«Полетели, полетели, на головку сели.
Сели, посидели и опять полетели».
Рассказ няни в детских яслях о случае
с А-50 на аэродроме в Мачулищах.
Во время СВО выяснилось, что большинство полетов авиации, крылатых ракет и дронов происходит на малых высотах, где можно скрыться от обнаружения РЛС противника. Наземные РЛС видят цели только в пределах прямой видимости, которая при полетах в условиях неровной местности может сократиься до 10 км и менее. Соответственно вырастает роль самолетов дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО), которые наблюдают цели сверху.
История зарубежного ДРЛО
Британцы разработали первый самолет ДРЛО ещё во время Второй мировой войны. В 1960 году в США создали для авианосцев палубный ДРЛО Е2 «Хокай». Для упрощения конструкции он использовал РЛС, работающую на длине волны 70 см. Хотя самолет получился компактным и удобным для авианосца, но при такой большой длине волны характеристики обнаружения целей (дальность 210 км) оказались посредственными. Дело в том, что ширина луча РЛС пропорциональна длине волны, и у «Хокая» она оказалась равной 7°, что слишком много. Излучаемая энергия летит не только на цель, но и в окружающее пространство.
Прорывным ДРЛО оказался разработанный в 1978 году Е3 АВАКС. Для него использовали пассажирский «Боинг-707» массой 150 т, потребляющий топлива 3,5 т/час и дежурящий в воздухе 10–11 часов. Он работал на длине волны 10 см, что при ширине луча 1° обеспечило дальность обнаружения истребителей 350 км, высокую точность сопровождения целей и помехозащищенность. Главный недостаток предыдущих ДРЛО – наличие «гриба» над фюзеляжем, где вращается механическая антенна – сохранился и у АВАКСа.
Новейшее поколение РЛС ДРЛО первыми разработали в Израиле. РЛС FALCON обходилась без гриба. Она имела неподвижные активные фазированные решетки (АФАР), установленные вдоль фюзеляжа, что облегчало конструкцию, улучшало аэродинамику и дальность обнаружения. В США тоже разработали похожие РЛС, но, поскольку они произвели уже 60 АВАКСов, то новые ДРЛО продавались союзникам в единичных экземплярах.
История советских самолетов ДРЛО
Первый ДРЛО Ту-126 создали в 1965 году на базе пассажирского Ту-114. Его РЛС имела невысокие характеристики, и выпустили всего 8 Ту-126. А-50 «Шмель» был разработан в
1985 году, ответ на разработку АВАКСа. Советская электроника весила всегда больше американской, и туполевские лайнеры требуемую массу аппаратуры (20 т) не потянули.
Пришлось взять транспортник Ил-76 весом 190 т с расходом 6,5 т/ч и временем дежурства 9 часов. Дальность обнаружения РЛС составила, по оценкам экспертов, 300 км. Кроме РЛС, имелась и аппаратура радиотехнической разведки, которая позволяла определять направления и ориентировочные дальности до работающих РЛС противника. Тогда считалось, что советская авиация должна иметь возможность действовать в тысячах км от нашей границы и даже после начала ядерной войны. Для этого ДРЛО должен был использоваться и как воздушный командный пункт с экипажем 15 человек.
Выбор такого носителя обусловил и основные недостатки А-50:
1. У транспортника сзади находится опускаемый трап. Поэтому горизонтальная часть хвостового оперения (стабилизатор) поднята на вершину вертикальной части (киля). Над фюзеляжем расположен гриб с вращающейся внутри него механической антенной. Когда антенна поворачивается в сторону хвоста, то часть луча РЛС попадает на стабилизатор, отражается от него на землю, от неровной земли отражается вверх и попадает обратно на антенну, создавая помеху самой РЛС.
В результате дальность обнаружения истребителей противника в хвостовом секторе падает в 2–2,5 раза, и опасность неожиданной атаки сзади возрастает. Приходится сопровождать ДРЛО истребителями, как только он приблизится к границе. Длительность эксплуатации истребителя до капремонта на порядок меньше, чем у транспортника. Поэтому стоимость рабочего часа А-50 дополнительно увеличивается.
2. Ил-76 имеет широкий фюзеляж, что создает повышенное сопротивление воздуха и увеличивает расход топлива. К тому же советские двигатели не отличаются экономичностью, и в мирное время ДРЛО почти не эксплуатируется.
3. Так как транспортник для комфортных перевозок не предназначен, то экипаж к концу смены оказывается вымотан и вынужден долго отдыхать.
В СССР собирались выпускать серии авианосцев, для чего потребовался и палубный ДРЛО. Решили повторить американский «Хокай» и назвали его Як-44 «Квант». Соответственно разработали и РЛС, работающую в диапазоне 70 см, и даже сделали её опытный образец.
Но тут СССР ослабел, и денег на окончание разработки Як-44 не хватило, проект закрыли. Аппаратуру РЛС сейчас восстановить невозможно – уже давно не выпускается та элементная база РЛС. Однако антенна 70-см диапазона сохранилась.
История ДРЛО в России
За 20 лет эксплуатации характеристики РЛС «Шмель» настолько отстали от мирового уровня, что в 2004 году решили РЛС модернизировать и назвали этот вариант ДРЛО А-50у. Одновременно решили начать разработку совершенно новой РЛС «Премьер», имеющей АФАР. Такой ДРЛО назвали А-100 «Премьер». Опытный образец А-50у сдали в 2009 году.
В РЛС была полностью заменена вся цифровая аппаратура обработки сигналов, индикаторы и рабочие места операторов, аппаратура связи и т. д. Переход на новую элементную базу уменьшил объем аппаратуры, что позволило выделить комнату отдыха для экипажа. Замена аппаратуры обработки сигналов обычно позволяет повысить дальность обнаружения целей примерно на 20 %, т. е. до 360–370 км.
Таким результатам можно было бы порадоваться, но темпы модернизации оказались более чем неспешные. В аппаратуре было много неимпортозамещаемых элементов. Видимо, это и тормозило переоборудование. Разработать наши аналоги, например процессоры обработки сигналов, нереально – наши технологии отстали лет на 15–20, да и имеющиеся используют импортные станки.
Из 30 выпущенных в СССР А-50, в это время осталось 22. Реально летали только 9. Остальные, видимо, из-за дороговизны эксплуатации остались на хранении. За следующие 4 года модернизировали 3 А-50. После 2014 года возник перерыв еще на 3 года, и к 2019 году модернизировали ещё 3 ДРЛО. О дальнейшей модернизации сведений нет.
Ход разработки ДРЛО А-100
Первоначально А-100 должен был быть разработан в 2014 году, затем срок перенесли на 2017 год, затем – на 2020. Наконец в 2020 году С. К. Шойгу обнадежил, что в 2024 году А-100 точно сдадут. Теперь модно вместо слов «срыв сроков» употреблять термин «сдвиг срока вправо», который уже достиг 10 лет. Удивляться не приходится – финансовое состояние разработчика концерна «Вега» незавидно. Типовая зарплата инженера вдвое меньше среднемосковской. Численность сотрудников уменьшилась по сравнению с советским временем в несколько раз. Так что 2024 годом дело может и не ограничиться.
Ожидалось, что новая РЛС будет иметь дальность обнаружения до 600–650 км. Это могло быть достигнуто за счет использования технологии АФАР, при которой вместо одного мощного передатчика и одного приемника по всей поверхности антенны размещены тысячи маломощных приемопередающих модулей. Это позволяет значительно увеличить КПД передатчика и повысить его надежность. Помехозащищенность тоже возрастает. Первоначально предполагалось использовать неподвижные АФАР, но располагать их на бортах Ил-76 оказалось неудобно.
В итоге решили размещать 3 неподвижные АФАР в «грибе». Тем самым намечавшееся снижение массы РЛС значительно уменьшилось, и возможность перейти на гораздо более экономичный носитель (например, Ту-214) исчезла. Наилучшим носителем был бы специально разработанный беспилотник с длинными АФАР вдоль бортов, что позволило бы сократить взлетную массу ДРЛО в 4 раза с соответствующим сокращением расхода топлива. Кроме того, исчезла бы необходимость тщательной охраны ДРЛО истребителями.
Во время разработки неожиданно возникла новая идея: «В США стали массово производить самолеты по технологии «Стелс». Например, истребителей F-35 могут выпустить 3 000 штук. Нужно принять какие-то меры! Ведь заметность «Стелсов» в 10–50 раз меньше, чем у обычных самолетов». И приняли. Воспользовались тем фактом, что радиопоглощающие покрытия самолетов «Стелс» наиболее эффективно поглощают радиоволны сантиметрового диапазона. Поэтому заметность F-35 в диапазоне 10 см, в котором работает РЛС «Шмель», на порядок ниже, чем заметность старых истребителей, например F-16. Если длина волны РЛС становится больше 15–20 см, то поглощение радиоволн покрытиями уменьшается, и незаметность самолета снижается.
Появились сообщения, что РЛС «Премьер» будет работать на двух длинах волн. Сами длины не указывались, но не трудно догадаться, что это те, которые уже использовались для ДРЛО, а именно 10 см для обнаружения обычных целей и 70 см для обнаружения самолетов «Стелс». Судя по фотографии «гриба», в нем опять разместили вращающуюся антенну (время одного оборота 10 с). Следовательно, решили взять одну плоскую АФАР диапазона 10 см и с задней стороны к ней приставить антенну от РЛС «Квант» диапазона 70 см. Результат окажется плачевным.
Как указывалось выше, РЛС 70 см отличаются только простотой конструкции и меньшим весом, но характеристики у неё значительно хуже. Дальности обнаружения не могут существенно превзойти 300 км, а по самолетам «Стелс» 250 км. Вместо таких двухдиапазонных сложностей стоило воспользоваться опытом Израиля и взять один диапазон средней длины волны – 23–25 см. Незаметность самолетов противника в таком диапазоне уменьшается, а хорошие характеристики обнаружения еще сохраняются.
Если бы в «грибе» сохранились 3 неподвижные АФАР диапазона 23–25 см, то можно было бы непрерывно следить за всеми целями (включая «Стелс») вокруг ДРЛО и быстро выявлять любые их маневры. Но сейчас получаем все недостатки носителя Ил-76, дорогостоящую РЛС, многочисленный экипаж, о безопасности которого нужно серьезно заботиться, очень высокую стоимость часа полета и т. д. Видимо, хочется хвастаться тем, что, потратив 20 лет, сумели подновить ДРЛО прошлого века. Результат окажется таким же, как и у А-50. Большую часть времени А-100 будет стоять на земле.
Источник: topwar.ru
