Альперович К. С.
Записки о зенитных ракетных комплексах и их создателях. ОАО "ЦКБ "Алмаз".
В книге рассказывается о системах зенитного ракетного оружия: С-25 — стационарной системе ПВО Москвы, перевозимых зенитных ракетных комплексах С-75, С-125, системе дальнего действия С-200. Немало страниц уделено главному конструктору этих систем, академику Александру Андреевичу Расплетину, его соратникам, ученикам, другим ученым и конструкторам.
Памяти Александра Андреевича Расплетина, выдающегося инженера, прекрасного человека посвящается.
В начале 50-х годов в Вооруженных силах СССР образовался совершенно новый, ранее неизвестный вид вооружения — зенитные ракетные комплексы. Эти комплексы предназначались для противовоздушной обороны важных административно-политических центров, промышленно-экономических районов, группировок войск и других важных объектов. Впервые со времени создания военной авиации войска ПВО смогли не только противостоять ей, но и выигрывать единоборство.
Какие бы меры авиация ни принимала: эшелонирование по высоте и времени, полеты на максимально возможных или самых малых высотах, применение различных противозенитных маневров, создание активных и пассивных помех, — зенитные ракетные комплексы всегда обеспечивали надежную противовоздушную оборону.
Созданные в нашей стране зенитные ракетные комплексы стали основой нашей противовоздушной обороны и экспортировались во многие страны мира. Они пресекали попытки нарушения нашего воздушного пространства и успешно действовали во время агрессии США во Вьетнаме и в войнах на Ближнем Востоке. Защищая Вьетнам с 1965 г. по 1972 г., они уничтожили более 2000 самолетов противника.
Зенитные ракетные войска стали не только оборонительным военным средством, но и существенным политическим фактором сдерживания не в меру ретивых сторонников создания "горячих зон".
Созданию этого нового вида вооружения предшествовал ряд чрезвычайно сложных и масштабных научных работ и изысканий: конструирование, изготовление и испытания опытных образцов и, наконец, организация серийного производства зенитных ракетных комплексов. Это была задача колоссальной трудности как с научной точки зрения, так и в части организации работ и их финансирования.
Книга К. С. Альперовича посвящена именно этим, практически неизвестным широкому читателю, вопросам. Его записки интересны потому, что от взгляда автора не уходит ни один из них. В книге можно прочесть о правительственных решениях, о методах и способах руководства научно-техническим творчеством в 50-х и 60-х годах, о взаимоотношениях ученых и конструкторов с заказчиками военной техники, о жизни и быте людей, сопричастных одному общему делу. Автор рассказывает об успехах и неудачах, раскрывает методологию творческой работы.
Особо следует отметить, что К. С. Альперович знакомит читателей с удивительным и замечательным человеком, творцом зенитных ракетных комплексов, Генеральным конструктором, академиком Александром Андреевичем Расплетиным. Его огромный талант, необыкновенные организаторские способности и дар технического предвидения позволили обеспечить страну и ее Вооруженные силы лучшим в мире оружием ПВО.
От себя скажу: взаимодействие нас, военных, с Расплетиным было всегда предельно плодотворным и доставляло истинное удовлетворение. Соратники Расплетина горды тем, что прошли школу этого замечательного человека и ученого.
Книга написана предельно правдиво и честно, спасибо за это автору. Он писал не с чужих слов, писал только о том, что видел лично. Автор — один из ближайших сподвижников академика А. А. Расплетина, непосредственный участник практически всех разработок, доктор технических наук, профессор. За работу по созданию зенитных ракетных систем удостоен Ленинской и Государственной премий.
Думаю, что эту книгу с удовольствием прочтут не только специалисты, но и все любознательные читатели, кому интересно узнать, как и чем жила наша страна в 50-е, 60-е годы.
Маршал артиллерии П. Н. КУЛЕШОВ
ОТ АВТОРА
Вторая мировая война привела к появлению новых видов оружия: атомного, баллистических ракет, зенитного управляемого ракетного оружия. Основополагающий вклад в рождение и развитие наших зенитных ракетных систем (комплексов) внес Генеральный конструктор академик Александр Андреевич Расплетин (1908-1967).
Еще в школьные годы он увлекся радиотехникой и этому своему увлечению оставался верен в течение всей жизни. В какой бы области радиотехники Александр Андреевич ни трудился — дальняя связь на коротких волнах, телевизионные приемные устройства, радиолокация — он всюду добивался выдающихся результатов.
В 1950 г. Расплетин возглавил разработку зенитных ракетных систем. Под его руководством в 1950-1967 гг. были созданы: первая, стационарная система ПВО Москвы С-25, перевозимая зенитная ракетная система С-75, система С-125 с расширенными возможностями поражения низколетящих целей, система дальнего действия С-200. Расплетин был также инициатором разработки ныне широко известной системы С-300.
Мне выпала счастливая судьба: участвовать под непосредственным руководством Расплетина в разработке систем С-25, С-75 и С-200 от рождения идей, положенных в их основу, до принятия систем на вооружение, в качестве заместителя главного конструктора заниматься радиолокационной частью этих систем.
В настоящей работе рассказывается о том, что собой представляли и как создавались системы С-25, С-75 и С-200, несколько страниц уделено также техническим особенностям системы С-125 (в работе над этой системой я непосредственного участия не принимал).
Автор благодарен принявшим участие в обсуждении и подготовке настоящих записок к печати Е. Г. Зелкину, В. В. Зубанову, А. А. Леманскому, В. М. Макарову, Б. Н. Перовскому, Д. А. Ряховскому, О. Е. Судейко, Ю. Г. Тихомирову. Буду признателен всем, кто сообщит о возможных неточностях в содержании настоящей работы.
