Что такое рлс олс
Авиация России
Гражданская авиация, пассажирские и боевые самолеты и вертолеты России, новости и история российской и советской авиации.
Современная оптико-локационная станция увидит даже «невидимку»
Любители «Звёздных войн» наверняка помнят, насколько полезным в воздушно-космических боях знаменитой саги оказался робот R2-D2. Вращая полусферой своей усыпанной оптикой головы, торчащей из фюзеляжа старфайтера, робот-свистун контролировал окружающее пространство, вовремя предупреждая Люка Скайуокера о грозящей опасности.
Можно себе представить ужас западных военных экспертов, когда в начале 1980-х годов на первых фотографиях совершенно секретных в то время советских истребителей МиГ-29 и Су-27 они обнаружили нечто, напоминающее голову астромеханического дроида из «Звёздных войн». Оптико-локационная станция (ОЛС), введённая в основной контур управления вооружением, на советских самолётах появилась впервые в мире. А сегодня без этого устройства не обходится ни один современный истребитель, вертолёт, танк или корабль.
Основным производителем подобных устройств в России является холдинг «Швабе», объединивший оптическую промышленность страны и названный в честь купца Федора Швабе, основателя отечественного оптического производства. Футуристическую продукцию предприятий, входящих в холдинг, в изобилии можно увидеть на авиасалонах «МАКС». Что только не выпускает «Швабе»: от огромных зеркал для крупнейших телескопов мира до объективов для разведывательных спутников, от электронных микроскопов до оборудования для родильных домов.
Таким образом, для прицеливания не надо было разворачивать весь самолёт перед пуском, достаточно было поворота головы. Впервые в мире система нашлемного целеуказания «Щель-3УМ», сопряжённая с оптико-локационными станциями, была создана в СССР в начале 1980-х годов для истребителей четвёртого поколения МиГ-29 и Су-27. И вот тогда западные военные эксперты забеспокоились.
Разработчики основных американских истребителей F-15 и F-16 делали ставку на поражение противника со средних и дальних дистанций. В столкновениях со слабым противником такой подход вполне себя оправдывал. Однако моделирование воздушных боев с равными по возможностям истребителями показало, что схватка с большой вероятностью заканчивается ближним боем, пресловутой «собачей схваткой». И здесь наличие «третьего глаза» ОЛС, установленной рядом с фонарем кабины лётчика, давало нашим самолётам явное превосходство. Кстати, рядом с фонарем кабины ОЛС размещают именно для удобства применения в ближнем манёвренном бою. В условиях, когда бойцы активно перемещаются друг относительно друга, очень важно максимально сблизить точку зрения ОЛС и лётчика.
Опасения экспертов окончательно подтвердились в середине 1990-х после серии учебных боёв между американскими истребителями F-16 новейшей модификации с не самыми свежими Миг-29А, доставшимися ВВС Германии в наследство от ГДР. Эксперты заговорили о том, что Запад отстал от России в этой области на 20 лет. В совместных учениях в 2005–2006 годах индийские Су-30К, оснащенные ОЛС, сбивали и F-15, и французские «Миражи-2000», а схватку с сингапурскими F-16С выиграли со счётом 10:0.
Аналога этой системы до сих пор нет даже на американском истребителе пятого поколения F-22. Лишь на самых современных западных образцах вроде F-35 появились интегрированные в планер ОЛС. Между тем наши специалисты прошедшие 20 лет тоже не сидели сложа руки, и не далее как в 2015 году появилось новое поколение ОЛС для модифицированных МиГ-29 и Су-27. Это всевидящее око позволит нашим воздушным бойцам на равных бороться даже с американскими «невидимками» F-22 и F-35. На экранах радаров истребители пятого поколения и в самом деле кажутся объектами размером с футбольный мяч, но в оптическом диапазоне их габариты остаются прежними. Современные отечественные ОЛС способны зафиксировать «невидимку» на расстоянии до 90 км в задней и до 30–40 км в передней полусфере. Лазерный дальномер измеряет расстояние до воздушной цели в диапазоне до 20 км, а до наземной — до 30 км с точностью до 5 м. Однако атакующий самолёт может не излучать вовсе никакого сигнала, по которому его можно обнаружить. Именно оптико-локационные станции, скорее всего, станут средством первого контакта с самолётами противника, изготовленными по технологии «стелс». И это как раз та область, в которой отечественная промышленность имеет определенное превосходство. Во многом это заслуга предприятий, входящих в холдинг «Швабе».
Разрабатывает холдинг «зрение» и для российского истребителя пятого поколения Т-50. О его «остроте» пока можно только догадываться.
«Мозг» самолета: этапы создания
Отечественные конструкторы сумели завоевать лидерство в области интегрированных систем управления вооружением истребителей, опередив своих зарубежных коллег более чем на 20 лет. С чего начиналась разработка таких комплексов и какие предприятия трудились над их созданием?
«Мозгом» самолета несколько десятков лет считали бортовую радиолокационную станцию (БРЛС), а с 1970-х годов к ней добавилась оптико-локационная (ОЛС). Сегодня на каждом современном боевом самолете действует единый «мозг» – радиолокационная и оптико-локационная системы, интегрированные в один комплекс.
Как создавались отечественные ОЛС
Начиная со второй половины 1940-х годов, бортовые радиолокационные станции стали основной прицельной системой самолетов-истребителей как за рубежом, так и в СССР. Но в 1970-х, благодаря прогрессу в развитии оптических и лазерных технологий, в состав СУВ отечественных истребителей четвертого поколения МиГ-29 и Су-27 были включены оптико-локационные станции (ОЛС).
Еще в рамках ОКР по перехватчику МиГ-31 была задана проработка лазерного дальномера для обеспечения высокой точности стрельбы по воздушным целям из пушки. Разработчиком этого дальномера «Кит-П» был определен НИИ-17 МРП. Специалисты быстро поняли, что обеспечить попадание луча лазера на воздушную цель в динамично меняющихся условиях относительного расположения цель-истребитель нереально. Было найдено техническое решение – обеспечить слежение за целью по углам инфракрасной системой и измерять дальность лазерной системой с их интеграцией на единой оптической оси. Макет такой интегрированной ИК-лазерной ОЛС был разработан и показал свою работоспособность на лабораторном стенде. Но для «трехмахового» МиГ-31 такая ОЛС была явно избыточной, и от ее использования отказались.
В связи с сосредоточением лазерно-оптической авиационной тематики в МОП, дальнейшая работа по ОЛС интегрированного класса была продолжена в ЦКБ «Геофизика», где впервые в мировой практике были созданы ОЛС для истребителей четвертого поколения:
– квантовая оптико-локационная станция КОЛС, входящая в состав СУВ-29 истребителя МиГ-29;
– оптико-локационная станция ОЛС-27, входящая в состав СУВ-27 истребителя Су-27.
В отличие от первых теплопеленгаторов типа ТП-23 для МиГ-23 и 8ТК для МиГ-31, установленных в нижней части фюзеляжа практически под обтекателем БРЛС, КОЛС на МиГ-29 и ОЛС на Су-27 установили перед фонарем кабины летчика, что было связано с их преимущественным использованием в режимах ближнего маневренного боя с максимальным согласованием по полям обзора с полем обзора летчика.
На МиГ-29 КОЛС была установлена со смещением вправо от осевой линии. Такое место ей отвели летчики-испытатели, посчитавшие этот вариант наиболее приемлемым с точки зрения незатенения левого сектора обзора ВПП при заходе на посадку.
На Су-27 ОЛС-27 (36Ш) была сначала установлена прямо по оси перед фонарем кабины, но впоследствии «перекочевала» вправо от диаметральной плоскости.
Как показали выполненные в ГосНИИАС оценки, такое расположение блистера ОЛС значительно уменьшало зону обзора «вперед-вниз» и снижало эффективность стрельбы из пушки по воздушной цели и применения неуправляемого вооружения по наземной цели.
Такое «правосмещенное» размещение блистеров ОЛС сохранилось на всех последующих модификациях МиГ-29 и Су-27.
В ОКБ имени А.И. Микояна была разработана идеология построения СУВ-29 из двух комплексов – радиолокационного прицельного комплекса РЛПК и оптикоэлектронного прицельно-навигационного комплекса ОЭПрНК.
За СУВ-29 в целом отвечал НИИ радиостроения (ныне – корпорация «Фазотрон-НИИР»). Структурно СУВ-29 состояла из двух прицельных комплексов – самого локатора, а точнее – РЛПК Н019, и ОЭПрНК-29, который создавался в Ленинградском ОКБ «Электроавтоматика».
На истребителе Су-27 система управления вооружением СУВ-27 создавалась как единый прицельный радиолокационный и оптико-локационный комплекс, в который помимо, собственно, БРЛС Н001 разработки НИИ приборостроения (ныне – НИИП имени В.В. Тихомирова) вошли ОЭПС-27 в составе ОЛС-27 (36Ш) и НСЦ «Щель-ЗУМ», СУО (ОКБ «Авиаавтоматика») и система индикации «Нарцисс» (ОКБ «Электроавтоматика»).
Вычислительная система СУВ-27 строилась на базе двух БЦВМ типа Ц-100, при этом ОЛС и НСЦ замыкались на один вычислитель СЦВ-2.
БЦВМ типа Ц-100 (НИИЦЭВТ) модифицировалась с последовательным наращиванием объема памяти (16, 32,64 кбайта) как в СУВ-27, так и в СУВ-29.
Если РЛПК Н019 и Н011 являлись законченными радиолокационными прицельными комплексами, в которых на основе данных собственных БРЛС решались задачи определения составляющих вектора скорости воздушной цели и вектора дальности до нее, наведения истребителя на цель и применения управляемых ракет (УР) с радиолокационными и ИК-системами наведения, то КОЛС 13С и ОЛС-27 являлись только датчиками информации об обнаруженных и сопровождаемых целях, и последующая обработка этой информации осуществлялась в БЦВМ СУВ-29 и СУВ-27.
Задача построения функционально законченных оптико-локационных прицельных каналов в СУВ-29 и СУВ-27 на основе КОЛС и ОЛС была поручена ГосНИИАС.
Во взаимодействии с ОКБ имени А.И. Микояна, ОКБ имени П.О. Сухого, НИИР, НИИП, Ленинградским ОКБ «Электроавтоматика», ЦКБ «Геофизика» в ГосНИИАС были разработаны:
– алгоритмическое математическое обеспечение прицельных задач на основе оптико-локационной информации;
– функциональное программное обеспечение (ФПО) БЦВМ типа Ц-100 ОЭПрНК-29 СУВ-29 и СЦВ-2 СУВ-27.
Были созданы, отработаны на КПМ-2900 и КПМ-2700 и в летных испытаниях последовательно несколько редакций ФПО БЦВМ ОЭПрНК-29 и ФПО БЦВМ СЦВ-2 с последовательным наращиванием функциональных возможностей системы. Упомянутое ФПО решает задачи:
– управления КОЛС и ОЛС на этапах обнаружения и сопровождения воздушной цели;
– обработки информации КОЛС и ОЛС и оценки вектора фазовых координат воздушной цели (в том числе перегрузки);
– формирования управляющих команд наведения на воздушную цель;
– определения возможных и разрешенных зон пуска УР с ИК-головками самонаведения Р-27Т/27ЭТ.Р-60 иР-73;
– прицельной стрельбы из пушки по воздушной цели, как с использованием информации КОЛС и ОЛС, так и при отсутствии этой информации;
– применения неуправляемого вооружения (пушка, НАР, АБ) по наземным целям, как с использованием дальности от КОЛС и ОЛС до точки прицеливания, так и без ее использования.
Перечисленные выше задачи с использованием оптико-локационных систем были впервые в мировой практике реализованы в составе СУВ-29 и СУВ-27. Целый ряд задач оказался принципиально новым, и решение этих задач стало возможным на основе высокого научно-инженерного потенциала ГосНИИАС, накопленного в предшествовавших работах по СУВ самолетов МиГ-25П и МиГ-23.
Активную поддержку работам по созданию ФПО СУВ-29, и в том числе ОПрНК-29, оказывал главный конструктор МиГ-29 М.Р. Вальденберг, вникавший во все тонкости построения режимов.
Как работали над этим вопросом за рубежом
Первые оптико-локационные системы появились на истребителях F-4, F-101, F-102, и применялись они аналогично отечественным теплопеленгаторам ТП-23 (МиГ-23) и 8ТК (МиГ-31), только как вспомогательные по отношению к БРЛС средства обнаружения воздушных целей.
На тактических зарубежных истребителях третьего и четвертого поколений широко применялись только контейнерные оптико-локационные системы для действий по наземным целям.
На истребителях-перехватчиках ВМС США F-14D в середине 1990-х годов была установлена система AN/AAS-42 с ИК- и ТВ-каналами.
И только в начале 2000-х годов начинают появляться интегрированные в конструкцию самолета оптико-локационные системы воздушного боя (система OSF на истребителе Rafale, Pirate на истребителе Typhoon, EOTS на истребителе F-35).
Таким образом, очевидно, что именно наша страна обладает приоритетом в области создания интегрированных (БРЛС+ОЛС+НСЦ) систем управления вооружением истребителей (МиГ-29, Су-27), опередив подобные зарубежные системы более чем на 20 лет.
Павел Позняков, первый заместитель генерального директора ФГУП «ГосНИИАС», доктор технических наук. Сергей Титков, начальник отделения ФГУП «ГосНИИАС», кандидат технических наук.
События, связанные с этим
Молодые авиастроители примут участие в форуме «Инженеры будущего»
ОПК создаст передовой комплекс связи для ПАК ДА
«Мозг» самолета: этапы создания
Николай Поликарпов – «король истребителей»
Юрий Маевский: Наши системы должны быть закрытыми и безотказными
Оптические «глаза» истребителей
Многолетний спор о том, где размещать прицельные комплексы на ударных самолетах, конца, похоже, не имеет
Дискуссия о необходимости подвесных прицельных контейнеров для истребителей и истребителей-бомбардировщиков ВВС России началась давно и продолжается по сей день. Сложилась парадоксальная ситуация, когда на Су-34 комплекс «Платан» спрятан в фюзеляже машины, а на Су-35 он будет установлен в подвесном контейнере.
Оптические «глаза» истребителей
Нужен ли вообще подвесной контейнер?
На фоне триумфального шествия подвесных прицельных контейнеров по авиационным паркам стран мира в России спор о их необходимости продолжается до сих пор. Военно-воздушные силы России так и не определились, нужны ли им ударные машины с ППК или лучше с такими же комплексами, но установленными непосредственно на самолете.
Главные аргументы противников ППК сводятся к следующим утверждениям.
По словам собеседника издания, приемлемы только два варианта – когда прицельный комплекс установлен в самом самолете, как это уже сделано на истребителе-бомбардировщике Су-34, либо когда ППК при необходимости выдвигается перед нанесением удара по цели из корпуса самолета. В этом случае, по мнению собеседника, ухудшение аэродинамики ударной машины будет кратковременным и минимальным.
«Посмотрите на новейший американский истребитель пятого поколения F-35. У него в носу установлены в специальном контейнере и оптико-электронный комплекс, и тепловизор, и лазер для подсветки целей. Правда, не совсем понятно, выдвигается этот контейнер либо установлен неподвижно. Но все равно его размещение и габариты не идут ни в какое сравнение с LANTIRN и Sniper-XR», – утверждает руководитель предприятия.
Для созданного по технологии «Стелс» Lightning-2 установка подвесного прицельного контейнера ухудшит не только аэродинамику, но и его радиолокационную незаметность.
«Реализованное на Су-34 техническое решение по установке прицельного комплекса «Платан» сейчас наиболее оптимальное из того, что предложили авиастроители. В дальнейшем эти наработки будут использоваться на самолете Т-50», – подытожил собеседник «Военно-промышленного курьера».
В то же время такую позицию по использованию подвесных контейнеров поддерживают не все авиационные специалисты.
«При обтекании контейнера возникнут ударные волны, возможно, появится увод из-за несимметрично расположенной нагрузки. Но все это компенсируется вводом поправок в систему управления самолетом. Достаточно выполнить пару полетов с ППК, чтобы получить необходимый для этого эмпирический материал. У современных истребителей такая тяговооруженность, что с ней и табуретка полетит. Поэтому каких-то значительных проблем, потери скорости при пилотировании самолета с контейнером не возникнет», – подчеркнул сотрудник ЦАГИ.
Поддерживают своего коллегу из ЦАГИ и инженеры-авиастроители, участвующие в разработке перспективных образцов авиационной техники. «Я скажу так – все зависит от того, как создавался самолет. К примеру, на штурмовике Су-25 его разработчики экспериментировали с большим количеством подвесных контейнеров. Подвешивалась тепловизионная станция, контейнеры «Копье» и «Кинжал» с радиолокационными станциями. Никаких проблем с аэродинамикой самолета ни разу не возникало», – рассказал корреспонденту «ВПК» инженер-авиастроитель, участвующий в работах.
По словам собеседника, главная проблема Су-25 – в отсутствии подфюзеляжной точки подвески. Правда, в настоящее время этот недостаток устраняется.
«Сейчас идут эксперименты по установке контейнера с подвесным радиолокатором. На Су-25 в носовой части устанавливается лазерная станция «Клен». Места для установки вместо нее новых оптических, тепловизионных и лазерных систем достаточно, нет проблем и с их подключением и электропитанием. Поэтому радиолокатор будет стоять в контейнере под фюзеляжем, а прицельное оборудование традиционно в носу», – заключил инженер-авиастроитель.
«До конца года на испытания выйдет Су-35 с подвесным прицельным контейнером КОЭП российской разработки. Он будет крепиться под одним из подфюзеляжных узлов подвески. Подобная конструкция сейчас внедряется и на самолетах Миг-29. Правда, из-за меньших по сравнению с самолетами семейства Су-27 габаритов и узлов подвески на «двадцать девятых» прицельный комплекс будет устанавливаться не под фюзеляжем или крылом, а в конформном контейнере», – полагает компетентный офицер Военно-воздушных сил.
По словам собеседника «ВПК», проведенные испытания показывают, что на некоторых режимах полета ППК создают аэродинамическое сопротивление и потерю скорости, но эти показатели достаточно малы и практически не ощущаются пилотами.
«Контейнер – это максимум 200 килограммов веса. Сравните с массой обычных средств авиационного поражения, например с 500-килограммовыми бомбами КАБ-500. А ведь есть еще и КАБ-1500. Так что все эти проблемы с возрастающим сопротивлением, потерей скорости, невозможностью выполнять полет в режиме огибания рельефа местности с подвешенным контейнером, на мой взгляд, надуманные», – заявил собеседник «ВПК».
Правда, все защитники и противники подвесных контейнеров сходятся в одном – для перспективного Т-50 нужно внедрять прицельный комплекс, аналогичный установленному на американском F-35. Иначе не может быть и речи о реализации на ПАК ФА радиоэлектронной незаметности. Но сейчас авиационный парк ВВС России состоит из штурмовиков Су-25, истребителей Су-27, Миг-29, Су-30 и Су-35 и истребителей-бомбардировщиков Су-34, созданных не по технологии «Стелс», поэтому проблема с радиолокационной незаметностью для них в отличие от Т-50 неприоритетная, зато установка интегрированных в конструкцию самолета прицельных комплексов требует значительной переделки машин.
«Мерседес» на фоне «Запорожца»
«Сравнивать прицельный комплекс «Платан», установленный на Су-34, с американским Sniper-XR вообще нельзя. Это все равно, что сравнивать «горбатый» «Запорожец» с новеньким «Мерседесом». Но «горбатый» в отличие от «Платана» иногда работает», – подчеркнул опытный инженер-авиастроитель.
О проблемах с прицельным комплексом новейшего истребителя-бомбардировщика Су-34, недавно принятого на вооружение Военно-воздушных сил России, газета «ВПК» уже писала. Прекрасно понимают эти проблемы и в Минобороны. Но если в случае с использованием ППК можно было просто поменять контейнер на более совершенный, как поступили американские ВВС, сменив LANTIRN на Sniper-XR, то для стационарного «Платана» на Су-34 придется вносить изменения в конструкцию фюзеляжа самолета.
«Конечно, место для установки нового оборудования на Су-34 есть. Но придется заново обеспечивать электропитание, подключение. Менять конструкцию, проводить прочностные испытания. Есть вероятность, что придется и продуть. Вроде бы все просто, но это время и деньги», – пояснил корреспонденту «ВПК» инженер-авиастроитель.
Можно возразить, что разработчики Су-25 также предпочли оставить оптико-электронную систему, тепловизор и лазерный дальномер в носовой части на месте старого «Клена». Но в случае с Су-34 придется переделывать выдвигающуюся из нижней части фюзеляжа подвижную часть «Платана». Менять не только сам комплекс, его узлы и механизмы, но и часть фюзеляжа. Расположенный между воздухозаборниками «Платан» имеет ограниченные углы обзора по сравнению с подвешенным на специальном пилоне Sniper-XR, что очень хорошо видно, если сравнить фотографии Су-34 и F-15. Поэтому если у иностранных покупателей появится желание поставить новый прицел, придется открывать опытно-конструкторскую работу, проводить доработки, исследования и т. д.
«В современном мире заказчики покупают по сути не самолет под ключ, а платформу, которую можно потом в течение жизненного цикла усовершенствовать за счет различных систем и необязательно предложенных самим производителем самолета. К примеру, ВВС Индии используют для Су-30 МКИ американские прицельные контейнеры LANTIRN. Поэтому самолет, который для внедрения выбранных заказчиком комплексов требует внесения изменений в конструкцию и переделку проекта, вряд ли будет пользоваться большим экспортным спросом. Вариантов два – либо делать самолет, не требующий переработки проекта, либо ставить такую прицельную систему, которая не потеряет своей актуальности на весь срок службы машины. Но, как мы понимаем, второй вариант в современном мире высоких технологий вообще нереализуем. Поэтому в мире такой высокий спрос на ППК», – считает главный редактор журнала «Экспорт вооружения» Андрей Фролов.
Но не надо считать, что такая ситуация сложилась только по вине авиастроителей. Во многом виноваты и предприятия, отвечающие за разработку и производство оптико-электронных систем. «Уральский оптико-механический завод (УОМЗ) с 1998 года вел разработку прицельного контейнера «Сапсан». Его делали и для Минобороны, и для экспортных поставок не только в комплекте с отечественной авиатехникой, но и отдельно. Контейнер гордо возили по выставкам. Но увы, ни мы, ни ВВС России «Сапсан» в рабочем состоянии так и не увидели», – рассказал корреспонденту «ВПК» инженер-авиастроитель, участвующий в разработках перспективной авиационной техники.
В 2010 году УОМЗ судился со своими бывшими работниками из-за разногласий по поводу патентования узлов и агрегатов, входивших в состав контейнера. Речь шла о шаровой опоре, которая позволяет компактно размещать приборы на авиационной подвеске. В ходе судебного разбирательства, по сообщению ряда СМИ, руководство УОМЗ в своем официальном отзыве на иск заявило, что никогда не производило прибора «Сапсан», что не существует действующих образцов такого прибора и не проводились его испытания. Согласно заявлению представителей УОМЗ на данный момент изготовлен только макет прибора, который не является функционирующей моделью.
Как на самом деле складывалась ситуация с «Сапсаном», до сих пор неизвестно. Но фактически отечественные прицельные контейнеры авиационные разработчики получили совсем недавно.
«Сейчас рабочий прицельный контейнер у нас уже есть. Но в 2000-х годах многие иностранные заказчики российской авиационной техники требовали такие устройства, а их, увы, не было», – пожаловался инженер-авиастроитель.
Заблудились в трех соснах
История внедрения подвесных прицельных контейнеров на российскую авиационную технику удивительна. Здесь и фундаментальные разногласия между военными и разработчиками авиационной техники, причем не только по техническим вопросам, но и по применению ППК в современных войнах и военных конфликтах, и таинственная история так и не появившегося «Сапсана». Принятие на вооружение Су-34 с интегрированным «Платаном». Экспортные поставки Су-30 для ВВС Индии, Индонезии, Китая с иностранными прицельными контейнерами. Плюс ко всему работы по созданию самолета пятого поколения. При всей нелепости ситуации разработчики авиационной техники, в частности конструкторы Су-25, Су-30 и Су-35, понимают, какой машина должна быть в современном мире, чтобы не только удовлетворять требованиям ВВС России, но и привлекать иностранных заказчиков. Вроде бы появился и достойный отечественный ППК. Остается надеяться, что враждующие стороны в лице апологетов и противников подвесных прицельных контейнеров примирятся и найдут разумный компромисс, а Военно-воздушные силы России получат действительно универсальные и высокотехнологичные боевые машины. Ведь не всегда российское авиастроение шло только по своему уникальному пути, может быть, иногда имеет смысл оглянуться и на иностранный опыт?