ВВС и Корпус морской пехоты США в погоне за радиотехническим потенциалом РТВ России
Дециметровый модуль РЛМ-Д межвидового радиолокационного комплекса 55Ж6М «Небо-М»
Радиотехнические войска Воздушно-космических сил России являются ключевым источником информации о тактической воздушной обстановке для зенитно-ракетных дивизионов, бригад и полков ВКС, а также для средств войсковой ПВО. Распределение информации, полученной радиолокационными обнаружителями, отдельными РЛС радиотехнической разведки и многоэлементными/многодиапазонными комплексами типа «Небо-М», осуществляется посредством автоматизированных систем управления зенитно-ракетными полками «Поляна-Д4М1» и «Байкал-1МЭ». Последние выдают точные координаты целей на пункты боевого управления комплексов С-300ПМ1, С-300В/4 и «Бук-М1/2/3» в уже распределённой конфигурации, что значительно уменьшает время реакции ЗРК на внезапно обнаруженные угрозы, а также исключает вероятность одновременного обстрела одного воздушного объекта противника сразу несколькими зенитно-ракетными дивизионами нескольких типов.
Использование данной методики является основным показателем фундаментального уровня сетецентрической увязки в российской армии, особенно в задачах противовоздушной и противоракетной обороны. По данному критерию наши ВКС ни на шаг не отстают от Сухопутных войск и КМП США, вооружённых батареями ЗРК «Patriot PAC-2/3» и SLAMRAAM, связанных в единую тактическую сеть с обзорными радарами AN/TPS-59/75, а также с самолётами ДРЛОиУ системы «AWACS» через радиоканал «Link-16».
В то же время есть и такой критерий, по которому наши ВКС значительно опережают подразделения радиотехнической разведки и противовоздушной обороны СВ, ВВС и Корпуса морской пехоты США. Речь о номенклатуре современных многофункциональных радиолокационных станций обзора, сопровождения и целеуказания, относящихся к «межвидовому» (РТР, ПВО и управление воздушным движением гражданской и военной авиации) и внутривидовому типам. Что мы наблюдаем у американцев?
На вооружение КМП США в середине 80-х гг. поступил мощный всевысотный радиолокационный обнаружитель с активной ФАР дециметрового D/L-диапазона (частота 1,215—1,4 ГГц) AN/TPS-59 (в КМП известен под индексом «GE-592»), который позднее был усовершенствован до уровня AN/TPS-59(V)3. Современные вычислительные средства, а также большая площадь апертуры с достойным энергетическим потенциалом данной РЛС позволяют осуществлять завязку одновременно 500 трасс аэродинамических и баллистических средств воздушного нападения на удалении 740 км (инструментальная дальность для целей с большой ЭПР). AN/TPS-59(V)3 отличаются большой высотой обнаружения целей в 152,4 км, солидной наработкой на отказ в 2000 часов. Примечательно, что несмотря на низкочастотный L-диапазон работы, разрешающая способность комплекса по дальности составляет 60 метров. В список же основных недостатков радиолокационного комплекса «GE-592» входит чрезвычайно малая зона сканирования в угломестной плоскости, составляющая лишь 20 градусов. В верхней полусфере данного радара зияет громадная воронка «мёртвой зоны» с сектором 140º, из-за чего не могут быть обнаружены воздушные объекты непосредственно над позицией AN/TPS-59(V)3. Ещё одним негативным для данной РЛС фактором являются не самые лучшие возможности по работе со сверхмалоразмерными целями, ЭПР которых составляет 0,01—0,05 м2. Как видите, уникальным изделием данная РЛС не является.
Второй наиболее распространённой американской обзорной РЛС можно считать многофункциональную дециметровую AN/TPS-75 «Tipsy-75». Используемая сегодня ВВС США «Tipsy-75» поступила на вооружение американской армии в далёком 68-м году. Уже тогда она считалась наиболее современной РЛС благодаря наличию фазированной антенной решётки, работающей в S-диапазоне (на частотах от 2 до 4 ГГц и с длиной волны 15—7,5 см). Главным козырем этой станции, в сравнении с устаревшей AN/TPS-43, были: большая наработка на отказ, высокая пропускная способность (в ходе оцифровки увеличилась до 1000 одновременно отслеживаемых целей), а также более высокая точность. S-диапазон работы даёт дополнительные преимущества в работе по сверхмалоразмерным целям. Инструментальная дальность действия «Типси» достигает 450 км, а цель типа «истребитель» поколения «4++» может быть запеленгована на расстоянии 320 — 330 км и высоте 30 км. Более того, РЛС AN/TPS-75 является главным наземным средством целеуказания для зенитно-ракетных комплексов «Patriot-PAC-2/3».