РАКЕТЫ ВОКРУГ МОСКВЫВ противоборстве бомбардировочной авиации (БА) и средств противовоздушной обороны победу во Второй мировой войне одержала авиация. Самые совершенные системы ПВО того времени, оснащенные радиолокационными станциями точного сопровождения целей, автоматически управляемыми мощными зенитными артиллерийскими орудиями, снарядами с радиовзрывателями, оказались неспособными оказать ей адекватное противодействие. Крупные административно-промышленные центры, важные военные объекты подвергались интенсивным разрушительным бомбардировкам с воздуха. Появилась угроза применения авиацией атомного оружия. Требовались принципиально новые системы ПВО. Основу их составили зенитно-ракетные комплексы.
Отдельные работы по их созданию начались у нас вскоре после окончания Второй мировой войны. Первыми же реализованными стали зенитные комплексы, разработанные специально для системы ПВО Москвы.
Решение о создании этой системы было принято правительством в августе 1950 г. Как впоследствии рассказывал П.Н. Куксенко, назначенный одним из главных конструкторов московской системы, Сталин поставил задачу сделать оборону Москвы такой, чтобы через нее не мог проникнуть ни один самолет. Создание непроницаемой московской системы ПВО, наряду с атомным оружием и средствами его доставки — баллистическими ракетами, стало одной из важнейших государственных оборонных задач. Для ее решения были приняты особые меры.
Организация работ по системе "Беркут" (так была названа будущая система ПВО Москвы) была возложена на специально для этого образованное в аппарате Л. П. Берии управление, вскоре преобразованное в Третье главное управление (ТГУ) при Совете министров СССР. Начальником ТГУ стал В. М. Рябиков, научно-техническую часть ТГУ возглавил член-корреспондент АН СССР А. Н. Щукин.
Выделение средств на разработку "Беркута" заранее не предусматривалось: решение о создании московской системы ПВО с немедленным развертыванием работ по ней было принято в середине года. Л. П. Берия издает распоряжение — финансировать стремительно развертывавшиеся работы по "Беркуту" по линии Первого (атомного) главного управления (ПГУ) при СМ СССР, находившегося, как и ТГУ, под его эгидой. Начальнику ПГУ Б.Л.Ванникову Л. П. Берия поручает оказывать личную помощь в организации новой разработки.
В составе министерства вооружений, в обстановке глубочайшей секретности, создается головная организация по разработке системы — мощное Конструкторское бюро № 1 (КБ-1). Его начальником становится заместитель министра вооружений К. М. Герасимов. Главными конструкторами "Беркута" назначаются известный с довоенных лет специалист в области радиотехники П. Н. Куксенко и окончивший только в 1947 г. факультет радиолокации Военной академии связи С. Л. Берия.
Заместителем главного конструктора "Беркута" был назначен А. А. Расплетин. Его перевели в КБ-1 из ЦНИИ-108 — головного радиолокационного научно-исследовательского института, возглавлявшегося в то время членом-корреспондентом АН СССР А. И. Бергом (в ЦНИИ-108 Расплетин руководил ведущей лабораторией по разработке радиолокационных систем). Предложив собственный оригинальный подход к построению радиолокаторов наведения зенитных ракет на цели, определивший облик всей системы ПВО Москвы, Расплетин стал лидером разработки "Беркута".
КБ-1 передаются помещения НИИ-20 министерства вооружений, размещавшегося на развилке Ленинградского и Волоколамского шоссе. НИИ-20 срочно переводится в Кунцево. Занимавшее часть помещений на территории НИИ-20 небольшое специальное конструкторское бюро СБ-1, образованное в 1947 г. для разработки системы управляемого оружия "воздух — море" (начальник и главный конструктор — П. Н. Куксенко, его заместитель С. Л. Берия), полностью включается в состав КБ-1. Сюда же переводятся работавшие в СБ-1 офицеры госбезопасности, вывезенные из Германии немецкие, а также отбывавшие заключение наши специалисты. Направляются в КБ-1 и немецкие специалисты, работавшие в других организациях. Дата образования СБ-1 (8 сентября 1947 г.) в дальнейшем была принята за официальный день рождения КБ-1 и его преемников — ЦКБ "Стрела" и теперешнего ЦКБ "Алмаз".
Особым решением секретариата ЦК КПСС в КБ-1 направляется "тридцатка" — тридцать специалистов из разных организаций Москвы и Ленинграда, персонально отобранных С. Л. Берией, А. Н. Щукиным, А. А. Расплетиным. Используется знание Щукиным ведущих радиолокационщиков и специалистов из смежных областей техники. Щукин взаимодействовал с ними, работая в Совете по радиолокации, а затем в качестве заместителя начальника 5-го — радиолокационного — Главного управления министерства обороны (Щукин имел воинское звание генерал-майор).
В составе "тридцатки" в КБ-1 переводятся Г. В. Кисунько, А. А. Колосов и Н. А. Лившиц, преподававшие в Военной академии связи в бытность С. Л. Берии ее слушателем. Из ЦНИИ-108 — своего института (ЦНИИ-108 и Совет по радиолокации, а затем и 5 ГУ МО размещались в одном здании и тесно взаимодействовали между собой) — Щукин и Расплетин через "тридцатку" перевели в КБ-1 Б. В. Бункина (после скоропостижной смерти Расплетина в 1967 г. — его преемник на посту Генерального конструктора), М. Б. Заксона, И. Л. Бурштейна и автора настоящих записок. Чтобы не наносить дальнейшего ущерба начатой им в ЦНИИ-108 новой разработке, Расплетин из своей лаборатории в КБ-1 никого не призвал. Из других НИИ и КБ через "тридцатку" в КБ-1 были направлены Н. А. Викторов, И. И. Вольман, С. П. Заворотищев, А. И. Корчмар, В. Э. Магдесиев, В. М. Тарановский и другие специалисты.
