Cамолётная система «АВАКС»
Нарощуючи бойову міць своїх військово-повітряних сил, Пентагон приділяє значну увагу вдосконаленню систем управління ними. Управління силами і засобами ВПС США здійснюється широкою мережею командних пунктів, центрів і постів, більшість яких входить до складу автоматизованих систем управління. Ці органи оснащені різноманітними сучасними технічними засобами, в тому числа РЛС, які є основними джерелами отримання інформації про повітряну обстановку.
На думку американських фахівців, дальність дії існуючих наземних РЛС не завжди обспечівает потреба цих систем. Основною перешкодою істотного підвищення дальності дій РЛС вважається обмеження поширення радіохвиль, використовуваного в них діапазону, межами прямої видимості. Для подолання цього обмеження в США створюються радіолокаційні системи, в яких РЛС встановлюються на борту літаків. При польоті їх на середніх і великих висотах дальність прямої видимості значно збільшується. Однією з таких систем є система дальнього радіолокаційного виявлення та управління «Авакс» (AWACS - Airborne Warning and Control System).
Як повідомляє іноземна преса, в США ведуться роботи зі створення системи «Авакс» в двох варіантах: стратегічна і тактична. Перша створюється відповідно до вимог командування повітряно-космічної оборони, а друга - командування тактичної авіації. Обидві системи розробляються за єдиною програмою, прийняття їх на озброєння очікується в кінці 70-х років. Як літака-носія в обох варіантах системи передбачається використовувати літак Е-ЗА, побудований на базі пасажирського літака Боїнг 707-320 (рис. 1)
Мал. 1 Літак Е-ЗА, обладнаний системою «Авакс», в польоті
По конструкції це цельнометаллическим моноплан з низькорозташованим крилом, однокільовим хвостовим оперенням. Фюзеляж літака полумонококовой конструкції. Він обладнаний системою герметизації і розділений на дві основні частини: верхню і нижню. Верхня частина представляють собою кабіну, в якій розміщені робочі місця бойової обслуги операторів системи і кабіна льотного екіпажу. У нижній частині розташовані паливні баки і допоміжне обладнання літака і системи.
Крило літака нерухоме, стреловидное. Стреловідность його по одній чверті хорди 35 градусів. На кожній консолі крила є по два елерона (зовнішній і внутрішній) з триммерами, двосекційні закрилки. Зовнішні елерони мають велику робочу площу, ніж внутрішні. При польотах на малих швидкостях керування літаком по крену здійснюється з використанням всіх елеронів, а при великій швидкості польоту - тільки внутрішніх.
Шасі літака трехстоечное з керованою передньою стійкою. На основних стійках шасі встановлено по чотири пневматика з тиском повітря в них 12,6 кг / кв.см. а на передній стійці - два з тиском 8,1 кг / кв.см.
Силова установка літака складається з чотирьох турбореактивних двигунів тягою по 9500 кг кожен. Загальна ємність внутрішніх паливних баків близько 90000 л.
Основні тактико-технічні характеристики літака Е-ЗА наведені в таблиці.
Основні тактико-технічні характеристики літака Е-за
Стратегічну систему «Авакс» планується використовувати в загальній ППО північноамериканського континенту. При цьому літаки системи «Авакс» повинні виконувати функцію постів раннього виявлення бомбардувальників і ракетоносців противника і видавати дані про повітряну обстановку на наземні КП, керуючі діями винищувачів-перехоплювачів і ЗРК. Зарубіжні військові фахівці вважають, що ці літаки зможуть також самостійно виконувати функції літаючих пунктів управління і наведення винищувальної авіації і раннього попередження зенітних ракетних засобів.
Комплекс бортового радіоелектронного обладнання літака системи «Авакс» включає:
- РЛС;
- апаратуру контролю, відображення інформації, радіозв'язку, навігації та впізнання;
- кошти радотехніческой розвідки і РПД;
- центральну ЕОМ.
Найбільш важливим елементом бортового обладнання системи вважається встановлена на літаку РЛС виявлення і супроводу повітряних цілей, в тому числі летять на малих висотах, на фойє перешкод від земної поверхні. Як повідомляє зарубіжна преса, завдання придушення цих перешкод довгий час залишалася невирішеною, але завдяки вдосконаленню ряду елементів РЛС американським фахівцям вдалося її вирішити. Наприклад, у прийнятій в 1972 році до подальшої розробки РЛС фірми «Вестінгауз» підвищена стійкість досягнута за рахунок застосування антенного пристрою з низьким рівнем випромінювання і прийому в бічних пелюстках, імпульсно-доплерівського методу випромінювання і прийому, цифрової обробки прийнятих сигналів і використання високостабільних схем генерування з кварцовими резонаторами.
