Как создатели отечественных систем опередили зарубежных коллег
Этапы разработки «мозга» самолета На протяжении 30 лет «мозгом» самолета считалась бортовая радиолокационная станция. В 1970-е к ней добавилась оптико-локационная. Таким образом, каждый современный боевой самолет оснащен «двуполушарным мозгом» – радиолокационной и оптико-локационной системами, интегрированными в единый комплекс. Начиная со второй половины 1940-х годов, бортовые радиолокационные станции (БРЛС) 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). Как создавались ОЛС для МиГ-29 и Су-27 Задача разработать лазерный дальномер для обеспечения высокой точности стрельбы по воздушным целям из пушки была поставлена еще в рамках ОКР по перехватчику МиГ-31. Созданием дальномера «Кит-П» занялся 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. РЛС и ОЛС: история интеграции РЛС и ОЛС: история интеграции 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». В свою очередь, в состав ОЭПрНК-29 входят бортовая ЦВМ типа Ц-100, оптико-электронная поисковая система ОЭПС-29 (23С) в составе КОЛС 13С и нашлемная система целеуказания «Щель-ЗУМ», разрабатывавшаяся заводом «Арсенал» в Киеве, система управления оружием СУО (ОКБ «Авиаавтоматика»), система индикации СЕИ-29 в составе ИЛС-31 и ИПВ (ОКБ «Электроавтоматика») и система навигации СН-29. 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. Зарубежные разработки 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.
Военно-промышленный комплекс России
Как создатели отечественных систем опередили зарубежных коллег
Этапы разработки «мозга» самолета
На протяжении 30 лет «мозгом» самолета считалась бортовая радиолокационная станция. В 1970-е к ней добавилась оптико-локационная. Таким образом, каждый современный боевой самолет оснащен «двуполушарным мозгом» – радиолокационной и оптико-локационной системами, интегрированными в единый комплекс.
Начиная со второй половины 1940-х годов, бортовые радиолокационные станции (БРЛС) 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).
Как создавались ОЛС для МиГ-29 и Су-27
Задача разработать лазерный дальномер для обеспечения высокой точности стрельбы по воздушным целям из пушки была поставлена еще в рамках ОКР по перехватчику МиГ-31. Созданием дальномера «Кит-П» занялся 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.
РЛС и ОЛС: история интеграции РЛС и ОЛС: история интеграции
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».
В свою очередь, в состав ОЭПрНК-29 входят бортовая ЦВМ типа Ц-100, оптико-электронная поисковая система ОЭПС-29 (23С) в составе КОЛС 13С и нашлемная система целеуказания «Щель-ЗУМ», разрабатывавшаяся заводом «Арсенал» в Киеве, система управления оружием СУО (ОКБ «Авиаавтоматика»), система индикации СЕИ-29 в составе ИЛС-31 и ИПВ (ОКБ «Электроавтоматика») и система навигации СН-29.
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.
Зарубежные разработки
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.