75 лет назад приказом народного комиссара ВМФ Николая Кузнецова на вооружение ВВС советского флота была принята самолётная бортовая радиолокационная станция (БРЛС) «Гнейс-5М». Функционал радара заключался главным образом в обнаружении надводных кораблей и береговых объектов.
Изделие было разработано в стенах НИИ радиопромышленности (сейчас — Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники). «Гнейс-5М» работала на волне 1,43 м. Особенность этой БРЛС заключалась в новых антенных устройствах, состоявших из обзорных и пеленгационных систем.
Обзорный комплекс был предназначен для просмотра морской поверхности. Он включал в себя излучающую шестивибраторную антенну и две приёмные, которые устанавливались на фюзеляж самолёта. В свою очередь, пеленгационная система отвечала за обнаружение целей. В «Гнейс-5М» она состояла из излучающей антенны, которая крепилась в носовой части самолёта, и приёмных, размещавшихся на передних кромках крыльев.
Для своего времени «Гнейс-5М» обладала высокими тактико-техническими характеристиками и превосходила предшественников по надёжности. БРЛС была способна просматривать морскую поверхность в пределах 65 градусов по курсу полёта и 55 градусов в боковом направлении.
Максимальная дальность фиксации целей достигала 36 км, ширина просматриваемой полосы морской поверхности — 30 км, береговой линии — 60 км. Высота полёта при поиске надводных кораблей составляла 800—4000 м. «Гнейс-5М» предназначалась для установки на самолётах-разведчиках и торпедоносцах.
Как отмечают эксперты, именно с создания семейства радаров «Гнейс» была открыта страница в истории авиационной радиолокации. В короткие сроки советские инженеры смогли решить множество сложнейших задач, заложив фундамент для дальнейшего совершенствования БРЛС в интересах боевой авиации СССР.
«В 1940-е годы в сфере авиационной радиолокации происходила достаточно интенсивная работа. Радары семейства «Гнейс» не уступали западным образцам, но, как и зарубежные аналоги, имели множество недостатков. При небольшой дальности они отражали все предметы, включая облака. Пилоту было очень сложно идентифицировать наблюдаемые объекты. Тем не менее создание первых БРЛС стало большим шагом вперёд», — рассказал в беседе с RT заслуженный лётчик РФ Владимир Попов.
«Новая область науки»
Изначально научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в сфере радиолокации в СССР проводились в интересах войск ПВО. Первыми отечественными радарами считаются антенные комплексы «Вега» и «Конус», которые начали разрабатывать в середине 1930-х годов. В 1939 году в Красной армии появилась станция «Ревень», получившая боевое крещение в советско-финской войне.
В июне 1940 года на вооружение ВС СССР была принята более совершенная РЛС «Редут» (РУС-2), ставшая технологической основой для появления семейства «Гнейс».
Ключевую роль в создании бортовых радаров и в становлении всей радиолокационной отрасли СССР сыграл военный инженер Михаил Лобанов, получивший в 1954 году звание генерал-лейтенанта. Он проходил службу в вооружённых силах с 1919 по 1961 год. На пенсии получил известность как автор книг по истории советской радиолокации.
Принцип работы радиолокационной станции заключается в использовании эффекта отражённых от объекта радиоволн. Отражённые сигналы улавливаются аппаратурой РЛС, обрабатываются и передаются на экран индикатора, который видит оператор или лётчик.
Например, пилот самолёта, оснащённого «Гнейс-5М», мог наблюдать отметки отражённых сигналов в виде колец, радиус которых соответствовал дистанции до цели, а интенсивность свечения правой и левой половин кольца указывала на уклонение объекта наблюдения от курса полёта носителя БРЛС.
Главный недостаток авиационного радара заключался в слишком крупных массогабаритных характеристиках изделия. На заре радиолокации станция с источниками питания и кабелями весила примерно 500 кг. Поднять такую аппаратуру в воздух мог далеко не каждый самолёт.
