Радиолокаторы. "Река" и "Рассвет"

Ряд выдающихся ученых и инженеров в СССР вел успешные разработки радиолокационных систем. Первые опыты по использованию РЛС в Советском Союзе относятся к началу 1930-х годов, а первая советская РЛС была принята на вооружение в 1939 году. В годы советско-финской войны мобильными РЛС было обеспечено полное перекрытие воздушного пространства на подступах к Ленинграду. После начала Великой Отечественной войны РЛС играли важную роль в противовоздушной обороне Москвы, Ленинграда и нефтепромыслов Кавказа. В СССР было налажено массовое производство наземных, авиационных и корабельных РЛС, которые ни в чем не уступали, а по некоторым параметрам и превосходили зарубежные аналоги.

История развития радиолокации в СССР

В 1929 году Научно-технический комитет Военно-технического управления РККА инициализировал работы решению задачи обнаружения самолетов противника. После неудачных попыток создания приемника теплового излучения и опытов по улавливанию электромагнитного излучения от системы зажигания (магнето) авиадвигателей стало очевидно, что единственным доступным способом обнаружения самолетов является прием отраженных радиосигналов. В октябре 1933 г. ГАУ поручило ЦРЛ провести исследование возможности обнаружения самолетов с помощью отраженных радиоволн дециметрового диапазона. Была сконструирована установка, состоящая из радиопередатчика непрерывного излучения, работавшего на волнах 50-60 см мощностью 0,2 Вт, суперрегенеративного приемника и параболических антенн диаметром 2 м. В декабре 1933 г. были завершены все подготовительные работы, и аппаратура была перевезена на территорию Гребного порта у Кроншпица Галерной гавани Ленинграда.

Зенитный радиоискатель «Буря»

3 января 1934 г. был проведен успешный опыт по обнаружению сигналов от гидросамолета, при движении самолета на расстоянии 600-700 метров от аппаратуры в приемнике фиксировался доплеровский сдвиг частоты . Данный эксперимент позволил ГАУ продолжить работы по созданию радиообнаружителей самолетов.
22 октября 1934г. УПВО РККА заключило с радиозаводом им. Коминтерна в Ленинграде договор на разработку первой серии опытных станций радиообнаружения самолетов под условными наименованиями "Вега" и "Конус" для комплекса ПВО "Электровизор" . Разработка велась под руководством Павла Кондратьевича Ощепкова. "Вега" предназначалась для дальнего обнаружения и работала на волнах длиной 3,5–4 м. "Конус" позволял определить азимут и дальность в ближней зоне до 15 км. Позже в комплекс "Электровизор" была включена импульсная РЛС "Модель-2" , но дальнейшее их развитие было прекращено из за ареста Ощепкова и прекращения финансирования со стороны РККА.
В 1935 году удалось повысить дальность обнаружения модернизированной установки до 9 км. Третья установка, с магнетронным передатчиком, разработанная под кодовым названием "Енот" , обнаруживала самолеты на дистанции 11 км, но работала нестабильно. Одновременно с ЦРЛ, аналогичные работы велись в ЛЭФИ . Летом 1935 года в ЛЭФИ была построена экспериментальная установка радиообнаружения самолетов с двумя параболическими антеннами диаметром 2 м, которые могли вращаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Испытания показали, что установка способна обнаруживать легкий самолет У-2 на дальности 5-6 км. По результатам испытаний опытный завод института изготовил подвижный двухантенный зенитный радиоискатель "Буря" , который имел дальность обнаружения 10-11 км. Дальнейшие работы по совершенствованию радиоискателя были продолжены в НИИ-9 НКТП , который образовался за счет слияния ЛЭФИ с Радиоэкспериментальным институтом.

Экспериментальная зенитная станция радиообнаружения "Рубин"

В 1937 году была создана установка РИ-4 с расчетной дальность 25 км. Но арест ряда руководителей НИИ-9 значительно затормозил дальнейшее развитие радиолокационной техники. Институт в основном занимался теоретическими разработками, в частности, было предложено осуществлять сканирование с помощью двух взаимно не соосных антенн для получения V-луча, который позволял бы получать координаты цели в трехмерном пространстве дальность-азимут-высота. Тем не менее, в 1939 году в НИИ-9 были созданы экспериментальные зенитные радиоискатели Б-2 и Б-3 с дальностью действия 14 и 17,5 км соответственно. Серийное производство этих радаров должно было начаться 1 апреля 1941 года. В конце 1939 года был разработан радиодальномер "Стрелец" , который позволял обнаруживать самолеты на удалении до 20 км. Его развитием стал радиобнаружитель "Луна" , который состоял из азимутального обнаружителя "Мимас" и модифицированного дальномера "Стрелец". Эскизный проект был готов в начале 1941 года, но начавшаяся война и блокада Ленинграда не позволили проводить дальнейшие разработки в НИИ-9.

Разработки радиообнаружителей велись также в харьковском УФТИ , где была создана установка "Зенит" , работавшая на волнах длиной 64 см и при мощности 10-12 кВт имевшая дальность обнаружения до 30 км. В 1940 году в УФТИ была создана зенитная станция радиообнаружения "Рубин" , которая обладала повышенной точность определения координат. Серийное производство "Рубина" также не было начато из за начавшейся войны.

РЛС СССР

Наземные РЛС

РУС-1 "Ревень"

Передающая (слева) и приемная машины РУС-1 "Ревень"

В 1936 году работы по созданию радаров были сконцентрированы в Научном исследовательско-испытательном институте связи Красной Армии (НИИС КА), куда перешел работать освобожденный к тому времени Ощепков. Главной разработкой института совместно с ЛФТИ стала система радиообнаружения линейного типа для охраны государственных границ - система "Ревень" (РУС-1) . В основу системы была положена разработка ЛЭФИ "Рапид", испытанная в 1934 году. Система состояла из одной передающей машины и пары приемных, которе должны были располагаться на удалении 30-40 км от передающей. Передающая станция создавала в стороны приемных направленное излучение в виде сплошной завесы, при пересечении которой самолеты обнаруживались приемными станциями по биениям прямого и отраженного сигналов. В 1937-1938 годах система прошла успешные испытания и НИИС КА получил заказ на изготовление первой партии из 16 комплектов "Ревень". В сентябре 1939 года система "Ревень" была принята на вооружение войск ПВО под названием РУС-1. Первое боевое применение РУС-1 произошло в ходе советско-финской войны, когда станции были установлены для организации ПВО Ленинграда. Всего было выпущено 45 комплектов РУС-1, которые были размещены главным образом в Закавказье и на Дальнем Востоке.

РУС-2 "Редут"

Передающая (слева на шасси ГАЗ-ААА) и приемная машины РУС-2

В 1936 году в ЛФТИ по заданию НИИС КА начались работы по установке "Редут" . В отличии от РУС-1, новая установка должна была не просто выявлять факт наличия самолета, но и определять его азимут, скорость и дальность. Весной 1937 года опытный экземпляр установки обнаружил самолет на удалении 10 км, а через год, когда удалось создать более мощный передатчик, дальность обнаружения была доведена до 50 км. В 1939 году дальность обнаружения была доведена до 95 км. В 1939 году "Редут" был испытан в Севастополе и с его помощью удалось обнаруживать корабли на удалении до 25 км, но работа на берегу усложнялась высоким уровнем помех из за переотражений. 26 июля 1940 года "Редут" был принят на вооружение под наименованием РУС-2 . Как и большинство советских довоенных РЛС, РУС-2 выпускался в мобильном варианте и состоял из 3 фургонов, установленных на автомобильном шасси: электрогенератора и приемника, смонтированных на шасси ГАЗ-ААА и передатчика на шасси ЗиС-6. Приемная и передающая кабины были оснащены синхронизированным приводом вращения. В период 1940-1945 годов было выпущено более 600 станций РУС-2 различных модификаций.
Помимо автомобильной установки, выпускался также вариант РУС-2с "Пегматит" , размещенный на двух прицепах.
Из за дефицита автомобилей в 1940 году был разработан одноантенный вариант РУС-2 "Редут-41" , в котором передатчик и приемник помещались на общем шасси.
В 1943 году установки РУС-2М стали комплектоваться системой опознавания "свой-чужой". После модернизации РЛС получили обозначения П-1 , П-2 и П-2М соответсвенно.

"Река" и "Рассвет"

Начатые в 1939 году и не завершенные из за начала войны разработки ЛФТИ РЛС обнаружения ("Река" ) и наведения ("Рассвет" ). Кроме этих станций, планировалась разработка в 1942 году станции "Редут-Д" с дальностью обнаружения до 300 км.

П-3

в 1943 году была инициирована разработка станции раннего предупреждения и наведения перехватчиков П-3 . При мощности 100 Квт на волне 4,15 м новая станция должна была обеспечивать дальность обнаружения не менее 130 км, а дальность определения координат для наведения перехватчиков - не менее 70 км. В августе 1944 года станция П-3 успешно прошла испытания и передана в производство, при этом выпуск всех модификаций РУС-2 был прекращен.

Стационарные наземные РЛС

Памятник на месте размещения радиолокационного полигона в Тосково.

Устанавливался на самолёты Пе-2 , Пе-3 и Дуглас А-20 .

РЛС установили на самолёт Пе-2 и в июле 1942 года провели государственные испытания, которые показали возможность обнаружения самолёта типа бомбардировщик на расстоянии от 300 до 3500 м с точностью по угловым координатам ±5° при высоте полёта не ниже 2000 м. В НИИ радиопромышленности была изготовлена опытная партия из 15 станций, которые направили в войска для испытаний. В феврале - мае 1943 года под Ленинградом во 2-м гвардейском корпусе ПВО проведены официальные войсковые испытания (председатель комиссии - генерал-майор авиации Е. Е. Ерлыкин). По их результатам постановлением ГКО от 16 июня 1943 года БРЛС «Гнейс-2» была принята на вооружение. К концу 1944 года выпущено более 230 её комплектов .

В 1943 году был создан улучшенный вариант станции – «Гнейс-2М». На ней были применены новые антенны, позволяющие обнаруживать как самолёты, так и надводные корабли. Осенью 1943 года РЛС проходила испытания на Каспийском море , после чего была принята на вооружение и запущена в серийное производство .

Первые «Гнейс-2», установленные на Пе-2, были применены в боях под Москвой осенью 1942 года. В начале 1943 года часть самолётов применялась для борьбы с авиационным снабжением окружённых под Сталинградом германских подразделений. С февраля по май 1943 года самолёты с БРЛС применялись в системе ПВО. По штату каждому полку полагалось 32 самолёта и 39 экипажей, также в состав полка входила радиолокационная рота оснащённая РУС-2. С мая 1944 года подразделения дивизии стали поступать на фронт и использовались для охраны крупных транспортных узлов. Самолёты с РЛС «Гнейс-2» также применялись во время войны в минно-торпедных авиационных полках для обнаружения кораблей .

Помимо «Гнейс-2» собственного производства, СССР получал авиационные РЛС по договору ленд-лиза . США отправили союзникам по этому договору 54 486 авиационных РЛС, в основном для Великобритании. Из этого количества в Советский Союз было отправлено 370 станций двух типов: 320 – SCR-695 и 50 – SCR-718

Разработчик: ОКБ Петлякова
Страна: СССР
Первый полет: 1942 г.

в один раз, замечая за боевой работой наземной РЛС РУС-2 «Редут» под Ленинградом во время войны с белофиннами 1939-1940 годов, у начальника группы отделов разведслужб НИИ ВВС генерала С.А.Данилина, занимавшегося уже пара лет вопросами создания бортовых и аэродромных посадки самолётов и приборов вождения, зародилась идея об применении радиолокационных правил в бортовых устройствах ночного боя. С.А Данилин в середине 1940 года обсудил ее с ведущими инженерами собственных отделов.

Участники дискуссии выдвигали различные идеи создания устройств ночного боя. Одни предлагали применять инфракрасную технику, другие - эвукопеленгаторную аппаратуру с пьезо-кварцевым приемником, третьи (инженер Е.С.Штейн) - использование радиообнаружения. С.А.Данилин горячо поддержал окончательное предложение, предусматривавшее создание аппаратуры, аналогичной РЛС «Редут».

Эта наземная станция явилась прототипом бортовой самолетной техники радиообнаружения ВВС.

РЛС РУС-2 «Редут».

Участники заседания - от НИИ ВВС С.А.Данилин, Г.А.Угер (помощник Данилина) и Е.С.Штейн и от НИИ директор В.Ф.Захаров, основной инженер М.Е.Азбель, главы ведущих отделов А.Б.Слепушкин, А.А.Фин и др. - единодушно признали возможность создания самолетной РЛС. На том же заседании был рассмотрен вопрос о выборе диапазона волн для разработки.

От правильности выбора диапазона во многом зависели сроки и успех создания станции. Мнения разделились. Одна часть инженеров во главе с А.Б.Слепушкиным предлагали применять сантиметровые волны, потому, что они давали возможность создать аппаратуру с массой и меньшими габаритами и с большей точностью обнаружения. Для будущей станции А.Б.Слепушкин внес предложение применять созданные в НИИ-9 клистроны, имевшие мощность в постоянном режиме генерирования 18-20 Вт на волне 15-16 см.

Вторая часть инженеров во главе с А.А.Фином высказывались за метровый диапазон, как более освоенный индустрией и потому суливший намного меньшие трудности при разработке станции и при её серийном производстве. Одержала верх первая точка зрения, и ведущим инженером разработки был назначен А.Б.Слепушкин.

не меньше сложным и не терпящим отлагательств был вопрос о размещении аппаратуры на самолете. По прикидочному расчету набор станции с кабелями и источниками питания должен был составлять приблизительно около 500 кг. О размещении таковой аппаратуры на одноместном истребителе тогда не могло быть и речи.

Ответ этого вопроса нужно было искать совместно с инженерами-лётчиками и самолётостроителями-истребителями. И выход был отыскан. Летчик-испытатель НИИ ВВС Герой Советского Союза С.П.Супрун внес предложение разместить станцию не на одноместном истребителе, а на бомбардировщике Пе-2.

По окончании принятия ответа о самолете НИИ ВВС сформулировал тактико-технические требования на разработку бортовой станции:
- дальность обнаружения самолета 4-5 км;
- территория обнаружения в горизонтальной плоскости 120°, в вертикальной - порядка 90°.

В начале 1941 года НИИ радиопромышленности создал аванпроект и лабораторный макет станции называющиеся «Гнейс-1» на клистронах НИИ-9, трудившихся в импульсном режиме. Израсходовав имевшийся запас клистронов на опыты с макетом, А.Б.Слепушкин остался без генераторных ламп, а заказать новую партию в НИИ-9 выяснилось неосуществимым.

Началась Великая Отечественная война, НИИ-9 прекратил собственный существование, а университет-разработчик был эвакуирован на восток и в непростых условиях должен был развертывать собственную научно-производственную деятельность. Продолжать предстоящие работы над станцией в сантиметровом диапазоне не представлялось вероятным.

Тогда несколько инженеров во главе с А.А.Фином, выдвигавшая ранее идею применения метрового диапазона волн, учитывая сложившуюся обстановку, поставила вопрос о переводе разработки станции в метровый диапазон. Потому, что это предложение уже не являлось дискуссионным, управление университета, с согласия НИИ ВВС, его утвердило.

Разработку возглавил А.А.Фин, но через некое время, в связи с его назначением главным инженером университета, практическое управление перешло к инженеру В.В.Тихомирову, ранее участвовавшему в создании РЛС РУС-2с. Новый вариант станции был назван «Гнейс-2». В его разработке участвовали ведущие инженеры главных направлений радиолокационной техники университета К.В.Филатов, Р.С.Буданов, П.В.Подгорнов, А.Р.Вольперт, А.П.Крюков, В.А.Говядинов и др.

А.Б.Слепушкин создал к станции устройство индикации цели, по которому положение найденной 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 армейский инженер Е.С.Штейн.

Новый набор аппаратуры разрабатывали на лампах метрового диапазона, освоенных в серийном производстве.

Эвакуация заводов и институтов на восток создала громадные трудности в производстве и разработке самолетных РЛС «Гнейс-2». Для ускорения создания станции ее аппаратура изготовлялась по эскизным наброскам главных ее блоков и по неспециализированной принципиальной схеме. Без преувеличения возможно утверждать, что за войну НИИ не делал более сложной и тяжёлой разработки, потребовавшей огромных стремления создателей и творческих усилий к успешному завершению ее, дабы помогать Отчизне в борьбе е неприятелем.

В начале 1942 года первый экспериментальный пример РЛС «Гнейс-2», трудившийся на волне 1,5 м с мощностью излучения до 10 кВт, был установлен на двухместный самолет Пе-2 для летных заводских опробований. индикатор Гнейса и Органы «управления» разместили в кабине оператора радиолокатора (где прежде сидел навигатор), а часть блоков станции смонтировали в кабине стрелка-радиста.

Эти опробования были организованы так, дабы в ходе их проведения выяснить не только работоспособность примера, но и оценив возможности самолета-перехватчика, выработать способы его боевого применения. Пе-2 при опробованиях пилотировал майор А.Н.Доброславский. С «Гнейсом» трудились сами ведущие инженеры В.В.Тихомиров и Е.С.Штейн.

В качестве цели употреблялся самолет СБ.

В полетах сразу же выявилось подавление отраженных сигналов в ближайшей (мертвой) территории помехами собственного передатчика. Неприятность была в том, чтобы понижением помех передатчика уменьшить до предела мертвую территорию, зависящую от длительности импульса передатчика. Общими усилиями участников опробований удалось уменьшить влияние импульса передатчика на прием не сильный сигналов в ближней территории.

В мае 1942 года отдел авиационной индустрии ЦК ВКП(б) запрашивал НИИ ВВС о ходе заводских опробований РЛС «Гнейс-2», предлагая всемерно их форсировать. С.А.Данилин внес предложение начальнику летных опробований безотлагательно представить отчет о состоянии работы по прибору «Гнейс-2». Обнаружилась и еще одна особенность станции: для повышения сферы обзора ее антенное устройство имело весьма широкую диаграмму направленности.

Вследствие этого при полете на малых высотах обзорный экран всецело «забивался» отраженными от почвы сигналами. В случае если же самолет набирал высоту, то его станция не смогла обнаруживать цели, летевшие ниже и невидимые на фоне почвы. Минимальная высота, на которой исчезали неприятности, которые связаны с отражением от почвы, была порядка 2000 м.

Доводка оборудования проводилась круглосуточно, тут же на аэропорте. Устранялись отказы, опробовались антенны различных типов, вносились трансформации в конструкцию РЛС, разрешившие сократить «мертвую территорию» до 300 м (а после этого и до 100 м) и улучшить надежность станции. В июле 1942 года программа национальных опробований была выполнена. Главные результаты были, по тем временам, хорошими:
- дальность обнаружения самолета-бомбардировщика 3500 м;
- точность наведения по угловым координатам ±5°;
- минимальная высота полета при поиске соперника 2000 м.

Итоги опробований были признаны успешными, не смотря на то, что РЛС и нуждалась в совершенствовании: из 25 выполненных полетов в 5 случаях аппаратура «Гнейс-2» отказывала. Авиация ПВО нуждалась в новой технике (а в первой половине 40-ых годов двадцатого века в число клиентов вошли и ВВС ВМФ) и еще до конца опробований университет начал изготовление 15 предсерийных наборов станции, которыми были оборудованы самолеты Пе-2 и Пе-3. В конце 1942 года самолеты передали ПВО Москвы, а после этого пара автомобилей перебросили под Сталинград для борьбы с германскими транспортниками, снабжавшими окруженную армию Паулюса.

Официальные войсковые опробования Пе-2 с «Гнейс-2» были совершены в феврале-мае 1943 года под Ленинградом во 2-м гвардейском корпусе ПВО. При перехвате воздушных целей истребители наводились наземными РЛС дальнего обнаружения «Редут». Главой рабочей группы по проведению опробований был комкорп Герой Советского Союза генерал Е.Е.Ерлыкин, от разработчика в работе принимал участие В.В.Тихомиров и от НИИ ВВС - инженер Е.С.Штейн.

Параллельно длились опробования «Гнейса-2» на истребителе Пе-3 в НИИ ВВС, задачей которых была выработка рациональной тактики перехвата воздушных целей. Наведение на самолет соперника производилось в два этапа: на первом - по командам оператора наземной РАС «Пегматит» с дальностью действия 100 км, а на последнем - с применением бортовой станции. Совместная работа двух устройств исключалась из-за помех, создаваемых передатчиком «Гнейса».

От оператора «Пегматита» требовалось вывести «пешку» в заднюю полусферу неприятельского самолета на расстояние не более 3000-3500 м. Атака становилась самая вероятной, в случае если истребитель в момент захвата цели заходил ей строго в хвост, или летел под маленьким утлом к ее продольной оси. Конечно, обеспечение столь правильного выхода на цель с учетом несовершенства тогдашней аппаратуры было делом непростым, потребовало высокой согласованности и согласия между оператором наземной РАС и пилотом истребителя. Недаром в выводах по опробованиям записали: «…важное значение имеет уровень подготовки операторов наведения…»

16 июня 1943 года распоряжением ГКО станцию «Гнейс-2» приняли на вооружение, а НИИ радиопромышленности поручали изготовить многочисленную партию РЛС. Для этого университет со всем заделом аппаратуры был возвращен из эвакуации, а на базе НИИ ВВС бригада экспертов под управлением В.В.Тихомирова начала настройку и сборку станций.

Увидим, что приблизительно одновременно с этим В.В.Мигулиным и П.Н.Куксенко была создана и вторая самолетная РЛС типа ПНБ (прибор ночного боя). Она имела сходные с «Гнейс-2» чёрта, но, уступала ей в технологичности и не передавалась в серийное производство.

Модификация: Пе-2 «Гнейс»
Размах крыла, м: 17,13
Протяженность, м: 12,67
Высота, м: 3,93
Площадь крыла, м2: 40,80
Масса, кг
-безлюдного самолета: 5770
-взлетная: 7735
Горючее, л: 2200
Тип двигателя: 2 х ПД М-105Р
-мощность, л.с.: 2 х 1050
Большая скорость, км/ч
-у почвы: 454
-на высоте: 540
Практическая дальность, км: 2100
Практический потолок, м: 9500
Экипаж: 2
Оружие: двухпушечная установка ШВАК с боезапасом по 160 патронов на ствол и 2 х 12,7-мм пулемета УБС
Оборонительное оружие: один 12,7-мм пулемет УБТ и один 7,62-мм пулемета ШКАС
Бомбовая нагрузка: 2 х 250-кг под фюзеляжем и 2 х 100 под мотогондолами (в перегрузку до 700 кг бомб).

Ночной истребитель Пе-2 с РЛС «Гнейс-2».

Пе-3 с РЛС «Гнейс-2» в НИИ ВВС.

Бортовая РЛС «Гнейс-2».

Перечень источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Александр Медведь, Дмитрий Хазанов. Пикирующий бомбардировщик Пе-2.
М.М.Лобанов. Развитие советской радиолокационной техники. Гл. 3 Бортовые средства радиолокации.

РЛС «Гнейс-2» для ИА ПВО.
Время и Авиация. Александр Медведь, Виктор Марковский. Ночные «ерши».
Владимир Котельников. Эволюция Пе-2.

Звено Пе-2 — сброс по ведущему / тяжелый вылет

Тяжелый ночной истребитель Пе-2 «Гнейс».

Разработчик: ОКБ Петлякова
Страна: СССР
Первый полет: 1942 г.

Однажды, наблюдая за боевой работой наземной РЛС РУС-2 «Редут» под Ленинградом в период войны с белофиннами 1939-1940 годов, 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 года 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.

РЛС РУС-2 «Редут».

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 её 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 истребителе, а на бомбардировщике Пе-2 .

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 года 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 возможным.

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.

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. Новый комплект аппаратуры разрабатывали на лампах метрового диапазона, освоенных в серийном производстве.

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 года 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. Органы управления и индикатор «Гнейса» разместили в кабине оператора радиолокатора (где прежде сидел штурман), а часть блоков станции смонтировали в кабине стрелка-радиста. 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. Пе-2 при испытаниях пилотировал майор А.Н.Доброславский. С «Гнейсом» работали сами ведущие инженеры В.В.Тихомиров и Е.С.Штейн. В качестве цели использовался самолет СБ .

В полетах сразу же выявилось подавление отраженных сигналов в ближайшей (мертвой) зоне помехами собственного передатчика. 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 года 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». Обнаружилась и еще одна особенность станции: для увеличения сферы обзора ее антенное устройство имело очень широкую диаграмму направленности. В связи с этим при полете на малых высотах обзорный экран полностью «забивался» отраженными от земли сигналами. Если же самолет набирал высоту, то его станция оказалась не в состоянии обнаруживать цели, летевшие ниже и невидимые на фоне земли. Минимальная высота, на которой исчезали проблемы, связанные с отражением от земли, оказалась порядка 2000 м.

Доводка оборудования проводилась круглосуточно, тут же на аэродроме. Устранялись отказы, опробовались антенны разных типов, вносились изменения в конструкцию РЛС, позволившие сократить «мертвую зону» до 300 м (а затем и до 100 м) и улучшить надежность станции. В июле 1942 года программа государственных испытаний была выполнена. Основные результаты оказались, по тем временам, неплохими:
— дальность обнаружения самолета-бомбардировщика 3500 м;
— точность наведения по угловым координатам ±5°;
— минимальная высота полета при поиске противника 2000 м.

Итоги испытаний были признаны успешными, хотя РЛС и нуждалась в совершенствовании: из 25 выполненных полетов в 5 случаях аппаратура «Гнейс-2» отказывала. Авиация ПВО нуждалась в новой технике (а в 1943 году в число заказчиков вошли и ВВС ВМФ) и еще до конца испытаний институт начал изготовление 15 предсерийных комплектов станции, которыми были оборудованы самолеты Пе-2 и Пе-3 . В конце 1942 года самолеты передали ПВО Москвы, а затем несколько машин перебросили под Сталинград для борьбы с немецкими транспортниками, снабжавшими окруженную армию Паулюса.

Официальные войсковые испытания Пе-2 с «Гнейс-2» были проведены в феврале-мае 1943 года под Ленинградом во 2-м гвардейском корпусе ПВО. При перехвате воздушных целей истребители наводились наземными РЛС дальнего обнаружения «Редут». Председателем комиссии по проведению испытаний был командир корпуса Герой Советского Союза генерал-майор Е.Е.Ерлыкин, от разработчика в работе участвовал В.В.Тихомиров и от НИИ ВВС — инженер Е.С.Штейн.

Параллельно продолжались испытания «Гнейса-2» на истребителе Пе-3 в НИИ ВВС, задачей которых была выработка рациональной тактики перехвата воздушных целей. Наведение на самолет противника производилось в два этапа: на первом — по командам оператора наземной РАС «Пегматит» с дальностью действия 100 км, а на заключительном — с использованием бортовой станции. Совместная работа двух приборов исключалась из-за помех, создаваемых передатчиком «Гнейса». От оператора «Пегматита» требовалось вывести «пешку» в заднюю полусферу неприятельского самолета на дистанцию не более 3000-3500 м. Атака становилась наиболее вероятной, если истребитель в момент захвата цели заходил ей строго в хвост, либо летел под небольшим утлом к ее продольной оси. Естественно, обеспечение столь точного выхода на цель с учетом несовершенства тогдашней аппаратуры было делом непростым, требовало высокой согласованности и взаимопонимания между оператором наземной РАС и пилотом истребителя. Недаром в выводах по испытаниям записали: «…решающее значение имеет уровень подготовки операторов наведения…»

16 июня 1943 года постановлением ГКО станцию «Гнейс-2» приняли на вооружение, а НИИ радиопромышленности поручали изготовить большую партию РЛС. Для этого институт со всем заделом аппаратуры был возвращен из эвакуации, а на базе НИИ ВВС бригада специалистов под руководством В.В.Тихомирова начала сборку и настройку станций.

Заметим, что примерно в то же время В.В.Мигулиным и П.Н.Куксенко была создана и другая самолетная РЛС типа ПНБ (прибор ночного боя). Она имела сходные с «Гнейс-2» характеристики, однако, уступала ей в технологичности и не передавалась в серийное производство.

Модификация: Пе-2 «Гнейс»
Размах крыла, м: 17,13
Длина, м: 12,67
Высота, м: 3,93
Площадь крыла, м2: 40,80
Масса, кг
-пустого самолета: 5770
-взлетная: 7735
Топливо, л: 2200
Тип двигателя: 2 х ПД М-105Р
-мощность, л.с.: 2 х 1050
Максимальная скорость, км/ч
-у земли: 454
-на высоте: 540
Практическая дальность, км: 2100
Практический потолок, м: 9500
Экипаж: 2
Вооружение: двухпушечная установка ШВАК с боезапасом по 160 патронов на ствол и 2 х 12,7-мм пулемета УБС
Оборонительное вооружение: один 12,7-мм пулемет УБТ и один 7,62-мм пулемета ШКАС
Бомбовая нагрузка: 2 х 250-кг под фюзеляжем и 2 х 100 под мотогондолами (в перегрузку до 700 кг бомб). Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Александр Медведь, Дмитрий Хазанов. Пикирующий бомбардировщик Пе-2.
М.М.Лобанов. Развитие советской радиолокационной техники. Гл. 3 Бортовые средства радиолокации. РЛС «Гнейс-2» для ИА ПВО.
Авиация и Время. Александр Медведь, Виктор Марковский. Ночные «ерши».
Владимир Котельников. Эволюция Пе-2.

По оценкам НИИ радиопромышленности, выполненным в 1940 г., авиационный радиолокатор, созданный на основе технологии того периода времени, вместе с источниками питания и кабелями должен был веситьне менее 500 кг. Размещение такой массивной аппаратуры на одноместном истребителе представлялось явно невозможным. К тому же работа станции требовала непрерывного обслуживания (при тогдашнем уровне радиотехники об автоматизации и речи не могло идти), которое отвлекало бы летчика от пилотирования.

Выход напрашивался сам собой - установка бортовой РЛС могла быть реализована только на многоместном самолете. По предложению летчика-испытателя НИИ ВВС С.П. Супруна в качестве носителя решили использовать самолет Пе-2.

В начале 1941 г. в НИИ радиопромышленности построили действующий макет станции, получившей название «Гнейс-1». Первая авиационная бортовая РЛС, естественно, оказалась весьма несовершенной. К тому же при экспериментах израсходовали весь запас генераторных ламп-клистронов сантиметрового диапазона - «сердца» будущей РЛС, а заказать новые было уже негде. Началась война, многие предприятия электро- и радиопромышленности пришлось эвакуировать на Восток, и в их числе оказался разработавший лампы НИИ-9. Его оборудование и специалисты оказались разбросаны по разным заводам, а сам НИИ-9 фактически прекратил существование. Эвакуировали в Свердловск и НИИ радиопромышленности. На новом месте пришлось заново восстанавливать лабораторную и испытательную базу.

Новый комплект аппаратуры разрабатывали на лампах метрового диапазона, освоенных в серийном производстве. Создание этого варианта станции, названного «Гнейс-2», возглавил В.В. Тихомиров. Устройство индикации цели на основе электронно-лучевой трубки, позволявшее наглядно определить расстояние до цели и ее положение в пространстве, разрабатывали А.Б. Слепушкин и Р.С. Буданов. От НИИ ВВС работы курировал военный инженер Е.С. Штейн

Для ускорения работы изготовление аппаратуры вели, не дожидаясь полного выпуска документации. Монтаж производили по эскизным наброскам и принципиальной схеме, на ходу внося изменения и избавляясь от дефектов. К концу 1941 г. первый «летный» образец РЛС «Гнейс-2» с мощностью излучения 10 кВт, работавший на волне 1,5 м, был собран.

В январе 1942 г. на аэродроме под Свердловском, куда перебазировали НИИ ВВС, станцию смонтировали на самолете Пе-2. Вскоре начались испытания. Заметим, что органы управления и индикатор «Гнейса» разместили в кабине оператора радиолокатора (где прежде сидел штурман), а часть блоков станции смонтировали в кабине стрелка-радиста. Самолет стал двухместным, что негативно сказалось на его боевых возможностях. Параллельно с оценкой работоспособности РЛС, являвшейся, по сути, экспериментальным образцом, отрабатывались методика и тактика боевого применения радиолокационного истребителя. Пе-2 при испытаниях пилотировал майор А.Н. Доброславский. С «Гнейсом» работали сами ведущие инженеры В.В. Тихомиров и Е.С. Штейн. В качестве цели использовался самолет СБ.