Основную же массу сотрудников КБ-1 составила молодежь — целые выпуски гражданских и военных учебных заведений, а также инженеры и техники, направлявшиеся по разнарядкам с предприятий из разных городов.
Направление всех специалистов на работы по "Беркуту" в ТГУ, в КБ-1 и другие организации не согласовывалось ни с самими переводимыми, ни с их начальниками. Не сообщалось им также, на какую работу, для решения какой задачи они переводятся.
Строится КБ-1 во многом подобно тому, как строились закрытые КБ, так называемые "шарашки", еще в 30-е годы. Офицеры госбезопасности, начальствовавшие в "шарашке", где в заключении работали туполевцы, становятся начальниками всех крупных подразделений предприятия. Начальник "шарашки" Г. Я. Кутепов назначается первым заместителем начальника КБ-1. Иметь в головной разрабатывающей организации руководителями подразделений офицеров госбезопасности, не имевших притом технического образования, конечно, было абсурдом. Но в то время все воспринимали это как неизбежность, определяемую начальством.
Разработка заданий на проектирование строительной части системы была возложена на Радиотехническую лабораторию члена-корреспондента АН СССР А. Л. Минца. В его лаборатории под руководством Н. И. Оганова для радиолокаторов наведения ракет разрабатывались также мощные передающие устройства. Создание радиолокаторов кругового обзора для обнаружения подлетающих к московской зоне целей поручили НИИ-244 (Л. В. Леонову).
В сентябре 1950 г., через месяц после образования КБ-1, постановлением правительства назначается будущий разработчик зенитной ракеты. Выбор падает на ОКБ-301 — известное самолетное конструкторское бюро С. А. Лавочкина. В ОКБ-301 переводится часть сотрудников НИИ-88 (Подлипки), занимавшихся зенитной тематикой на базе немецких ракет "Вассерфаль" и "Шметтерлинк". В самом НИИ-88 работы по зенитным ракетам закрываются. Создание двигателя ракеты поручается А. М. Исаеву, стартового оборудования — В. П. Бармину.
В апреле 1951 г. руководство КБ-1 дополнительно усиливается. Новым начальником КБ-1, заместителем министра вооружений назначается А. С. Елян — известный директор Горьковского машиностроительного завода, одного из основных производителей артиллерии в Великую Отечественную войну. В июле Елян переводит в КБ-1 со своего горьковского завода В. И. Самсонова, принявшего на себя материально-техническое обеспечение лабораторий и опытного производства и социально-бытовую сферу, А. И. Савина, ставшего начальником конструкторского отдела (бывший до того начальником КО С. П. Заворотищев, из "тридцатки", стал заместителем Савина), и А. 3. Фильштейна, возглавившего опытное производство предприятия. Под опекой Еляна КБ-1 в короткие сроки расширяется и дооборудуется, строятся цеха и лабораторные помещения, организуются новые производства, осваиваются специальные технологические процессы. Фасадом на развилку Ленинградского и Волоколамского шоссе вырастает огромный 13-этажный корпус.
Все работы по "Беркуту" идут по зеленой улице. Для разработки отдельных устройств наземных средств системы и бортового оборудования зенитной ракеты подключаются необходимые проектные организации. Организовываются новые производства, при них создаются специальные конструкторские бюро. Для стрельбовых испытаний зенитного ракетного комплекса в Капустином Яру, рядом с полигоном испытаний баллистических ракет, строится отдельный специальный полигон.
Вопреки веками установившемуся порядку создания оружия, военные в разработке "Беркута" не выступали заказчиками. Разработка проводилась в режиме строжайшей секретности, в том числе — это трудно себе сегодня представить — и от высших руководителей министерства обороны. Конечно, сам факт работы над новой огромной системой ПВО от них не скрывался, да и не мог быть скрыт. Но существо работ по "Беркуту" держалось в тайне. Правительство поставило задачу создать систему ПВО Москвы, а дальше и заказчиком и определяющим исполнение системы выступал головной разработчик — КБ-1. Возложенные же на военных задачи — контроль соответствия изготавливавшихся серийными заводами изделий для "Беркута" документации главных конструкторов, создание полигона для испытаний системы, организация специальной учебно-тренировочной части (УТЧ-2), руководившей подготовкой воинских частей, которые должны были впоследствии принять систему в эксплуатацию, формирование Первой армии особого назначения Войск ПВО — выполнялись под жестким контролем аппарата ТГУ и разработчиков. В частности, огромный участок работ — военную приемку аппаратуры на заводах-изготовителях — возглавлял входивший в руководство ТГУ Н. Ф. Червяков.
Следовало ли строить мощнейшую, специализированную оборону вокруг удаленной от границ столицы? Или надо было начинать с зенитных ракетных комплексов, которые можно было бы размещать в любых точках страны? В то время, в условиях "холодной войны", такой вопрос едва ли кто-нибудь из создателей системы себе задавал. Задачи ставило высшее государственное руководство, и мы свято верили в необходимость их решения. С технической же стороны задача создать практически непроницаемую для самолетов систему ПВО была сверхинтересной. И наш молодой коллектив (а в нем большинству, в том числе и тем, кто сыграл определяющую роль в создании "Беркута", редко было за тридцать) работал над ее решением с огромным энтузиазмом. Основной технический результат этого труда — оригинальное построение зенитных ракетных комплексов, придавшее московской системе уникальные тактико-технические характеристики, не имеющие равных в мировой практике.
