СССР, начало испытаний – середина 1958 г.
С.Г. Мороз
Справочник
В 1950-х гг. военно-воздушные силы и морская палубная авиация США и НАТО, сохраняли подавляющее преимущество перед Советским Союзом как в стратегических бомбардировщиках межконтинентального и среднего радиуса действия, так и тактических ударных самолетах, способных доставлять ядерные боеприпасы на большую глубину территории СССР при условии прорыва его противовоздушной обороны. В то время основными способами повышения вероятности этого считались увеличение высоты и скорости полета ударных самолетов, обеспечение возможности прицельного применения ими вооружения ночью и в сложных метеоусловиях, оснащение их активными и пассивными средствами радиоэлектронной борьбы, а в стратегической авиации – и вооружение управляемыми ракетами, запускаемыми вне зоны действия ПВО.
Для обороняющейся стороны это определяло необходимость создания таких авиационно-ракетных комплексов перехвата, которые могли бы уничтожать высотные скоростные (в т.ч. сверхзвуковые малоразмерные) цели на встречно-пересекающихся курсах с первой атаки, поскольку скорости сближения уже крайне затрудняли построение маневра для захода в заднюю полусферу воздушной цели и полностью исключали второй заход. Артиллерийское вооружение самолетов ПВО уступало место ракетному, для применения которого требовались соответствующие РЛС, развитие которых пошло в двух направлениях.
Первое предусматривало создание самолетных бортовых радиолокаторов, взаимодействующих с наземными станциями обнаружения целей и наведения. Они обнаруживали воздушную цель, автоматически выводили на нее перехватчик, который производил захват цели, передавая информацию об этом на наземный командный пункт. Далее наземный КП продолжал вывод перехватчика на рубеж пуска, наблюдая цель уже не сам, а через бортовую РЛС перехватчика, которая передавала на землю трехмерные координаты цели и свои. Сочетание использования наземной и бортовой РЛС на разных этапах атаки позволяло увеличить дальность обнаружения цели и уменьшить время выхода на рубеж атаки, чему также способствовало повышение степени автоматизации управления всеми процессами и использования наземных мощных РЛС и вычислительных средств – более мощных, чем самолетные.
Однако такие комплексы получались очень сложными и уязвимыми, поскольку увеличивалось число одновременно работающих радиоканалов РЛС и команд наведения. Противник мог обнаружить и уничтожить или подавить радиоэлектронными помехами стационарные РЛС и устройства передачи команд, и тогда перехватчик с приемным оборудованием терял бы указанные преимущества, а то и вовсе не смог бы выполнить атаку. Другим недостатком таких систем оказались их слишком большой вес и объем блоков, требование иметь дополнительные антенны для радиообмена с наземным КП, а также большое энергопотребление. Такая РЛС могла быть установлена только на достаточно большом и соответственно тяжелом самолете, который будет иметь высокую стоимость, а также большое время подготовки к вылету при недостаточных показателях скорости и высотности (маневренность в то время существенной не считалась). Такие системы оказались ненадежны и слишком подвержены воздействию помех, в т.ч. и природных.
Второе направление заключалось в повышении дальности обнаружения и захвата воздушной цели, а также дальности и точности наведения на нее ракет обычными бортовыми РЛС перехватчиков, которые сами радиообмен с наземными средствами управления не вели – их команды, отображаемые на указателях директорного наведения, не связанных с РЛС, получал только летчик и отрабатывал вручную. Повышение соотношения между потребляемой и излучаемой мощностью РЛС и их весом и занимаемым объемом позволило достичь показателей дальности обнаружения и захвата автономных бортовых РЛС перехватчиков, сравнимых с показателями бортовых (не наземных) РЛС с теми, что взаимодействовали с наземными станциями обнаружения и наведения. А это в свою очередь позволило оснастить такими бортовыми локаторами легкие перехватчики ПВО с хорошими показателями времени реакции, высоты и скорости полета, которые можно было бы выпускать в больших количествах и применять автономно вне зависимости от того, развернута ли в данном месте полномасштабная автоматизированная наземная система управления силами ПВО, необходимая самолетам с РЛС первого вида.
Фото: http://img-fotki.yandex.ru/get/5641/5299263.25/0_109269_5ecfd9c2_-1-orig
В то же самое время на вооружение ПВО поступают зенитные ракетные комплексы, которые быстро становятся основным огневым средством этого вида вооруженных сил. Однако, несмотря на массовое внедрение ЗРК, в т.ч. появление буксируемых и полностью мобильных станций обнаружения и управления, а также пусковых установок ЗУР, создать надежную и устойчивую к возможным мерам противодействия противника систему ПВО только лишь на основе ЗРК не удалось в силу трудноустранимых недостатков тех их типов, что имели большой радиус поражения. Их эксплуатационные качества оказались неудовлетворительны, время реакции слишком велико, а вероятность поражения цели мала при очень высокой стоимости производства и эксплуатации. ЗРК малой и средней дальности в этом отношении были лучше, но для нуждающихся в защите площадей их надо было бы очень много.
Потому в СССР было решено строить противовоздушную оборону страны в трех уровнях: передовой рубеж составили перехватчики дальнего радиуса действия, способные длительно находиться на патрулировании – барражировать, встречая самолеты и крылатые ракеты противника на дальних подступах к их возможным целям. Пояса и кольца из ЗРК прикрывали отдельные районы и объекты, действуя в непосредственной близости от них. А размещенные на с аэродромах между этими рубежами ПВО легкие перехватчики лишали авиацию противника свободы маневра, как при построении атаки, так и при отходе от цели. Для таких сравнительно небольших и массовых самолетов нужна была РЛС с соответствующими их размерности и способу применения показателями, способная работать автономно.
С одной стороны ее создание было гораздо более простой задачей, чем разработка комплекса из двух и более работающих одновременно наземных и бортовых локаторов, связанных автоматизированными радиолиниями обмена тактической информацией и, по сути, представляло собой продолжение развития «классических» самолетных РЛС, таких как РП-6 «Сокол» самолетов Як-25 или ЦД-30 для перехватчиков Су-9 или МиГ-21ПФ. Но предстояло решить проблемы их внешней и внутренней помехозащищенности, обострившиеся с ростом мощности и теплоотдачи и обеспечить взаимодействие с ракетным вооружением – как с радиолокационным, так и с тепловым самонаведением. А ко второй половине 1950-х гг. обозначилась еще и необходимость обеспечить работы по новым видам целей.
Массовое внедрение зенитных ракетных комплексов заставило пересмотреть способы и средства действий ударной и разведывательной авиации.
Во-первых, стала практиковаться атака целей с малых высот, что резко сокращало дальность обнаружения ударных ЛА наземными радиолокаторами, а РЛС самолетные воздушные цели на фоне земли пока или вовсе не видели, или не обеспечивали наведение на них ракет.
Во-вторых, появились крылатые ракеты, беспилотные и некоторые пилотируемые самолеты, которые имели малые размеры и такие конструкционные материалы и формы поверхностей планера и видимых снаружи частей силовой установки, что их эффективная площадь рассеивания радиосигнала (ЭПР, от которой зависит дальность обнаружения и устойчивость автоматического захвата объекта локатором) стала значительно меньше, чем у обычных самолетов.
Наконец, в-третьих, США и их союзники стали активно использовать для разведывательных полетов над территорией СССР автоматические дрейфующие аэростаты – АДА, которые шли по ветровым потокам на очень больших высотах с малой скоростью, а отраженный от них сигнал постоянно менялся из-за нестабильности их формы и для существующих тогда РЛС не позволял выполнять их устойчивый захват для применения вооружения.
В 1950-х гг. создать малогабаритную РЛС для легких перехватчиков ПВО, которая могла бы обеспечить уверенный перехват как всех ранее существовавших воздушных целей, так и этих новых не представлялось возможным. Потому было принято решение делать новые станции с расчетом на поражение наиболее опасных из них, полет которых ожидался на высотах 13…18 км на скоростях 700…900 км/ч. Это были стратегические разведчики Локхид U-2, стратегические бомбардировщики Боинг В-47 «Стратоджет» и В-52 «Стратофортресс», Виккерс «Вэлиент», Хендли-Пейдж «Виктор» и Авро «Вулкан» и их разведывательные модификации.
