Авиационные рлс

Как работает радиолокатор

Локацией называют способ (или процесс) определения месторасположения чего-либо. Соответственно, радиолокация – это метод обнаружения предмета или объекта в пространстве при помощи радиоволн, которые излучает и принимает устройство под название радиолокатор или РЛС.

Физический принцип работы первичного или пассивного радара довольно прост: он передает в пространство радиоволны, которые отражаются от окружающих предметов и возвращаются к нему в виде отраженных сигналов. Анализируя их, радар способен обнаружить объект в определенной точке пространства, а также показать его основные характеристики: скорость, высоту, размер. Любая РЛС – это сложное радиотехническое устройство, состоящее из многих компонентов.

В состав любого радара входит три основных элемента: передатчик сигнала, антенна и приёмник. Все радиолокационные станции можно разделить на две большие группы:

• импульсные;
• непрерывного действия.

Передатчик импульсной РЛС испускает электромагнитные волны в течение краткого промежутка времени (доли секунды), следующий сигнал посылается только после того, как первый импульс вернется обратно и попадет в приемник. Частота повторения импульса – одна из важнейших характеристик РЛС. Радиолокаторы низкой частоты посылают несколько сотен импульсов в минуту.

https://youtube.com/watch?v=EzWo_k1MDuc

Импульсные РЛС имеют как недостатки, так и преимущества. Они могут определять дальность сразу нескольких целей, подобный радар вполне может обходиться одной антенной, индикаторы подобных устройств отличаются простотой. Однако при этом сигнал, испускаемый подобным РЛС должен иметь довольно большую мощность. Также можно добавить, что все современные радары сопровождения выполнены по импульсной схеме.

Антенна РЛС фокусирует электромагнитный сигнал и направляет его, улавливает отраженный импульс и передает его в приемник. Существуют радиолокаторы, в которых прием и передача сигнала производятся разными антеннами, причем они могут находиться друг от друга на значительном расстоянии. Антенна РЛС способна испускать электромагнитные волны по кругу или работать в определенном секторе. Луч радара может быть направлен по спирали или иметь форму конуса. Если нужно, РЛС может следить за движущейся целью, постоянно направляя на нее антенну с помощью специальных систем.

В функции приемника входит обработка полученной информации и передача ее на экран, с которого она считывается оператором.

Кроме импульсных РЛС, существуют и радары непрерывного действия, которые постоянно испускают электромагнитные волны. Такие радиолокационные станции в своей работе используют эффект Доплера. Он заключается в том, что частота электромагнитной волны, отраженной от объекта, который приближается к источнику сигнала, будет выше, чем от удаляющегося объекта. При этом частота испускаемого импульса остается неизменной. Радиолокаторы подобного типа не фиксируют неподвижные объекты, их приемник улавливает лишь волны с частотой выше или ниже испускаемой.

Основной проблемой радаров непрерывного действия является невозможность с их помощью определять расстояние до объекта, зато при их работе не возникает помех от неподвижных предметов между РЛС и целью или за ней. Кроме того, доплеровские радары – это довольно простые устройства, которым для работы достаточно сигналов малой мощности. Также нужно отметить, что современные радиолокационные станции с непрерывным излучением имеют возможность определять расстояние до объекта. Для этого используется изменение частоты РЛС во время работы.

Одной из главных проблем в работе импульсных РЛС являются помехи, которые идут от неподвижных объектов — как правило, это земная поверхность, горы, холмы. При работе бортовых импульсных радаров самолетов все объекты, находящиеся ниже, «затеняются» сигналом, отраженным от земной поверхности. Если говорить о наземных или судовых радиолокационных комплексах, то для них эта проблема проявляется в обнаружении целей, летящих на малых высотах. Чтобы устранить подобные помехи используется все тот же эффект Доплера.

Также радиолокационные станции можно разделить по длине и частоте волны, на которой они работают. Например, для исследования поверхности Земли, а также для работы на значительных дистанциях используются волны 0,9—6 м (частота 50—330 МГц) и 0,3—1 м (частота 300—1000 МГц). Для управления воздушным движением применяется РЛС с длиной волны 7,5—15 см, а загоризонтные радары станций обнаружения ракетных пусков работают на волнах с длиной от 10 до 100 метров.

Классификация

Мобильная РЛС «Противник-ГЕ»

По сфере применения различают:

• военные РЛС;
• гражданские РЛС.