НАШ ОСОБЫЙ ПУТЬОсновным средством обеспечения непроницаемости задуманной системы ПВО Москвы должны были стать два кольца зенитных ракетных комплексов, расположенных на расстояниях 50 и 90 километров от центра города. Информацию о подлете самолетов должны были выдавать выдвинутые вперед радиолокаторы кругового обзора. Прорвавшиеся через оба кольца самолеты (если такие будут) подлежали уничтожению ракетами "воздух — воздух" со специальных самолетов-носителей.
Облик задуманной системы обороны Москвы определялся прежде всего тем, какими будут обеспечивающие работу зенитных ракетных комплексов радиолокационные средства. От их построения зависела не только сложность будущей системы, но и сама возможность ее реализации.
Очевидным путем построения зенитных ракетных комплексов было использование одного радиолокатора с узким ("карандашным") лучом для точного непрерывного сопровождения цели (как это делалось в системах управления огнем зенитной артиллерии) и второго такого же — для слежения за зенитной ракетой и передачи на нее формируемых специальным счетно-решающим прибором управляющих команд для приведения ракеты в точку встречи с целью. Именно по такому пути пошли американцы, создавая свою зенитно-ракетную систему "Ника-Аякс".
Московскую систему необходимо было создать равнопрочной по отношению к массовым налетам авиации на столицу с любых направлений. Было решено — система должна обеспечивать возможность одновременного обстрела до 20 целей на каждом 10 — 15-километровом участке обороны. Для этого в случае использования варианта "Ника-Аякс" на двух кольцах пришлось бы разместить огромное число (свыше 1000) одноцелевых зенитных комплексов с двумя радиолокаторами в каждом. Можно представить, какой бы сложнейшей стала система управления боевыми действиями всех этих комплексов.
Такому громоздкому построению Расплетин противопоставил свое видение будущей системы ПВО Москвы, совершенно необычное для того времени. Базируясь на своем предыдущем опыте по созданию радиолокатора разведки наземных целей, Расплетин предложил решить задачу принципиально иным способом — разместить на двух кольцевых рубежах вокруг Москвы ограниченное число радиолокаторов секторного обзора (всего их понадобилось 56) и поручить им в своих секторах ответственности все задачи — от обнаружения целей до наведения на них зенитных ракет.
Немаловажное значение при формировании такого подхода к построению радиолокаторов наведения зенитных ракет, конечно, имели и сама постановка задачи — создать непроницаемую оборону Москвы, — и то, что на технические средства специализированной московской системы и, в частности, на радиолокаторы наведения зенитных ракет можно было не накладывать никаких габаритно-весовых ограничений: радиолокаторы наведения могли быть стационарными. Во времена ламповой электроники и построения аппаратуры на основе аналоговых схемных решений последнее обстоятельство было весьма существенным: создание цифровых вычислительных средств и элементной базы для них, которые могли бы привести к резкому сокращению объемов необходимой аппаратуры, было еще впереди. Расплетинскую постановку задачи активно поддерживал Щукин.
Секторные радиолокаторы московской системы ПВО должны были производить обзор (линейное сканирование) своих секторов ответственности двумя "лопатообразными" лучами — одним в наклонной плоскости (по "азимуту") и другим в вертикальной (по "углу места"). Каждый радиолокатор, производя такое "биплоскостное" сканирование, должен был обеспечивать в примерно 60-градусном азимутальном секторе одновременно наблюдение за всеми находящимися в этом секторе целями, непрерывное автосопровождение в нем до 20 целей и до 20 наводимых на них ракет, выработку и передачу на ракеты команд для их точного приведения в точки встречи с целями.
Реализация задуманного Расплетиным придала бы системе ПВО Москвы исключительные тактические и эксплуатационные характеристики. Кольца радиолокаторов секторного обзора создавали два сплошных пояса наблюдения, через которые незамеченным не мог проникнуть ни один самолет. Отпадала необходимость иметь в каждом секторе по 20 пар радиолокаторов сопровождения целей и наводимых на них ракет. Делалось предельно простым управление обстрелом целей: на общих индикаторах радиолокатора одновременно наблюдались все находящиеся в его секторе обзора цели и наводимые на них ракеты.
Построение зенитных ракетных комплексов на основе радиолокаторов с линейным сканированием широкого сектора пространства радикально упрощало будущую систему ПВО Москвы. Обладало оно также и другим важным качеством.
Для приведения управляемой в течение всего полета зенитной ракеты в точку встречи с целью (в отличие от обстрела цели огнем зенитной артиллерии) не требуется точного знания абсолютных (определенных относительно Земли) координат цели: предел возможной точности наведения ракеты на цель определяется тем, насколько нулевые значения разностей измеренных радиолокационными средствами координат цели и ракеты соответствуют их (цели и ракеты) совмещенному в пространстве положению.
При использовании для слежения за целью и наводимой на нее ракетой отдельных радиолокаторов для выполнения этого условия необходимо, чтобы системы отсчета координат обоих радиолокаторов были тщательно совмещены для всех точек пространства, где возможны встречи ракет с целями. Достигнуть этого с приемлемыми для точного наведения ракет на цели характеристиками весьма сложно и при изготовлении радиолокаторов и в процессе их эксплуатации. В секторном же радиолокаторе нулевые значения разностей измеренных им координат цели и ракеты соответствуют их (цели и ракеты) совмещенному в пространстве положению автоматически, поскольку в нем положения цели и ракеты определяются с помощью одного сканирующего луча. Определение координат целей и ракет одним измерительным средством — общим для целей и ракет секторным радиолокатором — соответствовало самому существу задачи точного приведения управляемых ракет в точки встречи с целями.
