1 января, 2001

Новый облик радиолокации ПВО

Война в Югославии показала слабость традиционной ПВО, система обнаружения которой базируется на активных РЛС. Успешно противостоять растущей мощи авиации смогут лишь те системы обнаружения, в которых будет доминировать принцип пассивной локации.

В структуре современной ПВО радиолокационные станции (РЛС) являются основным и практически единственным источником информации о воздушной обстановке. По своему назначению средства обнаружения первыми вступают в контакт с воздушным противником и первыми подвергаются нападению. В первую очередь это относится к РЛС поля, т.е. РЛС обеспечивающих контроль зоны ответственности ПВО и выдачу целеуказания радиолокационным средствам активных подсистем: зенитно-ракетным комплексам и истребительной авиации. Если РЛС воздушного базирования типа "Шмель" или AWACS могут обеспечить свою выживаемость за счет маневра, то наземные РЛС поля, остающиеся неподвижными в процессе отражения налета, являются особенно уязвимыми. Тактические порядки современных авиационных соединений, предназначенных для прорыва ПВО, обязательно предусматривают огневое подавления РЛС. Тем более, что позиции этих станций могут быть разведаны заранее.

Впрочем, как показал опыт последнего масштабного столкновения авиации с ПВО во время операции ВВС НАТО против Югославии, предварительная разведка не является ни определяющей, ни ограничивающей свободу действий средств воздушного нападения (СВН). Бортовая разведывательная аппаратура засекала излучение РЛС ПВО в считанные секунды после выхода в эфир. После чего на излучающее средство наводилось несколько десятков (!) противорадиолокационных ракет (ПРР), что практически гарантировало полное уничтожение станции. Разумеется, подобная тактика была связана с подавляющим превосходством коалиционных сил в вооружениях. Однако в результате почти все РЛС, состоявшие на вооружении югославской ПВО, оказались выведенными из строя, что способствовало беспрепятственным действиям авиации. Объективности ради следует отметить, что на вооружении югославской ПВО состояли далеко не самые совершенные, а подчас и просто устаревшие образцы РЛ техники, в то время как НАТО применяло гораздо более совершенное оружие. Более совершенные отечественные наземные РЛС обладают и более высокой выживаемость за счет применения отводов и других мер защиты. Однако суть остается прежней: излучение РЛС засекается, определяются ее координаты, а затем следует массированная атака. Для нейтрализации такой атаки потребуется очень сложная система защиты РЛС.

Другим проклятьем традиционных активных РЛС являются постановщики помех. Здесь против РЛС действует фундаментальный принцип: зондирующий сигнал от РЛС до цели и обратно должен пройти расстояние вдвое большее, чем излучение постановщика помех. Поэтому постановщику для подавления системы обнаружения требуется излучать в идеале значительно меньшую (пропорционально квадрату расстояния до РЛС) чем РЛС мощность. Все имеющиеся в арсенале способы борьбы с помехами за счет повышения потенциала станций, сужения диаграмм направленности, перестройки частоты, организации проколов в диаграммах в направлении на помеховое излучение и пр. лишь частично достигают цели. В целом же массовое применение помех приводит к существенному уменьшению дальности обнаружения РЛС, а в сочетании с использованием противорадиолокационных снарядов способно полностью парализовать систему обнаружения, не прибегая к массированному огневому подавлению РЛС по балканскому сценарию.

Третья ахилесова пята активных РЛС - бурно развивающиеся технологии сокращения эффективной отражающей поверхности СВН. За последние 15 лет технологии типа Stealth привели к сокращению отражающей поверхности в десятки и даже сотни раз, а на подходе уже новые, более совершенные плазменные технологии, кстати, отечественной разработки. Проблема малозаметных целей стала настолько серьезной, что Министерство обороны Великобритании объявило о начале национальной программы по поиску путей обнаружения летательных аппаратов, изготовленных по технологии Stealth. Один из контрактов на проведение трехгодичных исследований стоимостью 3 млн. фунтов стерлингов по разработке новых методов обнаружения, сопровождения и классификации самолетов, беспилотных летательных аппаратов и систем оружия типа Stealth получила фирма "Tomson Reical Defence". В ходе исследований будут рассмотрены 10 отдельных проектов, в том числе предусматривающих разработку бистатических и мультистатических РЛС.

Если к изложенному выше добавить давно практикуемую ВВС тактику преодоления ПВО на малых высотах, что естественным образом сокращает дальность обнаружения СВН, картина становится совсем мрачной и подводит к заключению, что в развитии активной радиолокации ПВО наступил кризис. Снижение выживаемости излучающих станций, а также затруднение обнаружения воздушного противника из-за помех и малозаметности СВН ставят под вопрос боевую эффективность сложившейся системы обнаружения ПВО и, следовательно, всей системы защиты от воздушных атак. Традиционные способы преодоления кризиса, связанные с повышением энергетического потенциала станции, применением фазированных антенных решеток и электронного сканирования, сложных зондирующих сигналов и многоступенчатой обработки уже не могут сами по себе обеспечить требуемую эффективность обнаружения в боевых условиях. Поэтому конструкторы начинают отказываться от традиционного облика РЛС, в которой излучение и прием осуществляется одной антенной, а все прочая аппаратура располагается в непосредственной близости от излучателя.

Исторически первым нетрадиционным шагом в борьбе за выживаемость РЛС (хотя не только и не столько для этого) было создание РЛС воздушного базирования. Однако появление зенитных управляемых ракет (ЗУР) большой дальности (400 км и более) типа ЗУР комплекса С-400, делают выживаемость таких РЛС проблематичной. Практически то же самое можно сказать о космических РЛС. Куда более интересными являются решения, предусматривающие разнесение приемной и передающей частей станции в пространстве. Особенно при использовании нескольких приемных и предающих позиций.

Система разнесенных приемников и передатчиков, которую иногда называют бистатической (в случае одного приемника и одного передатчика) или мультитсатической (приемников и/или передатчиков больше одного) обеспечивает лучшую выживаемость в боевых условиях, которая возрастает естественным образом за счет увеличения числа передающих позиций и разнесением их в пространстве с приемными позициями. Выход из строя одной передающей позиции не приводит к прекращению работы всей системы, а приемные позиции вообще не могут быть обнаружены по излучению в силу его отсутствия. Однако разнесенные системы позволяют использовать системные способы обеспечения выживаемости. Дело в том, что ПРР наводятся по пеленгу на источник излучения, и если имеется несколько сравнительно близко расположенных источников, то система наведения ПРР будет выбирать равносигнальное направление, что ведет к наведению на пустое место. Конечно, в системах наведения ПРР предусматривают такую ситуацию и меры борьбы с ней. Однако если управлять излучением, включая его попеременно, можно добиться "раскачивания" системы наведения ПРР, в результате чего огневое подавление крайне затрудняется.

Другим важным плюсом разнесенных систем является резкое увеличение эффективной отражающей поверхности цели при приближении угла между направлениями на цель от приемника и передатчика к 180_. Это приводит к улучшению условий обнаружения, правда, в довольно узкой зоне. В этом качестве - полосы предупреждения перед особо важными объектами - мультистатическая система и находит свое применение. Однако и такая система не свободна от основного демаскирующего признака - излучения.

Полностью избавиться от излучения удается только в системах пассивной локации, в которых от привычного радиолокатора остается только система приемников, связанных друг с другом. Разнесенные в пространстве приемные позиции обеспечивают измерение либо пеленгов на излучающую цель, либо задержек прихода сигналов цели относительно каждой позиции. И в том и в другом случае измерение на трех позициях позволяет определить все три пространственные координаты излучающего объекта. Введение в систему избыточности в виде четвертой измерительной позиции позволяет значительно улучшить селекцию целей в сложной тактической обстановке.

