Техника и вооружение 2013 04 - Коллектив авторов. Страница 6
РЛК «Алтай». Приемо-передающая кабина дальномера и кабина радиовысотомера.
РЛК «Алтай» работал в нижнем пределе дециметровых волн. В его составе использовались передатчики в дальномерных каналах на основе магнетронов с самовозбуждением типа МИ-185, изготавливаемых НИИ «Исток» (г. Фрязино), антенны с широкой диаграммой направленности в вертикальной плоскости и узкой в горизонтальной плоскости. В высотомерных каналах применялись передатчики на основе магнетронов с самовозбуждением МИ-125, антенны с более широкой диаграммой в горизонтальной плоскости и узкой в вертикальной плоскости.
Наиболее интересной частью дальномерной части комплекса являлась антенная система, смонтированная на двух синхронновращающихся кабинах. Основным разработчиком антенн дальномерной части был ведущий конструктор, впоследствии начальник антенного отдела В.Ф. Хотенко. Каждая кабина несла приемо-передающую аппаратуру, работающую на две параболические антенны, развернутые по азимуту на 180°. Это практически устраняло взаимное влияние антенн, создавало хорошо уравновешенную механическую систему, снижало износ опорно-поворотного устройства и уменьшало ветровые нагрузки. Зеркало антенны размером 13,5x4,5 м выполнялось в виде сетки из изогнутых трубок, образующей вырезку из параболоида двойной кривизны; рупорный облучатель крепился в фокусе зеркала.
Антенны формировали столообразные и косекансные диаграммы направленности. В первом случае коэффициент усиления антенны на участке зоны обзора был приблизительно постоянен, во втором — коэффициент усиления изменялся по углу места по закону «косеканс квадрат». Это обеспечивало постоянный уровень принимаемого эхо-сигнала от цели, независимо от расстояния. Соответственно, первая антенна предназначалась для обзора пространства по нижним углам места и формировала изодальностную часть зоны обзора, вторая — для работы по верхним углам места 1*. Большой горизонтальный размер антенн (порядка 100 длин волны) обеспечивал узкую диаграмму направленности и низкий уровень дальних боковых лепестков ДНА, около 40 децибел, Ширина луча по углу места была искусственно увеличена для полного перекрытия зоны обнаружения.
В результате получались четыре самостоятельных дальномерных приемно-передающих канала, которые надежно перекрывавали зону обзора по углу места в пределах от 0,5 до 45°. Для этого обе приемо-передающие кабины дальномерных станций вращались синфазно и синхронно со скоростью 6 или 3 оборота в минуту. Угловое рассогласование осей приемопередающих кабин, совмещенных с максимумом излучения антенн, не превышало 5 угловых минут. Имелась возможность изменения положения обеих антенн по углу места дистанционно из технического поста.
В РЛС «Памир» был заложен иной и значительно более сложный для реализации парциальный принцип построения приемной антенны с узкими угломестными диаграммами направленности. Система узких лучей на приемной антенне «Памира» позволяла определять высоту цели с достаточно высокой точностью. Передающие антенны «Памира» формировали одну широкую диаграмму, которая перекрывала все приемные диаграммы.
В «Алтае» для определения высоты полета воздушных целей использовался модифицированный радиовысотомер ПРВ-11 «Вершина» с качающейся в вертикальной плоскости параболической антенной. Каждый высотомер был способен определять высоты целей до 34 км в зоне углов места от +0,5 до +30°. Высотомер мог работать в секторном режиме обзора по азимуту при ширине сектора — 15, 75,165°. В режиме кругового обзора антенна высотомера вращалась со скоростью 6–7,5 об/мин. Имелся режим ручного сопровождения. Частота качания зеркала антенны в вертикальной плоскости (по углу места) подбиралась в зависимости от условий работы — от 10 до 30 двойных взмахов в минуту.