Впервые один радиолокатор должен был производить обзор большого сектора пространства, одновременно с обзором автоматически сопровождать наблюдаемые в этом секторе объекты — цели и ракеты, а также выполнять новую для радиолокаторов задачу — управлять наведением ракет на цели. Методы, применявшиеся в то время в радиолокаторах обнаружения целей — для обзора пространства — ив узколучевых радиолокаторах сопровождения — для определения координат, в секторном радиолокаторе не могли быть использованы. Определение направлений на наблюдаемые объекты должно было производиться не по сигналам, непрерывно принимаемым узким, следящим за целью лучом, а по пачкам импульсов, принимаемых радиолокатором при проходе его сканирующим лучом через эти направления. Обзор сектора для точного автоматического сопровождения целей и ракет и, главное, эффективной работы замкнутого контура управления наведением ракет на цели должен был осуществляться с небывалой для того времени частотой (в реализованном радиолокаторе — пять раз в секунду).
Требовались новые решения. Они были выработаны в интенсивных обсуждениях, проведенных Расплетиным уже в октябре 1950 г. Построение антенн, обеспечивающее сканирование широкого сектора пространства с достаточно высокой частотой, предложил Заксон, построение многоканальной части будущего радиолокатора и его систем слежения за целями и ракетами — автор настоящих записок.
Необычность предложения — решить все задачи с помощью одного радиолокатора с линейным сканированием — не позволяла сразу принять его в качестве единственного направления дальнейших работ над "Беркутом". Поэтому на первом этапе работ над секторным радиолокатором (пока шла проработка его построения и оценивалась практически возможная точность определения им координат целей и ракет) не отвергалась возможность использования, как и в "Нике-Аяксе", узколучевых радиолокаторов, отдельно следящих за целью и наводимой на нее ракетой. При этом секторные радиолокаторы должны были выполнять только общеуправленческие функции: обнаруживать появляющиеся в их секторах ответственности цели, выдавать по ним целеуказания стрельбовым комплексам и контролировать работу последних — наблюдать за сопровождением этими комплексами целей и полетом зенитных ракет к целям, фиксировать поражение целей. Проработку узколучевых радиолокаторов для такого варианта построения системы по поручению Расплетина проводил В. М. Тарановский. Дополнительно, под руководством Н. А. Викторова, прорабатывалось оснащение ракет радиолокационными головками самонаведения, которые должны были действовать вблизи точек встречи ракет с целями. Соответственно на этом этапе секторные радиолокаторы называли станциями группового целеуказания (СГЦ).
Решение возложить на секторные радиолокаторы выполнение всех функций — от обнаружения целей в их секторах ответственности до наведения на цели ракет, оформленное распоряжением главных конструкторов, было принято в январе 1951 года. В соответствии с их новыми функциями секторные радиолокаторы стали называться центральными радиолокаторами наведения (ЦРН). Работы, возглавлявшиеся Тарановским и Викторовым, были прекращены. Сами они вернулись в организации, откуда были призваны в КБ-1.
Исключение из состава системы отдельных радиолокаторов точного сопровождения целей и ракет и из состава бортового оборудования ракет аппаратуры самонаведения, радикально упрощая и наземные средства системы и зенитную ракету, делало секторные радиолокаторы (и, естественно, их автора — Расплетина) полностью ответственными за точное выведение ракет в точки встречи с целями, а их проектирование — центральной задачей в разработке всей системы.
Огромная плотность и, соответственно, эффективность обороны, создаваемой двумя кольцами секторных многоканальных зенитных комплексов, сложность и малые тактические возможности страховочной системы поражения целей ракетами "воздух — воздух" со специальных самолетов-носителей снизили интерес к этой части первоначального замысла. Разрабатывавшаяся под руководством Корчмаря, она своего завершения в составе "Беркута" не нашла.
Так определился окончательный облик будущей системы ПВО Москвы: радиолокаторы кругового обзора (в том числе выдвинутые на дальние рубежи) — для обнаружения подлетающих целей (А-100) и два кольца секторных многоканальных зенитно-ракетных комплексов — радиолокаторов наведения Б-200 с зенитными ракетами В-300. Для управления системой предусматривались центральный и четыре секторных командных пункта, для хранения ракет и подготовки их к боевому использованию — специальные технические базы.
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ РАДИОЛОКАТОР НАВЕДЕНИЯПроектирование ЦРН велось по трем направлениям: собственно радиолокационной части, метода наведения зенитных ракет на цели и соответствующей аппаратуры формирования управляющих команд, линии передачи управляющих команд на ракеты. Сроки на проработку отдельных устройств и создание проекта в целом устанавливались предельно жесткие, часто практически невыполнимые. Так, 25 октября 1951 г. распоряжением по КБ-1 предписывалось выдать техническое задание на разработку рабочих чертежей огромных антенн ЦРН (высота угломестной антенны — девять метров, ширина азимутальной — восемь метров), имея в виду, что опытные образцы по этим чертежам должны быть изготовлены к концу года, всего через два месяца! Подобные сроки устанавливались на разработку всех устройств ЦРН. В обстановке тех лет такое "планирование" только показывало необходимость проводившейся работы и дополнительно интенсифицировало ее.
Результаты проектирования ЦРН, включая конкретные схемы и конструкции составляющих ЦРН устройств, были представлены в многотомном техническом проекте, выпущенном в феврале 1951 г., менее чем через семь месяцев после задания разработки.
При сегодняшнем уровне развития техники радиолокатор с теми же задачами, что стояли перед ЦРН, имел бы совершенно иной облик, чем спроектированный почти полвека назад. Тем больше у автора оснований, даже рискуя утомить читателя (особенно далекого от радиолокации), затратить здесь несколько страниц на рассказ о том, какими по результатам проектирования предстали ЦРН и составляющие его устройства.
Состав ЦРН определился таким:
высокочастотная часть — азимутальная и угломестная антенны и сопряженные с ними мощные передатчики и высокочастотные усилители принимаемых ЦРН сигналов целей и ракет;
приемные устройства, нормирующие сигналы сопровождаемых ЦРН целей и ракет;
20 стрельбовых каналов — каждый в составе систем автоматического сопровождения цели и наводимой на нее ракеты и сопряженного с ними формирующего команды управления ракетой счетно-решающего прибора;
рабочие места операторов централизованного управления боевой работой зенитного ракетного комплекса, рабочие места операторов ручного сопровождения целей, рабочее место командира комплекса, устройства, синхронизирующие работу ЦРН, и др.
Передачу управляющих команд на борты всех одновременно наводимых на цели ракет предусматривалось осуществлять одной станцией передачи команд, названной центральной.
Разместить всю аппаратуру ЦРН, включая мощные передатчики и высокочастотную часть приемников радиолокатора, предлагалось в подземном помещении (реализовано в виде полузаглубленного бетонированного бункера). Снаружи располагались только азимутальная и угломестная антенны визирования целей и ракет и антенны передачи управляющих команд.
Для радиолокатора был избран 10-сантиметровый рабочий диапазон. При этом антенны, формирующие достаточно узкие для точного определения направлений на цели и ракеты "лопаты", могли иметь приемлемые (с учетом стационарного исполнения) габариты, а передатчики — необходимую для обеспечения требуемой дальности действия ЦРН большую мощность.
Особое построение антенн обеспечивало проведение сканирования 60- градусного сектора ответственности ЦРН простейшим для того времени способом — непрерывным равномерным вращением антенных конструкций. Для этого каждая антенна — азимутальная и угломестная — составлялась из шести формирователей "лопатообразных" лучей, сдвинутых относительно друг друга по окружности на 60 градусов. По форме каждый из формирователей представлял собой гигантскую "дольку голландского сыра". По три "дольки" объединялись "затылками" друг к другу в плоскую группу. Из двух плоских групп, сдвинутых относительно друг друга на 60 градусов, составлялась общая двухслойная конструкция. Подключение очередных "долек сыра" через каждые 60 градусов поворота антенн к соответствующим передающе-приемным трактам ЦРН обеспечивало непрерывное линейное сканирование сектора ответственности радиолокатора в обоих (азимутальном и угломестном) направлениях. Достаточно большая частота сканирования достигалась при допустимой (в шесть раз меньшей) частоте вращения всей огромной антенной конструкции.
Дня сканирования сектора пространства от земли до 60 градусов в вертикальном направлении и 60 градусов по горизонту ось вращения угломестной антенны устанавливалась горизонтально, азимутальной — перпендикулярно оси первой и отклонено от вертикали на 30 градусов. Необходимые границы секторов сканирования обеспечивались подключением очередных "долек сыра" к передающе-приемным трактам ЦРН в соответствующих фазах вращения антенн.
Мощные импульсные зондирующие сигналы создавались работающими синфазно отдельными для азимутального и угломестного каналов ЦРН передатчиками.
Эхо-сигналы целей и сигналы ответчиков ракет усиливались на высокой частоте и, пройдя через приемные устройства со специальной системой нормирования величин сигналов сопровождаемых радиолокатором объектов, поступали в многоканальную часть ЦРН.
Осуществление автоматического сопровождения 20 целей и 20 наводимых на них ракет и формирование управляющих наведением ракет команд в виде 20 устройств — стрельбовых каналов — с отдельными системами сопровождения целей и ракет по каждой их координате и отдельным для каждого канала счетно-решающим прибором определялись уровнем техники того времени, доступностью в то время только аналоговых решений.
Для определения направлений на цели и ракеты был использован естественный для линейного сканирования способ — по "центру тяжести" принимаемых от них (цели и ракеты) пачек сигналов. Для этого огибающие пачек делились по ходу движения сканирующего луча радиолокатора на две части и площади под этими частями сравнивались между собой. Угловое положение делящих стробов, при котором две площади под разделенной огибающей равнялись друг другу, давало направление на цель (ракету).
Некоторые отличия в построении аналогичных друг другу систем автосопровождения целей и ракет определялись тем, что цели сопровождались по эхо-сигналам, а ракеты — по сигналам ответчиков, и разными процедурами захвата целей и ракет на автосопровождение. Различие в определении направлений на цель — по пассивному отражению, при котором работают диаграммы направленности антенн на передачу и прием, и на ракету — по ответчику, при котором действует только диаграмма направленности на прием, учитывалось вводом пропорциональной дальности поправки. Подлежащие захвату на сопровождение цели выбирались операторами радиолокатора; захват на сопровождение стартующих ракет производился, естественно, полностью автоматически.
Управление наведением ракет в техническом проекте было оставлено таким, каким оно было принято на начальном этапе работ над "Беркутом", когда для сопровождения целей и ракет предполагалось использовать отдельные узколучевые радиолокаторы — с формированием управляющих команд счетно-решающими приборами, представлявшими собой автоматические электромеханические устройства. Только теперь данные о координатах целей и ракет выдавались не с отдельных радиолокаторов, а с общего для целей и ракет секторного радиолокатора, с датчиков, установленных на выходных валах электромеханических исполнительных элементов соответствующих систем сопровождения.
Создать счетно-решающий прибор было поручено отдельной специализированной организации — разработчику аналогичных по технике выполнения устройств — приборов управления артиллерийским зенитным огнем (ПУАЗО). Проведенный позже пересмотр управления наведением ракет на цели позволил, в частности, выполнить и счетно-решающий прибор и системы сопровождения без электромеханических элементов, чисто электронными.
Современная вычислительная техника, ее выполнение на основе микросхем с высокой степенью интеграции в корне изменили облик радиолокационных станций. В частности, позволили в одном устройстве минимального объема совмещать и выполнение многих функций и многоканальность. В начале же 50-х гг. стрельбовые каналы — 20 отдельных устройств — составляли основной объем аппаратуры радиолокатора. В огромном бункере стационарного ЦРН они заняли самое большое помещение.
Рабочие места операторов выбора целей и пуска ракет двух пятиканальных групп (1, 2). Между ними — индикатор воздушной обстановки радиолокатора обнаружения подлетающих целей (3). Рабочие места операторов двух других групп (на фото отсутствуют) расположены симметрично — справа относительно рабочего места командира комплекса (4). Над основными индикаторами — индикаторы функционального контроля (5).
Как централизованно управлять боевой работой многоканального зенитного комплекса при одновременном обстреле многих, возможно до двадцати, целей? Решили разбить все стрельбовые каналы ЦРН на четыре группы, по пять стрельбовых каналов в каждой, и поручить управление боевой работой (обнаружение целей, взятие их на автосопровождение, пуск по целям ракет, наблюдение за всем процессом наведения ракет на цели) отдельным операторам для каждой пятиканальной группы.
Для операторов были предусмотрены четыре идентичных (с точностью до зеркальности) рабочих места. На их индикаторах — обозреваемый ЦРН сектор пространства (в координатах дальность — азимут и дальность — угол места).
За каждым из рабочих мест — по два оператора. Один из операторов выбирает цели для их автоматического сопровождения ЦРН, второй — производит пуски ракет по вошедшим в зону поражения зенитного комплекса целям. Для координации действий операторов четырех рабочих мест цели, обрабатываемые операторами других рабочих мест, на индикаторах данного рабочего места подсвечивались специальными метками. По ракетам на индикаторы выдавались сигналы ответчиков только ракет своей пятиканальной группы — для исключения перенасыщения изображения при отражении массовых налетов. Это обеспечивалось отнесением несущих частот ответчиков ракет от частот эхо-сигналов целей и разнесением частот ответчиков ракет четырех пятиканальных групп между собой.
Отдельное рабочее место предусматривалось для командира комплекса. Здесь производилось включение ракет на подготовку к пуску и контролировался процесс подготовки. Расположение этого рабочего места в центре между рабочими местами операторов пятиканальных групп позволяло командиру наблюдать за работой всех операторов ЦРН.
Для точного слежения за целями и ракетами величины эхо-сигналов и сигналов ответчиков, подаваемых на входы систем автоматического сопровождения, должны непрерывно нормироваться. В ЦРН в предельном случае — при одновременном обстреле 20 целей — автоматически регулироваться должны были величины 80 сигналов: в двух плоскостях по 20 сигналов от целей и ракет. Обычное решение этой задачи с помощью отдельного для каждого из 80 сигналов усилителя с автоматической регулировкой усиления (АРУ) было чрезмерно громоздким. Требовалось нетривиальное решение. Им стала специально разработанная система импульсной автоматической регулировки (ИАРУ).
Сигналы целей и ракет, и на индикаторы рабочих мест, и на системы сопровождения, выдавались с общих выходов приемных устройств. Исходное усиление целевых приемников выставлялось операторами оптимальным для обнаружения на индикаторах сигналов целей; усиление ракетных приемников — оптимальным для автоматического захвата стартующих ракет. В микросекундные же моменты приема сопровождаемых ЦРН сигналов целей и ракет ИАРУ нормировало их величину, устанавливая усиление приемников в соответствии с вырабатываемыми в системах сопровождения управляющими напряжениями.
В результате на всем поле индикаторов усиление приемников создавало оптимальные условия для обнаружения целей (захвата ракет), а сигналы сопровождаемых целей и ракет имели нормированную, необходимую для точного автосопровождения величину. Нормальное функционирование систем автосопровождения оператор видел при этом и по движению меток следящих систем за сигналами целей и ракет, и по наблюдаемому на индикаторах нормированию сигналов ИАРУ.
С учетом потребовавшегося разнесения несущих частот сигналов целей и ракет ИАРУ позволила сократить число необходимых приемных устройств с регулируемым усилением в пять раз — ограничиться в каждой из четырех пятиканальных групп четырьмя приемниками (отдельными для сигналов целей и ракет в каждой из плоскостей сканирования пространства).
