БУДЕМ ГНУТЬ "ДУГУ"

Источник - Первов М.А.

Идея использования эффекта отражения радиоволн от ионосферы для загоризонтного обнаружения целей была в 1947 году впервые в мире выдвинута русским ученым Николаем Ивановичем Кабановым . Работая научным сотрудником НИИ-16 (ныне - Центральный научно- исследовательский испытательный институт связи Министерства обороны, г. Мытищи), Н.И.Кабанов создал в своем институте экспериментальный макет установки загоризонтной радиолокации. В 1948 году ему впервые удалось получить отражения от Земли.

Результаты этих исследований были обобщены в докторской диссертации Н.И.Кабанова "Исследование коротковолнового радиолокационного зондирования за пределами геометрической видимости 1000 - 3000 км и более - ионосферная радиолокация". Диссертация была рассмотрена на совете института в октябре 1950 года и рекомендована к защите.

Установка в Мытищах была ориентирована на юг. С ее помощью можно было наблюдать берег Турции. Однако, как предполагалось, "видеть" цели на дальности от 1000 до 3000 километров она не могла. Некоторые ведущие ученые считали, что идею загоризонтной радиолокации претворить в жизнь невозможно, и в 1950 году научно-исследовательская работа Кабанова, носившая название "Веер", была закрыта.

Лишь в 1960 году заслуга ученого была признана, и его открытие получило название "Эффект Кабанова" .

Загоризонтная радиолокация основана на двух физических явлениях: отгибания радиоволнами земной поверхности (дифракции) и отражении радиоволн декаметрового диапазона от ионосферы (рефракции). Появление ЗГРЛ было связано с потребностью обнаружения стартующих баллистических ракет, кораблей и низколетящих самолетов на больших загоризонтных расстояниях. В соответствии с этими явлениями, в настоящее время развиваются два направления разработки загоризонтных радиолокаторов: ЗГРЛС поверхностной волны и ЗГРЛС пространственной волны.

В США к первым экспериментам по загоризонтной радиолокации приступила в начале 1950-х годов Научно-исследовательская лаборатория ВМС США . В первые годы американские ученые, как и наши, не смогли обнаружить цели за горизонтом из-за сигналов возвратно-наклонного зондирования, являющихся мощной пассивной помехой. И в СССР, и в США исследования были строго засекречены, поэтому проводились независимо друг от друга.

Рассказывает главный научный сотрудник НПК НИИДАР Э.И.Шустов .

"Работы по загоризонтной радиолокации в СССР возобновились в 1958 году. Коллектив одного из отделов НИИ-100 Министерства связи (ныне - НИИ радио), возглавляемый Ефимом Семеновичем Штыреном , не зная об открытии Кабанова , выдвинул идею загоризонтной радиолокации для обнаружения самолетов на дальности 1000 - 3000 км. Эта работа не являлась профильной для министерства связи, но идея была интересной, и совместным решением министров Н.Д. Псурцева и В.Д. Калмыкова коллектив отдела в составе 60 человек из НИИ-100 Минсвязи был переведен в НИИ-101 Министерства радиотехнической промышленности (ныне -НИИ автоматической аппаратуры имени академика В.С.Семенихина). Здесь мы приступили к выполнению научно-исследовательской работы по загоризонтному обнаружению самолетов, получившей название "Дуга" . Однако и на новом месте не все шло гладко.

В институте считали, что к ним пришли люди, зараженные бредовой идеей, что идея эта никому не нужна, а разработчики ее только едят чужой хлеб. В 1959 году НИР чуть было не закрыли. Произошло это так. Мы сделали промежуточный отчет по теме "Дуга" и направили его военным. Военные направили наш отчет на отзыв в Академию наук СССР. Оттуда пришел отзыв примерно такого содержания: "Заниматься созданием ЗГРЛС бесперспективно. Эту проблему в 1948 году уже изучал Кабанов и доказал невозможность ее реализации". Спасли нас... американцы. В том же, 1959 году в иностранной печати появилась публикация о том, что американский ученый доктор Тейлор может обнаруживать стартующие баллистические ракеты на большом расстоянии с помощью загоризонтного радиолокатора. С публикацией познакомились в ЦК КПСС и спросили руководство Минрадиопрома:

"А что у нас?" Вспомнив о нашем коллективе, руководство доложило:

"У нас это направление развивается!" И все решили: пусть гнут свою "Дугу" до окончания НИР, а потом посмотрим.