Если у американцев данные комплексы являются основой тактической наземной радиотехнической компоненты СВ, ВВС и КМП, то в распоряжении наших Радиотехнических войск ВКС России находится в несколько раз более крупная номенклатура радиолокационных комплексов, среди которых можно встретить изделия, работающие во всех известных диапазонах волн (от метрового до сантиметрового), а также предназначенные как для всевысотного сканирования воздушного пространства в режиме кругового обзора, так и для секторной работы в строго закреплённых зонах азимутальной и угломестной плоскостей. К ним относятся: специализированный низковысотный/средневысотный РЛО S-диапазона 48Я6-К1 «Подлёт-К1», многофункциональная сантиметровая РЛС обзора и целеуказания 64Л6 «Гамма-С1», L-диапазонная РЛС-ДРЛО «Противник-Г» (аналог AN/TPS-79), твердотельная АФАР-РЛС «Гамма-ДЕ», всевысотный обнаружитель сантиметрового C-диапазона 96Л6Е (радар целеуказания для ЗРК семейства С-300ПМ1/400), и, наконец, межвидовой мобильный трёхдиапазонный радиолокационный комплекс 55Ж6М «Небо-М».
Все вышеперечисленные комплексы, в совокупности, на голову превосходят 2 основных радара американской армии. Работая в С/Х-диапазонах, большинство отечественных станций опережают американские образцы по точности сопровождения целей, а также по способностям обнаружения «стелс»-объектов со сверхмалой отражающей поверхностью. Более того, такие РЛС, как ВВО 96Л6Е или «Гамма-С1» после соответствующего аппаратного и программного обновления способны осуществлять прямое целеуказание для ракет с активными радиолокационными ГСН. Модернизационного задела этих РЛС хватит ещё на пару-тройку десятилетий службы в ВКС.
Полноценного концептуального аналога межвидового РЛК «Небо-М» у американцев не существует даже на уровне опытного образца. Конечно, в противовес здесь можно поставить многофункциональную РЛС с АФАР AN/TPY-2 (тактическая СПРН и управления противоракетными батареями «THAAD»), но ввиду использования лишь Х-диапазона, радиус действия этой станции едва достигает 900—1000 км. Наш 55Ж6М, построенный по модульной архитектуре, имеет сразу 3 высокопотенциальных радиолокационных модуля на базе твердотельных АФАР: РЛМ-М (метрового диапазона), РЛМ-Д (дециметрового диапазона) и РЛМ-СЕ (сантиметрового диапазона). Аппаратные средства всех модулей сопряжены с информационным полем кабины управления комплексом КУ РЛК. В свою очередь, КУ РЛК, используя радиорелейные и кабельные линии, а также блок синхронизации со сторонними потребителями «Грань-БВС» или цифровой стык С1-ФЛ-БИ, может интегрироваться в информационную сеть АСУ «Байкал-1МЭ», которая передаёт координаты целей зенитно-ракетным подразделениям.
Вывод об уникальности комплекса «Небо-М» абсолютно не требует длительного анализа и сравнения с зарубежными аналогами. Видно это, к примеру, по инструментальной дальности обнаружения в режиме секторного обзора, которая составляет 1800 км для крупных воздушно-космических целей типа «БРСД», малоразмерная цель с ЭПР 0,1 м2 будет обнаружена примерно в 260 — 280 км, что в 1,7 раза лучше, чем у AN/TPS-59. Гиперзвуковые цели, двигающиеся в стратосфере со скоростью 17М (5 км/с), могут быть обнаружены под углом до 80 градусов относительно комплекса, что и не снилось операторам штатовских «Типси-75» или AN/TPS-59; а максимальная высота обнаруживаемой цели в момент предельного возвышения лучей может достигать 1200 км, что в 8 раз выше, чем у TPS-59! «Небо-М» без затруднений справляется с задачами обнаружения и сопровождения широкого спектра баллистических целей, а поэтому считается полноценной мобильной РЛС СПРН, предназначенной для работы в системе региональной противоракетной обороны. Разработанный «Нижегородским научно-исследовательским институтом радиотехники» (ННИИРТ) комплекс 55Ж6М «Небо-М» начал активно поступать на вооружение РТВ в 2015-м году. О приобретении Министерством обороны РФ очередного комплекта «Небо-М» для Радиотехнических войск России, в рамках гособоронзаказа, стало известно 15 мая этого года.
Военно-воздушные силы США и КМП такая ситуация, судя по происходящему, абсолютно не устраивает, что отражается в активном развитии проектов 3DELRR («Three-Dimebsional Expeditionary Long Range Radar», 3-диапазонная «экспедиционная» РЛС) и AN/TPS-80 G/ATOR («Ground/Air Task Oriented Radar», радар, предназначенный для обнаружения наземных и воздушных целей). Первый проект, принадлежащий компании «Raytheon Integrated Defense Systems», выполняется в рамках 52,7-миллионного контракта ВВС США по замене устаревающих обзорных радаров «Tipsy-75». Изначально, эскизные работы по изделию были начаты ещё в начале первого десятилетия XXI века в конструкторских отделах «Локхид Мартин». Конкурируя с «Рэйтеон» и «Нортроп», данная компания предложила свои наработки по радару будущего, в кратчайшие сроки был разработан полноразмерный макет 3DELRR.
Тем не менее, имел место инцидент со взломом серверов компании в 2009-м году, что по мнению западных специалистов привело к появлению перспективного китайского дециметрового радиолокационного комплекса JY-26 «Skywatch-U». Вполне возможно, ведь антенная решётка китайского радара представлена похожими выпуклыми приёмо-передающими модулями с конечной частью на базе плоского усечённого конуса (видно по фотографиям юбилейного авиакосмического салона «Чжухай-2014»). Схожие ППМ мы видели на макете 3DELRR от компании «Lockheed Martin» в 2013-м году. Позднее, в ходе конкурентных «игр», проект перешёл к «Raytheon». Были применены: обновлённая цифровая элементная база, новая форма ППМ, а также «книжная» конфигурация раскрыва антенного полотна.
В данный момент 3 предсерийных образца нового радара проходят этапы сборки в цехах Андовера (штат Массачусетс); достижение их оперативной боевой готовности ожидается примерно к концу 2020-го года. За такой солидный промежуток времени «Алмаз-Антей» и ННИИРТ могут разработать ещё один перспективный радар, либо значительно усовершенствовать алгоритмы работы ПО действующих ВВО 96Л6Е или «Небо-М». Таким образом, разрыв может стать ещё более серьёзным. Между тем, расслабляться пока нет ровно никаких причин, ведь 3DELRR является 3-хдиапазонным радаром принципиально нового поколения. В частности, его приёмо-передающие модули будут изготовлены на основе передового полупроводникового материала — нитрида галлия (GaN), обладающего повышенной жаропрочностью и стойкостью к механическим нагрузкам. Во-первых, это говорит о значительно более высокой наработке на отказ в сравнении с ППМ на базе арсенида галлия (МРЛС будет весьма надёжна). Во-вторых, высокая термостойкость даст возможность увеличивать энергетический потенциал радара, что автоматически расширит его эффективную дальность действия со стандартных 350 — 400 км (по цели типа «истребитель») до 500 — 600 км, естественно, при соответствующей высоте полёта последней.
Технический эскиз разрабатываемой компанией «Raytheon» перспективной РЛС 3DELRR
Из открытых источников известно, что перспективный РЛК будет представлен единым лёгким антенным постом на базе нескольких тысяч ППМ (более 5—8 тыс.), который будет транспортироваться шестиосным грузовым автомобилем со специализированной компактной платформой. На ней же будет размещена 4-хножная платформа в сложенном виде для оперативной установки антенного поста. На прицепе к грузовому автомобилю будет транспортироваться генератор питания радиолокационного комплекса и аппаратных средств управления/сопряжения с различными потребителями по кабельным интерфейсам и радиоканалу «Link-16». Учитывая наличие лишь одного антенного модуля «экспедиционной» РЛС 3DELRR можно предположить, что ППМ будут разделены на 3 подгруппы, работающие в различных диапазонах дециметровых и сантиметровых волн (подобная 2-хдиапазонная конструкция воплощена в китайских корабельных МРЛС «Type-346»). На сегодня известно лишь о сантиметровом C-диапазоне работы перспективного комплекса 3DELRR, предназначенного для сопровождения ВЦ и точного целеуказания по ним на дальности до 300—350 км; режимы же сверхдальнего обнаружения потребуют внедрения S -/L-диапазонов. Эти диапазоны позволят перспективному концепту от «Ratheon» достигнуть функциональности «Неба-М» по списку выполняемых над воздушными объектами операций. В то же время, использование единой антенной решётки средних размеров вряд ли даст возможность работать по целям на дистанциях в 800 и более километров. Слаживающийся «в книгу» 3DELRR будет обладать отличной авиатранспортабельностью (превосходящей три массивных антенных модуля комплекса 55Ж6М). Это и будет основным преимуществом американского радара.
Не менее интересным изделием является мобильный многофункциональный дециметровый радиолокационный комплекс для Корпуса морской пехоты AN/TPS-80 G/ATOR. Первое успешное испытание радара, спроектированного компанией «Northrop Grumman», состоялось в марте 2013-го, и уже к 2017-му году станция достигла оперативной боевой готовности. В основе антенного полотна G/ATOR находятся всё те же ППМ на базе нитрида галлия, работающие в дециметровом S-диапазоне (2-4 ГГц). Данный диапазон выбран производителем совершенно не случайно. Длина волны 15-7,5 см идеально подходит для использования в режимах: ДРЛО благодаря хорошему распространению в атмосфере, управления воздушным движением гражданской и боевой авиации (УВД), обнаружения и целеуказания по малоразмерным целям с ЭПР 0,1 и менее кв.м, а также для целеуказания ракетам-перехватчикам (ЗУР и УРВВ с активными РГСН).
AN/TPS-80 G/ATOR
О малоразмерных целях упомянуто также не случайно, ведь AN/TPS-80 предназначена для замены сразу пяти типов старых узкоспециализированных радаров — радиолокационных обнаружителей малой и большой дальности AN/TPS-62/63, РЛС УВД AN/TPS-73 и контрбатарейных РЛС артиллерийской разведки AN/TPQ-36/37 «Firefibder». G/ATOR успешно обнаруживает и сопровождает артиллерийские снаряды, мины и реактивные снаряды различных калибров с минимальной радиолокационной сигнатурой. Широкий набор режимов работы и энергетические характеристики этого радиолокационного комплекса сопоставимы с израильской РЛС EL/M-2084, управляющей противоракетным комплексом «Iron Dome».
Подводя итоги нашей работы, можем сделать вывод, что в плане многофункциональных радиолокационных систем освещения тактической воздушной обстановки для противовоздушных/противоракетных средств войсковой ПВО, а также ПВО ВКС, российская номенклатура РЛС от ННИИРТ и «Алмаз-Антей» значительно опережает американскую по большинству известных показателей. «Raytheon», «Northrop Grumman» и ВС США находятся сейчас в роли догоняющих. Тем не менее, длительная задержка на прежней конструкции антенных решёток «Неба-М» и ВВО 96Л6Е весьма проигрышна, и без включения в конструкцию технологий GaN-полупроводников или подложек на основе низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (LTCC) мы можем проиграть «радарную гонку» уже к середине 20-х годов.
Источники информации:
http://militaryrussia.ru/blog/topic-690.html
http://forum.militaryparitet.com/viewtopic.php?id=16957
https://vpk.name/news/87085_provedenyi_uspeshnyie_ispyitaniya_mnogocelevoi_rls_antps80_gator_v_kachestve_radara_pro.html
http://pentagonus.ru/publ/sostojanie_i_perspektivy_razvitija_amerikanskikh_nazemnykh_rls_dalnego_obnaruzhenija_vozdushnykh_celej_2016/18-1-0-2677
Информация