Наиболее простой конфигурация систем разнесенной пассивной локации получается при измерении относительных задержек сигналов. В этом случае можно обойтись всенаправленными антеннами и отказаться от такого привычного радиолокационного понятия как обзор пространства. Но полностью отказаться от обзора не удается. В отличие от активной локации, в пассивной заранее неизвестно, на какой частоте излучает тот или иной объект, поэтому обзор производится в частотной области. Поскольку позиции разнесены в пространстве, сигнал от цели придет на каждую из них не одновременно. Разности времени прихода сигнала на каждую позицию можно сравнительно просто измерить в случае импульсного излучения по величине задержки от любого заданного момента времени. В случае непрерывного сигнала, например излучения постановщика помех, для измерения задержек используются взаимные корреляционные функции излучения, принятого на отдельных позициях.

Если же в пассивной системе используются приемные антенны с достаточно узкими диаграммами направленности, возможно измерение азимута и угла места излучающего объекта. Для однозначного определения всех трех координат объекта в этом случае достаточно двух измерений азимута и двух измерений угла места. Такое измерение в свою очередь потребует достаточно сложного обзора пространства, реализовать который можно только при электронном управлении лучом приемных антенн. Зато введение пространственного обзора значительно упрощает селекцию целей.

Комплекс пассивной локации обеспечивает полную скрытность работы и, следовательно, высокую выживаемость в боевых условиях. Запеленговать его нельзя, ПРР, эффективные при борьбе с традиционными РЛС, здесь неприменимы. Постановщики помех, доставляющие столько неприятностей активным РЛС, прекрасно обнаруживаются пассивными комплексами. И все же, остается вопрос, а будут ли СВН вообще что-нибудь излучать?

Совершенно очевидна необходимость предусмотреть в тактике применения СВН режим радиомолчания и обречь пассивную локацию на бездействие. Однако практически это крайне трудно выполнить. Строго говоря, современные самолеты не могут обойтись без излучений. Излучают навигационные приборы, предназначенные для определения местоположения самолета, излучают запросчики и ответчики системы государственного опознавания, системы предупреждения столкновения в воздухе, излучает (хотя и в гораздо меньшей степени) бортовая аппаратура, излучают двигатели и многие другие компоненты ЛА. К тому же радиопоглощающее покрытие, выполненное по технологии Stealth, существенно ослабляет экранирующий эффект корпуса, что делает саму эту технологию не столь привлекательной.

До сих пор развитие СВН шло в направлении противодействия обнаружению активными радиолокационными средствами, а средства пассивной локации в расчет не принимались. Да и средств таких, собственно говоря, было немного. Поэтому современные СВН не готовы к противодействию пассивной радиолокации. Появление на вооружении частей ПВО пассивных комплексов, по-видимому, заставит пересмотреть концепцию построения бортовой авиационной аппаратуры и, возможно, концепцию дальнейшего развития боевой авиации в направлении сокращения бортовых излучений. Но полностью исключить излучение вряд ли удастся.

Пассивные средства обнаружения будут использовать любое излучение СВН, а если этого окажется недостаточно для обнаружения воздушного противника, будет использоваться хорошо знакомая активная локация, но уже в новом качестве.

Дальнейшим шагом в развитии средств обнаружения станет создание пассивно-активных многопозиционных радиолокационных комплексов. В них основным режимом контроля воздушного пространства будет пассивный прием бортовых излучений, не позволяющий заранее определить положение комплекса. А наряду с пассивным обзором и по его данным будут периодически, возможно на весьма короткое время, включаться один или несколько передатчиков, зондируя зону ответственности. Сами передатчики будут мобильными, что не позволит определить их местоположение с точностью, достаточной для их поражения ПРР. Поскольку пассивным комплексам безразличен вид излучения, для зондирования и получения отраженного сигнала можно применять очень широкий набор передатчиков, включая передатчики УКВ радиостанций и телевизионных сигналов, передатчики, работающие в режиме мерцания из различных точек пространства и многое другое. Именно такая система обнаружения позволит ПВО на равных бороться с перспективными СВН.