Избежав разгрома, мы решили найти неизвестного нам ранее Кабанова , который в это время работал в новосибирском Академгородке и пригласили его в Москву. Впоследствии Штырен и Шамшин рассказывали:

- Мы ему доказывали, что загоризонтную радиолокацию можно осуществить, а он упорно твердил о том, что это невозможно. Поступить в наш институт и принять участие в разработке Кабанов отказался. Тем временем на испытательном полигоне НИИ-108 в Протве Калужской области были проведены первые измерения отражающих поверхностей самолетов и корпусов баллистических ракет, проведена оценка спектра сигналов, разработан метод выделения слабого отраженного сигнала от воздушной цели на фоне мощных отражений от Земли, оценена отражающая поверхность высотного следа ракет. В целом была показана принципиальная возможность загоризонтного обнаружения самолетов на дальности одного скачка (3000 км) и стартующих баллистических ракет - на дальности двух скачков (6000 км). Срок завершения НИР "Дуга" был определен 31 декабря 1960 года. Помнится, мы с Шамшиным поставили последнюю точку отчета в 2 часа утра 1 января 1961 года.

Председателем комиссии по защите "Дуги" был известный ученый Б.А. Смиренин . Весь январь 1961 года комиссия разбиралась с нашими материалами. Наконец, дав положительную оценку, комиссия рекомендовала прямыми экспериментами подтвердить возможность загоризонтного обнаружения ракет и самолетов. НИИ-101 занимался разработкой автоматизированных систем управления. Наша тематика была нужна ему, "как собаке пятая нога". В августе 1962 года наш отдел в количестве все тех же шестидесяти человек перевели в НИИ-37 (НИИДАР) .

Вскоре вышло известное постановление ЦК и Совмина о создании экспериментального комплекса средств сверхдальнего обнаружения запусков баллистических ракет за пределами горизонта и мы приступили к его реализации. Создание экспериментальной установки в окрестностях города Николаева на Украине было поручено В.А. Шамшину . Радиолокатору присвоили индекс Н-17 (Н -Николаев, 17 - номер нашего отдела). Строить его решили с использованием связных антенн и передатчиков Николаевского радиоцентра Минсвязи СССР и вновь разработанной аппаратуры формирования, приема и обработки радиолокационных сигналов. Сектор контроля был ориентирован на Байконур , и работа должна была проходить следующим образом. В определенный момент я, как технический руководитель, получал с Байконура шифрованную телеграмму. Код был только у меня, а кодовый ключ находился в блокноте, который хранился в первом отделе. Расшифровав телеграмму, я узнавал тип ракеты и время ее предстоящего пуска. Телеграммы шли одна за другой, но мы еще были не готовы. В 1963 году установка была построена, в 1964 году, наконец, "задышала", и в июле я решил включить ее на обнаружение стартов ракет. Примерно через три минуты после старта на экране осциллографа появились сигналы. Мы впервые "увидели" ракету, стартовавшую с Байконура на дальности 3000 км. На следующий день из Москвы должен был приехать Шамшин, и мы решили порадовать его успехом.

Встречаю его, вдохновенно докладываю, а он меня прерывает: Подожди. Сняли нашего руководителя Штырена . Я опешил.

- Как? За что? Шамшин:

- Руководство считает, что мы очень затянули работу.

Я:

-Так мы же обнаружили старт ракеты, хотя документально не зафиксировали, так как не успели закончить подключение кинокамеры к осциллографу.

Шамшин:

- Тогда не будем ничего афишировать, давай лучше ускорим подготовку станции к предстоящим испытаниям".