Первой советской БРЛС стал комплекс «Гнейс-2», принятый на вооружение в июне 1943 года. В качестве носителя радара военные выбрали бомбардировщики Пе-2 и Ил-4. Также станции устанавливались на поставленные по ленд-лизу американские самолёты 56-й Бреславльской дивизии истребителей дальнего действия.
Правда, сведений о боевом применении «Гнейс-2» немного. Известно, что в конце 1942 года перед приёмо-сдаточными испытаниями радар был задействован в Сталинградской битве.
Михаил Лобанов в своей книге «Развитие советской радиолокационной техники» рассказал, что «Гнейс-2» позволила обнаружить в Рижском заливе три немецких транспортных судна, которые впоследствии были потоплены силами полка ВМФ. Однако точная дата инцидента в книге не указана.
В период Великой Отечественной войны самолётные БРЛС были большой редкостью — всего 230 единиц «Гнейс-2» было выпущено советской промышленностью к концу 1944 года. Экипажи советских бомбардировщиков решали боевые задачи, используя штурманские расчёты и визуальное наблюдение. А ночью истребители могли рассмотреть противника только благодаря лунному свету и зенитным прожекторам.
Естественно, применение таких методов сильно ограничивали погодные условия и технические возможности войск. Установка локаторов позволяла значительно упростить боевую работу ВВС. Однако серьёзным недостатком бортовых РЛС того времени, помимо массы и размеров, была малая дальность обнаружения целей.
Так, «Гнейс-2» могла фиксировать цель типа «бомбардировщик» только за 3,5 км. Более совершенный образец семейства — радар «Гнейс-5М» — справлялся с этой задачей на расстоянии до 7—8 км. Однако, как пояснил RT обозреватель журнала «Арсенал Отечества» Дмитрий Дрозденко, труд конструкторов не был напрасным.
«Советские инженеры приложили колоссальные усилия, чтобы создать авиационные радары. Это была новая область науки, которая к тому же развивалась в условиях войны. В 1940-е годы был заложен научно-производственный фундамент, который позволил вывести авиацию СССР в мировые лидеры», — отметил Дрозденко.
Безошибочная идентификация
История семейства «Гнейс» закончилась с началом эры реактивной авиации. Для скоростных послевоенных советских истребителей требовались принципиально новые радары с более высокими требованиями к надёжности и дальности обнаружения цели. В 1950-е годы бортовые станции «Гнейс» были вытеснены комплексами типов «Торий», «Коршун», «Изумруд», «Сокол», «Сапфир».
В последующем советские инженеры расширили функционал авиационной БРЛС, освоив её сопряжение с прицелом и пусковыми устройствами крылатых ракет. Современные радиолокационные станции способны обнаруживать и сопровождать воздушные и наземные цели на дальности в сотни километров, а также выдавать целеуказания на применение управляемого бортового оружия.
Дмитрий Дрозденко рассказал, что наиболее продвинутым видом авиационного радара является бортовая радиолокационная станция с активной фазированной антенной решёткой (АФАР).
Например, истребитель пятого поколения Су-57 оснащён БРЛС Н036 «Белка» с АФАР разработки НИИП имени В.В. Тихомирова (Жуковский). Станция способна сканировать воздушное пространство на дальности около 400 км, сопровождать до 60—62 объектов одновременно и наводить вооружение на 20 целей (16 воздушных и четыре наземных). По словам Дрозденко, качество современных российских бортовых РЛС «находится на самом высоком уровне».
Как пояснил Владимир Попов, современные БРЛС в большинстве модернизированных самолётов четвёртого и пятого поколений интегрированы в единую информационно-управляющую систему, что позволяет практически безошибочно идентифицировать цель.
«В самолётах пятого поколения и поколения «4++» все бортовые комплексы, включая РЛС, сведены в одну систему. Интеграция до такой степени высокая, что лётчик почти на 100% способен понять, какую конкретно цель он наблюдает на экране. Сейчас радиолокационная станция позволяет пилоту получать достоверную информацию на дальности, которую советские инженеры в 1940-е годы себе вряд ли представляли», — подчеркнул Попов.