По назначению:

• РЛС обнаружения;
• РЛС управления и слежения;
• панорамные РЛС;
• РЛС бокового обзора;
• метеорологические РЛС;
• РЛС целеуказания;
• РЛС контрбатарейной борьбы;
• РЛС обзора обстановки.

По характеру носителя:

• береговые РЛС;
• морские РЛС;
• бортовые РЛС;
• мобильные РЛС.

По типу действия:

• первичные, или пассивные;
• вторичные, или активные;
• совмещённые.

По методу действия:

• надгоризонтный радиолокатор;
• загоризонтный радиолокатор.

По диапазону волн:

• метровые;
• дециметровые;
• сантиметровые;
• миллиметровые.

Режимы работы РЛС

Существует два основных режима функционирования радиолокационных станций и устройств. Первый — сканирование пространства. Он осуществляется по строго заданной системе. При последовательном обзоре перемещение луча радара может носить круговой, спиральный, конический, секторный характер. Например, решетка антенны может медленно поворачиваться по кругу (по азимуту), одновременно сканируя по углу места (наклоняясь вверх и вниз). При параллельном сканировании обзор осуществляется пучком радиолокационных лучей. Каждому соответствует свой приемник, ведется обработка сразу нескольких информационных потоков.

Режим слежения подразумевает постоянную направленность антенны на выбранный объект. Для ее поворота, согласно с траекторией движущейся цели, используются специальные автоматизированные следящие системы.

Первые советские радары

В 1920-е годы ученые в СССР создали импульсную радиолокационную установку и смогли с помощью отраженного радиосигнала измерить расстояние до ионосферы. В 1925 году физики Введенский, Симанов, Халезов и Аренберг указали на возможность применения для радиолокации ультракоротких радиоволн. А в 1934 году в Ленинграде начались первые полноценные опыты с аппаратурой радиообнаружения – в январе радиолокационным методом на расстоянии 600 метров был найден самолет, летящий на высоте 150 метров.

Оборудование было создано в Центральной радиолаборатории группой Ю.К. Коровина при поддержке Ленинградского электротехнического института. Руководил экспериментом военный инженер М.М. Лобанов, который сыграл ключевую роль в становлении радиолокационного направления в промышленности. В том же 1934 году на Ленинградском радиозаводе были выпущены опытные образцы радиолокационных станций (РЛС) «Вега» и «Конус» для системы радиообнаружения самолетов «Электровизор» ученого П.К. Ощепкова. Таким образом, 1934 год можно считать годом рождения первого отечественного радара.

РЛС дальнего обнаружения «РУС-2»

В 1938 году начинается серийное производство РЛС РУС-1 и РУС-2 «Редут», которые станут основой противовоздушной обороны в начале Великой Отечественной войны. Благодаря установленной на крейсере «Молотов» радиолокационной станции были отражены первые атаки немецких бомбардировщиков на Севастополь 22 июня 1941 года. А месяц спустя комплекс РУС-2, расположенный в 100 км от Москвы, обнаружил 200 самолетов, летящих бомбить столицу. Тогда атака была отражена, немцы развернулись, потеряв 22 машины. 

В работе над первыми станциями РУС-1 принимал участие выдающийся физик А.А. Пистолькорс, создатель научной школы радиоэлектроники. Станция РУС-2 «Редут» выпускалась на заводе №339 и стала самой массовой РЛС времен войны.  

Историческая справка

На способность радиоволн к отражению указывали великий физик Г. Герц и русский электротехник А.С. Попов еще в конце XIX века. Согласно патенту от 1904 года, первый радар создал немецкий инженер К. Хюльмайер. Прибор, названный им телемобилоскопом, использовался на судах, бороздивших Рейн. В связи с развитием авиационной техники применение радиолокации выглядело очень перспективным в качестве элемента противовоздушной обороны. Исследования в этой области велись передовыми специалистами многих стран мира.

В 1932 году основной принцип радиолокации описал в своих работах научный сотрудник ЛЭФИ (Ленинградского электрофизического института) Павел Кондратьевич Ощепков. Им же в сотрудничестве с коллегами Б.К. Шембель и В.В. Цимбалиным летом 1934 года был продемонстрирован опытный образец радиолокационной установки, обнаружившей цель на высоте 150 м при удалении 600 м. Дальнейшие работы по совершенствованию средств радиолокации сводились к увеличению дальности их действия и повышению точности определения местоположения цели.

