Самолёты ДРЛО и управления стран НАТО: как рождался класс
Самолёт Boeing E-3D Sentry (в RAF — Sentry AEW1) Королевских ВВС над Северным Йоркширом
Идея поднять радар в воздух родилась из простого ограничения наземных станций: Земля круглая, и низколетящую цель за линией радиогоризонта наземная РЛС попросту не видит. Если поднять антенну на высоту нескольких километров, радиогоризонт отодвигается на сотни километров — а вместе с ним и рубеж обнаружения. Из этой идеи выросли самолёты дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО; в полной форме — дальнего радиолокационного обнаружения и управления, в англоязычной традиции — AEW&C), сегодня — один из самых обсуждаемых классов боевой авиации. Споры о том, доживут ли большие радарные платформы до войн следующего поколения — или их вытеснят распределённые сети сенсоров и беспилотники, — идут прямо сейчас. Об этих спорах — во второй части. Здесь же проследим, как класс зарождался и развивался: от первых экспериментов до вертолётов ДРЛО.
Что такое ДРЛО
Воздушная система раннего обнаружения и управления (AEW&C) — это авиационная радиолокационная система, предназначенная для обнаружения самолётов, кораблей, транспортных средств, крылатых ракет (а в ряде современных систем — и как элемент раннего предупреждения о баллистических угрозах) на больших расстояниях, а также для управления воздушным боем: наведения и информирования дружественных истребителей. Самолёты AEW&C применяются и для наблюдения за наземными и морскими целями, и для управления боевыми действиями в воздухе (англ. battle management command and control).
На высоте радиолокационная система такого самолёта позволяет операторам обнаруживать, отслеживать и классифицировать цели, а также осуществлять государственное опознавание (свой-чужой) в реальном времени и на значительно большей дальности, чем наземные радары. Как и наземные РЛС, воздушные системы могут быть обнаружены и поражены противником. Но благодаря мобильности носителя и большей дальности обнаружения они обычно менее уязвимы, чем стационарные станции; впрочем, всё решает конкретное средство поражения. Самолёты ДРЛО используются в оборонительных и наступательных операциях и выполняют для ВВС ту же роль, что центры боевой информации на кораблях ВМС.
Эта роль оказалась настолько востребованной, что ведущие морские державы применяют самолёты и вертолёты ДРЛО и с палуб авианосцев. Показательный пример — палубный Northrop Grumman E-2 Hawkeye ВМС США, прикрывающий авианосную группу; о нём подробнее пойдёт речь во второй части.
Терминология в этой области исторически неоднородна. Обозначение AEW («воздушное раннее предупреждение») применялось к более ранним машинам радиолокационного дозора — таким как Fairey Gannet AEW.3 и Lockheed EC-121 Warning Star; Королевские ВВС используют его и для своего Sentry AEW1. Аббревиатура AEW&C подчёркивает функции командования и управления, которых могло не быть у более простых и дешёвых машин дозора. AWACS (Airborne Warning and Control System) — строго говоря, название конкретной системы на американском Boeing E-3 Sentry и японском Boeing E-767, но на практике его часто используют как общий синоним AEW&C. Далее это различие по возможности сохраняется.
Современные системы ДРЛО обнаруживают низколетящие самолёты и крылатые ракеты на дальности порядка нескольких сотен километров (до 400 км) при полёте на больших высотах — значительно дальше, чем действует большинство зенитных ракет; конкретное значение зависит от высоты, ЭПР цели и режима работы.
Здесь стоит разобрать одну ходовую цифру. Часто приводят такую оценку: будто бы один самолёт с высоты 9000 м «покрывает» около 3 120 000 км², и потому трёх машин хватило бы на всю Центральную Европу. Ключевая цифра здесь — площадь зоны одного самолёта, и она явно завышена. Указанная площадь соответствует кругу радиусом около 1000 км — а это намного превышает радиогоризонт по низколетящим целям: с высоты 9 км он составляет всего 350–400 км, что даёт круг примерно в 500 000 км² (в шесть с лишним раз меньше). Вероятно, бо́льшая величина относится к высотным целям или к суммарной зоне сети из нескольких платформ, а не к горизонту одного самолёта по целям у земли.
Системы ДРЛО расширяют зону действия наземных постов и позволяют ударным самолётам не держать постоянно включёнными собственные радары, демаскирующие их, а также наводят истребители на цели.
Первые шаги
После создания в 1930-х Chain Home — первой наземной системы радиолокационного предупреждения — британцы попытались разместить радар на самолёте для «воздушного перехвата». Задачей было прикрыть северо-западные морские подходы к Британским островам, где немецкие дальние морские разведчики-бомбардировщики Focke-Wulf Fw 200 Condor угрожали судоходству. Бомбардировщик Vickers Wellington (серийный R1629) оснастили вращающейся антенной; её испытывали против воздушных, а затем и надводных целей — немецких торпедных катеров (нем. Schnellboot, брит. E-boat). Другой Wellington с иной радиолокационной системой служил в составе Fighter Interception Unit (FIU): часть самолётов-снарядов V-1 немцы запускали не с наземных катапульт, а с бомбардировщиков He 111, и экипаж «Веллингтона» с РЛС искал эти самолёты-носители, выдавая целеуказание истребителям-перехватчикам, включая Bristol Beaufighter.
В феврале 1944 года ВМС США заказали разработку бортовой радиолокационной системы в рамках проекта «Кадиллак». Прототип построили и испытали в августе на модифицированном торпедоносце TBM Avenger; система обнаруживала низколетящие самолёты на дальности более 100 миль (160 км). За этим последовал заказ небольшой партии TBM-3W — первого серийного самолёта ДРЛО, поступившего на вооружение. Оснащённые радаром AN/APS-20, TBM-3W вошли в строй в марте 1945 года; всего построили 27 машин. Признав, что более крупный носитель позволит нести более мощную РЛС, в рамках программы «Кадиллак II» тем же радаром — с улучшенными возможностями по воздушным целям — оснастили несколько бомбардировщиков Boeing B-17G Flying Fortress.
На смену этим машинам пришли крупные специализированные самолёты; о самом известном из них — Lockheed EC-121 Warning Star — речь ниже. Параллельно с самолётными платформами в роли ДРЛО развивалась и отдельная ветвь — дирижабли класса N: они заполняли пробелы в радиолокационном покрытии континентальной части США, а их автономность свыше 200 часов была важным преимуществом. После серии катастроф ВМС США прекратили эксплуатацию дирижаблей ДРЛО в 1962 году.
Lockheed EC-121 Warning Star — американский самолёт радиолокационного наблюдения и раннего предупреждения ВМС США (USN) и ВВС США (USAF), 1950–1970-е годы
Warning Star: четверть века в строю
EC-121 Warning Star строился на базе семейства Constellation и впервые поднялся в воздух в 1949 году; первыми его получили ВМС США — версии обозначались WV-1 (PO-1W), WV-2 и WV-3. В ВВС США машина пришла позже: первые поставки состоялись в 1954 году, боевая эксплуатация в ВВС завершилась в 1978-м, а единственный специально модифицированный самолёт радиоэлектронной борьбы оставался в строю ВМС США до 1982 года. Самолёты ВВС применялись во Вьетнаме в том числе как средства радиоэлектронного мониторинга и обеспечивали основное радиолокационное прикрытие американских войск, пока их не сменили более совершенные Boeing E-3 Sentry AWACS. Экипажи ВВС переняли гражданское прозвище «Конни» (от Constellation), экипажи ВМС называли свои машины «Вилли Виктор».
WV-2/EC-121D нёс две РЛС: верхнюю AN/APS-45 с антенной в стеклопластиковом обтекателе над центропланом — для высотных целей, и нижний поисковый AN/APS-20 в обтекателе под центропланом — для низколетящих и надводных целей. Сведений о верхнем радаре немного, зато у нижнего — примечательная история.
Радар AN/APS-20 и его долгая жизнь
Радар AN/APS-20 S-диапазона применялся вооружёнными силами США и ряда других стран со времён Второй мировой войны. Среди эксплуатантов — ВМС Франции, Морские силы самообороны Японии (JMSDF), Королевские ВВС (RAF) и Королевские ВВС Канады (RCAF). Разработанный для обнаружения самолётов, он широко использовался в противолодочной борьбе и морском патрулировании и был среди первых радаров для исследования ураганов — им пользовалось, в частности, американское агентство ESSA (одно из ведомств — предшественников нынешней NOAA). Серийно его выпускали General Electric и Hazeltine.
