З-25 - перша радянська система ПРО

1. телеуправління
2. Лопата замість променя
3. Навіщо вона крутиться?
4. ракетна частина
5. німецький слід
6. Московське кільце ППО
7. Що ж це було?

55 років тому, в червні 1955 року народження, була поставлена ​​на бойове чергування система С-25 - одна з перших в світі систем об'єктової протиповітряної оборони. Її характеристики були такі, що порівняти їх в той час було ні з чим.

До кінця 1940-х років розвиток американської стратегічної авіації зробило будь-який об'єкт на території СРСР досяжним для удару з повітря, а поява атомної бомби означало, що навіть один прорвався до мети бомбардувальник може завдати величезної шкоди. Досвід війни показав, що ні винищувальна авіація, ні зенітна артилерія не здатні повністю «закрити» небо навіть над найважливішими об'єктами, такими як Москва.

Було ясно, що на дійсну «непроникність» можна розраховувати, тільки маючи керована ракетна зброя. До його створення підійшли з розмахом: було організовано спеціальне Третє Головне управління при Радміні - за зразком Першого ГУ з атомної тематики. У складі Мінвооруженій створили головну організацію - потужне, з надзвичайними кадровими та організаційними правами КБ-1, сьогодні - ВАТ «ДСКБ« Алмаз-Антей ». Своєрідна прикмета часу: в КБ-1 було відразу два головних конструктора - відомий фахівець в області радіотехніки П.М. Куксенко і закінчив тільки в 1947 році факультет радіолокації Військової академії зв'язку С.Л. Берія. Роботи, як і атомний проект, курирувалися особисто Лаврентієм Берією ...

телеуправління

«Беркут» ставився до класу систем з телекеруванням. Це означає, що наведення на ціль проводиться з землі, а ракета лише виконує команди. У процесі беруть участь два локатора: один супроводжує ракету, другий - мета. Локатор супроводу ракети посилає до неї високочастотний радіосигнал, який приймається бортовим пріёмоответчіком. Останній формує імпульси, що приймаються локатором на землі, і той таким чином «бачить» місце розташування ракети. Команди, що забезпечують її наближення, до мети формуються лічильно-вирішальним приладом, передаються на борт і віддаються для виконання автопілоту. Крім наведення він вирішує також задачу орієнтації ракети в просторі - веде її по прямій, поки з землі не надійшов наказ маневрувати.
Недолік систем телеуправління - точність падає з дальністю, але з цим доводилося миритися. В епоху лампової електроніки створити повноцінну систему самонаведення було неможливо - вона не вмістилася б на борту.

Спочатку було розглянуто очевидний варіант - аналог американської системи «Найк-Аякс». Комплекс складався з РЛС супроводу мети, РЛС супроводу ракети, лічильно-вирішального приладу (УРП), який наводив ракети на ціль, пристрої передачі команд і стартової позиції з декількома ракетами.

ППО Москви повинна була захищати місто від масованого нальоту з будь-яких напрямків. Максимальна кількість атакуючих бомбардувальників затвердив особисто Сталін - 1200 машин. Було встановлено, що «елементарній комірці» системи слід призначити 10-15-кілометровий відрізок фронту оборони, на якому вона повинна забезпечувати можливість одночасного обстрілу до 20 цілей. Але ... розрахунки показали, що таких комплексів буде потрібно близько тисячі. Їх було б складно навіть розмістити навколо міста, не кажучи вже про складнощі з керуванням, підготовкою розрахунків і вартості всієї затії.

Варіант був визнаний тупиковим. Його відкинули на користь більш економного рішення, названого спочатку «Система« Беркут », а пізніше - C-25.

лінійне сканування

Лопата замість променя

Звичайний локатор шукає мета, спрямовуючи промінь приблизно туди, де вона повинна бути, - зазвичай за даними зовнішнього цілевказування. Отримавши відбитий сигнал, локатор «розуміє», що мета засічена і він «знає» напрямок на неї, тому що це - напрямок його променя. Так отримують азимут і кут місця цілі (кутова висота над горизонтом). Час між посилкою імпульсу і приходом відгуку дозволяє розрахувати дальність. Але вона рухається, йде з променя. Тоді локатор по деякому закону «рухає» променем в межах невеликої області кутів - сканує простору поблизу від мети. Знову знаходить її, визначає параметри - так здійснюється супровід.

Узколучевая РЛС дозволяє відразу отримати всі необхідні характеристики мети. Але розплачуватися за це доводиться досить складною системою управління променем.

На рубежі 1940-1950-х років не існувало апаратури, здатної «обслуговувати» відразу кілька цілей у такий спосіб.

Система ППО Nike Ajax була розроблена в США в 1945-1953 роках. ЗРК використовував два узколучевих локатора: по одному для супроводу мети і ракети. Ракета комплексу була здатна перехоплювати ціль на дальності від 16 до 48 км і на висоті до 18,3, могла з імовірністю 80% вражати ціль, що летить зі швидкістю 420 м / с на висоті до 12 км. Складався на озброєнні до 1963 року.

Для «Беркута» була запропонована інша схема. РЛС, що отримала індекс Б-200, мала дві антени, що формують широкі плоскі промені. Їх називали «лопатообразнимі», так як їх товщина була всього близько 1 °, а ширина - 57 °. «Лопати» розташовувалися у взаємно перпендикулярних площинах і коливалися вгору-вниз і справа-наліво (або навпаки).

Жодна з антен окремо не давала уявлення про становище мети. Вертикальна «лопата», переміщаючись, час від часу отримувала відбиті сигнали. Але це говорило лише про те, що з даного азимуту щось є - в межах 57 °. Але на якій воно висоті, та й одне чи воно чи з даного азимуту знаходиться відразу кілька цілей - незрозуміло. Те ж саме відбувається з угломестной антеною. Зате обидві антени можуть легко фіксувати і два, і п'ять, і 40 фактів відображення.

А складанням пар (азимут + кут місця), відповідних кожної мети, займається лічильно-вирішальний прилад.

Навіщо вона крутиться?

У «класичних» РЛС поверхню антени є дзеркалом, що фокусує промінь, спрямований по нормалі до цієї поверхні (ми не говоримо тут про РЛС з електронним скануванням). Антена повертається, змушуючи промінь сканувати простір по азимуту.

У Б-200 інша справа. Основний елемент антеною збірки - випромінювач, трикутник з округленими кутами. Наш лопатоподібний промінь формується торцем випромінювача в площині, перпендикулярній площині самого випромінювача. «Трикутник», що лежить плазом, дає вертикальну «лопату», поставлений на ребро - горизонтальну. Антена складається з двох збірок на одній осі, повернених відносно один одного на 60 °. Вся конструкція оберталася, хвилеводний тракт черзі підключався до кожного формувачу променя в тій фазі обертання, коли останній був направлений в потрібний 60-градусний сектор, - по азимуту для однієї антени і по куту місця для іншої.

Навіщо такі складнощі? Супровід мети вимагає частого оновлення даних. Для С-25 необхідна частота сканування дорівнювала 20 Гц. Але антена - агрегат великогабаритний і важкий, качати його туди-сюди з такою швидкістю важко. Творці системи вирішили, що краще мати більше випромінювачів і обертати їх з постійною швидкістю - ідея ефективна і дотепна.

Азимутна антена встановлювалася під кутом 30 ° до поверхні. За рахунок цього промінь полого піднімався вгору, що виключало засвічення від нерівностей рельєфу. Те ж питання для угломестной антени вирішувалося вибором моменту підключення передавача до чергового формувачу - тоді, коли останній спрямовував свою «лопату» свідомо вище горизонту.

Б-200 працював в 10-сантиметровому діапазоні. Дальність стійкого автоматичного супроводу становила 50 км при висоті польоту цілі 10 і 36 км - при висоті 3 км; максимальна висота виявлення - 20-25 км. У момент введення в дію це був найпотужніший вітчизняний локатор і, можливо, самий потужний стрельбового локатор в світі.

Але головне - з таким локатором С-25 стала першою в світі багатоканальної зенітної ракетної системою, здатною «обслуговувати» до 20 цілей одночасно. Завдяки цьому її можливості значно перевершували американську систему «Найк-Аякс», розгорнуту для захисту Вашингтона (40 ЗРК). Втім, у американців було куди менше причин побоюватися масованої атаки ворожих бомбардувальників.

ракетна частина

Ракета для С-25, що отримала позначення B-300, розроблялася в КБ С.А. Лавочкіна групою П.Д. Грушина, двигун - в НДІ-88 під керівництвом А.М. Ісаєва.

Одноступінчата ракета з хрестоподібними кермом і крилом виконана за аеродинамічною схемою «качка» - оперення розташовується попереду, а крило - ззаду. Діаметр корпусу-0,71 м, довжина - 11,43, стартова маса - 3405 кг. Тяга ЖРД регульована, в межах від 2,5 до 9 т. Бойова частина на різних модифікаціях була різна - як за типом, так і за масою: від 235 до 390 кг. На 207А - першої прийнятої на озброєння модифікації - монтувалася БЧ масою 318 кг, що містить радіально орієнтовані кумулятивні заряди. При підриві вони утворювали вражає поле в вигляді диска трикутного перетину з кутом розбіжності 6 °. Максимальна швидкість ракети досягала 3670 км / год. Цього цілком вистачало для ураження передбачуваних цілей - навколозвукових важких бомбардувальників. Характеристики ракет С-25 не можна назвати унікальними, але для СРСР вони були етапними у зв'язку з новизною.

німецький слід

Говорячи про людей, що створювали С-25, було б неправильно обійти увагою роль німецьких фахівців, група яких брала участь в проекті. Групою керував доктор Хох - спеціаліст з систем управління. Його підлеглими були вирішені питання стабілізації ракети В-300. Сам Хох запропонував дотепний алгоритм наведення, що використовує особливі можливості локатора з лінійним скануванням. Цей алгоритм, названий різницевим методом, дозволив спростити формування команд наведення і, відповідно, конструкцію лічильно-вирішального приладу. Все це було формалізовано, промоделювати і втілено в експериментальних зразках апаратури - німці працювали «під ключ». Німці також створили радиолинию передачі команд на ракету - аж до здачі у виробництво робочої документації.

З точки зору військової організації С-25 був полк у складі радіотехнічної батареї, яка обслуговує центральний радіолокатор наведення (ЦРН- той самий Б-200), і двох стартових батарей пятівзводного складу. Взвод відповідав за стартову позицію, яка об'єднувала шість ПУ; позиції розташовувалися на відстані від 1-4 км від ЦРН, дистанція між ПУ - 300 м. Полк мав 60 ПУ, тобто по три ракети на кожен канал обстрілу. На мета можна було одночасно наводити одну-дві ракети.

«Проба пера» сталася 26 квітня 1953 року - на полігоні Капустін Яр парою ракет був збитий бомбардувальник Ту-4. Держвипробування проходили з 25 червня до грудня 1954 року. У їх ході по літаках-мішенях було вироблено 37 пусків. Уражено чотири Ту-4 і десять Іл-28 - значно важча мета через порівняно малих розмірів і більшої швидкості.

Здавалося б, система працює, треба приймати на озброєння. Але почалися суперечки. Аргумент проти - система дуже складна в експлуатації. Та й ефективність її піддавалася сумніву - військові вимагали підтвердити можливість дійсно «працювати» по 20 цілям разом. Таку стрілянину провели - по 20 уголковим відбивачам, скинутим на парашутах, було випущено 20 ракет, 19 вразили ціль.

Московське кільце ППО

Цілком ЗРС С-25 представляла собою два кільця навколо Москви. Внутрішнє кільце мало закрити московське небо починаючи з 75-85 км від центру міста, зовнішнє - 110-120 км. Полків ППО було 56: на внутрішньому кільці - 24 і на зовнішньому - 32. Полки були зведені в чотири корпуси - по 14 в кожному, а корпусу - в 1-у армію ППО. Раннє попередження «гостей» покладалося на радіолокаційні вузли А-100 на базі РЛС «Кама», також розташовані у вигляді двох концентричних кілець навколо столиці. Зовнішнє кільце з десятьма РЛС було видалено на 100-120 км від полків далекого ешелону.

Система С-25 перебувала на озброєнні 30 років, зазнавши безліч модернізацій. Поліпшувалися радари, збільшувалася їх потужність, з роками з'явилася можливість ураження малорозмірних і надзвукових цілей. До 1957 року була введена можливість озброєння ракет ядерними боєголовками. При натурних випробуваннях в Капустиному Яру в січні 1957 року цілями служили два Іл-28, що летіли приблизно в кілометрі один від одного. Вибух потужністю 10 кт відірвав крила у обох ...

Постановка на озброєння ракети 5Я24 знаменувала останній етап модернізації заслуженою системи - З-25МР. Швидкість цілей була доведена до цифри, і сьогодні більш ніж достатньою для протилітакової оборони, - 4300 км / год. Підвищилася перешкодозахищеність системи, вона знайшла можливість ураження цілі на наздожене ракурсах, мінімальна висота обстрілу знизилася до 500 м, з'явилися засоби протидії протирадіолокацій ракетам. Однак ніщо не вічне. Можливості вдосконалення системи, заснованої на рішеннях кордону 1940-1950-х років, вичерпалися до початку 1980-х. У 1984-му комплекси С-25 були зняті з бойового чергування.

Що ж це було?

Значення С-25 не вичерпується тим, що це була ефективна система ППО. З-25 стала першою в нашій країні «великий системою». Її засоби дислокувалися на великих просторах, і кожне з них була складну підсистему, здатну самостійно виконувати свої функції. Всі дії були автоматизовані, і роль людини зводилася до мінімуму, але при цьому він міг втрутитися, якщо того вимагали обставини. Нарешті, при виході з ладу окремих підсистем «велика система» продовжувала виконувати завдання ціною деякого - піддається оцінці - зниження ефективності. Це забезпечувалося і перекриттям зон відповідальності ракетних полків і радіолокаторів далекого виявлення, і можливістю прийняття цілевказівки від засобів, що не входять в систему, і здатністю обстрілювати одну мету декількома ракетами.

Проект ППО Москви, поряд з атомним проектом, став і навчальною програмою, і іспитом з організації науки і промисловості для створення, випробувань і впровадження в експлуатацію технічних систем величезного масштабу і складності. Як одного разу сказав Д.Ф. Устинов, колишній в період розробки «Беркута» міністром озброєнь СРСР, «ми всі вийшли з 25-ї системи» ...

Стаття «1000 цілей в одному пострілі» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №6, червень 2011 ).