За даними зарубіжній пресі, РЛС системи «Авакс» працює в діапазоні 1550 - 5200 МГц і складається з наступних основних елементів:
- антенного пристрою;
- 28 феритових фазовращателей;
- приймального і передавального розподільних пристроїв;
- обертового зчленування;
- передавача;
- задає генератора (гетеродина) з високим ступенем стабілізації фази несучої частоти;
- пристрою прийому і попередньої обробки сигналів;
- ЕОМ пультів управління;
- системи відображення (індикації) інформації.
Спрощена блок-схема РЛС показана на рис. 2.
Мал. 2. Спрощена блок-схема бортовий РЛС: 1 - антена; 2 - ферритові фазообертачі; 3 - приймальне розподільний пристрій: 4 - передає розподільний пристрій: 5 - обертається зчленування; 6 - передавальний пристрій; 7 - гетеродин; 8 - пристрій прийому і обробки сигналів; 9 - ЕОМ; 10 - дані від навігаційної системи; 11 - сигнали управління роботою РЛС; 12 і 13 - команди управління; 14 - пульт управління, система індикації.
Антенний пристрій являє собою плоску волноводно-щілинну грати з швидким скануванням променя по куту місця і механічним обертанням по азимуту. Хвилеводно-щілинна решітка є антеною нерезонансного типу з широкою смугою пропускання. Розташування щілин в волноводе вибрано таким чином, що створюється розподіл сигналів, що забезпечує низький рівень бічних пелюсток випромінювання. У цьому антенном пристрої за допомогою сигналів керування, що надходять від ЕОМ РЛС, здійснюється електронна стабілізація становища променя антени незалежно від змін кутів крену і тангажа літака.
Антенна решітка має форму витягнутого еліпса з розмірами 8х1,7 м (рис. 3). Вона встановлюється в обтічнику розміром 9,14 X 3,65 м і обертається разом з ним зі швидкістю 6 об / хв. Товщина стінок обтічника близько 5 см. Всередині його розташовано обладнання наддуву і рідинного охолодження.
ЕОМ РЛС управляє режимами роботи станції, обробляє отримані дані і формує цифрову інформацію про дальність, швидкості, азимут і вугіллі місця цілі. Ці дачні видаються на центральну бортову ЕОМ, що виконує загальні функції стеження за цілями і управління своїми літаками. Висота польоту повітряної цілі розраховується центральною бортовою ЕОМ за значеннями кута місця цілі, дальності то неї і висоти польоту літака-носія. Отримана інформація надходить на апаратуру відображення даних.
Апаратура відображення даних системи «Авакс» складається з індикаторних стійок, друкувального пристрою і допоміжних пристроїв. Загальний вигляд кабіни літака з апаратурою управління і відображення даних показаний на рис. 4. Інформація про повітряну обстановку видається в реальному масштабі часу на екрани електронно-променевих трубок індикаторних стійок у вигляді відміток цілей, векторів (показують напрямок і швидкість руху цілей) і в буквено-цифровому вигляді. Центральна ЕОМ приймає також дані від навігаційної системи літака, завдяки чому постановка цілей може бути розраховане і показано в географічних координатах на тлі умовного зображення місцевості, меж зон відповідальності, лінії фронту і т. Д.
Повідомляється, що в комплект цієї апаратури, можливо, буде включено пристрій для відображення повітряної обстановки з екраном розмірами 2,3х2,8 м.
Вага РЛС близько 5200 кг. Однак фахівці фірми «Вестінгауз» заявляють, що при серійному виробництві вага станції буде знижений до 3000 кг.
За даними зарубіжній пресі, РЛС для забезпечення надійного виявлення і супроводу повітряних цілей, що летять з різних висотах, у всьому діапазоні дальності її дії може працювати в трьох режимах:
- імпульсному;
- Імпульс-доплеровском;
- комбінованому.
Робота РЛС в імпульсному і імпульсно-доплеровском режимах проводиться на різних частотах. Тому передавальний пристрій РЛС має два передавача, кожен з яких складається з генератора несучої частоти, попереднього підсилювача на лампах хвилі, що біжить і потужного широкосмугового вихідного усілітелян а клістронах.