Противоборство с более сложным воздушным противником, таким как высотные стратегические разведчики Мартин RВ-57 «Канберра», сверхзвуковые стратегические бомбардировщики Конвер В-58 «Хастлер» и тактические F-101 «Вуду», крылатые ракеты Белл GAM-63 RASCAL, Норт Америкен GAM-77 «Хаунд Дог» и Авро «Блу Стил» воздушного старта, Мартин В-61/ТМ-61 «Матадор», Нортроп В-62/RSM-62/SN-62 «Снарк», Норт Америкен В-64/SM-64 «Навахо», Воут SSM-N-8A «Регулус» наземного и морского старта и беспилотные разведывательные самолеты с существенно расширенными диапазонами высот и скоростей полета при уменьшенной ЭПР, а также АДА намечалось путем создания улучшенных модификаций после отработки базового варианта создаваемых локаторов.
Фото: http://stellar-views.com/Photos_Missiles_Rockets.html
«Орел» опытной серии, бортовая сканирующая РЛС с касергеновской параболической антенной для установки на всепогодные перехватчики ПВО с ракетным вооружением.
В начале 1958 г. в КБ-339 Министерства радиопромышленности, а затем Государственного комитета по радиоэлектронике под непосредственным руководством Гедалия Моисеевича Кунявского началась разработка малогабаритной радиолокационной станции для автономного обнаружения скоростных (в т.ч. сверхзвуковых) воздушных целей в верхней полусфере на встречно-пересекающихся курсах «Орел». Она проектировалась как развитие созданной там же РЛС «Сокол-2К» с учетом выявленных на ее испытаниях в составе самолетов Як-25К-8 и Як-121К-8 недостатков, которые касались как электронной части, так и механизма сканирования антенны.
Радиолокационная станция «Орел» обеспечивает:
- обзор воздушного пространства путем механического поворота антенны в двух плоскостях по заданной программе и обнаружение одной воздушной цели, летящей на одной высоте с самолетом-носителем или с превышением в пределах сектора видимости;
- взаимодействует с системой определения государственной принадлежности СРЗО-2 «Хром-Никель», выдавая сигнал на опознавание обнаруженной цели и отображая на своем индикаторе метку ЯСС («я свой самолет», в случае ее отсутствия обнаруженный ЛА – противник);
- захват и автоматическое сопровождение обнаруженной цели, если она является противником;
- выдачу через бортовой аналоговый вычислитель в систему управления ракетным оружием данных об угловых координатах цели и расстоянии до нее для определения рубежа возможного пуска ракеты;
- непрерывный подсвет цели в процессе ее автосопровождения для наведения ракет с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения (ПАРГСН) или для тактического (учебного) пуска.
Размерность блоков и антенны, питание, пульт управления и индикатор с прямоугольны монохромным экраном на электронно-лучевой трубке были сделаны подобно прототипу, но были сделаны следующие главные изменения:
- частично заменена номенклатура элементной базы приемника и передатчика (но она осталась ламповой) для повышения мощности излучаемого сигнала (что также потребовало доработки блока питания), снижения времени и повышения устойчивости настройки на рабочий режим;
- установлены новые электронные фильтры для защиты от внутренних помех (по др. данным станция прототип «Сокол-2К» их просто не имела);
- повышена точность работы сканирующего механизма как за счет улучшения работы его программного устройства, так и путем установки новых гидравлических приводов;
- изменена конструкция волноводов, соединяющих антенну с передатчиком и приемником;
- улучшена система охлаждения – исключение перегрева при работе уменьшило внутренние помехи;
- обработка получаемой от РЛС информации ведется ламповым прицельным вычислительным устройством ПВУ-67, которое выдает свои данные в систему управления ракетным вооружением в аналоговом виде для определения рубежа пуска и обеспечения автосопровождения цели при пуске ракет К-8МР с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения (ПАРГСН).
Проектирование и стендовая отработка станции «Орел» в первом варианте были выполнены в очень короткие сроки и уже в середине 1958 г. ее опытный образец был установлен по меньшей мере на один из построенных самолетов Як-121 или (что более вероятно, однако точных данных не найдено) Як-27К. К тому времени решение о принятии на вооружение самолета Су-9 с РЛС ЦД-30С и ракетами РС-2УС было уже принято, и самолет рассматривался в основном как летающая лаборатория для отработки РЛС и вооружения перехватчиков следующего поколения – Як-28П и Су-11. В этом качестве он и использовался – в ходе выполнения его испытаний удалось изжить основные дефекты РЛС «Орел» в базовом варианте.
«Орел» опытная с уменьшенной антенной, бортовая сканирующая РЛС для установки на всепогодные перехватчики ПВО с ракетным вооружением.
Модификация разработана для самолета Т3-8М (Су-11) с размещением антенны в коническом центральном теле лобового воздухозаборника кругового сечения по типу серийного самолета Су-9, но с увеличенными размерами, которые в то же время были значительно меньше, чем у обтекателя антенны РЛС «Орел», испытанной на самолете Як-27К или Як-121.
РЛС «Орел» на самолет была установлена как часть авиационно-ракетного комплекса перехвата Су-11-8М, который также включал:
- самолет-носитель Су-11 с ответчиком дальности СОД-58 и двумя пусковыми устройствами для ракет К-8МР/МТ;
- наземную и самолетную аппаратуру наведения системы «Воздух-1» (она не работает через РЛС перехватчика и в случае подавления противником ее работы летчик может продолжать перехват автономно);
- две ракеты воздух-воздух -8МР/МТ с полуактивной радиолокационной и тепловой головками самонаведения (для последней РЛС используется для определения рубежа пуска и снятия его блокировки).
Станция прошла отработку на специально переоборудованных самолетах Сухой Т-47:
- Т47-4 доработан на заводе № 51 из самолета Т-47 № 01-09 производства завода № 153; заводские испытания начались в апреле 1959 г. без РЛС, которую установили только в январе 1960 г. уже на завершающем этапе Государственных испытаний;
- Т47-5 доработан на заводе № 51 из самолета Т-47 № 02-02 производства завода № 153 с установкой РЛС «Орел» сразу; заводские испытания начались в мае 1959 г.; на ГИ передан 17 августа 1959 г., но на их этапе «А» (с ноября 1959 по апрель 1960 г.) был проведена только оценка комплекса с УР К-8МТ с ТГСН; этап «Б» начался 26.04.1960 г. и в его ходе на этой машине наряду с испытаниями улучшений по силовой установке отрабатывалось боевое применение с пусками УР К-8М, в ходе которых было сбито не менее четырех воздушных мишеней;
- Т47-7, доработан на заводе № 51 из самолета Т-47 установочной серии завода № 153 специально для отработки УР с РГСН и соответствующих режимов работы РЛС «Орел», которая была установлена сразу, но первые боевые пуски ракет К-8МР были выполнены с этого самолета только на этап «Б» Государственных испытаний, который на этой машине начался 26.04.1960 г. одновременно с самолетом Т47-8;
- Т47-8, доработан на заводе № 51 для испытаний РЛС «Орел» из самолета Т-47 установочной серии завода № 153 первым – раньше указанных выше, но первые боевые пуски ракет К-8МР были выполнены с этого самолета только на этап «Б» Государственных испытаний, который на этой машине начался 26.04.1960 г. одновременно с самолетом Т47-7.
Установленные на этих самолетах экземпляры РЛС отличались друг от друга конструктивно, что определялось ходом устранения на них выявляемых недостатков.
8 июня 1961 г. Акт по результатам Государственных испытаний авиационно-ракетного комплекса перехвата Су-11-8М был подписан.
В ходе испытаний было установлено, что он в сравнении с АРКП Су-9-51 (самолет Су-9, РЛС ЦД-30, система наведения «Воздух-1» и 4 УР РС-2УС с наведением в луче РЛС) уступает по величине практического потолка на 2000 м, по величине рубежа перехвата днем в простых метеоусловиях на 50 км (на 12,5%), а ночью и в сложных метеоусловиях – на 85 км или на 28,3%, тогда как ожидалось его увеличение. Также было отмечено, что повышение вероятности успешного перехвата цели в переднюю ее полусферу значительно меньше ожидаемого – этот показатель может быть улучшен путем увеличения диаметра антенны, что даст прирост мощности излучаемого сигнала и чувствительности приемника. Непосредственно тогда решения о принятии на вооружение АРКП Су-11-8М принято не было.
Однако поскольку вероятность перехвата сверхзвуковых целей, таких как крылатые ракеты GAM-77 «Хаунд Дог» и «Блу Стил» самолетами Су-9 с РЛС ЦД-30 и УР РС-2УС оказалась недостаточна, уже в начале 1960 г. на уровне ГКАТ с согласованием с поставщиками комплектующих, в т.ч. ГКРЭ, было принято решение о развертывании опережающей подготовки производства всех составных частей АРПК Су-11-8М до завершения их Государственных испытаний. Первые 40 самолетов Су-11 надо было сдать к концу 1960 г., но выполнено это не было в т.ч. и потому, что окончательного решения о принятии самолета на вооружение не было.
