Юрий Пантелеев - На фронтах третьей мировой войны. Война радаров
Но, как всегда, за достоинства надо платить. Магнетронный передатчик требовал импульсного высоковольтного питания с высокими требованиями к форме импульса и его стабильности. Он, как правило, не перестраивался по частоте излучения, она была индивидуальна для каждого прибора. Для смены частоты РЛС требовалась смена магнетрона и новая настройка всего приемо-передающего тракта. Чтобы отслеживать изменения частоты магнетронного передатчика при изменении питающих напряжений, внешней температуры, режима охлаждения и т. п. требовалось постоянно подстраивать частоту настройки приемника с помощью весьма сложных и потому капризных систем автоматической подстройки частоты (АПЧ). Мы уже вспоминали, как на учениях попытка сменить частоты мирного времени на боевые путем замены магнетронов из ЗИПа (запасного имущества) вывела из строя радиолокаторы ПВО вернее, чем поражение их ракетами противника.
Поэтому, когда московские разработчики «Алатау» предложили заводскому КБ при модернизации «заодно» поменять передатчик, это было принято, как большая удача. Сохранить изделие на заводе, в эксплуатации, не устранив его основные недостатки, было бы невозможно. А новые изделия, предлагаемые разработчиками, оказывались настолько тяжелыми, громоздкими, ненадежными и дорогими, что страна либо должна была вообще отказаться от оснащения ПВО новыми радарами, либо строить еще несколько мощных заводов для их выпуска.
Заманчиво было, собрав лучшее, что было сделано в радиолокационных средствах разных родов войск — в Сухопутных войсках (СВ), Военно-Морском флоте (ВМФ), Военно-Воздушных силах (ВВС) и даже в войсках Противоракетной обороны (ПРО), используя научно-технические новинки, наработанные в военных, отраслевых и академических НИИ и КБ, попытаться осовременить серийный радиолокационный комплекс, сохранив его базовые параметры, объем и стоимость, создать реальную альтернативу новым разработкам.
Это была непростая инженерная задача, совсем непростая. Вписать в существующие конструкции и объемы новую аппаратуру всегда сложнее, чем строить новое, увеличивая размеры аппаратуры, ее объемы и веса. Вот сделали для нового корабля в морском НИИ замечательную радиолокационную станцию, мощную, трехкоординатную, с перестраиваемым передатчиком на амплитроне (или платинотроне — так назвали широкополосный усилительный магнетрон). Однако, когда прикинули, как она будет выглядеть в сухопутном исполнении, на прицепах, то оказалось, что их столько потребуется! Соответственно, и цена оказалась запредельной. Все-таки, кораблей-то новых строится не так много, да и сам корабль дело настолько дорогое, что уж ладно, и локатор может быть подороже.
Поскольку страна жила в условиях плановой системы, то и создание новых РЛС ПВО, естественно, планировалось надолго вперед. Конечно, то же самое происходило и в других областях военной техники. Да и не только в военной! А планировать будущее — это огромная проблема для любой плановой экономики, для любой! Ведь и рыночная экономика управляется крупными компаниями с серьезными деньгами, а серьезные деньги требуют вдумчивого перспективного планирования. План легко управляем на этапе его формирования. А потом… потом уже план сам начинает управлять процессом. И круто сопротивляется всем попыткам повлиять на него, на план. План размножается, ветвится. И уже не только непосредственные исполнители включены в работы, и подстроили свои личные планы в соответствие с общим. Подключились смежные предприятия, и подстроили свои планы. Включились исполнители на этих смежных предприятиях, их поставщики. И пошло-поехало… это примерно как люди выходят из утренней электрички. Попробуйте направить их поток в соседнюю дверь! Или предложить им снова войти в вагон. Или попробуйте сами войти в вагон, не дожидаясь, пока все выйдут, выполнят свой план по выходу из вагона.
А если «план выхода из вагона», или план выхода из ситуации утвержден в нескольких вышестоящих инстанциях? И работы начаты, и уже потрачены немалые деньги? «Кто козел?» — как в том анекдоте про Чебурашку и крокодила Гену.
И вот в этой ситуации, когда все распланировано, заданы в работу новые, современные, классные РЛС, призванные заменить «Алатау», молодое КБ серийного завода, при поддержке ряда специалистов головного института, начинает осовременивать серийное изделие, предлагая улучшить одну, другую, третью систему. И денег за это просят совсем не много. И сроки просят небольшие… Ну и ладно, пусть делают, никому особо не мешая.
Не мешая…
Цели помешать кому-либо, как головной цели работы, на заводе вроде бы и не ставили. Но это как ведь посмотреть. Напомним, что Георгий вернулся из Москвы после того техсовета в головном НИИ, когда защищался эскизный проект РЛС «Бештау», запланированный для выпуска на заводе вместо «Алатау». Серьезная машина, 64 троллейбуса, 128 приемных каналов, вдвое большая, чем у «Алатау» мощность передатчиков, выполненных на современных усилительных приборах, автокомпенсаторы помех, измерение высоты на проходе. И сейчас, спустя 40 лет, «Бештау» выглядит современно, а тогда, что и говорить, он был суперрадаром.
Но цена, цена!
Встраивание автокомпенсаторов помех в «Алатау» было делом решенным, это было запланировано. Собственно, для этого и была задана работа по модернизации «Алатау». Запланирована! Конкурентом «Бештау» это его не делало.
Замена магнетронного передатчика на усилительную цепочку из амплитронов появилась как предложение главного конструктора «Алатау» из головного института. Идея была, что называется, «сырая». Сами приборы существовали только в виде прототипа, который надо было еще передвигать в частотный диапазон «Алатау». Весьма проблематичным было размещение двух усилительных цепочек вместо двух компактных магнетронных передатчиков в тех же самых вращающихся прицепах. Не существовало и СВЧ (сверхвысокочастотного) прибора для «раскачки» амплитронной цепочки, состоявшей из двух амплитронов: предварительного усилителя и оконечного каскада, усилителя мощности. Было даже неясно, какого типа должен быть СВЧ прибор для раскачки цепочки — лампа бегущей волны (ЛБВ), клистрон, триод?
Было множество и других принципиальных вопросов. Как управлять сменой частот? Как управлять длительностью импульса? Ведь для защиты от пассивных помех лучше работать коротким импульсом, а для преодоления активных помех нужна большая энергия и длинный импульс. А мощность? Увеличивать максимальную энергию в импульсе практически невозможно, начнутся пробои в элементах волноводного тракта, транспортирующего СВЧ энергию от передатчика до антенны.
Нужны были свежие решения. И они нашлись. В общем-то они были известны. Как говорится, «ничто не ново под луной!». Трудно придумать что-то принципиально новое, да и не всегда это нужно. Отдельные, частные решения, использованные ранее в других РЛС, помогли найти красивый выход.
Средняя мощность сигнала РЛС при заданном максимальном уровне пиковой мощности может быть увеличена только за счет длительности сигнала. Если учесть способность амплитронов усиливать различные частоты, лежащие в определенной полосе, можно использовать составной сигнал, из нескольких частот. Такой двухчастотный сигнал был уже использован в «Пирамиде», и предполагался в «Бештау». Использовали его и в замечательной войсковой РЛС, смонтированной на гусеничном самоходе. Кстати, именно в этой РЛС впервые была использована в качестве передатчика усилительная цепочка из амплитронов.
Двухчастотный сигнал давал целый ряд преимуществ при защите от помех. За счет независимого обнаружения на каждой частоте увеличивалась вероятность обнаружения целей.
Двухчастотный сигнал и был предложен для модернизированного «Алатау», раз уж там появилась вместо магнетрона усилительная цепочка. Так был решен вопрос удвоения мощности одной цепочки, за счет последовательного излучения друг за другом двух сигналов вместо одного. В приемо-передающую кабину никак не влезали две цепочки, и тогда удвоенная мощность одной цепочки становилась равной мощности двух прежних передатчиков на магнетронах. Правда, даже тогда появлялись новые очень важные достоинства — возможность смены частот, двухчастотная работа, высокая стабильность сигнала, задаваемая маломощным высокочастотным генератором, высокий кпд.
Увеличение мощности передатчика было важно не просто само по себе. Оно давало возможность уверенно обнаруживать на максимальных высотах полета новые ракеты противника класса «воздух-земля»: «Хаунд-дог» и «СРЭМ». С их помощью противник мог скрытно нанести точный ядерный удар с воздуха, не вводя бомбардировщики в зону объектовой обороны. У действующих сантиметровых радиолокационных станций ПВО потолка обнаружения таких малоразмерных целей не хватало, а у красивых станций метрового диапазона потолок резко снижался под воздействием помех.