Типы боеприпасов

Эстафета переходит в Германию

В 1904 году немец Христиан Хюльсмейер запатентовал устройство под названием телемобилоскоп. Этот прибор предполагалось использовать в судоходстве для обнаружения кораблей в условиях плохой видимости. Телемобилескоп был построен на основе искрового генератора радиоволн и в своей последней версии мог находить суда на расстоянии до 3 км. Однако устройством не заинтересовались ни гражданские, ни военные, предпочитая по старинке пользоваться на судах паровыми ревунами. По сути прибор Хюльсмайера был еще не радаром, а радиодетектором. Существовавшие на тот момент технологии еще не позволяли построить полноценный радиолокатор.

Схема установки антенны радиолокатора «Зеетакт» на немецкой подводной лодке

В 1920-1930-е годы немецкие ученые и инженеры достигли больших успехов в развитии военной радиолокации. В 1935 году физик Рудольф Кунхольд из Института технологий связи германских ВМС представил радиолокационный прибор с электронно-лучевым дисплеем. К концу 1930-х на его основе были созданы оперативные радиолокаторы «Зеетакт» для флота и «Фрейя» для ПВО.

Однако, несмотря на значительные научные результаты, руководство Третьего рейха рассчитывало на блицкриг и не спешило развивать национальную сеть радаров, считая их преимущественно оборонительными средствами. К 1940 году Германия располагала лишь небольшой сетью станций дальнего обнаружения. И только к концу 1943 года территорию Германии полностью накрыли защитным радиолокационным «колпаком».  

Конструкционно этот грузовик можно разделить на четыре части

Современное состояние

РЛС «Дарьял» в Азербайджане. В 2011 году специалисты РТИ объявили, что РЛС типа «Дарьял» и «Днепр» уже исчерпали свои расчётные технические ресурсы. Им на смену приходит новое поколение РЛС семейства «Воронеж», которые возводятся за полтора года (вместо 5—10 лет) и потребляют гораздо меньше энергии. Новая станция состоит всего из 23—30 единиц технической аппаратуры, тогда как РЛС «Дарьял» — из 4070.

Габалинская РЛС

(вблизи г. Габала, Азербайджан) эксплуатировалась до конца 2012 года; последнее время функционировала в режиме «готовность к боевой работе» или «холодный резерв, регламентные работы» с периодическими кратковременными включениями в режим «боевая работа». 2013 году передана Азербайджану, оборудование демонтировано и вывезено в Россию. Её заменила РЛС «Воронеж-ДМ» в Армавире.

Печорская РЛС

(вблизи г. Печора, Республика Коми) в настоящее время функционирует. рамках госпрограммы вооружений в 2020 году предполагалось начать её демонтаж и строительство новой РЛС «Воронеж-ВП». Однако в марте 2014 года в пресс-службе Минобороны РФ заявили, что станция к 2020 году пройдёт глубокую модернизацию без снятия с боевого дежурства.

Легкий бронеавтомобиль ФАИ 1933 года

Гипотезы о природе объекта

Тунгусский метеорит называют загадочным потому что, он породил множество гипотез и его происхождении. Поскольку не было обнаружено никаких его частей и останков, учёные и писатели-фантасты выдвигали массу теорий об его происхождении. И это основной предмет дискуссий. Исследователи разделились на два основных лагеря: те, кто утверждали, что объект всё-таки упал на землю, и те, кто не сомневается в его взрыве или испарении в воздухе.

Фантасты склоняются к визиту инопланетян или невероятным экспериментам с энергией.

Ни одна из теорий и по сей день не является основополагающей и сугубо точной. Все они имеют такие классификации:

1. Техногенная.
2. Связь с антивеществом.
3. Геофизическая.
4. Метеоритная.

Первичная трактовка явления сводилась к тому, что размеры и масса Тунгусского метеорита были настолько внушительными, из-за чего возникли колоссальные обрушения деревьев, очень сильные шумы и волны. Согласно этой теории, на поверхности должны были сохраниться остатки метеорита. Но их не удалось обнаружить.

Далее перечисляются прочие гипотезы, их авторы и суть:

Вторая

Те же годы. Геофизик Владимир Вернадский пришёл к выводу, что упавшее тело — это рыхлое образование из космической пыли. Эту версию приняли многие астрономы. Согласно проведённым расчётам для трактовки случившихся разрушений, тунгусский метеорит вес и размеры должен был иметь следующие: 5 млн. тонн и минимум 50 м.