Рассказывает бывший генеральный директор ЦНПО "Вымпел" В.И.Марков .

"Руководитель темы "Дуга-1" Е.С. Штырен считал переход к разработке дорогостоящего экспериментального радиолокатора преждевременным, и настаивал на продолжении научно-исследовательских работ. Попытки переубедить Штырена и побудить его расширить фронт работ оказались тщетными - брать на себя ответственность за создание радиолокатора он не решался. Его позицию разделял ряд специалистов его группы.

В августе 1964 года, обсудив состояние и перспективы работ по теме "Дуга-1" на Научно-техническом совете института, мы с назначенным к этому времени главным инженером института Ф.А. Кузьминским решили поставить вопрос перед министром В.Д.Калмыковым .

На совещании у министра присутствовали его первый заместитель Г.П.Казанский и академик А.Л. Минц .

Казанский высказал осторожную точку зрения:

"Еще недостаточно исходных данных, надо продолжить экспериментальные работы".

Минц возразил: "В свое время мы начали проектировать синхрофазотрон, не имея задания и не зная, как к этому подойти. Нельзя противопоставлять научно-исследовательские работы инженерно-конструкторским".

Выслушав все "за" и "против", Валерий Дмитриевич Калмыков сказал:

- Задача раннего предупреждения чрезвычайно важна для нашей страны. Мы не имеем баз вблизи континента США, чтобы обнаруживать МБР с момента их старта. Поэтому, несмотря на отсутствие многих исходных данных, необходимо идти на риск и создавать экспериментальный образец ЗГРЛС. Обязываю вас разработать в 1965 году аванпроект этого радиолокатора и приступить к разработке технической документации на аппаратуру. Мы спросили, как быть с техническим руководителем НИР Штыреном, который не разделяет этой точки зрения. Министр ответил:

- Хватит Штырену НИРиться! Не хочет идти дальше, пусть отойдет в сторону. Оставьте за ним отдельные теоретические исследования, а создание радиолокатора поручите другим специалистам, имеющим опыт конструкторских работ".

Продолжает Э.И.Шустов .

"Испытания Н-17 были проведены в декабре 1964 года. Мы обнаружили 6 зачетных стартов из 10. Экспериментальная установка была создана за полтора года и имела много ограничений. В отличие от руководства института, скептически относившегося к результатам, мы считали эти результаты хорошими. Шамшин получил предложение стать начальником отдела. Он долго думал и как-то сказал мне:

- Возглавлять отдел я не стану, а, наверное, уволюсь. Наша работа очень сложная, и с таким отношением к ней руководства мы хорошо сделать ее не сможем. В феврале 1965 года Шамшин вернулся в НИИ-100 . Вскоре началась его стремительная карьера.

В 1965 году мы завершили НИР "Дуга-1" и постановлением ЦК и Совмина было принято решение о создании в 1970 году сокращенного опытного образца загоризонтной РЛС 5Н77 "Дуга-2" на объекте 3065Н в окрестностях города Николаева на Украине (индекс объекта соответствовал дате выхода постановления 30 июня 1965 года)".

Рассказывает профессор Е.С.Сиротинин .

"Было ясно, что разработка средств и системы загоризонтного обнаружения невозможна без создания сокращенного опытного образца. Первым решением, принятым по предложению нашего 2-го НИИ , предусматривалось создание опытного образца РЛС на Камчатке. Здесь станция могла бы контролировать старты баллистических ракет как на среднеширотных трассах локации, так и на северных трассах. Была проведена рекогносцировка позиции, но вскоре, без достаточной проработки, место дислокации перенесли в район Николаева. Таким образом, сокращенный опытный образец РЛС не мог решить поставленные перед ним задачи калибровки комплексного испытательного стенда, отработки боевых алгоритмов и оценки эффективности загоризонтных станций, работающих в условиях высокоширотной ионосферы (на боевых трассах локации)".

Продолжает Э.И.Шустов . "Станция 5Н77 предназначалась для отработки всех технических и алгоритмических решений ЗГРЛС, отработки методов испытаний в реальных геофизических условиях. Кроме того, она должна была обеспечить проведение экспериментальных исследований фундаментальных проблем загоризонтной радиолокации, связанных с распространением радиоволн и обнаружением различных классов целей.

НИР "Дуга-2" была завершена в 1966 году. В этом же году главным конструктором ЗГРЛС 5Н77 был назначен Виктор Порфирьевич Васюков . Начальником тематического отдела сначала был Н.Д. Лобышев , затем - Ю.К.Гришин . В 1968 году В.П.Васюков перешел на новую должность и главным конструктором назначили Франца Александровича Кузьминского .

Строительные организации Министерства обороны приступили к сооружению объекта в Николаеве. Строительными работами руководил П.Т.Толстых . Постоянное внимание уделял объекту заместитель министра обороны по строительству А.Н. Комаровский . Проект строительной части опытной станции в Николаеве был выполнен Ленинградским филиалом ЦПИ-20 . Опорные антенны и сооружения спроектировала "Спецстальконструкция" .

Сооружение было грандиозным: длина передающей антенны -200 м, высота - 110 м, длина приемной антенны - 300 м, высота - 140 м. Разработали и настроили антенные системы специалисты НИИДАР и НИИ радиофизики под руководством Г.С.Пахомова и Г.Г. Бубнова .

Усилители мощности были разработаны в НИИДАРе совместно с КБ Ленинградского завода имени Коминтерна . Изготовил их Днепровский машиностроительный завод .

Остальная аппаратура была разработана у нас в НИИДАРе и изготовлена на нашем опытном заводе. Устройство поиска рабочих каналов было разработано и изготовлено в Ленинградском НИИ "Вектор" под руководством В.М. Зотина . Монтаж аппаратуры на объекте выполнило ГПТП .

Создание сокращенного опытного образца (СОО) ЗГРЛС 5Н77 было завершено в 1972 году. Заводские испытания закончились положительными результатами обнаружения стартов баллистических ракет с космодрома Байконур. С этого момента на станции 5Н77 в Николаеве начались полномасштабные экспериментальные и испытательные работы, направленные на создание боевых ЗГРЛС. На заводских испытаниях СОО ЗГРЛС 5Н77 было 4 зачетных работы по обнаружению стартов ракет. Все они прошли успешно.

Руководителем испытаний со стороны военных был начальник 4-го ГУ МО , генерал-полковник Г.Ф. Байдуков .

Однажды произошел такой эпизод. В процессе подготовки мы так подняли мощность передатчиков и увеличили чувствительность приемников, что при старте ракеты отраженный сигнал перегрузил приемник. Сначала отметки от цели стали завязываться в траекторию, оператор доложил, что визуально цель обнаружена. Мы уже радовались и ждали, что вот-вот алгоритм траекторной обработки выдаст сигнал автоматического обнаружения... Но из-за ограничения сигнала отметки стали расплываться, а затем весь экран "заполыхал" ярким светом. Алгоритм не выдал сигнал обнаружения. Мы были удручены, решили, что нам не зачтут эту работу как положительную, и стали объяснять Байдукову: Ведь вы же видели отметки от цели. А затем засветился весь экран. Он вдруг говорит: От этой засветки экрана у вас человеческих жертв не было? Мы растерялись от неожиданности: Нет, не было. Он хитро улыбнулся и сказал: - Ну и, слава Богу!

Все поняли шутку и засмеялись. Напряжение спало".

Рассказывает В.И.Марков .

"Экспериментальный образец станции 5Н77 был создан под руководством В.П. Васюкова , Ф.А. Кузьминского , Ю.К.Гришина и Г.Г. Бубнова . Ничего подобного не было ни в нашей стране, ни за рубежом. Станция полностью оправдала надежды разработчиков, и многие годы (с учетом модернизаций) была уникальной экспериментальной базой НИИДАР. На ней удалось получить фундаментальные исходные данные для разработки боевых радиолокаторов загоризонтного обнаружения. На этой станции также прошла предварительную проверку усовершенствованная аппаратура боевых РЛС.

