Юрий Пантелеев - На фронтах третьей мировой войны. Война радаров
Беспокоить продолжали вынужденные решения, использованные в системе защиты от пассивных помех. Напомним, что главным элементом, на котором была построена система, были ультразвуковые линии задержки. Именно с их помощью задерживался на период повторения радиолокационных импульсов принятый сигнал, чтобы потом, сравнивая принятый сигнал с задержанным, можно было отделить малоподвижные мешающие отражения от полезных сигналов от целей. Фактически это было устройство памяти на период повторения. Конечно, по сравнению с причудливыми и капризными электронно-лучевыми потенциалоскопами налицо был существенный технический прогресс. Однако и цена была немалой. Пришлось отказаться от переменного запуска, когда у радара была возможность менять не только частоту излучения, но и частоту повторения импульсов, затрудняя противнику радиоборьбу. Пришлось отказаться от внешнего запуска радара, что мешало совместной работе нескольких РЛС с автоматизированными системами (АСУ) ПВО, приходилось всем им навязывать запуск от комплекса. Потребовалось ввести в комплекс термостат, в котором размещались эти линии задержки, соляные кристаллы специально выращенные для этой цели и обработанные по специальной форме на прецизионных станках. Для постоянного питания термостата пришлось вводить дежурные источники электропитания, чтобы обеспечивать поддержание температуры внутри термостата при неработающем комплексе. На этих же линиях задержки работала и аппаратура защиты от импульсных несинхронных помех и аппаратура нового режима автоматического обнаружения «Накопление», о которых мы выше рассказывали. И вся аппаратура была выполнена на радиолампах, которые уже тогда стали вчерашним днем радиотехники, уступая дорогу полупроводникам и только-только появившимся микросхемам. Правда, путем тщательного подбора электрических и, особенно, тепловых режимов работы радиоламп их отказы удалось свести к минимуму, тем не менее, габариты аппаратуры, энергопотребление, потребность в периодической смене ламп не создавали особых удобств при эксплуатации ламповой техники.
А главным, чем не удовлетворяла разработчиков и военных система защиты от пассивных помех, была недостаточная эффективность подавления системой точечных и разрывных пассивных помех и помех от дискретных местных предметов и ангелов. Простая схема устранения с индикаторов остатков от таких помех могла вместе с помехами вычистить и слабые отражения от малоразмерных целей. Ведь большая мощность и огромные антенны современных радаров сводили бы на нет все усилия по уменьшению отражающей поверхности, уменьшению размеров, увеличению скрытности воздушных целей, если бы не использовалось одновременно их прикрытие мощными помехами — активными и пассивными.
Со всем этим радары столкнулись и на учениях, проводимых нашими ПВО и ВВС, и во время так называемых «локальных конфликтов». Для усиления эффекта внезапности противник использовал полеты на предельно малых высотах и тем самым активно использовал мощные естественные помехи от земли и наземных сооружений, с которыми и должна была бороться система защиты от пассивных помех. Если вспомнить, как сложны и капризны были системы защиты от пассивных помех в многочисленных действующих радиолокаторах советской ПВО, то можно оценить сложность и важность совершенствования этих систем при новой тактике противника. В десятках НИИ и КБ, причастных к разработке наземных, морских, самолетных радиолокаторов, предназначенных для навигационных, противовоздушных, и зенитно-ракетных комплексов, и применяемых в сухопутных войсках, войсках ПВО, военно-воздушных и военно-морских силах, над созданием этих систем трудились десятки грамотнейших специалистов.
И вот на горьковском заводе Георгий познакомился с новейшим советским радаром, где задача подавления пассивных помех решалась на совершенно иной технической основе. Еще раз извинимся перед читателем, добравшимся до этих страниц, и перед выдающимися разработчиками этого радара, его история еще впереди, и она тоже полна самых различных технических и политических конфликтов. Поверьте, история создания всех видов техники, как минимум, не менее драматична, чем судьба Онегина или Печорина, но кто знает об этих технических драмах? Интересны ли они, эти драмы для тех, кто впрямую не участвовал в них? Попыткой узнать ответ читателей на этот вопрос и является эта книга. Спасибо тем, кто дал себе труд открыть ее. Хочется верить, что Вам это интересно.
