ЗРК С-200 краткое описание. Принцип действия.
Этот комплекс разработан ещё в 1960-е годы прошлого века, принят на вооружение ПВО страны в СССР в 1967 году, но до сих пор является мощным и во многом непревзойдённым оружием. Он был важным, необходимым этапом на пути создания ЗРС С-300.
Считается передвижным. Но практически это сделать очень трудно. Огромное количество оборудования, потребность в подъёмных кранах для разборки и сборки. Много времени – несколько дней могло реально уйти на маневр. Требуется огромное количество тягачей, грузовиков или вагонов, если переброска дальняя. До 3-х грузовых эшелонов. Размещение полного комплекта 5-канального ЗРК (организационно каждый канал – дивизион, все вместе и плюс КП - группа дивизионов) на местности требовало около 2-х квадратных километров площади. Отлично виден из космоса. Вот пример
Позиция группы дивизионов С-200ВЭ бригады «Рамадан»
Поэтому по факту на всей территории СССР ЗРК С-200 был остационарен. Хорошие обжитые защитные сооружения для техники и людей, комнаты отдыха с аквариумами и телевизорами, даже маленькие спальни и столовые для дежурного боевого расчета, а вот кабину К1 РПЦ и пусковые установки защитить было практически невозможно. Сейчас в ВКС РФ таких комплексов нет. Понимаю, что найдётся много читателей, кто вспомнит службу на группах дивизионов С-200. В его лучшие годы в СССР было 325 дивизионов С-200, в основном в 2-3-канальных группах.
На сегодняшний день в Сирийских арабских силах ПВО (офиц. название вида ВС) 8 дивизионов С-200ВЭ (Вега -Э) в трёх бригадах. Кроме С-200 в бригады входят и 4-6 С-125. Эти три абзаца к тому, что израильтянам расположение всех ЗРК зенитной ракетной бригады в Баниясе было известно с точностью до метра. Дальше посмотрим, что это им давало.
Таблица автора. При перепечатке ссылка на публикацию обязательна.
А сейчас расскажу о тех особенностях устройства ЗРК, которые могли послужить прямой или косвенной причиной поражения нашего самолёта в Сирии. Сложно не будет, я объясню «на пальцах».
Многие наслышаны, что этот комплекс допплеровский. Правильно его называть «Непрерывный когерентный».
Что такое эффект Доплера? Смотрим на картинку.
То есть в зависимости от направления движения источника звука мы будем слышать не реальный тон (частоту) сигнала, а чуть выше или чуть ниже. Изменение сигнала пропорционально исходной частоте и скорости движения источника. Это изменение принято называть «доплеровской добавкой частоты» и обозначать Fд. Это эффект наблюдается для всех видов волн – звуковых, световых, радиоволн.
На использовании этого эффекта построены все непрерывные и квазинепрерывные РЛС. В том числе и радиолокатор подсвета целей (РПЦ) и головка самонаведения (ГСН) ЗРК С-200. Упрощённо устройство и принцип действия комплекса представлен на следующей схеме. На примере одноканального варианта)
ЗРК C-200 использует ракеты (ЗУР) с полуактивными головками самонаведения (ГСН). Радиолокатор подсвета цели – РПЦ, облучает цель, ГСН ракеты принимает отражённый от цели сигнал, СРП – счётно-решающий прибор - аналоговая вычислительная машина на борту вырабатывает команды и автопилот их исполняет. С земли на борт ракеты никаких команд не поступает. Если происходит срыв сопровождения цели ГСН, то с борта поступит сигнал контрольного радиоответчика (КРО).
РПЦ излучает непрерывный монохроматический – синусоидальный, зондирующий сигнал на частоте Fзс. Из-за движения цели, он приходит к ней как Fзс+Fд - с доплеровской добавкой частоты, пропорциональной радиальной составляющей скорости цели. Сигнал отражается от цели и приходит к РПЦ как Fзс+Fд+Fд – уже с двойной добавкой частоты. Для упрощения мы не думаем о том, что она двойная, просто говорим - доплеровская добавка. То есть РПЦ получает отражённый сигнал Fзс+Fд для приближающихся или Fзс-Fд для удаляющихся целей. Этот сигнал обрабатывается узкополосными фильтрами и фактически полоса пропускания приёмника становится равной 90 фильтров х 200Гц = 18кГц. На частоту зондирующего сигнала в приёмнике настроен вырезающий (режекторный) фильтр. Это нужно для развязки мощного передатчика и высокочувствительного приёмника. Он очень сильно подавляет чувствительность приёмника в зоне малых скоростей, создаёт так называемую полосу режекции. При этом возникает зона «слепых скоростей» +-25м/с полное подавление от 25 до 60м/с (около 220км/ч) в обе стороны - частичное. Есть, конечно, способы преодоления этой проблемы и сопровождения целей и в этой зоне - расширением спектра зондирующего сигнала – режимы ЛЧМ и ФКМ, пролонгация, подключение другого РПЦ в режиме «ведущий-ведомый», но требуются быстрые и чёткие действия расчёта. В этих режимах страдают чувствительность и помехозащищённость РПЦ. Критики противоракетных маневров кобра и колокол, обратите внимание.
Потерпите, это самая сложная часть, дальше будет проще.
Импульсные станции посылают к цели короткий импульс излучения и по времени от посылки и до получения отражённого сигала определяют дальность до цели. А непрерывная РЛС излучает соответственно непрерывно. Как же измерить дальность? Для этого применяется – фазо-кодо-манипулированный сигнал (ФКМ).
В соответствии с 15-разрядной кодовой последовательностью (тактом) фаза излучаемого синусоидального сигнала изменяется на 180 градусов. Отраженный сигнал сравнивается с излученным и по его задержке определяется дальность до цели. Аппаратная реализация этого метода очень сложна. Математически доказано, что нельзя применять такты большой длины – резко возрастают ошибки и сложность аппаратуры. Поэтому длину такта ограничили 6мкс, а в радиолокации считается, что 1мкс эквивалентна 150м, то есть получаем отрезок 0.9км. Для измерения дальности приходится такие такты повторять 500 раз, что даёт диапазон измерения дальности РПЦ 450км. Но ведь цель может попадать в любой отрезок, надо же как-то определить в какой? То есть возникает ситуация неоднозначности измерения дальности. Как это решается скажу дальше. Пока зафиксируем эту проблему. Она наверняка сыграла свою роль в трагедии.
Часть 3