В сложных условиях автоматическое сопровождение целей не всегда может быть устойчивым. Поэтому в ЦРН предусматривалась также возможность ручного сопровождения целей. Для этого каждая пятиканальная группа комплектовалась дополнительным рабочим местом. За каждым таким рабочим местом работало по три оператора, обеспечивавших ручное (полуавтоматическое) сопровождение одной, одиночной или групповой, цели по дальности и двум угловым координатам. На индикаторах этих рабочих мест в плоскостях дальность — азимут и дальность — угол места в крупном масштабе развертывалась картина вокруг сопровождаемой цели. В радиолокаторах, использовавшихся для управления зенитным артиллерийским огнем, наблюдаемая радиолокационная картина развертывается в одном измерении: вдоль линии — направления на цель. При этом невозможно качественное сопровождение плотных групп целей — луч радиолокатора "мечется" между направлениями на отдельные, совпадающие по дальности, элементы такой цели. Определение же центра плотной группы по индикаторам, на которых ближайшее пространство около целей отображается не вдоль линии, а в плоскостях дальность — азимут и дальность — угол места, должно было, при ручном сопровождении, обеспечивать (и, как показали испытания, обеспечило) получение информации, приемлемой для наведения зенитных ракет на цели. Ручное сопровождение целей должно было также помогать проводить боевую работу в тех случаях, когда автоматическому сопровождению целей препятствуют те или иные помехи, в том числе специально создаваемые противником.
В качестве метода передачи с ЦРН на наводимые на цели ракеты управляющих команд в техническом проекте был обоснован импульсный, с временным кодированием. При этом одновременная передача необходимой информации на все ракеты обеспечивалась одной, названной центральной, передающей станцией.
Однако подобное решение увидит свет только в будущем — в первой перевозимой зенитной ракетной системе С-75. А в ЦРН было реализовано иное, существенно более сложное, решение, основанное на использовании непрерывного излучения. Оно потребовало иметь в радиолокаторе, вместо одной центральной станции передачи команд, 20 отдельных (по возможному числу одновременно наводимых на цель ракет) станций, работающих каждая на своей несущей частоте. Для излучения в эфир через небольшое число антенн выходы этих станций потребовалось объединить, с помощью специальных развязывающих устройств, в группы (реализовано в виде четырех устройств соответственно группам стрельбовых каналов). Рабочие частоты аппаратуры приема команд управления на бортах ракет при этом также должны быть различными, соответствующими различным частотам передатчиков команд.
Такое, отличное от излагавшегося в техническом проекте, решение было предложено работавшими в КБ-1 немецкими специалистами и в январе 1951 г., в самый разгар работы над техническим проектом, было принято главными конструкторами. Возражения наших разработчиков были проигнорированы. Так мы впервые встретились с тем, что параллельно нам над теми или иными устройствами ЦРН работают и немецкие специалисты, с предпочтением главными конструкторами их предложений.
Привлечение немецких специалистов к проводившейся в условиях особой секретности работе над "Беркутом" сопровождалось жесткими режимными мерами. Немцев поселили в Тушино, в отдельном "поселке 100". Привозили их на работу и обратно на служебном транспорте. Вне предприятия и жилого поселка немцы всюду сопровождались сотрудниками КГБ. В самом КБ-1 немецкие специалисты работали в отдельном, изолированном от основного коллектива, подразделении. В дальнейшем, по ходу разработки, это отдельное подразделение было ликвидировано, и немцы стали работать вместе с основным коллективом.
Настаивать на преимуществах линии передачи команд, предлагавшейся в техническом проекте, Расплетин не стал. В конце концов, от того, какой будет эта линия, общие характеристики зенитного ракетного комплекса практически не зависели. Разместить же вместо одной центральной станции передачи команд 20 отдельных станций при стационарном исполнении ЦРН особой сложности не составляло.
В результате в проекте был представлен вариант ЦРН с общей станцией передачи команд, а в реализацию, даже упреждая выпуск проекта, пошел более сложный — немецкий — в виде 20 отдельных станций. Наши специалисты во главе с В. Н. Кузьминым были переключены на немецкий вариант и вынесли на своих плечах всю тяжесть завершения его разработки, испытаний и постановки на серийное производство.
В КБ-1 разрабатывался не только ЦРН. Проектировалось также бортовое оборудование для зенитной ракеты Лавочкина — автопилот и бортовая радиоаппаратура визирования ракет и приема команд управления наведением ракет на цели. Разработку бортовой аппаратуры визирования ракет — приемника зондирующих сигналов ЦРН и генератора ответных сигналов (приемо-ответчика) — возглавлял В. Е. Черномордик. Проект автопилота, в отличие от других частей технического проекта, полностью разрабатывавшихся нашими специалистами, создавался в коллективе, состоявшем из руководимых доктором Меллером работавших в КБ-1 немцев и наших молодых специалистов. Наши инженеры (в их числе П. М. Кириллов, возглавивший в дальнейшем в КБ-1 автопилотное направление) в разработке автопилота принимали самое активное участие.
60 стартовых столов (для трех ракет на каждый канал обстрела целей) располагались перед ЦРН на удалении от 1,2 до 4 километров. Ракеты стартовали вертикально, склонялись в направлении от радиолокатора, автоматически захватывались им на сопровождение и, далее, командами со станций передачи команд наводились на цели.
В разработке и написании технического проекта радиолокационной части ЦРН, приемо-ответчика ракеты, линии передачи управляющих команд на ракеты участвовали многие сотрудники "отраслевых" коллективов, руководимых А. В. Боровым, И. И. Вольманом, А. А. Гапеевым, Г. В. Кисунько, А. А. Колосовым, В. А. Соколовым, конструкторских отделов С. П. Заворотищева и Н. Г. Зырина, других подразделений КБ-1. Общее руководство выпуском многотомного проекта осуществлял Н. А. Лившиц.
Возникавшие в ходе дальнейших работ над "Беркутом" достаточно крупные изменения на общем построении ЦРН и зенитного ракетного комплекса в целом практически не сказались. Они остались такими, какими были представлены в техническом проекте.