8.2.3. ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
8.2.3. ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
Для успешного выполнения боевых задач корабль должен знать свое местоположение в пространстве, обстановку вокруг себя и за горизонтом, иметь надежную связь с командным пунктом и надежные системы управления оружием.
Первым видом оружия на корабле явилась ствольная артиллерия, затем началось развитие минно-торпедного оружия, а после второй мировой войны — ракетного оружия. Развитие каждого из этих видов оружия потребовало привлечения новейших достижений электротехники и электроники, радиосвязи, радиоуправления, гироскопии, гидро- и радиолокации.
Минно-торпедное оружие. Применение торпедного оружия в России началось во второй половине XIX в. Создатель первой отечественной торпеды с электроприводом был И.Ф. Александровский. Но его работа не была поддержана, и для вооружения кораблей торпеды закупались в Англии.
Только после Октябрьской революции было принято решение о создании собственного морского оружия. Для руководства этими работами в составе Наркомата по военным и морским делам (1923–1926 гг.) был создан Научно-технический комитет.
К созданию современного оружия были привлечены такие организации, как Остехбюро (в последствии ЦНИИ «Гранит»), завод «Электроприбор» (впоследствии НПО «Электроприбор»), НИИгидроприбор.
В Остехбюро талантливый изобретатель В.И. Бекаури предложил применить для точного наведения торпеды на расстоянии в несколько километров звуковые волны, электрические сигналы от которых на торпеде обрабатывались электронным блоком, воздействующим на электрорули. В дальнейшем эти принципы были применены в радиодиапазоне, в том числе для управления безэкипажными подводными лодками, торпедными катерами, а также торпедами, сбрасываемыми с самолета.
К началу второй мировой войны на вооружении ВМФ находились отечественные торпеды различных калибров морского и авиационного базирования, а также ряд радиоуправляемых торпедных катеров.
Требования к точности и вероятности попадания торпеды в корабль по опыту войны ускорили принятие специальных мер, реализуемых с помощью сложных электротехнических систем: автоматизированных систем подготовки и производства пуска торпеды, автоматического расчета траектории хода с учетом данных разведки о положении атакуемого корабля, параметров его движения.
Первая отечественная торпеда с электронным самонаведением была принята на вооружение в 1950 г. (главный конструктор Н.Н. Шамарин). Это событие явилось историческим и позволило перейти к созданию противолодочного оружия. Такая торпеда была создана в НИИгидроприбор под руководством главного конструктора В.А. Поликарпова. Торпеда могла самонаводиться на подводные лодки на глубине до 200 м. Поиск эффективных технических средств поражения подводных лодок привел к созданию нового вида противолодочного оружия — неуправляемых и управляемых противолодочных ракет.
Первым комплексом такого оружия явился комплекс РПК-1 с неуправляемой баллистической ракетой. Он поступил на вооружение противолодочных авианесущих крейсеров «Москва» и «Ленинград». В 60-е годы для вооружения многоцелевых подводных лодок был создан комплекс РПК-2. В дальнейшем этот комплекс был усовершенствован для установки на надводные корабли, а электронная система управления торпедой на конечном участке включала в свой состав активно-пассивную гидроакустическую головку самонаведения. Комплекс разрабатывался под руководством главных конструкторов Л.В. Люльева, А.С. Абрамова, а сама торпеда — под руководством В.А. Левина.
В начале 70-х годов на вооружение больших противолодочных кораблей был принят ракетный комплекс РПК-3 с крылатой ракетой, несущей в своем составе малогабаритную самонаводящуюся торпеду. В последующем комплекс был оборудован радиолокационной головкой самонаведения, позволившей наводиться и на надводные корабли без отделения торпеды, что сделало комплекс универсальным. Этот комплекс создавался в КБ «Радуга» под руководством А.Я. Березняка и И.С. Селезнева, а также во ВНИИ «Альтаир» под руководством Г.Н. Волгина.
Для повышения эффективности применения торпедного оружия сразу после войны были созданы сложные радиоэлектронные системы управления стрельбой. Одной из первых появилась система «Ленинград», разработанная под руководством А.И. Буртова и принятая на вооружение в 1956 г. Система обеспечила скрытное применение торпедного оружия по данным целеуказания, выдаваемого с гидроакустической станции. В 1965 г. система была модернизирована с применением вычислительных средств, позволивших вычислять параметры траектории движения торпеды с точностью до первой производной. Затем появились комплексы «Брест» и «Спрут» (1967 г.) для вооружения первых атомных подводных лодок, а в 1971 г. был сдан комплекс «Аккорд» под руководством главного конструктора А.И. Буртова, который объединил задачи стрельбы торпедным оружием и боевого управления кораблем. Комплекс создавался при участии академика В.А. Трапезникова.
Для больших авианесущих кораблей был создан комплекс управления стрельбой «Пурга», а затем «Лахна» под руководством главных конструкторов А.А. Тулаева, М.И. Левианта, И.В. Симановского. Последний комплекс явился универсальным интегрированным комплексом, способным производить стрельбу торпедами, ракетами-торпедами и глубинными бомбами.
Гидроакустика. Гидроакустические колебания являются единственным носителем энергии, способным распространяться в водной среде на большие расстояния вплоть до десятков и даже сотен километров. В сочетании с электронными системами обработки и формирования гидросигналов это обстоятельство позволило создавать гидроэлектронные комплексы для решения таких важных задач, как обнаружение и классификация объектов в толще воды и на дне океана, гидроакустическая навигация и др.
В истории отечественной гидроакустики можно выделить следующие основные этапы:
1920–1930 гг. — начальные исследования и разработки, которые проводились в акустической лаборатории Государственного электротехнического института (руководитель академик Н.Н. Андреев) и Остехбюро (руководитель академик В.Ф. Миткевич).
1931 г. — коллегия Наркомата водного транспорта приняла решение о создании завода «Водтрансприбор» по выпуску гидроакустической техники.
1934 г. — под руководством В.Н. Тюлина создан первый отечественный эхолот.
1935 г. — начало серийного выпуска гидроакустических средств обнаружения и связи.
1940 г. — гидроакустическая продукция стала профильной для завода «Водтрансприбор». Созданы и серийно освоены шумопеленгаторы «Посейдон», «Меркурий», «Марс», гидролокатор «Тамир», прибор гидроакустической связи «Сириус», эхолот ЭМС-1 и другие системы.
1949 г. — создается первый в стране научно-исследовательский институт гидрологии и гидроакустики — ЦНИИморфизприбор.
1956–1965 гг. — первый десятилетний этап ускоренного развития гидроакустической отрасли, обусловленного таким внешним фактором, как создание первой отечественной баллистической ракеты морского базирования; первой отечественной атомной подводной лодки, несущей различные виды ракетного и торпедного оружия; новых надводных кораблей с ракетным оружием.
В этот период на вооружение ВМФ было принято 16 гидроакустических станций.
1966–1975 гг. — второй десятилетний этап ускоренного развития гидроакустической отрасли. В этот период было создано и принято на вооружение ВМФ 20 новых систем, в том числе первые отечественные многофункциональные гидроакустические станции «Рубин» и «Енисей» для подводных лодок, «Орион» для надводных кораблей, не имевшие аналогов в отечественной и мировой практике, гидроакустические навигационные средства обеспечения плавания подводных лодок в Арктике «Круг», «Торос» и др.
1976–1985 гг. — третий десятилетний этап ускоренного развития гидроакустической отрасли. В этот период на вооружение ВМФ было принято более 40 новых систем. Среди них многофункциональные гидроакустические станции для подводных лодок и надводных кораблей, гидроакустические навигационные средства. В этих системах были реализованы прогрессивные технологические решения: цифровая электронная обработка сигналов, методы автоматизированной гидроакустической классификации, способы гидроакустической связи с повышенной скрытностью.
На конец 80-х годов в области промышленной гидроакустики эффективно работали НИИ «Риф», Киевский НИИгидроприборов, ЦНИИморфизприбор, представляющий собой самую мощную в России исследовательскую и проектную организацию гидроакустического профиля. Были созданы научные школы по ряду направлений в гидроакустике:
1. Теория и пути практической реализации пассивных и активных систем освещения обстановки в океане (Е.И. Аладышкин, Р.Х. Бальян, В.А. Какалов, Я.С. Карлик и др.).
2. Теория и пути практической реализации гидроакустических навигационных систем (Г.Е. Смирнов, С.А. Смирнов, В.И. Бородин, Ю.А. Николаенко, А.В. Богородский и др.).
3. Теория проектирования и технология изготовления гидроакустических преобразователей, антенн и антенных обтекателей (Е.А. Корепин, В.Б. Жуков, М.Д. Смарышев и др.).
4. Пути создания многопроцессорных цифровых вычислительных систем реального времени с алгоритмическим и программным обеспечением (Ю.А. Корякин, А.Р. Лисе, В.Г. Гусев, А.В. Рыжиков).
Эти научные направления и промышленные технологии позволили вооружить подводные лодки и надводные корабли самым современным гидроакустическим оборудованием, что обеспечило возможность применять самое современное ракетное и торпедное оружие, имеющее большую дальность действия, достигающую десятков и сотен километров.
Корабельная навигационная техника. В 20-х годах перед нашей страной остро стал вопрос обеспечения флота системами управления стрельбой и навигационной техникой. Эта задача была поручена заводу «Электроприбор». В 30-е годы на этом заводе были разработаны первые отечественные гироскопические приборы для авиации и флота. Здесь под руководством академика А.Н. Крылова сложилась российская школа гироскопии, которая послужила основой для развития этой техники и создания института, который с 1966 г. именуется ЦНИИ-электроприбор.
С конца 40-х годов институт разрабатывал гироскопы с воздушной опорой сферического ротора.
Во второй половине 60-х годов начались работы по созданию прецизионного гироскопа с электростатическим подвесом сферического ротора. В начале 80-х годов этот гироскоп был освоен в производстве и по настоящее время остается наиболее точным среди отечественных гироскопов.
На основе гироскопов с воздушной опорой в совокупности с электронной и электрической частью были разработаны и серийно выпускались гировертикали «Сила-ГВ» (А.Н. Коган), «Сектор» (С.А. Батраков), гироазимуты «Сила-ГА» (В.И. Маслевский), «Сириус» (М.Н. Соловьев), гироазимутгоризонт «Минута» (Р.В. Запатрин). Эти системы стали основой морских навигационных комплексов первого поколения.
На базе обращенных гироскопов с воздушной опорой ротора ЦНИИэлектроприбор разработаны инерциальные системы полуаналитического типа «Стрелец» и «Сателлит» (Б.Д. Жарков), вошедшие соответственно в состав комплексов второго и третьего поколений.
Создание прецизионного гироскопа с электростатической опорой ротора (А.С. Афиногенов) позволило построить принципиально новую систему — инерциальный гироскопический корректор «Скандий» (В.З. Гусинский), ставший основным автономным средством электронных навигационных комплексов третьего поколения. Эта система на порядок превосходит по точности все отечественные системы аналогичного назначения и соответствуют высшему мировому уровню.
Работы над корабельными навигационными комплексами первого поколения были начаты в 50-е годы и должны были обеспечить создание атомного подводного флота для решения как навигационных задач движения, так и стрельбовых задач для ракетного и торпедного оружия. Навигационный комплекс «Сила-Н» (В.И. Маслевский), построенный по схеме электронного гирокомпаса и гироазимута, обеспечил маловозмущаемую при маневрировании выработку курса, а за счет использования квазигеографической системы координат — плавание в высоких широтах. Летом 1962 г. атомная подводная лодка «Ленинский комсомол» с комплексом «Сила-Н» совершила успешный поход к Северному полюсу и впервые в мире свободное маневрирование вблизи полюса. В 1963 г. второй поход к Северному полюсу обеспечил новый навигационный комплекс «Сигма» (В.И. Маслевский), который затем надолго стал основным навигационным комплексом ВМФ.
Навигационный комплекс второго поколения «Медведица» (В.Г. Пешехонов), построенный на базе инерциальной системы, полностью решил навигационные задачи атомных многоцелевых подводных лодок. В 1980 г. этот комплекс обеспечил первый зимний поход отечественной атомной подводной лодки к Северному полюсу.
В 1983 г. ВМФ был передан первый навигационный комплекс третьего поколения «Симфония» (В.Г. Пешехонов). Этот комплекс обеспечивает решение всех современных задач навигации на море, включая выработку исходных данных для ввода в бортовые вычислительные системы ракетных комплексов, и используется на атомных подводных лодках и научно-исследовательских кораблях. По точностным характеристикам и объему решаемых задач комплекс «Симфония» находится на уровне лучших мировых образцов.
Системы управления противокорабельными крылатыми ракетами (ПКР). Вторая мировая война показала недостатки применения в войне на море ствольной артиллерии — малые дальности стрельбы и большой расход снарядов. В связи с этим обстоятельством остро встал вопрос о создании ракетного оружия для борьбы с кораблями противника.
Одними из первых приступили к работам по созданию нового вида оружия — противокорабельных крылатых ракет в 1947 г. генеральные конструкторы А.Я. Березняк, В.Н. Челомей и М.Р. Бисноват. Системами управления ракет занимались НПО «Альтаир» и ЦНИИ «Гранит». Опыт создания корабельных электронных систем управления самолетами-снарядами в 30-х годах позволил этим организациям активно участвовать в работах по созданию нового оружия.
Первый такой комплекс создавался в 1947–1955 гг. — разработка ракеты на базе самолета-снаряда 15ХМ генерального конструктора М.Р. Бисновата. Комплекс («БСУ-Шторм») разрабатывался в ЦНИИ «Гранит» (главный конструктор Н.Н. Свиридов). В процессе работы были созданы радиолокационные станции для обнаружения надводных целей, слежения за ними, слежения за самолетом-снарядом по активному радиоответу, электронно-вычислительные комплексы управления полетом и стартовой установкой.
На базе полученного опыта в 1953–1957 гг. была создана крылатая ракета КСЩ (М.В. Орлов). Это была первая ракета, принятая на вооружение эсминцев.
Следующим шагом в развитии ПКР стало создание комплекса П-15 (А.Я. Березняк). Комплекс в 1960 г. был принят на вооружение ракетных катеров и получил большое распространение во многих странах Юго-восточного и Азиатского регионов. Эти ракеты в боевых условиях были успешно применены в египетско-израильском конфликте, после чего этим видом оружия заинтересовались развитые капиталистические страны, в первую очередь США.
В конце 60-х и начале 70-х годов стали появляться первые западные крылатые ракеты: «Гарпун» в США, «Экзосет» во Франции, «Отомат» в Италии. Но все эти ракеты были дозвуковые и могли поражать корабли только в пределах прямой видимости.
В то же время в России уже полным ходом шли работы по созданию противокорабельных комплексов с загоризонтным поражением цели, запуском ракет с подводных лодок, в том числе и из-под воды.
Огромный вклад в создание ПКР морского базирования внес генеральный конструктор В.Н. Челомей (НПО «Машиностроение»).
1956–1964 гг. — первая разработка ПКР с загоризонтным поражением цели генерального конструктора В.Н. Челомея (П6) имела электронную систему управления, разработанную в ЦНИИ «Гранит». Работу возглавляли:
по системе управления в целом — Н.А. Чарин и М.В. Яцковский;
по бортовой системе управления — И.Ю. Кривцов;
по корабельной системе управления — В.Н. Яковлев;
по аппаратуре контроля ракеты — В.П. Лапин.
Этой работой было положено начало новому, важнейшему в ЦНИИ «Гранит» направлению по созданию принципиально нового оружия для надводных кораблей и подводных лодок ВМФ нашей страны. Основное преимущество этого комплекса — поражение кораблей за пределами горизонта, где нельзя ожидать противодействия.
Параллельно с комплексом П-6 был создан комплекс П-35 для установки на надводные корабли и береговые комплексы. Система управления разрабатывалась в НПО «Альтаир» под руководством главных конструкторов К.А. Петрова, И.П. Хазанова, А.С. Миронова и B.C. Краснова.
1958–1968 гг. — разработка ракетного комплекса «Аметист» (В.Н. Челомей) — первого ракетного комплекса с подводным стартом и полностью автономной бортовой системой управления ракетой. Корабельная и бортовая электронные системы управления были созданы в ЦНИИ «Гранит» (Б.А. Митрофанов, С.Т. Зайцев, A.M. Камаевский, Б.П. Михеев, О.Ф. Евстигнеева).
Развитием этого направления явился комплекс ракетного оружия П-120, в котором дальность была увеличена примерно в 1,5 раза по сравнению с ПКР «Аметист» и усилена помехозащищенность бортовой системы самонаведения. Система управления разрабатывалась в НПО «Альтаир» (М.П. Петелин и М.Е. Краснов) и принята на вооружение в 1972 г.
1963–1974 гг. — создан комплекс со сверхзвуковой противокорабельной ракетой «Базальт», установленный на подводных лодках и надводных кораблях.
Система управления ракетой обеспечила существенное увеличение дальности стрельбы и избирательное поражение цели с учетом селекции целей на фоне активных и пассивных радиопомех. В институте «Гранит» разработкой руководили В.Н. Яковлев, А.В. Чижов, Е.Я. Кац, С.И. Червяков, Г.А. Васильев, Б.М. Голдин.
Значительным шагом в развитии ПКР для катеров и надводных кораблей стал комплекс «Москит» (А.Я. Березняк, И.С. Селезнев, С.А. Климов). Комплекс вошел в строй в 1982 г. и установлен на ракетных катерах и кораблях.
В 1969–1983 гг. был создан комплекс ракетного оружия «Гранит» для вооружения подводных лодок третьего поколения и надводных кораблей (В.Н. Челомей). Этот ракетный комплекс и сегодня не имеет аналогов за рубежом. Основная задача комплекса — борьба с авианосными соединениями на море и в океане. Последний корабль («Петр Великий») с комплексом «Гранит» вошел в состав ВМФ в 1996 г.
Главными конструкторами электронной системы управления комплекса, созданной в ЦНИИ «Гранит», были В.Б. Голованов и Н.М. Мозжухин, главными конструкторами бортовой аппаратуры и ее составных частей — A.M. Камаевский, Ю.Ф. Подоплекин, В.А. Николыдев, B.C. Богданов, главными конструкторами корабельной системы управления — Б.Н. Степанов, Б.П. Михеев, главным конструктором аппаратуры контроля ракеты — Б.М. Гольдин.
В 1981 г. была начата разработка нового комплекса для ракеты средней дальности под руководством генерального конструктора Г.А. Ефремова. Главный конструктор комплекса в целом В.Н. Яковлев.
В этом комплексе впервые в мировой практике в бортовой аппаратуре реализован сложный широкополосный сигнал с когерентной обработкой, что позволило практически отстроиться от активных радиопомех любого вида и существенно увеличить эффективность защиты от пассивных (дипольные облака, уголковые отражатели) и береговой черты.
1986 г., — начата разработка ракеты оперативного назначения и комплекса системы управления (Генеральный конструктор ГА. Ефремов). Главный конструктор комплекса системы управления В.А. Николыдев, научное руководство осуществлял Ю.Ф. Подоплекин, главные конструкторы подсистем А.С. Подвальных, Е.Г Грошёв, Л.Ю. Григорьев.
Таким образом, усилиями Генеральных конструкторов А.Я. Березняка, В.Н. Челомея, ГА. Ефремова, И.С. Селезнева в России были созданы современные комплексы ПКР, способные поражать корабли противника из подводного и надводного положений, на больших расстояниях (далеко за радиогоризонтом), со сверхзвуковой скоростью, в автономном режиме и практически при любом организованном радио- и огневом противодействии. Эти пионерские работы в России позволили опередить развитие зарубежной техники минимум на 10–15 лет.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.