Задержка с началом серийного производства всех составных частей АРПК Су-11-8М была связана также и с начатой в 1957 г. реорганизацией народного хозяйства СССР с упразднением отраслевых министерств и передачей подчиненных ранее им заводов серийного производства в ведение территориальных Советов народного хозяйства (Совнархозов), что привело к ухудшению управляемости их и как следствие – к отставанию в выполнении планов.
В то время еще считалось, что вскоре пилотируемые перехватчики в системе ПВО страны будут полностью заменены зенитными ракетными комплексами, и работам по авиационно-ракетным комплексам перехвата, в т.ч. и по АРКП Су-11-8М с РЛС «Орел» правительственными и партийными органами должного внимания уделено не было, что также отразилось на их ходе.
Несмотря на то, что уже 1 мая 1960 г. ракетой ЗРК С-75 был сбит американский высотный самолет-разведчик Локхид U-2, который дошел от границы с Афганистаном (Таджикский участок) до Свердловска и его не смогли перехватить самолеты ПВО, трудности и дороговизна развертывания достаточного для полной защиты страны числа ЗРК С-75 и особенно более мощных С-25 показали необходимость возвращения к строительству комбинированной системы ПВО, состоящей из общей системы обнаружения целей и управления и огневых средств в виде ЗРК и самолетов-перехватчиков с различными радиусами действия.
В связи с этим Постановлением Совета Министров СССР №139-62 от 5 февраля 1962 г. АРПК Су-11-8М в составе самолета-носителя Су-11, РЛС «Орел» и ракет Р-8М на вооружение Авиации ПВО был принят. Тем же документом была задана на будущее модернизация комплекса, что в отношении РЛС было сделано на ее модификации «Орел-2», см. ниже.
В 1963 г. самолет Т47-7 был доработан для испытаний комплекса ракетного вооружения К-8М1 с ракетами Р-98Р/Т (РЛС «Орел» с уменьшенной антенной при этом не менялась) для отработки этого вооружения в ходе создания нового перехватчика Т-58Д – Су-15 с РЛС «Орел-Д58» с большой антенной диаметром 950 мм.
«Орел» (РП-11, изд. 15) серийная, РЛС авиационно-ракетного комплекса перехвата Су-11-8М для самолета Су-11 (Т3-8М) с малогабаритной антенной.
В 1962 г. согласно Постановлению Совета Министров СССР от 27 ноября 1961 г. до его принятия на вооружение в составе АРПК Су-11-8М на заводе ГКАТ №153 в Новосибирске начат серийный выпуск самолетов Су-11 (изд. 36), одновременно был развернут и комплектующих для него на заводах-поставщиках, в т.ч. и РЛС «Орел».
Серийная РЛС «Орел» (РП-11, изд. 15) отличалась от станций опытной серии доработками по результатам испытаний и в основном устоявшейся конструкцией – изменения в их конструкцию и комплектацию продолжали вноситься, но уже не столь значительные, как при их опытной отработке.
Станция обеспечивала обнаружение воздушной цели типа «бомбардировщик» (в качестве мишени использовался Ту-16 с ЭПР несколько большей, чем у самолета Авро «Вулкан», сравнимой с ЭПР самолета Хендли Пейдж «Виктор» и меньшей, чем у остальных стратегических бомбардировщиков НАТО) на расстоянии 24…26 км, взятие на автосопровождение с расстояния от 20 до 2 км и пуск ракет К-8М с дальности до 12 км в ППС и ЗПС – вдвое большей, чем у самолета Су-9 с РЛС ЦД-30Т при пуске ракет РС-2УС только вдогон. При этом энергетические показатели ракеты Р-8М в 1,5 раза лучше, чем у РС-2УС, шире угол возможных пусков (что обеспечено способом наведения).
По ходу эксплуатации комплекса перехвата Су-11-8М с РЛС «Орел» (РП-11) был обеспечен залповый пуск двух ракет К-8М с одного самолета (по одной цели).
Однако в документах, касающихся разработки самолета Су-15 на замену Су-11, указанно, что АРПК Су-11-8М перехват целей в переднюю полусферу вообще не обеспечивает. По результатам контрольных залповых стрельб двумя ракетами с одного самолета по самолетам-мишеням под ракурсами от ¾ до 0/4 в ЗПС (от сзади-сбоку до строго сзади) было установлено, что вероятность поражения цели составляет 0,8…0,9. Однако при изменении ракурса до 4/4 и далее при переходе к пуску в переднюю полусферу цели вероятность ее поражения резко снижается.
Фото: https://www.russiadefence.net/t4019p125-soviet-armed-forces-soviet-army-1946-1991
Головной серийный самолет Су-11 (изд. 36 с серийной РЛС РП-11) передан на испытания в июле 1962 г., но в полете 31.10.1962 г. на нем остановился двигатель, при попытке вынужденной посадки он разбился и летчик погиб. Было предписано повысить надежность самолета и ввести системы автоматизированного контроля. Однако в силу преимуществ модификации станции «Орел» с большой антенной, а также снижения летных и эксплуатационных качеств в сравнении с самолетом Су-9, который по ходу выпуска получил улучшенную РЛС ЦД-30Т, заказ на Су-11 был сокращен в пользу Як-28П.
Необходимость увеличения диаметра антенны РЛС показала, что выгодная с точки зрения отработанности вопросов аэродинамики схема лобового воздухозаборника с центральным телом – обтекателем антенны РЛС, которая была применена на самолетах Су-9 и Су-11, свои возможности исчерпала.
Для перехода на РЛС с большим диаметром зеркала антенны было необходимо менять компоновку самолета.
ОКБ-115 ГКАТ (Генеральный конструктор А.С. Яковлев) продолжило в новом проекте Як-28 развитие схемы самолетов Як-25 / -26 / -27 с двумя двигателями в гондолах с лобовыми воздухозаборниками, размещенными под крылом. Это позволяло занять под антенну РЛС все сечение носовой части фюзеляжа, однако в ОКБ-51 (П.О. Сухой) считали, что это ведет к ухудшению общего аэродинамического качества самолета и для следующих своих проектов выбрали схему с боковыми воздухозаборниками.
«Орел» с антенной «промежуточного диаметра», проект, РЛС для самолета Т-49.
Для устранения недостатков компоновки самолета Су-11 как с точки зрения летных данных, так и компоновки РЛС «Орел» в ОКБ-51 была начата разработка самолета Т-49 как экспериментальной машины для отработки новой компоновки носовой части и силовой установки с двумя секторными изоэнтропическими воздухозаборниками. Они обеспечивали плавное внешнее сжатие поступающего в них потока без образования за первым скачком уплотнения дополнительных скачков как в обычном ВЗ, что могло снизить волновое сопротивление воздухозаборника и самолета в целом без ущерба для коэффициента восстановления давления в воздухозаборнике. Для этого требовалось разместить перед входным сечением ВЗ длинное тело заданной формы, которое можно было использовать как обтекатель РЛС с антенной увеличенного в сравнении с примененной на самолете Су-11 диаметра. Автором идеи такого ВЗ был сотрудник 1-го отделения ЦАГИ профессор Г.Л. Гродзовский.
Заводом ГКАТ №51 3-й предсерийный самолет Т-3 выпуска завода №51 доработан установкой новой носовой части с секторными изоэнтропическими ВЗ и оживальным коком («конусом торможения») перед ними, который на этом этапе был сделан металлическим и установку РЛС не допускал.
В то же время в КБ-339 ГКРЭ начало проработку модификации радиолокационной станции «Орел» с увеличенным диаметром антенны (который все же был меньше, чем в варианте для самолета Як-27К).
В январе 1960 г. экспериментальный самолет Т-49 совершил первый полет. Заводские испытания действительно показали некоторое улучшение летных данных по сравнению с серийным самолетом Су-11, однако в полном объеме провести их не удалось – в апреле 1960 г. произошла поломка машины, ремонт затянулся из-за отсутствия двигателя (в то время их не хватало на серийные самолеты Су-7, Су-11, Су-9 и Ту-128), и так и не был завершен.
Между тем проработка РЛС с антенной «промежуточного размера» показала ее бесперспективность в сравнении с исходным вариантом для самолета Як-27К и дальнейшая работа по этому варианту РЛС была прекращена. По-видимому, ни один даже стендовый ее комплект так и не был собран.