В первых же полетах выяснилось, что станция имеет большую «мертвую зону» вблизи от самолета, в которой отраженные от цели сигналы подавляются собственными помехами передатчика. Обнаружилась и еще одна особенность станции: для увеличения сферы обзора ее антенное устройство имело очень широкую диаграмму направленности. В связи с этим при полете на малых высотах обзорный экран полностью «забивался» отраженными от земли сигналами. Если же самолет набирал высоту, то его станция оказалась не в состоянии обнаруживать цели, летевшие ниже и невидимые на фоне земли. Минимальная высота, на которой исчезали проблемы, связанные с отражением от земли, оказалась порядка 2000 м.

дальность обнаружения самолета-бомбардировщика 3500 м;
точность выхода на цель 5 °;
минимальная высота полета при поиске противника 2000 м.

Итоги испытаний были признаны успешными, хотя РЛС и нуждалась в совершенствовании: из 25 выполненных полетов в 5 случаях аппаратура «Гнейс-2» отказывала. Авиация ПВО нуждалась в новой технике (а в 1943 г. в число заказчиков вошли и ВВС ВМФ), и еще до конца испытаний институт начал изготовление 15 предсерийных комплектов станции, которыми были оборудованы самолеты Пе-2 и Пе-3. В конце 1942 г. самолеты передали ПВО Москвы, а затем несколько машин перебросили под Сталинград для борьбы с немецкими транспортниками, снабжавшими окруженную армию Паулюса.

Официальные войсковые испытания Пе-2 с «Гнейс-2» были проведены в феврале-мае 1943 г. под Ленинградом во 2-м гвардейском корпусе ПВО. При перехвате воздушных целей истребители наводились наземными РЛС дальнего обнаружения «Редут». Председателем комиссии по проведению испытаний был командир корпуса Герой Советского Союза генерал-майор Е.Е. Ерлыкин, от разработчика в работе участвовал В.В. Тихомиров и от НИИ ВВС - инженер Е.С. Штейн.

Параллельно продолжались испытания «Гнейса-2» на истребителе Пе-3 в НИИ ВВС, задачей которых была выработка рациональной тактики перехвата воздушных целей. Наведение на самолет противника производилось в два этапа: на первом - по командам оператора наземной РАС «Пегматит» с дальностью действия 100 км, а на заключительном - с использованием бортовой станции. Совместная работа двух приборов исключалась из-за помех, создаваемых передатчиком «Гнейса». От оператора «Пегматита» требовалось вывести «пешку» в заднюю полусферу неприятельского самолета на дистанцию не более 3000-3500 м. Атака становилась наиболее вероятной, если истребитель в момент захвата цели заходил ей строго в хвост, либо летел под небольшим утлом к ее продольной оси. Естественно, обеспечение столь точного выхода на цель с учетом несовершенства тогдашней аппаратуры было делом непростым, требовало высокой согласованности и взаимопонимания между оператором наземной РАС и пилотом истребителя. Недаром в выводах по испытаниям записали: «решающее значение имеет уровень подготовки операторов наведения...»

16 июня 1943 г. постановлением ГКО станцию «Гнейс-2» приняли на вооружение, а НИИ радиопромышленности поручали изготовить большую партию РАС. Для этого институт со всем заделом аппаратуры был возвращен из эвакуации, а на базе НИИ ВВС бригада специалистов под руководством В.В. Тихомирова начала сборку и настройку станций.

Заметим, что примерно в то же время В.В. Мигулиным и П.Н. Куксенко была создана и другая самолетная РАС типа ПНБ (прибор ночного боя). Она имела сходные с «Гнейс-2» характеристики, однако, уступала ей в технологичности и не передавалась в серийное производство.

ЛТХ:

Модификация	Пе-2 Гнейс
Размах крыла, м	17.13
Длина, м	12.67
Высота, м	3.93
Площадь крыла, м2	40.80
Масса, кг
пустого самолета	5770
взлетная	7735
Топливо, л	2200
Тип двигателя	2 ПД М-105Р
Мощность, л.с.	2 х 1050
Максимальная скорость, км/ч
у земли	454
на высоте	540
Практическая дальность, км	2100
Практический потолок, м	9500
Экипаж	2
Вооружение:	двухпушечная установка ШВАК с боезапасом по 160 патронов на ствол и 2 12.7-мм пулемета УБС оборонительное вооружение: один 12.7-мм пулемет БТ и один 7.62-мм пулемета ШКАС Бомбовая нагрузка - 2 х 250-кг под фюзеляжем и 2х100 под мотогондолами (в перегрузку до 700 кг бомб)

Доп. информация: