Высокая техническая эффективность

НИИ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ РАБОТАЕТ В ИНТЕРЕСАХ БУДУЩЕГО

О новейших разработках в сфере радиолокационной техники читателям "ВПК" рассказал главный конструктор ОАО "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" Анатолий СИНАНИ.
 

Анатолий Исакович, каковы роль и место ФАР в комплексах управления оружием в авиации и ПВО, их достоинства и преимущества?

- Задача антенных систем в радаре - излучать в пространство зондирующие сигналы, не искажать их форму и обеспечивать прием сигналов в заданном направлении и с высокой энергетической эффективностью. Высокая энергетическая эффективность - это способность концентрировать энергию в главном луче, добиваясь максимальной дальности действия РЛС и ее минимальной уязвимости от естественных и искусственных помех. Это во многом определяет функциональные возможности радара и боевые характеристики комплекса управления вооружением.

На рубеже 60-х годов выделилось два направления. Первое - это механическое сканирование, когда луч от антенны по горизонтали или по вертикали прочерчивал строчку, затем переходил на другой уровень и "рисовал" другую строчку. Таким образом, последовательно, за достаточно большой период времени осуществлялся обзор пространства. Второе направление - электронное управление лучом. При этом способе лучу не обязательно проходить все точки строки. Его можно в любой момент сканировать в другое нужное направление. При этом луч может задержаться на цели, копя энергию и увеличивая таким образом потенциал станции. Несмотря на то, что оба принципа известны уже давно, для авиационных систем реализовать электронное управление лучом в 70-х годах прошлого века удалось только НИИ Приборостроения в системе управления вооружением "Заслон" истребителя МиГ-31.

Что дало электронное управление лучом, кроме быстрого сканирования пространства? Оно позволило обеспечить свойство одновременного наблюдения многих целей, расположенных во всем секторе обзора станции, управление ракетами и поражение нескольких целей, чего нельзя было добиться в широкой угловой зоне при механическом сканировании. При механическом сканировании был известен способ ведения обстрела, по крайней мере, двух целей на проходе, но в очень узкой угловой зоне. Фазированная антенная решетка позволила вести обзор всего пространства и работать по многим целям, фактически без ограничения. Количество обстреливаемых целей ограничивалось только алгоритмами и параметрами вычислительной машины. А в реальности, в соответствии с техническими требованиями на наши станции, обстрел ведется по 4-8 целям, сопровождаются от 10 до 20 целей и несколько десятков фиксируются в ходе обзора.

- То есть, впервые такие возможности были реализованы в комплексе "Заслон". А можно рассказать о нем более подробно?

- "Заслон" - отдельная эпоха не только в отечественной, но и в мировой радиолокации. С появлением "Заслона" истребитель получил многоцелевой комплекс с электронным управлением лучом, впервые в нашей стране оборудованный цифровой вычислительной системой, и впервые в мировой практике все бортовое оборудование было подчинено единой вычислительной системе. В "Заслон" входили и теплопеленгатор, и оптика, и ракеты с головками самонаведения, и радар, и система госопознавания. Антенная система с электронным управлением лучом (АС с ЭУЛ) была выполнена в виде двух встроенных друг в друга ФАР. Впервые в мировой практике была решена задача совмещения двух излучающих раскрывов антенн (апертур): длинноволнового диапазона - для опознавания и коротковолнового - для радиолокации. То есть, фактически это был интегрированный борт. Оборудование позволяло, опять же впервые, вести групповые полуавтономные действия, когда 4 самолета перехватывают зону 800 км по фронту.

Когда МиГ-31 появились в войсках, сразу на 200 км отодвинулись эшелоны "дружеских" полетов зарубежных самолетов. Фактически, равных "Заслону" по боевой эффективности комплексов на тот момент и до начала XXI века больше не было.

Есть еще один замечательный пример. В наших военных институтах было проведено моделирование информационной блокады. К примеру, над Россией повисли АВАКСы, "Хоуки", космические средства. Для прорыва этой блокады обычными истребителями пришлось бы пожертвовать более чем 30 самолетами. После появления МиГ-31 эта цифра, в зависимости от ситуации, должна была уменьшиться в 2,5-4 раза - настолько высока эффективность самолета с радиолокационным комплексом, в котором реализовано электронное управление лучом.

Надо также отметить, что электронное управление лучом - это не только быстрое перемещение луча в пространстве и изменение формы диаграммы в зависимости от режима, но и высокая помехозащищенность. На одном из авиашоу в Малайзии против одного МиГ-31 было выставлено четыре F-16. Наш самолет условно "расстрелял" всех противников, несмотря на ставившиеся помехи. За счет интегрированного комплекса пилоты могли "замолчать" в радиолокационном режиме и работать в других, быстро уйти из зоны, в которой их ожидали, и занять позицию, в которой противники оказывались перед самолетом. Так что, если говорят, что наша аппаратура в условиях современного радиопротиводействия чрезвычайно уязвима, то это неправильно. Система управления вооружением и система противодействия проходят определенные фазы своего создания. Поэтому не очень корректно противопоставлять друг другу единственные РЛС или самолет, разработанные почти 30 лет назад, и ставить против него суперсовременную систему противодействия или систему излучения коротких или мощных импульсов, которые, по словам наших оппонентов, должны сбить режимы или прожечь какие-то микросхемы. Этот источник противодействия должен базироваться на наземном или авиационном комплексе. Ему нужно дойти до необходимой дистанции, причем дойти в составе группы. Сегодня равного "Заслону" и тому, что мы планируем в новом поколении, нет. Ведь нельзя отвлеченно противопоставить МиГ-31 с "Заслоном" или МиГ-29, например, АВАКСу. Трудно представить, чтобы система наблюдения и управления воздушным боем во главе с комплексом АВАКС внезапно на комфортной дистанции появилась вблизи, например, МиГ-31. Предугадывание возможных ситуаций в современной боевой обстановке - это задача для серьезного моделирования и разработки стратегии и тактики с учетом взаимодействия как собственных средств, так и условного противника. А торопливые рассуждения и паника на газетных страницах по поводу уязвимости отечественной боевой авиации - это удел не профессионалов, а любителей сенсаций.

У нас действительно сегодня немало проблем, но способы сравнения и способы выражения мысли все-таки должны быть корректными. Неквалифицированно поданный анализ создает антирекламу. Скоропалительные выводы об устаревшей технике, неправильно выбранных принципах построения систем не должны появляться в газетных статьях. Это предмет обсуждения для специалистов.

Конечно, мы должны ориентироваться на самую современную технику, которая создается в мире. Возьмем перспективные авиационные комплексы, создающиеся в Америке - JSF и F-22. Мы должны на небольшом истребителе выйти на тот же уровень, не уступить американцам. Не потому, что мы собираемся воевать с США, а чтобы удержаться на рынке вооружений. Задача чрезвычайно сложная. Но мы ее поставили, и мы ее решим. Другое дело, как это впишется в структуру войск. В каком-то государстве удастся создать хорошую инфраструктуру, а в каком-то не удастся. Поэтому нельзя какую-то неудовлетворенность в одной из стран переносить на весь комплекс в целом. Ведь разработчики сегодня в России обладают всеми доступными средствами, так же, как и их коллеги за рубежом. Создание "Заслона" и МиГ-31 в целом имело очень большое значение. Такого военного опыта и учений, какие были проведены при создании "Заслона", никто в мире больше не проводил. К примеру, был поставлен эксперимент по работе "Заслона" одновременно по 10 целям. Искусственно создали боевую обстановку и провели контрольную регистрацию режимов. Была осуществлена одновременная стрельба по 4 целям, выведенным в разные точки пространства, с разными ракурсами. Это было сделано впервые в мире, и до сих пор никто таких опытов больше не производил.

Да, конечно, сегодня говорят, что США в создание АФАР вложили несколько миллиардов долларов, чего мы сделать не можем. Но еще раз повторю, у них до сих пор нет нашего уникальнейшего опыта, накопленного за 30 лет работы. Базируясь на нем и применяя современные технологии, мы смогли создать "Барс". Эта РЛСУ отличается сегодня наибольшей эффективностью в мире. "Барс" это, конечно, не "Заслон" в плане организации всего борта, но в нем впервые в мировой практике фазированная антенная решетка поставлена на привод, и сектор пространства, в котором ведется обзор и боевая работа, значительно расширен по сравнению с аналогами.

- Ваши оппоненты говорят, что гидропривод - это не совсем функционально в режиме больших эксплутационных перегрузок. Какова Ваша точка зрения?

- На самом деле, при механическом сканировании ничего другого, кроме гидропривода или электропривода, придумать нельзя. Все такие РЛС устанавливаются на эти типы приводов.

В РЛСУ "Барс" ФАР весит 100 кг, и для расширения сектора обзора пространства ее оказалось возможным также установить на привод. При этом ему не нужно быть настолько же динамичным, как у щелевой антенны, сканирующей пространство именно за счет привода. ФАР работает в стандартном секторе электронного сканирования 90 или 120 градусов, а если его нужно расширить по тактическим соображениям, тогда осуществляется доворот антенной решетки.

- Существует версия, что в рамках поставок в Индию Су-30МКИ имеется несколько вариантов РЛС "Барс" с разным уровнем технологической "продвинутости". Так ли это?

- Не совсем так. Состав аппаратуры был определен сразу. А с точки зрения формирования режимов - они отрабатываются последовательно. Уже получено положительное заключение по третьему окончательному этапу. В любой разработке присутствует этапность: сначала появляются экспериментальные образцы, потом образцы для заводских испытаний и т. д. В самой первой фазе в Индию были поставлены истребители со штатной РЛС "Меч". В последующем эта РЛС должна быть заменена на РЛСУ "Барс". Мы работаем в соответствии с контрактом, и ни одного отклонения от ведомости исполнения у нас не было.

- А какова история создания ФАР в США?

- Бомбардировщик В-1В имел ФАР, разработанную примерно в то же время, что и "Заслон". По тем данным, которыми мы располагаем, ее удельная масса на 20% больше, чем у антенны "Заслона". При этом режимы работы РЛС бомбардировщика менее сложные, чем на истребителе.

- Считается, что без АФАР как таковой у нас не будет будущего на международном авиационном рынке. Это действительно так?

- Здесь есть несколько моментов, и не только технических. В ходе создания "Заслона", "Осы" для легкого истребителя (а там свои проблемы - чем меньше апертура, тем сложнее проектировать антенну) в пассивных ФАР удалось достичь очень многих качеств, которые первоначально откладывались на эпоху активных ФАР. Разговоры об активных ФАР начались в середине 70-х годов из-за того, что не удалось на борт истребителя поставить пассивную ФАР. Очень серьезные вложения в технологию активных ФАР начались со второй половины 70-х. Тогда на Западе был сделан вывод, что электронное управление лучом, безусловно, должно быть - за ним будущее, однако технология пассивных ФАР не позволит их ставить в истребители, поэтому необходимо как можно более эффективно развивать технологию АФАР. Но на самом деле, наш тридцатилетний опыт электронного управления лучом, в том числе и в тех сферах, до которых на Западе еще не дошли, говорит о том, что возможности ЭУЛ пока еще не исчерпаны. В первых станциях этот принцип использовался максимум на 5-6%. Между тем, в США, и не только там, в создание АФАР было вложено очень много. И только во второй половине 90-х годов началось производство приемлемой элементной базы для построения АФАР. Причина в том, что были переоценены возможности твердотельных технологий, не удавалось выйти на нужный уровень мощности луча, на нужный уровень чувствительности, широкополосности, надежности. Шло постоянное увеличение возможностей твердотельных технологий. В кремнии удалось пройти на тот уровень, который даже нельзя было прогнозировать в 70-х. Производительность, скорость вычислений, объемы оперативной памяти современных бортовых вычислительных систем значительно выше, чем у "Заслона". Практически по всему спектру параметров достигнут невероятный прогресс. А в части СВЧ-элементной базы таких успехов достигнуть не удалось. Мы, начиная с конца 70-х годов, в области АФАР ведем НИР, создаем экспериментальные образцы, очерчивая для себя уровень элементной базы, который должен быть реализован с тем, чтобы АФАР отвечала определенным требованиям. Сегодня ясно, что дальность работы станции должна быть не менее 200-300 км по определенному типу и количеству целей. И на рубеже ХХ-ХХI веков мы поняли, что могут быть созданы активные решетки, которые перекроют возможности наших современных станций с пассивными ФАР.

- Мы можем реально говорить о том, что на истребителях ваши разработки обеспечат обзор 270 градусов?

- Можно сказать даже больше - новые радары будут в состоянии обеспечить диапазон обзора пространства, близкий к круговому, и сразу в двух диапазонах: длинноволновом и коротковолновом.

- Но это уже не будет радар в привычном сейчас понимании этого слова?

- Да, это будет встроенная в борт интеллектуальная система - совокупность радаров, системы радиоэлектронного противодействия, госопознавания и многого другого. То есть, речь идет об интегрированном многофункциональном радиоэлектронном комплексе с очень широкой зоной обзора пространства и очень широким спектром режимов работы "воздух - воздух", "воздух - поверхность", классов режимов: поражение цели, сопровождение, опознавание, связь для работы в группе. Фактически, на F-35 американцы оборудование также уже не называют радиолокатором.

- На концептуальном уровне все это уже прорисовано?

- На сегодня не только создана концепция, но и отработан круг исполнителей. В кооперацию по элементной базе войдут такие предприятия, как "Исток", "Пульсар", "Светлана" и многие другие. Надо подчеркнуть, что сегодня ни одно предприятие в России, даже в мире, не сможет создать такую систему самостоятельно. Кооперация и сотрудничество разработчиков и производителей разного профиля необходимы. Классический пример тому - федеральная программа по АФАР, действовавшая в США в начале 90-х, в которой участвовало более 20 фирм. И нам тоже нужно научиться сотрудничать. Амбиции в таком вопросе неуместны. Лишь в этом случае мы оставим будущему поколению шанс строить и продавать свои самолеты, а не покупать американские, как это сейчас происходит в гражданской авиации.

- Обсуждаете ли вы принципы построения АФАР с другими предприятиями, например, с "Фазотроном"?

- Юрий Гуськов входит в совет главных конструкторов по проблемам АФАР, мы регулярно встречаемся, контактируем.

- У вас присутствует общность научных подходов, или все-таки есть разногласия?

- Несмотря на разногласия, в технике надо уметь сопоставлять различные варианты построения, бережно и внимательно относиться к альтернативным вариантам. В начале XXI века прошел конкурс по НИР "Поединок", который мы выиграли. В нем участвовали также "Фазотрон" и "Ленинец". В рамках работы по этой НИР мы привлекли ведущих специалистов из разных сфер, поскольку она должна была дать принципы построения и подходы к элементной базе, по возможности, унифицированной. Эта научная основа была нами создана совместно со специалистами ряда предприятий (НПО "Алмаз", "Ленинец" и другие). Мы доказали, что одиночные приемо-передающие модули бесперспективны. Очень много контактов, соединений, не учитывается возможность интеграции. Наш опыт разработки пассивных ФАР показал, что надо обязательно интегрироваться и делать многоканальные приемо-передающие устройства. Но для их создания нужно очень много поработать. Ведь одно дело выстроить структуру и последовательность действий, а другое - воплотить это в реальность. Сегодня имеет значение и экономическое состояние предприятий: где-то оснащение лучше, где-то оборудование прошлого века. Поэтому важно, чтобы вся система была организована на понятном уровне технологии, метрологии. Сегодня мы этим и занимаемся.

- Какова стоимость этой программы? Существуют оценки, что она стоит 1,5-2 млрд. долларов.

- Стоимость создания многофункциональной интегрированной радиоэлектронной системы действительно примерно равна стоимости клуба "Челси", укомплектованного хорошими футболистами. Для создания технологии, которая позволила бы свободно снабжать этим оборудованием и собственную авиацию и выходить на рынок, понадобится в полтора-два раза больше средств. Так что возникает желание обратиться к меценатам, не будем называть их олигархами: поддержите то, что определяет лицо страны, промышленность, дающую возможность защищать себя современным оружием. Кроме того, ведь это в дальнейшем принесет прибыль.

- А у АФК "Система" не может быть интереса к этой программе?

- Вряд ли. У них несколько другая сфера. И, кстати сказать, они, приватизируя Зеленоград, многого не учитывают. Здесь очень важно не порушить то, что есть. В России еще существуют на самом высоком уровне головы, которые могут проектировать технологии. Сегодня важно создать технологию для себя. Одно дело, технология для американца, другое - для россиянина. Она должна лечь на нашу психологию, на наш привычный круг обязанностей, на национальный менталитет и уровень подготовки инженерных кадров. Это так же, как политическая система, или система образования, которые невозможно взять, к примеру, из Дании и целиком пересадить на нашу почву.

В этой работе будет очень высок удельный вес еще двух составляющих: разработки различных видов математического обеспечения и натурного, полунатурного, математического моделирования. Причем это достаточно существенный процент от стоимости всей разработки. Даже в АФАР уже колоссальный уровень программного обеспечения, моделирования. Ну а в целом для неспециалиста невозможно себе представить, сколько необходимо выполнить работ. И когда за рубежом пишут, что планировали поднять самолет еще в прошлом веке, а сейчас только еще делают систему, в которой, возможно, будет тот или иной режим, а возможно, и не будет, то становится понятно, что и там при высочайшем финансовом потенциале тоже есть трудности и с математическим обеспечением, и со многими функциональными режимами.

- Кто будет писать математику для российской АФАР?

- НИИП, "Ленинец", ГосНИИАС. Но дело не только в написании, но и в отработке. Ведь известен пример, что американцы после неудачного запуска спутника к Марсу лишь через 7 лет обнаружили ошибку в программном обеспечении, из-за которой этот аппарат улетел совсем не на Марс. А здесь уровень сложности даже выше, поскольку в авиационном БРЭО должны быть большее быстродействие и огромное количество боевых задач. И еще один момент, который имеет большую стоимость - отработка интеграции всего оборудования. Она требует очень длительной, высокотехнологичной, кропотливой и грамотной работы.

И здесь также должна быть своя кооперация со своим лидером. Это ведь не та математика, которую можно писать, сидя за столом. Ее нужно дополнять моделированием на стенде, учитывать эксперименты, боевые полеты, ситуационные полеты. Это система, которая должна жить параллельно с создаваемым "железом".

Нужны технологии, которые смогут все это производить. Технологии и для "железа", и для матобеспечения, и для отладки. Необходимо готовить специалистов и т. д. Сегодня у нас разработка аппаратуры - это бюджет Министерства обороны. В какой-то степени и математика и алгоритмы. Но разработка серийных технологий, оснащение производства - это обязанность Министерства промышленности и энергетики. А для каких-то задач нужно еще привлечь институты Академии наук. Есть еще та сторона дела, которая должна организовываться промышленностью, нашими министерствами.

Раньше в ВПК регулярно собирался "круглый стол", и проекты рассматривались по всем составляющим. Сегодня этого органа нет. Но АФАР - крупнейший проект и он должен стать национальной программой. Есть люди, коллективы, которые готовы работать. Им надо помочь, подчеркнуть их авторитет, вложить средства в оборудование. Например, в системе РАН есть институт Мокерова, который быстро включился в работу, РАСУ его поддержало, и он уже в течение трех лет вместе с "Истоком" выстраивает технологическую цепочку. На "Светлане" появились специалисты, которые готовы создать необходимые материалы и технологии для мощных транзисторов. Своевременная поддержка их усилий позволит решить ключевые проблемы в АФАР. Нужно, чтобы мы все вместе показали возможность консолидироваться. И если это произойдет, мы сделаем самолет лучше, чем JSF. На основе сопоставительного анализа мы доказали, что мы не уступим или даже превысим те технологии, которые будут в США в 2012-2015 годах.

- Вы знаете тех людей на Западе, кто реально проектирует, развивает технологии в области АФАР?

- Да, мы их знаем, некоторых даже лично. Поскольку, несмотря на то, что иногда мы ругаем демократию, появилась возможность нормальных контактов, выстраивания отношений с разработчиками на Западе. Например, в 1993 г. группа специалистов во главе с бывшим тогда директором НИИП В.В. Матяшевым съездила в университет Джорджия Тэк в Атланте, в котором проводятся исследования зарубежной техники в интересах Министерства обороны США. Был день презентаций, когда мы все сделали доклады. Собрался весь цвет американских разработчиков в области антенн и радаров с электронным управлением лучом. Эффект был потрясающий. То есть, уровень их технологий, возможности проектирования мы достаточно хорошо представляем и по публикациям, и Интернет позволяет сегодня очень многое оценить. Мы участвуем в авиасалонах, где демонстрируются наиболее передовые разработки. Общение там чрезвычайно полезно. На Фарнборо в 2000 году была впервые представлена "Оса" - первая в мире РЛС с электронным управлением лучом для легких фронтовых самолетов, и система радиокоррекции "Эполет", позволяющая вооружать самолеты российскими ракетами и управлять ими вне зависимости от типа имеющегося радара. И через нас прошло несколько волн специалистов: сначала менеджеры низкого уровня, собиравшие информацию. Потом появлялись специалисты все более высокого уровня. В беседах с ними мы получили возможность оценить их возможности и направления развития конструкторской мысли. Очень показательным является наше взаимодействие с фирмой Thales. Это один из лидеров в области радиолокации.

- А американские аналоги? На F-18 сейчас есть АФАР.

- Да, есть, но однозначно нельзя провести сравнение, поскольку США еще не объявили о реализации ряда режимов. А "Барс" сегодня отработал все режимы: "воздух - воздух", "воздух - поверхность", которые подразделяются на массу подрежимов. Нельзя, конечно, сказать, мы лидируем в решении всех проблем. Но я думаю, что у нас есть паритет с F-22, F-18, F-16 bloc 60. И этот паритет мы сохраним или превысим в будущем.

- Но мы отстаем в финансировании, в организации и немножко в технологиях?

- В технологии мы отстаем в западном понимании. Те технологии, которые созданы под "Барс" и "Осу", - они высшего класса. Государственный Рязанский приборный завод может все сделать - и компоненты, и в целом систему. Фрагменты технологии есть на "Ленинце".

- Какие у вас задачи в рамках Концерна ПВО?

- Наиболее близкий мне срез - это технология и элементная база. Концерн ПВО сделал попытку проанализировать круг используемой элементной базы, разрешить вопросы для многих участников. Это относится и к разработке новой элементной базы. В Концерне ПВО есть специализированное управление. Долгое время совет главных конструкторов и рабочая группа по АФАР базировались на Концерне ПВО. Поэтому я очень положительно к нему отношусь и считаю, что любая интеграция может быть полезна, если она настроена на дело.

Игорь Коротченко
Источник: Военно-промышленный курьер

 

  • Аналитика
  • Проблематика
  • Вооружения и военная техника
  • Глобально
  • Россия

На эту тему: