К оглавлению К предыдущей странице
Глава третья
БОРТОВЫЕ СРЕДСТВА РАДИОЛОКАЦИИ
РЛС «Гнейс-2»для ИА ПВО
Военно-Воздушные Силы в предвоенный период не испытывали столь острой потребности в средствах радиообнаружения, как войска ПВО. Объяснялось это несколькими причинами, вытекавшими из условий и характера боевой деятельности авиации предвоенных лет.
Бомбардировочная авиация, действуя в дневное время, пользовалась визуальными наблюдениями наземных ориентиров и по ним находила объекты бомбометания. В условиях ночи, облачности, полной или ограниченной видимости земли бомбардировщики находили вражеские объекты (цели), применяя штурманские расчеты.
Истребительная авиация действовала, как правило, днем и специальных средств обнаружения не применяла. В ночное время истребители должны были вести бой во взаимодействии с зенитными прожекторами или при лунном освещении.
Неудивительно поэтому, что к идее использования радиолокационных средств на самолетах Военно-Воздушные Силы пришли несколько лет спустя после того, как эта идея уже воплощалась в реальную технику в интересах службы ВНОС и ЗА ПВО, хотя в системах радионавигации, в аэродромном оборудовании и в приборах слепой посадки радиотехнические средства начали применяться в ВВС уже с 1933 г.
Поводом к созданию средств обеспечения ночного боя для авиации послужила озабоченность командования ВВС и его научно-испытательного института как органа, ведавшего вопросами развития авиационной техники, возникшая « связи с нараставшей военной угрозой со стороны немецкого фашизма.
Этот вопрос в НИИ ВВС неоднократно обсуждался в1939–1940 гг. с участием руководящего летного и инженерного состава института. И однажды, наблюдая за боевой работой РЛС «Редут» под Ленинградом в период войны с белофиннами 1939 г., у начальника группы отделов спецслужб НИИ ВВС генерала С. А. Данилина, занимавшегося уже несколько лет вопросами создания бортовых и аэродромных приборов вождения и посадки самолетов, зародилась мысль об использовании радиолокационных принципов в бортовых приборах ночного боя. С. А. Данилин в середине 1940 г. обсудил ее с ведущими инженерами своих отделов. Участники обсуждения выдвигали разные идеи создания приборов ночного боя. Одни предлагали использовать инфракрасную технику, другие – эвукопеленгаторную аппаратуру с пьезо-кварцевым приемником, третьи (инженер Е. С. Штейн) – применение радиообнаружения. С. А. Данилин горячо поддержал последнее предложение, предусматривавшее создание аппаратуры, подобной РЛС «Редут». Именно эта наземная станция явилась прототипом бортовой самолетной техники радиообнаружения ВВС.
Поскольку станция «Редут» разрабатывалась в НИИ радиопромышленности, вскоре в нем обсуждалась практическая возможность создания самолетной станции. Участники совещания – от НИИ ВВС С. А. Данилин, Г. А. Угер (заместитель Данилина) и Е. С. Штейн и от НИИ директор В. Ф. Захаров, главный инженер М. Е. Азбель, начальники ведущих отделов А. Б. Слепушкин, А. А. Фин и др. – единодушно признали возможность создания самолетной РЛС. На том же совещании был рассмотрен вопрос о выборе диапазона волн для разработки. От правильности выбора диапазона во многом зависели успех и сроки создания станции. Мнения разделились. Одна часть инженеров во главе с А. Б. Слепушкиным предлагали использовать сантиметровые волны, поскольку они давали возможность создать аппаратуру с меньшими габаритами и массой и с большей точностью обнаружения. Для будущей станции А. Б. Слепушкин предложил использовать разработанные в НИИ-9 клистроны, имевшие мощность в непрерывном режиме генерирования 18–20 Вт на волне 15–16 см. Другая часть инженеров во главе с А. А. Фином высказывались за метровый диапазон, как более освоенный промышленностью и потому суливший значительно меньшие трудности при разработке станции и При ее серийном производстве. Одержала верх первая точка зрения, и ведущим инженером разработки был назначен А. Б. Слепушкин.
Не менее сложным и не терпящим отлагательств был вопрос о размещении аппаратуры на самолете. По прикидочному расчету комплект станции с источниками питания и кабелями должен был составлять примерно около 500 кг. О размещении такой аппаратуры на одноместном истребителе тогда не могло быть и речи. Решение этого вопроса надо было искать совместно с инженерами-самолетостроителями и летчиками-истребителями.
И выход был найден. Летчик-испытатель НИИ ВВС Герой Советского Союза С. П. Супрун предложил разместить станцию не на одноместном самолете, а на двухместном Пе-2. Это предложение оправдывалось, во-первых, тем, что громоздкую аппаратуру нельзя было разместить на истребителе того времени, во-вторых, невозможностью летчику-истребителю одновременно пилотировать самолет, заниматься обнаружением противника и вести по нему огонь.
После принятия решения о самолете НИИ ВВС сформулировал тактико-технические требования на разработку бортовой станции: дальность обнаружения самолета 4–5 км; зона обнаружения в горизонтальной плоскости 120°, в вертикальной – порядка 90°.
В начале 1941 г. НИИ радиопромышленности разработал аванпроект и лабораторный макет станции под названием «Гнейс-1» на клистронах НИИ-9, работавших в импульсном режиме. Израсходовав имевшийся запас клистронов на эксперименты с макетом, А. Б. Слепушкин остался без генераторных ламп, а заказать новую партию в НИИ-9 оказалось невозможным. Началась Великая Отечественная война, НИИ-9 прекратил свое существование, а институт-разработчик был эвакуирован на восток и в сложных условиях должен был развертывать свою научно-производственную деятельность. Продолжать дальнейшие работы над станцией в сантиметровом диапазоне не представлялось возможности.
Тогда группа инженеров во главе с А. А. Фином, выдвигавшая ранее идею использования метрового диапазона волн, учитывая сложившуюся обстановку, поставила вопрос о переводе разработки станции в метровый диапазон. Поскольку это предложение уже не являлось дискуссионным, руководство института, с согласия НИИ ВВС, его утвердило.
Самолетная РЛС «Гнейс-2»
Разработку возглавил А. А. Фин, но через некоторое время, в связи с его назначением главным инженером института, практическое руководство перешло к инженеру В. В. Тихомирову, ранее участвовавшему в создании
РЛС РУС-2с. Новый вариант станции был назван «Гнейс-2». В его разработке приняли участие ведущие инженеры основных направлений радиолокационной техники института К. В. Филатов, Р. С. Буданов, П. В. Подгорнов, А. Р. Вольперт, А. П. Крюков, В. А. Говядинов и др. А. Б. Слепушкин разработал к станции устройство индикации цели, по которому положение обнаруженной цели относительно курса самолета-перехватчика и расстояние до нее фиксировались на одной электроннолучевой трубке. Конструкция этого индикатора-визира была создана инженером Р. С. Будановым. От НИИ ВВС ведущим инженером был назначен военный инженер Е. С. Штейн.
Эвакуация институтов и заводов на восток создала большие трудности в разработке и производстве самолетных РЛС «Гнейс-2».
Для ускорения создания станции ее аппаратура изготовлялась по эскизным наброскам основных ее блоков и по общей принципиальной схеме. Без преувеличения можно утверждать, что за годы войны НИИ не выполнял более сложной и трудной разработки, потребовавшей огромных творческих усилий и стремления создателей к успешному завершению ее, чтобы содействовать Родине в борьбе е врагом.
В начале 1942 г. первый экспериментальный образец РЛС «Гнейс-2», работавший на волне 1,5 м с мощностью излучения до 10 кВт, был установлен на двухместный самолет Пе-2 для летных заводских испытаний. Эти испытания были организованы таким образом, чтобы в процессе их проведения определить не только работоспособность образца, но и, оценив возможности самолета-перехватчика, выработать методы его боевого применения. Подобная испытательная работа на войсковом аэродроме в отрыве от летно-испытательной базы НИИ ВВС и без отработанных методик испытаний значительно усложнила деятельность всех участников испытаний. Главная трудность в испытаниях легла на руководителя работ В. В. Тихомирова и инженера-испытателя НИИ ВВС Е. С. Штейна, которые выполняли роль инженеров-испытателей и операторов. Они же управляли поведением летчика, чтобы он с наиболее рациональными виражами самолета выводил его к обнаруженному самолету-мишени.
В полетах сразу же выявилось подавление отраженных сигналов в ближайшей (мертвой) зоне помехами собственного передатчика. Тут же на аэродроме производилась круглосуточная доработка станции. Проблема состояла в том, чтобы снижением помех передатчика уменьшить до предела мертвую зону, зависящую от длительности импульса передатчика. Совместными усилиями участников испытаний удалось уменьшить влияние импульса передатчика на прием слабых сигналов в ближней зоне.
В мае 1942 г. отдел авиационной промышленности ЦК ВКП(б) запрашивал НИИ ВВС о ходе заводских испытаний РЛС «Гнейс-2», предлагая всемерно их форсировать. С. А. Данилин предложил руководителю летных испытаний срочно представить отчет о состоянии работы по прибору «Гнейс-2».
Труд коллектива разработчиков и испытателей не пропал даром. Было найдено приемлемое схемное решение, которое значительно сократило мертвую зону, и очередное испытание в воздухе показало, что «Гнейс-2» может обнаруживать самолет и наблюдать за ним до сближения на расстояние 300 м.
Следует отметить важную роль при летных испытаниях, летчика-испытателя ВВС майора А. Н. Доброславского.
В результате упорного и напряженного труда станция «Гнейс-2» была доработана и предъявлена на полигонные испытания НИИ ВВС.
В июле 1942 г. станция успешно прошла государственные испытания, которые показали следующие результаты:
– дальность обнаружения самолета-бомбардировщика 3500 м;
– точность наведения по угловым координатам ±5°.
Следует отметить глубокое понимание коллективом института и его партийными органами важности создания самолетной станции. Трудовой энтузиазм инженеров и рабочих позволил в те дни, не ожидая окончания полигонных испытаний, изготовить серию в 15 комплектов этих станций для оборудования ими самолетов Пе-2 и Пе-3. Первое боевое применение эти самолеты прошли в конце 1942 г. под Москвой, затем небольшая группа их была направлена под Сталинград для перехвата немецких самолетов, снабжавших окруженную армию Паулюса.
В феврале – мае 1943 г. РЛС «Гнейс-2» проходила боевые испытания под Ленинградом. Председателем комиссии по проведению этих испытаний был командир авиационного истребительного корпуса Ленинградской армии ПВО Герой Советского Союза генерал-майо:р авиации Е. Е. Ерлыкин. Его заместителями были Герой Советского Союза полковник Н. Д. Антонов и инженер-майор Е. С. Штейн. В испытаниях участвовали руководитель разработки В. В. Тихомиров, заместитель командира 24-го гвардейского истребительного полка Герой Советского Союза майор В. А. Мациевич и др.
Результаты боевых испытаний в июне 1943 г. обсуждались в аппарате ЦК ВКП(б) под руководством заместителя заведующего отделом авиационной промышленности Н. С. Шиманова. В обсуждении вопроса участвовали: начальник НИИ ВВС генерал П. А. Лосюков, генерал С. А. Данилин, инженер-майор Е. С. Штейн, ответственный представитель наркомата электропромышленности Г. П. Казанский и др.
На основе состоявшегося обсуждения, по предложению командования ВВС и войск ПВО РЛС «Гнейс-2» постановлением ГКО от 16 июня 1943 г. была принята на вооружение.
Летом 1943 г. состоялось решение о создании первой авиационной дивизии ночных перехватчиков. Командиром дивизии был назначен опытный командир Б. В. Вицкий, его заместителем по радиолокации – инженер-майор Е. С. Штейн.
Авиационная дивизия ночных перехватчиков с РЛС «Гнейс-2» и средствами наземного обеспечения участвовала в боевых действиях по прикрытию в ночное время Брянского железнодорожного узла, под Минском, Ригой, Львовом, Ковелем, Брестом, Познанью и г. Бреслау, где и закончила свой боевой путь. За боевые заслуги в войне дивизии было присвоено наименование «Бреславльской».
Постановлением ГКО о принятии РЛС «Гнейс-2» на вооружение НИИ радиопромышленности был обязан изготовить большую партию станций, а чтобы создать условия для этого, было решено возвратить институт из эвакуации. Задел аппаратуры, подготовленный НИИ для станций «Гнейс-2», был срочно доставлен в НИИ ВВС, где бригада специалистов и рабочих института-разработчика и специалистов НИИ ВВС собирала под руководством В. В. Тихомирова станции, монтировала их на самолетах и испытывала в воздухе, доводя каждую РЛС до нужных требований.
Большое внимание и помощь в подготовке летных экипажей для истребителей с РЛС «Гнейс-2» уделял начальник штаба ИА ПВО генерал С. А. Пестов (командовавший впоследствии ИА ПВО, а затем Военно-воздушной академией им. Ю. А. Гагарина). Программу подготовки летных экипажей он утверждал только после того, как сам неоднократно летал на перехватчиках.
К концу 1944 г. институт выпустил более 230 РЛС «Гнейс-2».
За разработку этой станции инженеры-разработчики В. В. Тихомиров, А. С. Буданов, А. Р. Вольперт в 1944 г. были удостоены Государственной премии СССР.
Представляет интерес отзыв по этой работе академика Б. А. Введенского, сотрудничавшего с НИИ после кончины М. А. Бонч-Бруевича (март 1940 г.). В январе 1944 г. он так выразил свою оценку по разработанной РЛС «Гнейс-2»:
«Проведенная при создании этого прибора исследовательская работа заслуживает весьма высокой оценки. Действительно, создание и конструирование радиолокаторов, могущих быть установленными на самолете, является наиболее трудным среди задач конструирования радиолокационной аппаратуры. Это определяется не только необходимостью уложить аппаратуру в минимальные вес и габариты, что само по себе достаточно трудно, но, пожалуй, в еще большей степени необходимостью создания антенн, эффективных несмотря на искажающее действие плоскостей, фюзеляжа, пропеллера и т.п. и в то же время не вносящих аэродинамических осложнений. Кроме того, в данном приборе обращает па себя внимание оригинальная конструкция кругового отметчика, позволяющего с помощью единственной осциллографической трубки с предельной наглядностью определять все интересующие оператора данные: дальность до цели и ее положение относительно самолета (вправо-влево, вверх-вниз).
Эта задача, равно как и задача конструирования приемника и передатчика, разрешена блестяще. Нельзя не отметить также простоты монтажа данного прибора па самолетах, при конструировании которых возможность применения подобного прибора, естественно, вовсе не учитывалась».
Почти параллельно с созданием РЛС «Гнейс-2» в одном из конструкторских бюро промышленности проводилась другая разработка станции аналогичного тактического назначения под названием ПНБ – прибор ночного боя. Руководили разработкой инженеры В. В. Мигулин и П. Н. Куксенко. К концу 1942 г. конструкторское бюро создало опытный образец станции, и на летных испытаниях в начале 1943 г. она показала максимальную дальность обнаружения самолета 3–5 км и минимальную (мертвую зону) – 150–250 м. Станция была смонтирована на самолете Пе-2.
По основным тактико-техническим характеристикам станция ПНБ была аналогична станции «Гнейс-2», а по некоторым показателям (по величине мертвой зоны) даже превосходила последнюю. Однако ее освоение в производстве из-за меньшей технологичности и недостатка ряда комплектующих изделий было в то время затруднительно. Кроме того, станция «Гнейс-2» уже начала выпускаться серийно. Поэтому командование ВВС решило не передавать станцию ПНБ на производство, а все лучшие узлы ее рекомендовать использовать при усовершенствовании станции «Гнейс-2». За разработку этой станции ее создатели В. В. Мигулин и П. Н. Куксенко в 1946 г. были удостоены Государственной премии СССР.