излучения имело исключительно важное значение.

В Ленинградском электрофизическом институте (ЛЭФИ) началась разработка экспериментального образца прибора, способного работать на самых коротких волнах. Уже в начале июля под Ленинградом прошли первые успешные опыты с аппаратурой, работавшей в непрерывном режиме на волне около 5м. После испытаний под Ленинградом опытная аппаратура была отправлена в Москву для демонстрации высшему командованию Красной Армии. 22 октября 1934г. УПВО РККА заключило с радиозаводом им. Коминтерна в Ленинграде договоры на разработку первой серии опытных станций радиообнаружения самолетов под условными наименованиями «Вега» и «Конус». Таким образом, уже в середине 1934г. в СССР первым в мире был реализован проект создания радиолокатора - от идеи до натурных испытаний опытной РЛС.

В течение 1934-1936 годов были разработаны и испытаны несколько эффективных систем радиолокационного обнаружения самолетов: в Центральной радиолаборатории Ю.К. Коровиным, в ЛЭФИ – А.А. Чернышевым и Б.К. Шембелем, в Ленинградском электротехническом институте (ЛЭТИ) – Д.А. Рожанским, Ю.Б. Кобзаревым, П.А. Погорелко, Н.Я. Чернецовым и на заводе №209 им. Коминтерна непосредственно П.К. Ощепковым.

Первое предложение П.К.Ощепкова о применении импульсного метода относится к концу 1934 года. Несколько позже, в марте 1935 года, в ЛФТИ, в лаборатории профессора Д.А.Рожанского, были развернуты научные исследования по импульсным схемам. Научными сотрудниками ее были инженеры Ю.Б.Кобзарев,

П.А.Погорелко и Н.Я.Чернецов.

Осенью 1935 года ЛЭФИ был преобразован в НИИ-9. На его опытном заводе изготовлен полевой двухантенный макет зенитного радиоискателя "Буря" с максимальной дальностью обнаружения 10 - 11 км

Научно-испытательный и исследовательский институт Красной Армии (НИИИС КА) в 1937 г. создал систему радиообнаружения "Ревень" (РУС-1), которая была создана на основе идей Ощепкова.

В течение почти 5 лет именно П.К.Ощепков определял основную политику в разработке радиолокационных методов обнаружения самолетов. В 1937 году П.К.Ощепков подвергся необоснованной репрессии, но в декабре 1939 года по ходатайству некоторых ученых и Маршала Советского Союза К.Е.Ворошилова был освобожден и возобновил работы по радиолокации в качестве военинженера 3-го ранга в Научно-испытательном институте связи и особой техники Красной Армии. В этот период работы по радиолокации интенсивно продолжались его последователями.

В 1938 году группа сотрудников ЛФТИ, лаборант А.А. Малеев, зав. лабораторией Ю.Б. Кобзарев, научные сотрудники П.А. Погорелко и Н. Я. Чернецов создали импульсную радиолокационную установку для дальнего обнаружения. Установка работала на волне 4 м с мощностью в импульсе 40 - 50 кВт и обнаруживала самолет, летящий на высоте 1 500 м, на расстоянии до 50 км.

На базе опытной установки "Ревень", созданной в Научном исследовательско-испытательном институте связи РККА, были выпущены первые серийные РЛС "РУС-1" И в сентябре 1939 года она была принята на вооружение и была использована в ходе советско-финляндской войны.

В 1939 году сотрудниками НИИ-9 были созданырадиоискатели Б-2 и Б-3. На полигонных испытаниях эти установки обнаруживали самолеты на дальностях до 20 километров, определяя их угловые координаты в 1,5-3 раза точнее, чем звукоулавливатели. Чуть позже были созданы еще более совершенные установки "Мимас" и "Стрелец". Последняя использовалась в качестве радиодальномера. Таким образом, зенитная артиллерия получала возможность вести с помощью радиосредств не только заградительный, но и прицельный огонь.

НИИ радиопромышленности (НИИ-20) разработал автомобильную станцию "Редут", принятую 26 июля 1940г. на вооружение как РУС-2. О значении этой станции говорит хотя бы то, что за нее Ю.Б. Кобзарев, П.А. Погорелко и Н.Я. Чернецов получили первую в области радиолокации Сталинскую премию. В том же году начались работы над одноантенным вариантом "Редут-41", и здесь НИИ-20 обошел ЛФТИ, создав РУС-2с ("Пегматит"), ставшую основой для серии станций П-1, П-2, П-2м, П-3.

Поступление в войска ПВО станций, РУС-2 привело к тактико-технической революции в службе воздушного наблюдения и коренным образом повлияло на эффективность ПВО страны.

К началу Великой Отечественной войны, в системах ПВО Москвы и Ленинграда имелось 30 РЛС РУС-2. Всего в 1940-1945 годах было построено 607 станций РУС-2 различных модификаций, в том числе и одноантенных РЛС «Пегматит».

3.3 Исследования в области радиолокации в других странах

Независимо от исследований в СССР в других странах также проводились работы в данном направлении.

3.3.1 США

В США в июне 1930 года, опытным путем американский моряк Лоренс Э.Хайленд обнаружил в ходе проводимых экспериментов по определению направления с помощью декаметровых волн, что когда над передающей антенной пролетает самолет, поле радиосигнала сильно искажается. И в результате чего, Хайленд предложил использовать декаметровые волны для предупреждения о приближении вражеских самолетов. В это же время, в 1932 году, инженеры Б.Тревор и П.Картер выполнили большой объем работ по изучению интерференции при отражении радиоволн от самолета. В своих опытах они наблюдали периодическое изменение величины сигнала, являющееся результатом наложения сигнала, отраженного летящим самолетом.

В 1936 году создан макет РЛС, работавшей на частоте 80 МГц, который обнаружил самолет на расстоянии 65 км (в 1937 году у немцев была достигнута дальность 35 км). 2 июля 1936 г в США была изготовлена первая небольшая РЛС, работавшая на частоте 200 МГц, которая в апреле следующего года была установлена на борту эсминца "Лири". РЛС получили название РАДАР (сокращенное обозначение от "Radio Detection And Ranging", т.е. "Прибор для радиопеленгации и измерения"). На базе данной РЛС в 1938 году была разработана модель XAF, прошедшая широкие бортовые испытания в 1939 году (прототип модели 1940 года - CXAM, которая была установлена на 19 военных кораблях).

3.3.2 Великобритания

Так в Великобритании Р.Ватсон-Ватт изобрел аппаратуру, которая могла получать отраженный сигнал от самолета на расстоянии 15 км. Принцип ее действия был основан импульсной радиолокации. Первые пять импульсных РЛС, разнесенных на 40 км друг от друга, которые работали на метровых волнах, для обнаружения самолетов были установлены на юго-западном побережье Великобритании в 1936 году.Эта цепь сыграла важнейшую роль в начальном периоде войны.

3.3.3 Франция

Во Франции радиолокация получила первое коммерческое применение: в 1935 году фирма "Societe Francaise Radioelectrique" установила на лайнере "Нормандия" т.н. "Детектор препятствий", а в 1936 г в порту Гавра был установлен т.н. "Радиопрожектор" для обнаружения судов, входящих в гавань и покидающих ее.

3.4 Непрерывное или импульсное излучение?

Первые системы радиообнаружения самолетов создавались с использованием метода биений. В этой аппаратуре передатчик и приемник разносились на значительное расстояние друг от друга. Передача велась незатухающими колебаниями, а приемник фиксировал флуктуирующие сигналы (биения), когда самолет пролетал сквозь завесу, созданную радиоволнами. Разработки по этому направлению в США начались еще в начале 1931 года. В нашей стране одним из первых проблемой радиообнаружения занялось Управление ПВО РККА для службы ВНОС (воздушное наблюдение, оповещение, связь). Начало этих работ приходится на 1933 год и связано с именем П. К. Ощепкова. В 1936 году наши специалисты ознакомились с описанием патента немецкой радиофирмы "Телефункен" на аналогичную аппаратуру. Необходимость разноса передатчика и приемника резко ограничивала возможности этого метода на суше и делала его неприменимым на море, и от подобных практически стационарных систем быстро отказались. НИИИС РККА все-таки довел это направление до аппаратуры "Ревень", которая под наименованием РУС-1 (радиоулавливатель самолетов - первый) в 1940 году была принята на вооружение для охраны воздушного пространства государственной границы.