В новом радаре задача защиты от мешающих отражений решалась комплексно, решалась, по мнению Георгия, потрясающе красиво, классически, теоретически оптимально для выбранного построения радиолокатора. Это было одной из причин его перехода на горьковский завод, так интересно было поучиться у талантливых разработчиков нового радара. Главной отличительной особенностью его системы защиты стал переход к цифровой обработке принятых радиолокационных сигналов. Дорогой читатель, извини за очередную серию техницизмов, но иначе не рассказать о сути развернувшихся далее событий. Постараемся свести технические детали к минимуму.
Цифровая техника совершила и продолжает совершать революцию в обработке всех видов информации. Цифровая техника совершила и продолжает революцию и в радиолокации. Дело в том, что цифровая техника в принципе не требует подстроек и регулировок в процессе эксплуатации! Все основные неприятности, с которыми сталкивается персонал при обслуживании радиотехники: постоянные подрегулировки аппаратуры при старении элементов, при изменении температуры, при изменении напряжений питания, при смене отказавших элементов и т. д. — все эти неприятности в цифровой аппаратуре не возникают. Цифровая аппаратура может находиться только в двух состояниях — в рабочем или в нерабочем. Ремонт сводится к замене отказавшего узла. И все! Не надо носить отвертку в кармане, не надо запоминать, в каком порядке надо крутить бесчисленные шлицы, на какие стрелки или осциллограммы смотреть при этом. Нет в цифровой аппаратуре никаких регулировок, никаких шлицов! Нет потому, что цифровая аппаратура оперирует не с самими сигналами, а с их цифровыми значениям, записанными в двоичных кодах. Замечательная особенность двоичных кодов состоит в том, что используются только два сигнала, два уровня: максимальный — единица, и нулевой — ноль. «Да» — «нет». Случайный переход одного уровня в другой, конечно, тоже возможен, но при исправной аппаратуре почти невероятен. А при отказе аппаратуры ее можно только заменить, регулировать тут нечего. Четкий логический алгоритм работы цифровой аппаратуры очень способствовал реализации ее на логических микросхемах, степень интеграции которых и их возможности нарастали и нарастают столь стремительно, что будущее этой техники трудно даже представить себе.
На логических микросхемах оказалось возможным не только выполнять все операции по сравнению, сложению, вычитанию сигналов, но и запоминание сигналов на любое время и задержку сигналов. То есть реализовывать любые фантазии разработчиков, любые алгоритмы обработки сигналов, которые диктует теория и практический опыт. Именно продиктованные высокой теорией алгоритмы и были реализованы москвичами — разработчиками нового радиолокатора в новейшей цифровой системе подавления пассивных помех.
Над цифровыми системами уже начали работать почти все разработчики радиолокаторов, но их работы пока значительно отставали от москвичей, накопивших уже практический опыт создания и испытания цифровых систем обработки. Грех было не учиться этому опыту, не использовать его. В инициативном порядке Георгий со своими новыми товарищами занялись разработкой своего варианта цифровой системы обработки радиолокационных сигналов, в котором попытались совместить мощные теоретически рассчитанные алгоритмы москвичей и многолетний практический опыт работы с системами подавления пассивных помех.
Важная ли это была проблема? Да уж куда как важная! Ведь все назначение радиолокации — увидеть противника как можно раньше. Противник сначала стремился подняться как можно выше, но радиолокаторы стали мощнее, и высота перестала его спасать. Тогда противник спустился на предельно малые высоты. В сочетании с малыми размерами крылатых ракет, в сочетании со средствами снижения отражающей поверхности этот прием оказался сверхмощным способом преодоления противовоздушной обороны. Во-первых, мешающие отражения самой различной, и даже не всегда понятной природы, с трудом поддаются устранению с экранов, и их остатки сильно мешают обнаружению малоразмерных целей. Во-вторых, напомним, что земля круглая, и цель при высоте полета сто метров выскакивает в зону прямой видимости где-то на сорока километрах от РЛС, и тут раздумывать совсем уж некогда, счет идет на секунды! Увидеть внезапно появившуюся цель среди многочисленных остатков легче на испытаниях, когда и момент ее появления и ожидаемое место ее появления известно заранее. И совсем другое упражнение, когда ничего этого не известно. Да еще и аппаратура подавления помех работает не лучшим образом, как это бывает нередко, очень нередко. Вот тогда и случается то, что случалось в Югославии, в Афганистане, в Ираке… Это вам не на учениях!