«Орел-2» проект, вариант РЛС «Орел» для самолета Т3-8-М3.
В Постановлении Совета Министров СССР №139-62 от 5 февраля 1962 г., которым был принят на вооружение АРКП Су-11-8М, в последнем пункте было сказано: «С целью повышения боевых характеристик комплекса произвести модернизацию самолета Су-11 для обеспечения атак целей, летящих на высотах от 2 до 24 км со скоростями до 2500 км/ч, в ППС и ЗПС, а также дальнейшего повышения надежности, помехозащищенности и автоматизации комплекса».
Практически все эти пункты касались и разработчика РЛС «Орел» – КБ-339 ГКРЭ, которое обязывалось создать улучшенную модификацию РЛС «Орел».
В марте 1960 г. в ОКБ-51 П.О. Сухого началась разработка самолета Т3-8-М3 с боковыми воздухозаборниками, что позволяло увеличить диаметр антенны РЛС до 950 мм (на РЛС «Сокол» – 1100 мм).
Такая станция разработана в КБ-339 ГКРЭ под руководством Г.М. Кунявского.
Не известно, была ли проведена ее летная или хотя бы полномасштабная стендовая отработка, однако сделанные в этом проекте новый антенный блок, улучшения и новые комплектующие были использованы в разработке следующей модификации станции – «Орел-Д58» (РП-15), которая была запущена в серийное производство.
Одной из причин прекращения работ по станции «Орел-2» была позиция Заказчика, который считал необходимым установить на самолет Т3-8-М3 намного более мощную РЛС «Смерч-АС», которая давала преимущества в дальности обнаружения целей и обеспечивала применение ракет К-40, значительно более мощных, чем К-8М. В таком случае АРКП на базе самолета Т3-8-М3 был бы унифицирован в значительной степени с разрабатываемым с 1958 г. в ОКБ-156 А.Н. Туполева (головная организация) АРКП Ту-28С-4 на базе самолета Ту-128 (с тяжелыми ракетами К-80) и в еще большей степени – с комплексом МиГ-25-40 на базе самолета Е-155П (МиГ-25П), разработка которого была поручена ОКБ-155 А.И. Микояна 5 февраля 1962 г., в тот же день, когда вышло упомянутое выше Постановление СМ СССР о принятии на вооружение АРКП Су-11-8М, предписывающее его модернизацию. Разработка самолета Е-155П с РЛС «Смерч-С» шла в ОКБ-155 с 1960 г. по инициативе руководства предприятия.
Однако разработка станции «Смерч-АС» в варианте для одноместного самолета и с уменьшенной массой также столкнулась с рядом технических проблем, кроме того, возникли затруднения с ее компоновкой на самолете Т3-8-М3, который имел меньшие размеры носовой части фюзеляжа, чем Е-155П. Также для станции «Смерч» была необходима установка мощной жидкостной системы охлаждения с большим (порядка 200 л) запасом спирта, места для которой в фюзеляже самолета не было.
Кроме того, преимущества установки новой РЛС «Смерч» на самолет Т3-8-М3 могли проявиться в полной мере только при оснащении его и новыми ракетами К-40. Но в сравнении с К-8 они были крупнее по размаху крыла на 227 мм (почти на 20%) и по длине на 2326 мм (на 57%) и тяжелее на 184 кг (на 65%%) и не компоновались под крыло самолета Т3-8-М3 без увеличения высоты шасси, что требовало бы и значительных переделок планера в части усиления его прочности и размещения ниш для уборки увеличенных опор шасси.
С учетом позиции Заказчика по характеристикам создаваемого АРПК, было предложено два варианта его радиолокационного оснащения:
- РЛС «Вихрь-П» разработана как модификация РЛС «Смерч» с некоторым уменьшением объема, веса и энергопотребления (что позволяло ограничить и требования к системе охлаждения) под руководством Ф.Ф. Волкова в ОКБ-339 (вероятно, разработка станции завершалась уже в ОКБ-15), обеспечивала применение ракет К-40 и на начальном этапе проектирования самолета Т3-8-М3 и далее Т-58 считалась более перспективной; прошла стендовую отработку, но не принята в связи с наличием трудноустранимых дефектов и успешным окончанием испытаний РЛС «Орел-Д»;
- РЛС «Соболь» как модификации РЛС «Орел», см. ниже.
В связи с высокой аварийностью самолетов Су-7, Су-9, Су-11 с одним двигателем АЛ-7Ф и решением Совета Министров СССР от 27.11.61 г. о прекращении выпуска самолетов Су-9 и Су-11, Сухой принял решение о переходе на более надежную силовую установку с двумя ТРДФ Р11Ф2-300. Отработка такой силовой установки была предварительно проведена на экспериментальном самолете Т-5, переоборудовали из одного из предсерийных самолетов Т-3 (первый полет после окончания доработки – 18.07. 1958 г.). Он сохранил компоновку НЧФ по типу серийных самолетов Су-9 и не мог быть приспособлен для установки РЛС «Орел», являясь чисто экспериментальной машиной. Работы проводились по инициативе руководства ОКБ-51, т.к. государственное финансирование доводки самолетов семейства Су-9 было закрыто.
Испытания силовой установки с двумя ТРДФ Р11Ф-300 показали целесообразность ее применения на перехватчиках ПВО и проект Т3-8-М3 был переделан под нее, получив новое обозначение Т-58Д – самолет Т-5 с комплексом ракетного вооружения К-8 двухдвигательный). Предложение о создании такого самолета было одобрено на уровне Министерства обороны, и он получил войсковое обозначение Су-15. Одновременно с заменой силовой установки было решено установить улучшенные РЛС «Орел-Д» и комплекс ракетного вооружения К-8М1, см. ниже.
«Соболь», дальнейшее развитие станции «Орел» (по др. данным – совершенно независимая разработка, использовавшая лишь отдельные решения и комплектующие РЛС «Орел») с возможностью перехвата целей на встречных курсах с дальностью обнаружения и захвата воздушной цели лишь незначительно ниже, чем у станции «Смерч» при значительно меньших объеме, массе и энергопотреблении. Разработана в КБ-339 ГКРЭ.
Опытный образец (летный) построен в конце 1961 г. для самолета Т-58Д, однако не известно, проведены ли его летные испытания, а если и да – то в каком объеме, и с какой оценкой. Однако на вооружение принята она не была.
«Орел-Д» (РП-15, изд. 303Д) серийная, вариант РЛС РП-11 для самолета Як-28П с дальностью обнаружения цели типа «бомбардировщик» (с ЭПР как у самолета Ту-16) до 40 км.
В 1960 г., одновременно с разработкой самолета Т3-8-М3 в ОКБ-51 П.О. Сухого (еще в однодвигательном варианте) в ОКБ-115 А.С. Яковлева начата разработка самолета Як-28П, который при значительной преемственности с принятым уже в строевую эксплуатацию в Авиации ПВО самолетом Як-25 должен был иметь скорость и высотность на уровне легких перехватчиков Су-9 и МиГ-21, а дальность и продолжительность полета сравнимую с тяжелым перехватчиком Ту-128. Он также должен был оснащаться РЛС «Орел» и комплексом ракетного вооружения К-8 (в модернизированном варианте К-8М1).
Заместитель главкома Войск ПВО Маршал авиации Е.Я. Савицкий считал, что такой самолет для вверенных ему сил будет предпочтительным. При этом ни он, ни Министерство обороны не настаивали на оснащении самолета Як-28 РЛС «Смерч-АС» и ракетами К-40 потому, что они компоновались под крыло самолета Як-28П сложно.
Разработка станции, как и др. модификаций РЛС «Орел», велась в КБ-339 ГКРЭ (с 1962 г. после объединения КБ и работавшего по его заданиям опытного завода они преобразованы в НИИ аппаратостроения – ныне ОАО «Фазотрон-НИИР»), Г.М. Кунявский назначен его Главным конструктором.
Фото: http://aviationtrivia.blogspot.com/2010_12_01_archive.html
Станция «Орел-Д» представляла собой дальнейшее развитие РЛС «Орел-2» с параболической антенной диаметром 950 мм. Главные отличия были связаны с обеспечением применением модифицированных для надежного пуска по целям на встречных и встречно-пересекающихся курсах ракет Р-98Р (К-8М1Р с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения ПАРГ-1ВВ) и Р-98Т (К-8М1Т с тепловой головкой самонаведения С-1Д или С-1Д-58). Остальные изменения были связаны, по-видимому, лишь с отличиями конструкций одноместного самолета Т3-8-М3 и двухместного самолета Як-28П. При этом изначально закладывалась возможность установки станции на одноместные самолеты без летчика-оператора в экипаже.
Однако станция РП-15 в комплектации для самолета Як-28П имела два несколько различающихся между собой комплекта пультов управления и индикаторов – в кабинах летчика и летчика-оператора (основной).
Фото: https://www.russiadefence.net/t4019p100-soviet-armed-forces-soviet-army-1946-1991
В июле 1962 г. начались заводские испытания опытного самолета Як-28П с РЛС «Орел-Д», а 23.11.62 г. начался 1-й этап СГИ самолета, на котором началась в т.ч. и отработка РЛС во взаимодействии с ракетным вооружением. Основные работы по испытаниям станции «Орел-Д» были проведены именно на самолете Як-28П, что объяснялось не только более жесткой позицией Заказчика в отношении оснащения самолета Т-58Д (Су-15) станциями «Смерч» или «Вихрь», но и удобством двухместной компоновки Як-28П для размещения инженера-экспериментатора, который мог лучше настраивать (при необходимости – вручную) и контролировать работу РЛС и установленной на период испытаний контрольно-записывающей аппаратуры, чем занятый пилотированием самолета летчик.
В 1964 г. самолет был рекомендован к принятию на вооружение Авиации ПВО.
В 1965 г. СГИ самолета были полностью завершены. Всего в их ходе на 8 опытных самолетах выполнено 450 полетов, значительная часть – с включением РЛС «Орел-Д», отработка которой была выполнена в основном на самолетах Як-28П.
Всего с 1962 по 1967 гг. построено 435 серийных самолетов Як-28П с РЛС «Орел-Д», в ходе которых были введены доработки по самой РЛС, и по ее установке:
- уменьшен уровень внутренних помех (в основном, за счет повышения качества сборки, но отчасти и конструктивными методами);
- обеспечено применение ракет К-8М2 (Р-98Р ПАРГСН типа ПАРГ-14ВВ, затем ПАРГ-15 и Р-98Т) в т.ч. залпом по одной цели с одинаковой и разной системами самонаведения;
- обеспечено использование РЛС для определения зон возможных пусков ракет Р-3с малой дальности с ТГСН, которые введены в штатный состав вооружения самолета Як-28П по ходу его доработки;
- минимальная высота применения ракет Р-98Р снижена с 8000 м до 5000 м, а Р-98Т – до 500 м, максимальная высота поражаемых целей для самолета Як-28П была 20000 м);
- обеспечена работа с модифицированной аппаратурой системы государственного опознавания СРЗО-2М «Хром-Никель»;
- уменьшено влияние внутреннего переотражения сигнала радиопрозрачным обтекателем антенны за счет изменения его формы и размеров – вместо короткого оживального установлен удлиненный конический и др.
А теперь – перекур! Курению, конечно – бой (заодно с пьянством), а просто поговорить? Например, о звездной пыли, которую принес к нам Челябинский метеорит нам расскажет замечательный канал Кот-ученый
Ну а тем, кому авиация еще не надоела, но хочется посмотреть на нее чуть с другой стороны, тому стоит зайти вот сюда – сайт Деревянные лошадки расскажет о применении дерева в авиации, велосипедах, самокатах и, что тоже немаловажно – в науке и образовании. Дело в том, что в той очень серьезной дисциплине, о которой пойдет речь, добрая половина моего курса, в том числе и я, была ну совершенно «дубовая»… Хорошо, что в работе потом она как-то не пригодилась.
Ну, перекурили, вернемся к делу!
«Орел-Д58» (РП-15, изд. 303Д) серийная, вариант РЛС РП-11 для самолетов Т-58Д (Су-15).
В 1962 г. в ОКБ-51 П.О. Сухого приступили к рабочему проектированию самолета Т-58Д с РЛС «Орел-Д58», а в КБ-339 (НИИ аппаратострроения) – к разработке модификации РЛС «Орел-Д» для него. От базового варианта для самолета Як-28П она отличалась в основном только отсутствием второго комплекта пульта управления и индикатора (на Як-28П он установлен в кабине летчика-оператора), размещением и незначительно конструкцией корпусов блоков, сетей, устройств коммутации и пультов управления. Таким образом достигалась значительная унификация РЛС самолетов Як-28П и Т-58Д (Су-15) и снижение себестоимости их комплектации, как это было бы и при унификации оборудования самолетов Т-58Д (Су-15) и Е-155П (МиГ-25П) с РЛС «Смерч» или «Вихрь», однако стоимость производства и эксплуатации РЛС «Орел-Д» получалась значительно ниже, чем РЛС «Смерч», а станция «Вихрь» еще требовала значительных вложений в НИОКР.
Тем не менее, 17.09.62 г. по требованию Заказчика вышло распоряжение ГКАТ, определявшее состав комплекса, согласно которому на самолете Т-58Д должна была быть установлена РЛС «Смерч-АС», хотя указанные выше трудности с компоновкой ее и соответствующего вооружения (ракеты К-40) на этот самолет преодолены не были, а сама ее разработка также столкнулась с серьезными техническими проблемами и затягивалась.
В создавшихся обстоятельствах 2 марта 1963 г. главы Государственных комитетов по авиационно-космической технике (ГКАТ) и радиоэлектронике (ГКРЭ) изменили свою позицию в отношении комплектации оборудования самолета Т-58Д и направили совместное письмо в Совет Министров с предложением об оснащении разрабатываемых перехватчиков Як-28П и Су-15 РЛС «Орел» в доработанном варианте с устраненными дефектами и ракетами К-8М. 13 марта этого же года Первый заместитель председателя Совета Министров СССР – Председатель ВСНХ Совета Министров СССР Д.Ф. Устинов дал разрешение на это с условием установки РЛС «Смерч-АС» и ракет К-40 на последующих модификациях самолета. Это было в первый день его работы в указанных должностях.
Одновременно были снижены требования к комплексу – в частности, дальность обнаружения цели типа «бомбардировщик» (с ЭПР как у самолета Ту-16) уменьшена со 100 до 40 км.
Испытания РЛС «Орел-Д58» и комплекса ракетного вооружения К-8М2 начато на 2-м опытном образце самолета – Т-58Д-2 (на 1-м опытном самолете Т-58Д-1 РЛС установлена не была). Но к тому времени была выполнена стендовая отработка РЛС на самолете, по результатам которой была изменена конфигурация радиопрозрачного обтекателя ее антенны.
Постройка завершена в апреле 1963 г., 04.05.63 г. В.С. Ильюшин выполнил на этом самолет первый полет по программе заводских испытаний.
С 05.08.63 г. началась программа СГИ на этом самолете, предусматривавшая в т.ч. комплексную проверку и отработку РЛС, системы наведения «Лазурь-1» и ракет Р-98Р/Т. Однако на этом самолете отсутствовала система автоматического управления САУ-58 (в обнаружении цели и применении по ней вооружения на самолете Т-58Д она не задействовалась).
08.10.63 г. самолет перегнали на полигон ГК НИИ ВВС во Владимировке для испытаний вооружения.
В начале 1964 г. приступили к отработке ракетного вооружения на взаимодействие с РЛС «Орел-Д58» и к пускам, которые выполнялись с высот от 7000 до 17000 м. Работа по маловысотным целям была выведена в отдельную программу, которая выполнялась на самолетах Су-15 и Як-28П совместно – см. ниже.
Всего по программе СГИ на всех трех опытных самолетах Т-58Д выполнено 250 полетов, в т.ч. 194 – по программе СГИ, из них 146 зачетных. В практических пусках (все сделаны с самолета Т-58Д-2) сбито 7 мишеней М-28 (на базе самолета Ил-28), 1 М-15 (МиГ-15) и 1 Як-25РВ беспилотный, из них три мишени сбито атакой в переднюю полусферу. Кроме того, проводилась отработка РЛС без пуска ракет по пилотируемым самолетам тех же типов, а также Су-9 (с установленными уголковыми отражателями – скоростная цель) и Ту-16. Допустимое максимальное превышение воздушной цели над высотой полета перехватчика по условиям работы РЛС «Орел-Д58» составило 3000 м.
Испытаниями была установлена невозможность обнаружения и устойчивого захвата целей, летящих ниже перехватчика и запаздывание срабатывания радиовзрывателей опытных ракет К-8М1 и серийных Р-98 при пусках в переднюю полусферу сверхзвуковой цели.
Несмотря на недовыполнение ТТТ по дальности полета самолет принят на вооружение ПСМ от 30.04.65 г. под обозначением Су-15 в составе авиационно-ракетного комплекса перехвата Су-15-98.
Всего было построено не менее 422 самолетов Су-15 в базовой модификации «без буквы» с РЛС «Орел-Д» и «Орел-Д58М» (см. ниже), число выпущенных в 1970 и 1971 гг. не известно, в дальнейшем выпускались модификации самолета с другими типами РЛС.
Самолеты Су-15 с РЛС «Орел Д58М» эксплуатировались до середины 1989 г.
«Орел-Д» и «Орел-Д58» с возможностью поражения маловысотных целей, РЛС для перехватчиков Як-28П и Су-15.
В 1964 г. на самолетах Як-28П и Су-15 были проведены специальные испытания с пусками ракет с малых высот – 500...700 м по мишеням М-28, идущим на тех же высотах.
На первом их этапе были выполнены пуски ракетами К-8МТ-1 и Р-98Т с тепловой ГСН, которые подтвердили возможность их применения – было сбито 14 мишеней М-28, все пуски зачтены как успешные.
Однако применение на таких высотах ракет К-8МР-1 и Р-98Р с ПАРГСН обеспечит не удалось из-за особенностей диаграммы направленности РЛС «Орел-Д», которая давала наряду с основным лучом «паразитные», они отражались от земной поверхности и принимались ПАРГСН ракеты как помеха или ложная цель.
«Орел-ДПА» проект, РЛС для модернизированного самолета Т-58Д (Су-15) «II этапа».
В 1964 г. по результатам выполненных этапов СГИ самолета Т-58Д Заказчик потребовал в порядке дальнейшей модернизации принимаемого на вооружение Авиации ПВО самолета Су-15 в серийном исполнении обеспечить поражение целей, летящих со скоростями до 2500 км/ч на высотах до 24000 м (для Т-58Д – до 18000 м, что не обеспечивало перехват стратегических разведчиков Локхид U-2).
Для выполнения этого требования НИИ аппаратостроения разработан проект РЛС «Орел-ДПА» с улучшенным уровнем надежности, помехозащищенности и автоматизации.
Не известно, проходила ли станция летные испытания (вероятно, нет, основные работы проведены на подобной станции «Орел-Д66-28» на специально переоборудованном опытном самолете Як-28П), но для серийных самолетов Су-15 она не приставлялась, поскольку требуемые характеристики не были достигнуты.
«Орел-Д66-28» опытная, РЛС для модернизации самолетов Як-28П. Разработка велась в НИИ аппаратостроения вслед за проектом «Орел-ДПА» вероятно как его варианта для самолета Як-28П с повышением возможностей в тех же основных направлениях.
С декабря 1965 по февраль 1966 г. станция проходила испытания на помехозащищенность на специально переоборудованном опытном самолете Як-28П. Требуемые показатели достигнуты не были и серийно она не выпускалась.
«Орел-ДМ», «Орел-Д58М» (РП-15М, изд. 303ДМ) серийные, РЛС для модернизированного самолетов Як-28П и Су-15.
В 1965 г. по итогам испытаний и эксплуатации серийной РЛС РП-15 на самолетах этих типов, а также с учетом уже выполненных к тому времени проектно-опытных работ по станциям «Орел-ДПА» и «Орел-Д66-28» в НИИ аппаратостроения была разработана модификация РП-15М с повышенной надежностью и помехозащищенностью.
В 1967 г. на самолетах Як-28П и Су-15 прошел первый этап испытаний станции, в ходе которого было выполнено 59 пусков ракет Р-98Р/Т и Р-98МР/МТ с неудовлетворительными результатами – было сбито только 10 мишеней, в т.ч. на средних и малых высотах 6 М-28 и 2 парашютные М-6, а на больших – 2 беспилотных Як-25РВ. В среднем было затрачено 5,9 ракеты на одну сбитую цель.
Но при этом было установлено, что основные недостатки собственно РЛС касаются вопросов технологии и качества ее производства, а основными причинами неудачных пусков являются конструктивные недостатки самолетов и ракет – больше конструктивных дефектов было отмечено на носителях Як-28П и УР ранней модификации Р-98Р/Т. В то же время Заказчик признал часть требований необоснованно высокими и согласился их снизить. РЛС РП-15М была принята на снабжение Авиации ПВО СССР и запущена в серийное производство и уже в 1967 г. начались ее поставки для указанных самолетов с теми же различиями в комплектации, что и для РП-15 в первом варианте.
За 1968 г. с борта самолетов Як-28П и Су-15 с РЛС РП-15М выполнено 56 контрольно-серийных стрельб.
В том же 1968 г. с борта самолетов Як-28П и Су-15 с РЛС РП-15М выполнено 59 пусков в ходе учений строевыми экипажами. В их ходе сбито 8 мишеней М-17 (доработка снимаемых с вооружения самолетов МиГ-17 с установкой дистанционного управления) 2 М-25 (то же для Як-25М, по др. данным это были высотные Як-25РВ в беспилотном варианте), 8 Ла-17 и 9 парашютных мишеней М-6 – средний расход ракет в этих пусках был снижен до 2,2 ракеты на одну сбитую цель, что было удовлетворительным результатом. Но в то время не были проведены стрельбы по сверхзвуковым мишеням.
Доводка РЛС РП-15М и ракет Р-98МР/МТ для пуска по сверхзвуковым целям была завершена только во второй половине 1970-х гг. При этом дальность обнаружения цели типа «истребитель» составила около 25 км, «бомбардировщик» – около 35 км, была установлена возможность поражения целей на встречных и встречно-пересекающихся курсах при их скорости до 2200 км/ч а уверенно – до 2000 км/ч. Скорость поражения цели вдогон не превышала 1300 км/ч из-за недостаточной энергетики ракеты Р-98М.
Станция «Орел-ДМ» эксплуатировалась на самолетах Як-28П до их снятия с вооружения в 1988 г., а на самолетах Су-15 – до середины 1989 г.
Общая оценка РЛС «Орел» и авиационно-ракетных комплексов перехвата с ней
В 1950-х гг. с внедрением на самолетах радиолокационных станций и управляемого ракетного вооружения появилась необходимость установления между ними такого взаимодействия, которое требовало обмена большими объемами данных и обработки их, что делали вычислительные устройства, которых ранее не было. С ростом веса, объема, энергопотребления, теплоотдачи и других свойств этого оборудования и вооружения никакие его образцы стало уже невозможно разрабатывать сами по себе без учета взаимодействий с другим оборудованием и вооружением, самолетом-носителем и оборудованием наземным. Так появилось понятие авиационной системы (комплекса), одним из видов чего стали авиационно-ракетные комплексы перехвата – АРКП.
При разработке РЛС «Орел» и авиационно-ракетных комплексов перехвата с ними, как и в других подобных работах, которые были начаты в 1950-х гг., проявилась связь между всеми этими составляющими. Это усложнило их разработку, а задержка с любой из них вызывала задержку выполнения программы в целом.
Однако другого пути развития данного вида техники не было – только создание и развитие АРКП обеспечило решение задачи перехвата тех летательных аппаратов, которые поступили на вооружение в 1950-х гг.
В то же время АРКП первого поколения оказались весьма несовершенны, а устранение их недостатков потребовало существенных изменений в самой логике их работы. В советских АРПК это выразилось в переходе от наведения ракет воздух-воздух с наведением в равносигнальной зоне сопровождающего цель луча РЛС, как это было в комплексе Су-9-51 (самолет Су-9 с РЛС ЦД-30 и ракетами РС-2УС) к полуактивному радиолокационному и пассивному тепловому самонаведению, что упростило процесс атаки цели и повысило вероятность ее поражения.
Но для этого потребовалось провести очень большой объем работ, к которому были привлечены не только конструкторские, производственные и испытательные организации, но и научные учреждения. Значительный вклад в разработку и доводку РЛС «Орел», ракет К-8 всех модификаций и АРКП с ними внес НИИ-2 ГКАТ, с 1966 г. – НИИ авиационных систем (НИИ АС МАП).
Проведенные в СССР 1950-х гг. испытания различных истребителей-перехватчиков с мощными РЛС показали важность обеспечения возможности размещения антенн необходимо большого диаметра и создания благоприятных условий для их работы на борту самолета-носителя. Впервые это проявилось уже при создании первого поколения советских всепогодных перехватчиков ПВО. Выбранная А.С. Яковлевым компоновка самолета Як-25 с двумя двигателями в гондолах под крылом оказалась предпочтительнее дававшей аэродинамические преимущества схемы размещения двигателей в фюзеляже с лобовым воздухозаборником на самолетах И-320 А.И. Микояна и М.И. Гуревича или «200» С.А. Лавочкина.
Однако с увеличением скоростей и высот полета до сверхзвуковых и стратосферных она свои преимущества утратила.
На некоторых сверхзвуковых истребителях II поколения, в т.ч. и на самолете Су-9, для достижения скоростей и высот полета 2000 км/ч и 20000 м, что считалось необходимым для перехвата создаваемых в то время бомбардировщиков, разведчиков и крылатых ракет, пришлось пожертвовать не только удобством размещения РЛС, но и их надежностью и простотой эксплуатации. Создание самолета Су-11 только лишь с новым оборудованием и вооружением без существенных улучшений планера и силовой установки показало, что выбранная для Су-9 компоновка себя изжила и далее использована быть не может, поскольку не обеспечивает ни роста летных данных, ни условий для работы нового оборудования и вооружения.
Сохранение для сверхзвуковых самолетов Як-28П компоновки по образцу Як-25 только лишь с изменением аэродинамических обводов (пропорции и профили крыла, оперения, фюзеляжа и мотогондол) соответствующие условия обеспечивало, прирост скорости и высотности в сравнении с дозвуковым Як-25 был получен существенный, однако они остались значительно ниже, чем у Су-9 и Су-11. В то же время важным преимуществом самолета Як-28П оставалась лучшая дальность и продолжительность полета.
Создание обеспечившей размещение антенны РЛС большого диаметра новой компоновки с боковыми воздухозаборниками для самолета Т-58Д – Су-15 позволило ему иметь преимущество в скоростях полета, но он также отставал от Як-28П по дальности и продолжительности, что было крайне важно для решения задач ПВО в районах с неразвитой аэродромной сетью и на приморских направлениях.
Возможность перехвата целей в тех тактических ситуациях, которые могли возникать в 1950…1960-х гг. определялись следующими главными факторами:
- скорость и высота полета цели;
- максимальные величины скорости и высоты полета перехватчика, а также время их достижения (разгонные качества и скороподъемность);
- простота и скорость настройки и перестройки работы РЛС (определяется уровнем ее автоматизации);
- дальность обнаружения и автосопровождения (захвата) цели РЛС, надежность ее работы, возможность отслеживания перемещения цели по скорости и углам поворота антенны, частоте повторения импульсов и текущих измерения угловых координат цели, а также по влиянию помех – как создаваемых противником, так и природных, прежде всего отраженных от подстилающей поверхности паразитных сигналов, интенсивность которых определяется диаграммой направленности антенны РЛС на передачу и прием;
- динамические характеристики ракеты (ее собственные летные качества), которые в момент пуска складываются с динамическими характеристиками носителя (особенно важны при стрельбе вдогон);
- устойчивость и точность работы ГСН и дистанционного взрывателя ракеты (прямое попадание – явление редкое и в данном случае нерасчетное);
- вес, мощность и оптимальность направления разлета осколков БЧ ракеты – в то время их увеличение было единственным способом компенсации роста ошибки наведения и момента срабатывания дистанционного взрывателя.
Сравнение возможностей перехвата целей АРКП Су-9-51 (самолет Су-9 с РЛС ЦД-30 и ракетами РС-2УС), Су-11-8М (самолет Су-11 с РЛС РП-11 и ракетами Р-8МР/МТ) и Су-15-98 (самолет Су-15 с РЛС РП-15М и ракетами Р-98МР/МТ) показано на рисунке ниже.
С учетом всех указанных выше факторов наибольшую досягаемость по высоте полета целей, поражаемых вдогон, имел АРКП Су-11-8М с оптимальным сочетанием динамики ракет и самолета-носителя. Он мог перехватить самолет, идущий на высоте до 25000 м со скоростью до 1250 км/ч. Это позволяло ему гарантировано уничтожать высотные разведчики Локхид U-2, а самолеты RВ-57 – с высокой вероятностью и являлось главным преимуществом этого комплекса.
АРПК Су-9-51 обеспечивал перехват целей на несколько меньших высотах – до 20000 м и скоростях также до 1250 км/ч.
АРПК Су-15-98М обеспечивал перехват целей на высотах до 18000 м на скоростях до 1650 км/ч. На этой высоте достигалась и наибольшая скорость поражаемых целей для АРПК Су-9-51 (1500 км/ч) и Су-11-8М (1575 км/ч).
Такие скорости поражения целей вдогон сохранялись для АРПК Су-9-51 и Су-11-8М до высоты 10500 м, а для АРПК Су-15-98М до высоты 12500 м.
Минимальная высота поражаемой цели для АРПК Су-9-51 составляет 1250 м, ее скорость на этой высоте не должна превышать 800 км/ч. Это не обеспечивало перехват самолета В-52G при маловысотной атаке цели (высота 200 м, скорость 650 км/ч), а при скоростной атаке (скорость 1015 км/ч) перехват был возможен выше 4500 м (для В-52G рабочая высота такого режима была 6096 м).
Для АРПК Су-11-8М минимальная высота цели, поражаемой ракетой Р-8М1Т, составляет 1000 м, а максимальная ее скорость на этой высоте не должна превышать 900 км/ч. Минимальная высота перехвата В-52G на его скорости 1015 км/ч – 3300 м.
Для АРПК Су-15-98М минимальная высота цели, поражаемой ракетой Р-98МТ с ТГСН вдогон, составляет 500 м при ее скорости до 1350 км/ч. Применение ракет Р-98МР с ПАРГСН возможно с высот свыше 7000 м (на этой высоте – со скоростями до 1400 км/ч). Из сказанного следует, что при перехвате в заднюю полусферу АРПК Су-15-98М имеет преимущество перед остальными названными до высот 18000 м. Он не может перехватывать разведчики U-2 и RВ-57, однако возможная тактика их применения заставляет их пилотов входить в зону поражения ЗРК С-25, С-75, которые уверенно их поражали, что подтверждено боевыми стрельбами по реальным целям.
АРПК Су-15-98М в отличие от остальных указанных выше обеспечивал поражение целей в переднюю полусферу. На высотах 13000…18000 м он поражал объекты, летящие со скоростью до 2000 км/ч, а на минимально возможной для такого режима высоте 6000 м скорость цели могла достигать 1500 км/ч. Таким образом, он мог поражать практически любые существующие самолеты противника, следующие к тыловым целям, поскольку при этом они не могут использовать свои максимальные скорости, но только в пределах указанных выше высот. В то же время скорость полета крылатых ракет GAM-77 (AGM-28) «Хаунд Дог» на основном участке траектории в зависимости от профиля полета могла составлять 2135 км/ч на высотах 13716…17312 м или 1008 км/ч на высотах 762 м, и сбить такую ракету пуском в ППС он не мог.
АРПК на базе самолетов Су-15 в первой модификации и Як-28П с одинаковыми локаторами РП-15М и ракетами Р-98МР/МТ отличались только динамикой этих самолетов, но это существенно сказывалось на их боевых возможностях.
При перехвате цели вдогон самолет Як-28П превосходил Су-15 по досягаемости на 2000 м, но далее преимущество переходило к Су-15, который мог поражать более скоростные цели. На высоте 18000 м оно составляло порядка 450 км/ч, на 16000…9000 м (оптимальной для Як-28П) – 300…200 км/ч, а на высоте 500…700 м (где возможно применение ракет только с ТГСН) – 450 км/ч.
В атаке целей в переднюю полусферу досягаемость была выше у самолета Су-15 – на 1500 м, остальные предельные режимы возможного перехвата целей у обоих комплексов оказались одинаковы.
Хотя судя по приведенным выше диаграммам автоматические дрейфующие аэростаты в пределах высот досягаемости указанных комплексов должны были ими уверенно поражаться, фактически они оставались крайне сложной целью и для самолетов Як-28П, и для Су-11, и для Су-15 с РЛС «Орел» всех модификаций. Решения проблемы перехвата АДА намечалось в двух направлениях:
- создание специальных высотных самолетов-перехватчиков с особыми аэродинамическими свойствами и вооружением;
- совершенствование существующих АРПК и ЗРК.
Правильным оказался второй путь, но осуществлен он был уже на следующем поколении радиолокационных станций (при этом что касается АРПК, оказалось возможным использовать существующие носители и ракеты).