Определив по своему индикатору азимут и дальность цели, оператор дальномерной станции выдавал азимут на высотомер, оператор которого разворачивал кабину высотомера на цель и выдавал значение ее высоты. Поскольку это сокращало темп выдачи данных, каждой дальномерной станции в боевом режиме придавалось два радиовысотомера, так что комплекс «Алтай» включал два дальномерных и четыре высотомерных поста.
Определенная «избыточность» числа дальномерных и высотомерных каналов компенсировалась сохранением частичной работоспособности при отказах техники (вероятность отказов при столь сложном комплексе была достаточно велика) или поражении части комплекса высокоточным оружием. То есть комплекс нес в самом себе своего рода «горячий резерв». На том этапе развития радиолокационной техники такая «избыточность» каналов и разделение дальномерной и высотомерной частей в подвижном трехкоординатном комплексе были вполне оправданны.
Помехозащищенность дальномерных станций обеспечивалась: от пассивных помех — когерентно-импульсной обработкой с двукратным вычитанием, от активных — путем оперативной перестройки (смены) частот в каналах дальномеров. Это потребовало создания магнетронных СВЧ автогенераторов с быстрой перестройкой частоты и высокой стабильностью всех характеристик. Максимальный разнос частот по дальномерным каналам составлял 490 МГц. При поражении любого из каналов помехой производился переход на резервный канал с помощью дистанционного управления.
Когерентно-импульсная аппаратура для защиты от пассивных помех использовалась как в дальномерных, так и в высотомерных каналах. Она работала по принципу селекции движущихся целей (СДЦ) с фазированием когерентного гетеродина либо зондирующим импульсом от передатчика, либо эхо-сигналом, при двукратном вычитании и квадратурном сложении. Иногда использовался также термин «селекция подвижных целей» (СПЦ). Задержка и двукратное вычитание (компенсация) сигналов от помех производились на потенциалоскопах ЛН-10 (ЛН-12) — высокоточных приборах, хотя и весьма капризных при работе в каналах СДЦ. Применение потенциалоскопов позволило «устранять» сигналы не только от поставленных противником пассивных помех, которые по сравнению с реальными воздушными целями можно было считать неподвижными, но и от местных предметов. Для повышения эффективности системы селекции подвижных целей и увеличения разрешающей способности по дальности предусматривалась возможность изменения частоты запуска зондирующего сигнала.
Защита высотомерных каналов от воздействия активных помех обеспечивалась дистанционной электромеханической перестройкой рабочей частоты по любой заранее установленной программе, перекрывающей диапазон частот 130 МГц (всего пять фиксированных частот). Блоки высотомера были в значительной степени унифицированы с блоками дальномерных станций.
Кроме того, в каналы дальномерной части ввели средства защиты от ответных помех. Защиту от импульсных ответных помех обеспечивала специальная система подавления, основанная на энергетическом различии отраженных целью эхо-сигналов и сигналов ответных помех и различии в направлении прихода этих сигналов. Соответственно, были предусмотрены отдельные приемные каналы со специальными компенсационными антеннами, которые подвешивались на основные антенны.
Для защиты от несинхронных импульсных помех служила аппаратура с использованием однократного вычитания на потенциалоскопах, которая работала великолепно, хотя была реализована на таких же потенциалоскопах ЛН-10 (ЛН-12), что и система защиты от пассивных помех.
Дело в том, что эффективность системы защиты от пассивных помех сильно зависело от стабильности когерентного гетеродина и качества его фазирования, стабильности работы магнетрона и уровня сигналов, отраженных от пассивных помех искусственного и естественного происхождения. В технических требованиях на комплекс были заложены только требования по подавлению преднамеренных пассивных помех, а требования по подавлению отражений от местных предметов отсутствовали. Однако персонал, обслуживающий комплексы «Алтай», часто пытался очистить экран РЛК от отражений от местных предметов за счет форсированного режима работы потенциалоскопов. Динамический диапазон потенциалоскопов составлял 18 децибел, а отражения от местных предметов — более 100 децибел. Попытки улучшения работы системы защиты от пассивных помех без учета этих фактов (лишь за счет увеличения тока коллектора потенциалоскопов) и приводили к отказам потенциалоскопов.