Пятая

1994 г. Владимир Епифанов и Вольфганг Кундт: взрыв метанового облака, которое образовалось из-за активности вулкана. Но такая теория противоречит движению болида и отсутствию газов в эпицентре.

Шестая

И. Н. Мурзинов: упавшее тело — это очень массивный метеорит, состоявший из камней. Вид его происхождения — астероидное. Траектория его входа в атмосферу — очень пологая. На высоте 100 км по отношению к поверхности тело шло под углом 7-9 градусов. Ориентировочная скорость метеорита — 20 км/с.

Когда объект пролетел в атмосфере примерно 1000 км, то не выдержал мощного давления и температурных параметров, а взорвался на высоте 30-40 км. Вследствие теплового излучения загорелся лес. А волной вышибло деревья в диаметре примерно 60 км. И это же спровоцировало землетрясение 5 баллов.

Мелкие частицы объекта (до 20 см) сгорели, либо испарились в процессе взрыва. Крупные — пролетели по указанной траектории и упали далеко от эпицентра.

Седьмая

2009 г. Эксперты НАСА: метеорит был образован льдом. Проходя через атмосферные слои, он выделял молекулы воды и малейшие частицы льда. Это объяснение серебристых оттенков облаков.

Восьмая

А. Д. Белкин и С. М. Кузнецов: индуцированное землетрясение. Оно было вызвано попаданием одного элемента болида, названного «камнем Джона» на участок разлома. Таковым являлась гора Стойковича. Последующей волной снесло деревья в радиусе падения объекта.

На этой же территории геологи нашли пять комплексов обожженных песчаников. Белкин отобразил на карте их позиции. И все они, включая и «камень Джона», оказались на единой линии, которая точно совпала с линией падения объекта.

Девятая

1965 г. Исследователи Кован и Либби из США: метеорит был сформирован антиматерией. При контакте с атмосферой она соединилась с материей и преобразовалась в энергии. При этом отсутствовали всякие осколки.

Десятая

А.В, Савельев: метеорит — экспериментальная работа Николы Тесла. Была произведена беспроводная передача энергии, произошёл антропогенный ядерный взрыв.

Одиннадцатая

Исследователь вулканов В. Е. Быкасов: метеорит — это комплекс из пемзы. Как известно, данный материал имеет вулканическую природу.

Возможности «Примы»

РЛС «Прима» предназначена для обнаружения, сопровождения, измерения координат и определения государственной принадлежности воздушных объектов различных классов и типов, отмечают в концерне. При этом станция работает в условиях воздействия активных и пассивных помех.

Станция выполнена на современной элементной базе с цифровой обработкой и формированием локационного сигнала. Она полностью твердотельная, обладает высоким потенциалом, повышенной помехозащищённостью, отмечают в «Рособоронэкспорте».

Также станция обладает высокой степенью автоматизации — время её свёртывания и развёртывания составляет около пяти минут.

Также по теме

Абсолютная защита: какими возможностями будет обладать новый пункт управления стратегическими ядерными силами России

В России почти готов новый пункт управления стратегическим ядерным вооружением. Об этом заявил президент РФ Владимир Путин на…

Станция «Прима» работает в метровом диапазоне волн и способна обнаруживать все летательные аппараты, в том числе изготовленные c применением стелс-технологий.

Дальность обнаружения целей составляет от 500 м до более чем 320 км и по углу места — до 45 градусов. Благодаря новым технологическим решениям станция может работать в условиях помех, на местности со сложным рельефом и при неблагоприятных метеоусловиях. «Прима» обладает возможностью автоматического обнаружения и сопровождения малоскоростных и малозаметных целей, используя их отражение от предметов на местности.

Помимо этого, РЛС оборудована современным спутниковым навигационным оборудованием, работающим с сигналами ГЛОНАСС/GPS, которые обеспечивают автоматическое ориентирование.

Электропитание «Примы» осуществляется с помощью встроенной электростанции с дизельным генератором. Кроме того, при необходимости её можно подключать к трёхфазной электросети общего назначения. При этом разработчики отмечают, что по требованию заказчика возможна замена штатного дизельного генератора и автомобильного шасси на другие образцы, в том числе импортные.

См. также

Расширение возможностей

Как отмечают аналитики, развитие системы загоризонтной радиолокации — часть усилий радиотехнических войск Воздушно-космических сил России в рамках радиолокационной разведки в целом.

Для наращивания возможностей «по контролю использования воздушного пространства» России были созданы и уже применяются новейшие образцы радиолокационного вооружения, в частности комплекс «Наблюдатель ФСР и КВП», сообщил начальник радиотехнических войск Воздушно-космических сил РФ.

«Комплекс автоматических средств наблюдения и обработки информации о воздушной обстановке «Наблюдатель ФСР и КВП» предназначен для контроля использования воздушного пространства, обеспечения полётов воздушных судов и является первой в истории радиотехнических войск системой, в составе которой работают автоматические радиолокационные модули, не требующие участия операторов», — отметил Андрей Кобан.

• Российские военнослужащие радиотехнических войск на учениях
• РИА Новости

По словам генерал-майора, «возможности каждого радиолокационного модуля позволяют в автоматическом режиме вести радиолокационную разведку в радиусе до 450 км».

«В состав радиолокационного комплекса может входить до 20 модулей, что позволяет в автоматическом режиме контролировать полёты авиации над территорией площадью до 300 тыс. кв. км. Применение комплекса «Наблюдатель ФСР и КВП» совместно с системой обработки информации «ВКАО-М» позволяет существенно повысить уровень автоматизации процессов контроля воздушного пространства Российской Федерации», — заявил он, добавив, что такие комплексы уже «развёрнуты в границах Центрального промышленного района страны, где интенсивность воздушного движения наиболее высокая».

Кроме того, Кобан сообщил, что «продолжается работа по усилению контроля воздушного пространства в Арктической зоне и на востоке страны».

«В этом регионе несут боевое дежурство подразделения РТВ, оснащённые современными комплексами средств автоматизации «Фундамент-М» и РЛС дежурного и боевого режима, такими как «Небо-М», «Подлёт», «Каста-2-2», «Сопка» и другие», — отметил генерал-майор.

Ранее Минобороны сообщало, что два радиотехнических полка объединения ВВС и ПВО Центрального военного округа получили в этом году модернизированную подвижную радиолокационную станцию П-18РТ «Терек». Как уточняло оборонное ведомство, РЛС «позволяет в автоматическом режиме обнаруживать цель, отслеживать её координаты, а также пеленговать устройства постановки помех, определять их тактико-технические характеристики и выдавать информацию на командный пункт».

Также по теме

Преграда для невидимок: какими возможностями обладает российская РЛС «Прима»

«Рособоронэкспорт» начал продвижение на внешний рынок высокомобильной радиолокационной станции разведки и целеуказания «Прима». По…

В конце 2019 года в радиотехнические войска объединения ВВС и ПВО Восточного военного округа поступила радиолокационная станция 19Ж6П.

«Эта РЛС предназначена для обнаружения, опознавания и сопровождения воздушных целей, в том числе крылатых ракет, при воздействии активных и пассивных помех, а также отражений от земной поверхности и метеообразований», — говорилось в сообщении Минобороны.

Отмечалось также, что в новой станции была в том числе «увеличена дальность обнаружения воздушных объектов, введены новые режимы работы, выполнена автоматизация процессов сопровождения, инициализации и сопровождения целей».

По словам Ивана Коновалова, для создания эшелонированной системы обороны у России имеются все средства и наработки.

Михаил Ходарёнок, в свою очередь, добавил, что в перспективе всеракурсное радиолокационное поле будет обеспечено именно станциями загоризонтного обнаружения.

«Это существенно увеличит возможности радиотехнических войск, в том числе по ведению радиолокационной разведки», — заключил он.

Эксплуатационные ограничения и общие эксплуатационные указания

Двигатель ЗИЛ-164

Двигатель — у автомобиля ЗиЛ-164А он имеет маховик, приспособленный для работы с однодисковым сцеплением. На двигатель был установлен карбюратор К-82М, полностью взаимозаменяемый с К-82, а также новый топливный насос повышенной производительности без отстойника, унифицированный по крепежным местам со старым насосом. Производительность нового насоса 125 л/час — вместо 60 л/час у старого. Был использован вентилятор радиатора с увеличенным до 380 углом установки лопастей вместо применявшегося ранее с углом 300 , а также новый кожух вентилятора. Вместо трубчато-пластинчатого радиатора установлен трубчато-ленточный (змейковый радатор), полностью взаимозаменяемый со старым.

Совместимое оборудование

Как размножается спирея (видео)

См. также

Операторы

Прищипываем петунию для пышного цветения