Главным результатом работ по созданию и доводке РЛС «Орел» стало обеспечение перехвата целей на встречном и встречно-пересекающемся курсе, что было достигнуто и подтверждено испытаниями для перехвата дозвуковых ЛА к 1964 г., примерно через 6 лет с начала разработки станции, а для сверхзвуковых – только в 1970-х гг., примерно через 15 лет с начала разработки. На РЛС «Смерч» этих показателей удалось достичь раньше, но сама она, и ракеты К-80 или К-40 к ней стоили гораздо дороже, чем РЛС «Орел» и ракеты К-8, а установке станции «Смерч» с ракетами К-40 препятствовали малые размеры, конструктивные особенности и нехватка прочности самолетов Як-28П и Су-15. Тяжелые же ракеты К-80 подвесить на них было бы в принципе невозможно (хотя на Як-28П такой вариант с РЛС «Орел» тоже прорабатывался).
Максимальное превышение обнаруживаемых РЛС РП-15М целей составляло 9000 м, однако с учетом динамики ракет Р-98 поражение их было надежно обеспечено только с превышением до 3000 м.
Наиболее существенным недостатком РЛС «Орел» оказалась невозможность обнаружения целей, летящих ниже перехватчика. Соответственно по ним нельзя было применять ракетное вооружение. Для перехвата маловысотных целей самолеты Су-15 и Як-28П сами должны были снижаться на малую высоту, где дальность и продолжительность их полета и соответственно рубеж перехвата сокращались, а время выхода на режим пуска увеличивалось из-за невозможности использовать самому сверхзвуковые скорости.
С середины 1960-х гг. тактическая авиация США и их союзников по НАТО и внеблоковых начала переход на использование для прорыва ПВО малых высот. Однако выход к целям, удаленным от ЛБС на расстояние 300 км и более, где должны были действовать самолеты Су-15 и Як-28П, для сверхзвуковых тактических ударных самолетов был возможен только при использовании переменного профиля полета. Например, самолет МакДоннелл F-101A «Вуду» с одной атомной бомбой Mk.7 в полете на боевой радиус 1527 км только 196 км на подходе к цели и на отходе от нее проходил на высоте 200 м со скоростью 1179 км/ч, оставаясь вне досягаемости для самолетов Су-15 и Як-28П, а на остальном маршруте он должен был держать скорость 885 км/ч на высотах от 10485 до 13045 м – на таком режиме он уверенно поражался самолетами Су-15 и Як-28П, которые надежно выполняли свою задачу блокирования маневра авиации противника между огневыми рубежами ЗРК.
Главным противником Авиации ПВО СССР оставалась стратегическая бомбардировочная и разведывательная авиация.
Дозвуковые самолеты Боинг В-47 «Стратоджет» и В-52«Статофортресс», Виккерс «Вэлиент», Хендли-Пейдж «Виктор» и Авро «Вулкан» также начали использовать высоты порядка 200 м уже с середины 1960-х гг., однако обращает на себя внимание два обстоятельства:
- специальная маловысотная модификация самолета В-52 (В-52Е) хотя была выпущена в значительном количестве (42 самолета из общего числа 744 построенных), использовалась в строевых частях меньше других – в основном эти самолеты привлекались для различных опытных работ;
- в боевых действиях в войне в Юго-Восточной Азии самолеты ВВС США В-52C/D/F и в войне за Мальвинские острова самолеты ВВС Великобритании Авро «Вулкан» использовали только средние и большие высоты.
Фото: Dayton National USAF Museum Photo // http://www.nationalmuseum.af.mil
Применение самолетов В-52 на предельно малых высотах началось только в 1990-х гг., когда была закончена отработка этих режимов и экипажи получили соответствующие рекомендации (см. документ ВВС США Standard Aircraft Characteristics Boeing B-52G Stratofortress. Eight J57-P/F-43B Pratt & Whitney. By Authority of the Secretary of the Air Force. Mar. 90 (AFG 2, Vol-1, Addn 60)).
Крайне сложной целью для самолетов Су-15 и Як-28П с РЛС «Орел» оставались крылатые ракеты всех типов, а также маловысотные бомбардировщики Инглиш Электрик «Канберра» (в США – Мартин В-57), Дуглас А3D «Скайорриор» и особенно Дженерал Дейнемикс F/FВ-111 и PANAVIA «Торнадо» IDS. Однако вплоть до начала 1980-х гг. в ВВС НАТО оставалось значительное количество тактических ударных самолетов, которые вынуждены были бы действовать по целям на значительном удалении от ЛБС – прежде всего, это Рипаблик F-84F «Тандерстрик». С нагрузкой из двух осколочно-фугасных бомб калибра 454 кг и четырех НАР калибра 127 мм он имел боевой радиус действия 635 км при средней крейсерской скорости 807 км/ч на высотах 9144…12192 м, маловысотный участок (подход к цели и уход от нее на высоте менее 200 м и скорости 935 км/ч) занимал 156 км.
Французские тактические бомбардировщики SNCASO S.O.4050 «Вотур» IIA/В в полете на скорости 900 км/ч на высоте 11000…13000 м имели дальность до 5400 км с подвеской 6 бомб калибра 400 кг в отсеке вооружения. До появления сверхзвукового носителя Дассо «Мираж» IVA (первый полет в 1959 г., на вооружении с 1964 г.) именно самолеты «Вотур» объявлялись носителями французских атомных бомб.
Самолеты F-84F состояли на вооружении США (в Авиации Национальной Гвардии) до 1972 г., а ВВС Греции – до 1991 г. а S.O.4050 «Вотур» IIВ оставались на вооружении ВВС Фрации до второй половины 1970-х гг. и средства противодействия им также были нужны.
Фото: http://philatelie-aviation.blogspot.fr/2014/01/vautour-sur-madagascar-mission-imerina.html
Самолеты В-52, основной противник Авиации ПВО СССР в то время, были лучше других оснащены средствами постановки радиоэлектронных помех – как пассивными, так и активными. Например, на модификации В-52F в ее комплектации на 1964 г. числилось 2 установки выброса дипольных отражателей (дополнительно могли подвешиваться еще два блока для запуска снаряженных ими неуправляемых ракет), 4 станции обнаружения работающих РЛС ПВО трех разных типов, 13 станций постановки шумовых активных помех пяти разных типов и одна станция постановки импульсно-дезориентирующих помех. Однако судя по регулярности смены комплектности этого оборудования на всех В-52 на протяжении всей их эксплуатации, в ВВС США удовлетворены им не были никогда. В то же время и в СССР помехозащищенность РЛС «Орел» всех серийных модификаций оценивалась Заказчиком как недостаточная.
В ходе создания и совершенствования РЛС «Орел» решить все поставленные задачи не удалось, однако здесь надо учитывать и то обстоятельство, что сами требования к ним были несколько завышены. Состояние авиации противника в 1962 по 1988 г., когда эти станции находились в эксплуатации на самолетах Су-11, Су-15 и Як-28П было таково, что лишь часть его ударных и разведывательных самолетов имела такие характеристики, которые исключали бы обнаружение и уничтожение их АРКП с РЛС этого типа. При этом в число уверенно поражаемых целей входили все типы дозвуковых стратегических бомбардировщиков, которые были главным противником ПВО СССР.
При этом станция «Орел», ракеты К-8 (Р-98) и их носители Су-11, Су-15 и Як-28П были существенно дешевле созданных примерно в то же время РЛС «Смерч», ракет К-80 (Р-4) и К-40 (Р-40) и их носителей Ту-128 и МиГ-25П. Но эти системы оказались и гораздо более эффективны, потому основные направления дальнейшего развития отечественных радиолокационных станций для истребителей-перехватчиков ПВО задали именно они.
Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике
В подготовке этого раздела Справочника и подборе иллюстраций для него оказали ценную помощь Анатолий Кротченко и Игорь Приходченко – автор выражает им благодарность
Список использованных источников:
1. Марковский В.Ю., Приходченко И.В. Истребитель-перехватчик Су-15. Граница на замке! М., «Яуза», «Эксмо», - 2015 г.
2. Материалы экспозиции Центрального музея ВВС (Монино)
3. Butowski P. Lotnictwo wojskowe Rosji. T. 1. Warszawa, Lampart, - 1994
4. Butowski P. Rosyjskie radary dla samolotow mysliwskich. // Nowa Technika Wojskowa, № 4, - 1997
5. Gordon Ye. Sukhoi interceptors. Red Star Volume 16. Hinkley, UK, Midland Publishing, - 2004
6. Gordon Ye. Yakovlev Yak-25/-26/-27/-28. Yakovlev’s Tactical Twinjets. Hinkley, UK, Aerofax - Midland Publishing, - 2006
Послесловие не в тему: а теперь я как обычно предлагаю Вам, уважаемый читатель, переключить свое внимание и открыть замечательный канал Кот-ученый. Там каждый найдет то, что он ищет – разумное, доброе, вечное. Ну и, конечно, интересное!