Дальше пойдут цифры, но суть в одном: именно мощность, длина антенны и рабочая частота определяли, насколько далеко машина ДРЛО реально видела цель. Стоит сразу оговорить: буквенные индексы версий (A, B, E, F) отражают не столько хронологию, сколько назначение и комплектацию, поэтому «поздняя» по алфавиту литера не всегда означает более новую модификацию. Первая версия, AN/APS-20A, имела антенну длиной 8 футов 4 дюйма (2,54 м) и работала на частоте 2850 МГц в S-диапазоне; отличалась большими боковыми лепестками. Позже применялась чуть меньшая антенна — 8 футов (2,4 м).
- Скорость вращения сканера — две ступени, 3 и 6 об/мин.
- Частота повторения импульсов — 300 Гц, длительность импульса — 2 мкс.
- Пиковая мощность — 1 МВт (у версии AN/APS-20B, для более крупных носителей, — 2 МВт).
- Ширина луча у AN/APS-20B — 1,5° по горизонтали и 6° по вертикали.
- Дальность ранних версий: по низколетящим самолётам — 65 морских миль (120 км), по кораблям — 200 морских миль (370 км).
Радар давал направление и дальность до цели, но не её высоту, — то есть работал в двух измерениях, без определения высоты. Со временем его неоднократно модернизировали, и поздние версии видели воздушные цели заметно дальше.
Avro Shackleton AEW.2 (RAF), в строю с 1972 по 1991 год; на снимке — самолёт 8-й эскадрильи Королевских ВВС
AN/APS-20F дотянулся по самолётам до 80 морских миль (150 км), а более совершенный AN/APS-20E обнаруживал воздушную цель с ЭПР 1 м² уже на 115 морских милях (213 км). Именно AN/APS-20E, поступивший в эксплуатацию в 1953 году, был трёхдиапазонным вариантом и работал в L-, S- и X-диапазонах с переключаемыми параметрами: диапазон выбирался под задачу (S — для дальнего обзора, L — для увеличения дальности и проникающей способности, X — для более высокого разрешения), а в каждом были доступны разные частоты повторения и длительности импульсов. Умел он и большее: автоматически подсвечивал цель, давал на выбор три схемы определения курса и стабилизации, позволял менять ширину луча по азимуту и углу места и регулировать усиление, в том числе автоматически.
Этот же радар AN/APS-20, снятый с самолётов Gannet, устанавливали на модифицированные патрульные Shackleton MR 2, переоборудованные в вариант AEW.2: они служили в Королевских ВВС с 1972 по 1991 год в 8-й эскадрилье на авиабазе RAF Lossiemouth. Все 12 машин по традиции получили «несерьёзные» имена — персонажей британских детских телесериалов «Волшебная карусель» (The Magic Roundabout) и «Травы» (The Herbs). Планировавшаяся замена на British Aerospace Nimrod AEW3 сорвалась из-за неразрешимых технических проблем разработки, и Британия выбрала готовые Boeing E-3 Sentry — после чего выработавшие ресурс Shackleton наконец сняли с вооружения.
На палубе и на вертолёте
На этом история AN/APS-20 не закончилась. Фолклендская война наглядно показала, чего стоит соединению без радиолокационного дозора над горизонтом, — и радар успели поставить даже на вертолёты ДРЛО: два Sea King AEW.2A и один Sea King AEW.5 (переоборудованные из противолодочных Sea King HAS.2) для трёх британских лёгких авианосцев — HMS Invincible (R05), HMS Illustrious (R06) и HMS Ark Royal (R07).
Позднее оба радара на EC-121 заменили на более современные AN/APS-103 и AN/APS-95 соответственно, хотя модернизация шла не единовременно. Экипаж EC-121 обычно насчитывал 18 человек: шесть офицеров (два пилота, два штурмана и два оператора управления вооружением) и 12 рядовых (два бортинженера, радист, два механика, пять операторов радаров и два техника по радарам). Однако когда северокорейские ВВС сбили EC-121 ВМС США в 1969 году, выяснилось, что на борту находился увеличенный экипаж из 31 человека.
Самолёт P-3AEW&C Министерства внутренней безопасности США, используемый для отслеживания лёгкомоторных самолётов наркокурьеров
В 1960-е Lockheed пыталась создать самолёт ДРЛО и У на базе патрульного «Ориона». Военных проект не заинтересовал, зато им заинтересовалось Министерство внутренней безопасности США, заказавшее несколько машин.
Продолжение следует...
Информация