В імпульсному режимі роботи РЛС випромінює модульовані по частоті імпульси великої тривалості, що, на думку американських фахівців, дозволяє більш ефективно використовувати середню потужність передавача, а стиснення прийнятих відбитих від цілей сигналів за допомогою спеціальної дисперсійної лінії забезпечує хорошу роздільну здатність станції по дальності. При роботі в цьому режимі РЛС дозволяє визначити тільки азимут і дальність до цілі, а пеленгування мети по куту місця не проводиться. Роздільна здатність станції в цьому випадку досить низька, тому селекція цілей виробляється в основному по дальності. Повідомляється, що оператор, в залежності від рівня шумів від підстильної поверхні, може змінити мінімальну дальність виявлення цілей. Наприклад, при польоті над морем він може використовувати імпульсний режим роботи РЛС для визначення координат цілей, які перебувають на значно менших дальностях від літака, ніж під час польоту над сушею.
В імпульсно-доплеровском режимі селекція цілей проводиться за швидкістю їх руху. Для виділення мети використовується різниця в доплеровских зрушення частот сигналів, відбитих від неї і від земної поверхні. Інформація про цілі видається в цифровій формі. Для зниження впливу перешкод, створюваних земною поверхнею при роботі в імпульсно-доплеровском режимі, в РЛС використовується висока частота повторення імпульсів. При такій високій частоті повторення імпульсів однозначно визначити відстань до цілі звичайним методом, заснованим на вимірі часу затримки відображеного імпульсу, не представляється можливим. Для однозначного визначення відстані до цілі зондувальні імпульси випромінюються групами, з різними частотами повторення в кожній групі. Визначення кута місця проводиться по мінімуму випромінювання діаграми спрямованості при швидкому електронному скануванні променя у вертикальній площині (при одночасному механічному повороті антени і пеленгації цілі по азимуту моноімпульсним методом). При скануванні променя антени по розі місця виникає амплітудна модуляція відбитих сигналів, і пеленг цілі по куту місця визначається моментом часу прийому максимального сигналу.
При комбінованому режимі роботи виявлення цілей на різних відстанях і висотах здійснюється шляхом чергування (протягом кожного періоду сканування променя антени по розі місця) імпульсного і імпульсно-доплерівського режимів. На початку сканування, тобто коли промінь антени знаходиться в верхньому секторі, РЛС працює в імпульсному режимі, а при переході променя антени в нижній сектор - в імпульсно-доплеровском. Комбінований режим роботи, на думку американських фахівців, дозволяє одночасно виявляти і супроводжувати цілі на великих і малих дальностях і таким чином полісі скористатися наявними можливостями РЛС.
За повідомленнями іноземної преси, для проведення стендових і льотних випробувань фірма «Вестннгауз» виготовила шість таких РЛС.
На літаку, обладнаному апаратурою системи «Авакс», встановлений запитувач системи розпізнавання приналежності цілей AN / APX-103. З його допомогою оператор може визначити відстань, азимут, висоту і приналежність спостерігається мети. Інформація, що надходить від запитувача і РЛС, буде використовуватися для оцінки повітряної обстановки та управління своїми літаками та іншими активними засобами.
Навігаційна система літака включає:
- два блоки системи «Карусель» 4, які видають дані про курс польоту літака і його просторове положення;
- блок AN / ARN-99 радіонавігаційної системи «Омега», що забезпечує визначення координат літака з точністю ± 1,85 км;
- доплеровская РЛС AN Al1 N-200, за допомогою якої визначаються точні дані про вугілля зносу і путньої швидкості літака.
До складу зв'язкового обладнання входять дві короткохвильові радіостанції LRG-11, три радіостанції метрового діапазону хвиль 618M-2D і радіостанція дециметрового діапазону хвиль U1000. На серійних літаках передбачається використовувати радіостанції для роботи в системі супутникового зв'язку ВПС США.
Крім того, на борту літака Е-ЗА встановлено значну кількість допоміжної, контрольної апаратури та іншого обладнання, необхідного для забезпечення роботи системи і обслуговуючого персоналу. За повідомленнями іноземної преси, загальна вага всієї апаратури і обладнання сягає 18 т.
Випробування експериментальних зразків літаків F-3A і їх обладнання тривають. В ході цих випробувань американські фахівці вивчають можливості системи і вишукують шляхи її вдосконалення.
Командування ВПС США вважає, що застосування цієї системи значно підвищить бойові можливості протилітакової оборони північноамериканського континенту і тактичної авіації иа будь-яких ТВД. У зв'язку з цим він має намір, незважаючи на велику вартість системи, закупити до 36 літаків Е-ЗА. За даними зарубіжній пресі, загальні витрати на здійснення програми складуть близько 2,4 млрд. Доларів.
Цей факт ще раз підтверджує, що всупереч почалось процесу розрядки міжнародної напруженості, досягнутому завдяки зусиллям прогресивних миролюбних сил всього світу, і перш за все Радянського Союзу та інших країн соціалістичної співдружності, агресивні мілітаристські кола США мають намір продовжувати гонку озброєнь.