Впервые устойчивые достоверные данные об обнаружении баллистических ракет и самолетов были получены лишь после того, как в 1969 году РЛС 5Н77 вошла в строй. На ней были реализованы разработанные с учетом состояния ионосферы и помеховой обстановки алгоритмы функционирования. Натурные испытания 5Н77 по обнаружению пусков снимаемых с боевого дежурства баллистических ракет проводились под руководством главного конструктора Ф.А. Кузьминского . Связь испытателей с ракетчиками обеспечивал М.И.Ненашев , который согласовывал дату и время очередного пуска. В ходе испытаний было получено достаточное количество статистических данных, позволяющих определить вероятность обнаружения баллистических ракет, а также откалибровать модель ракетного налета и помеховой обстановки, разработанную в 45-м СНИИ под руководством А.С. Шаракшанэ .

Результаты испытаний 5Н77 доказали возможность выделения относительно слабого сигнала от цели на фоне значительно более интенсивных отражений от Земли и возможность автоматической адаптации к изменениям отражающих свойств ионосферы.

Однако, несмотря на это, у представителей заказчика было недоверие к работоспособности "кривого ружья" (так между собой они называли ЗГРЛС). Появляющиеся при обнаружении цели отметки на индикаторах они считали неубедительными.

Вспоминается такой случай. В Николаев прилетела группа во главе с начальником 4-го ГУ МО , генерал-полковником Е.С.Юрасовым . После проведения очередного сеанса обнаружения я спросил, видел ли он на экране результаты обнаружения? Юрасов ответил:

- Какие-то импульсы я видел. Но не уверен, что они принадлежат баллистической ракете или самолету. Может быть, это отражения от облака или от Земли? Тогда ему предложили эксперимент: Юрасов отдает командиру Балхашского полигона, находящегося на расстоянии примерно 3000 км от нас, приказ поднять в воздух самолет и затем передает экипажу команды на определенные маневры. При этом все происходящее он будет наблюдать на индикаторе. Результат оказался весьма убедительным: самолет был обнаружен сразу после отрыва от взлетной полосы. Сигнал на индикаторе пропал лишь после того, как он вновь коснулся земли при посадке".

Рассказывает бывший заместитель Председателя ВПК Л.И.Горшков .

"Николаевский филиал НИИДАР и 45-й СНИИ МО провели исследования эффективности обнаружения одиночных пусков реальных баллистических ракет. Математические модели показали, что в условиях североширотных трасс, при наличии полярной шапки и постоянного возмущения ионосферы, вероятность обнаружения стартов одиночных и небольших групп ракет станцией 5Н77 очень мала. Но разработчики, да и некоторые военные специалисты, придерживались мнения о том, что, после создания боевых узлов загоризонтной радиолокации, все старты баллистических ракет США будут находиться у нас "под колпаком". Американцы это поймут, что уже, само по себе, будет серьезным сдерживающим фактором.

Все же Министерство обороны решило прекратить испытания и вернуть станцию промышленности на доработку.

Вопрос рассматривался на заседании у Председателя ВПК Л.В.Смирнова . Были приглашены все крупнейшие ученые - специалисты по вопросам влияния ионосферы на работу радиотехнических средств и систем. Обсуждение прошло достаточно бурно. Несмотря на оценку результатов испытаний, данную представителями Минобороны, большинство участников совещания высказались о целесообразности продолжения работ по совершенствованию ЗГРЛС 5Н77 и набору статистики обнаружения баллистических ракет с учетом нового программно-алгоритмического обеспечения. Работники ВПК поддержали предложение о продолжении работ по ЗГРЛС 5Н77. Главнокомандующий Войсками ПВО П.Ф. Батицкий был против. В соответствии с принятым решением, коллективу НИИДАР с участием 45-го СНИИ МО было предложено доработать аппаратуру опытной станции и программно-алгоритмическое обеспечение".

Ссылки: