Поисково‑прицельная система 2КН‑К

Поисково‑прицельная система, в отличие от системы «Беркут», предназначалась для обнаружения шумов ПЛ не только в звуковом, но и инфразвуковом диапазоне частот. Разработчикам системы «Коршун» пришлось встретиться с огромными затруднениями, поскольку им пришлось фактически создавать все заново.

В связи с другими бортовыми устройствами система обеспечивает обнаружение ПЛ в любом положении, слежение за ними, расчет данных и применение средств поиска и поражения, автоматический обмен информацией между самолетами и командными пунктами, автоматическое (полуавтоматическое! управление самолетом при решении навигационных и тактических задач.

Поисково‑прицельная система 2КН‑К включает бортовую аппаратуру, размещенную на самолете постоянно, сбрасываемые буи и малогабаритные авиационные бомбы ВИЗ для получения информации о подводной обстановке и наземную контрольно‑проверочную аппаратуру. Она связана с магнитометром ММС‑106, аппаратурой определения скорости звука в водной среде «Нерчинск».

В состав бортового оборудования 2КН‑К входит несколько подсистем: радиолокационная (РЛП), радиогидроакустическая (РГП), вычислительная (ВВП), отображения тактической обстановки (ПОТО), автоматического радиокомпаса и пульты управления.

Радиолокационная подсистема представлена РЛС кругового и бокового обзора. Станция излучает два вида импульсов: зондирующие и кодированные. Последний вид излучений используется для запроса маяков‑ответчиков буев.

Для улучшения качества изображения и облегчения селекции цели на РЛС предусмотрена возможность изменения формы луча антенны, его поляризации, быстрая перестройка частоты от импульса к импульсу.

Дальность обнаружения выдвижных устройств ПЛ с помощью РЛС в благоприятных условиях достигала 20 – 25 км, дальность связи с буями по каналу МО – 25 – 30 км.

Радиогидроакустическая подсистема «Кайра‑П» (КР‑П) обеспечивает прием, индикацию (визуальную и слуховую) и обработку информации о цели, передаваемую буями, аппаратурой «Нерчинск», выдачу данных в ПОТО и ВВП, управление излучением буев РГБ‑55А.

Аппаратура КР‑П состоит из двух полукомплектов, обслуживаемых двумя операторами. Каждый имеет по два индикатора телевизионного типа КР‑4. На одном отображается и анализируется информация от четырех буев, на второй по желанию оператора могут выводиться данные с экрана ПОТО или с соседнего рабочего места оператора.

Изображения на индикаторах зависят от типа используемых буев и режима работы (автоматический, ручной).

Если при работе в автоматическом режиме связи с буями нет, то на КР‑4 формируются 24 шумовых квадрата; если есть сигнал несущей частоты от РГБ, то в соответствующем квадрате появляется горизонтальная линия; при наличии сигнала «Цель» перпендикулярно горизонтальной линии формируется вертикальный вектор.

Обтекатель бортовой РЛС

Сигналы, принятые от буев, после предварительной обработки и преобразования поступают в процессор для энергетической обработки или спектрального анализа с целью выявления дискретных составляющих, свидетельствующих о наличии объекта поиска. JL При энергетической обработке определяется мощность сигналов от буев, а на экране отображается «кривая прохода» или отметка от цели. При втором виде обработки сигнал проходит через фильтры с полосой пропускания 0‑ 15, 0 – 30, 0 – 60 Гц. В процессоре он разлагается на спектральные составляющие, с тем чтобы оценить мощность каждой из них. Развертка в этом случае состоит из 60 дискретов по каждому каналу. Процессор работает совместно с оперативным запоминающим устройством. Предусматривалась возможность автоматического принятия решения о наличии цели сравнением амплитуды спектральной составляющей с заранее установленным значением.

Результаты обработки сигналов в виде спектрограмм, характеризующих выявленные буями шумы, эхограмм, дающих представление о месте ПЛ, и осциллограмм, показывающих изменение уровня гидроакустических сигналов и пеленга цели за определенное время, из оперативного запоминающего устройства поступают на отображение на экран КР‑4.

Вверху: пассивные направленные буи РГБ‑75 и РГБ‑15 системы «Коршун»; внизу – пассивный направленный буй РГБ‑25 системы «Коршун»

Таким образом, операторы имеют наглядное представление о результатах обработки информации, полученной от буев, и возможность принимать решение об обнаружении цели, наблюдая ее характерные признаки, а используя визиры, определить координаты и элементы движения.

Связь с буями обеспечивается по 56 частотам связи, при высоте полета самолета 1500 м дальность ее достигает 80 км, Время обнаружения начала реагирования буя, имеющего контакт с ПЛ, при работе с буями РГБ‑15 составляет 24 с, при использовании буев РГБ‑75 – от 400 до 600 с.

Бортовые системы самолетов прежних поколений не имели устройств для наглядного отображения тактической обстановки, что затрудняло принятие решений.^ составе 2КН‑К предусмотрена ПОТО с автономным вычислителем, который при выходе из строя основной ЦВМ способен обеспечить решение задач, возложенных на ППС, включая поиск, определение координат ПЛ и выработку данных на применение оружия, Подсистема имеет два режима работы: отображение информации и ее обработка.

На экранах основных и вспомогательных индикаторов (всего четыре экрана) обстановка отображается в виде ассоциативных символов, их двузначных формуляров, векторов и окружностей, характеризующих тактическую обстановку: место самолета с вектором путевой скорости, места приводнения буев с окружностями и эллипсами возможного положения ПЛ, точки приводнения ВИЗ и др.

После окончания режима отображения ПОТО выполняет функцию цифровой одноадресной вычислительной машины, обеспечивая обмен информацией с сопрягаемым оборудованием (за исключением обмена с БВП, который осуществляется только по инициативе последней). В комплексе с БСС‑142 ПОТО обеспечивает автоматическую передачу данных другим адресатам. В этом случае на индикаторе приемного пункта воспроизводится тактическая обстановка с самолета, находящегося в районе. Это существенно упрощает процесс передачи контакта, особенно при слежении, и повышает точность самолетовождения.

Обработку информации, поступающей с пульта управления и всех взаимодействующих устройств системы 2КН‑К, производит ВВП со специализированной ЦВМ «Аргон‑15» (быстродействие 250 тыс. коротких операций типа «сложение»). Она производит непрерывное счисление координат самолета, точек приводнения буев, элементов движения цели, осуществляет обмен информацией с другими самолетами через БСС, выдает в ПНК сигналы, обеспечивающие управление полетом при решении навигационных и тактических задач.

В качестве средств поиска в системе 2КН‑К применяются буи четырех типов: РГБ‑75, РГБ‑15, РГБ‑25 и РГБ‑55А. Кроме того, могут применяться все буи системы «Беркут».

Для первичного поиска предполагалось использовать буи первых двух типов.

Буи РГБ‑75 обеспечивают прослушивание водной среды в диапазоне частот от 2 до 60 Гц. Их передатчики после приводнения работают непрерывно в течение 4 ‑5 ч. Маяков‑ответчиков на буях нет, место их сбрасывания запоминается ВВП, а для выхода на привод используется автоматический радиокомпас АРК‑А81. Радиочастотный комплект состоит из 24 буев РГБ‑75, и постановка более одного комплекта может привести к помехам в канале приема. Информация от буев, принятая на самолете, проходит в процессоре спектральную или энергетическую обработку.

Носовая часть самолета Ту‑142М, вид слева

На просмотр всего комплекта буев два оператора в зависимости от полос анализа затрачивают до 10 мин.

Дальность обнаружения ПЛ определяется величиной ее акустического поля, гидрологическими условиями и может изменяться в значительных пределах от нескольких сотен метров до нескольких десятков километров. Вес буя – 9,5 кг, величина заглубления гидрофона – 150 м.

Второй буй РГБ‑15 может применяться для уточнения места ПЛ, обнаруженной буями РГБ‑75, и слежения за ней, а также для первичного поиска и уточнения ее элементов движения перед применением оружия. Буи, ненаправленные и предназначены для приема акустических шумов в инфразвуковом и звуковом диапазоне частот от 2 до 5000 Гц, а также измерения дальности до ПЛ по сигналам, создаваемым с помощью ВИЗ. Так же, как и на РГБ‑75, на буях нет порогового устройства и после приводнения они работают в режиме непрерывного излучения 2 ч. Установка порогового уровня шумов производится оператором на самолете по среднему уровню шумов всех выставленных буев. Маяка‑ответчика на буях нет и измерение их положения производится по каналу информации. По запросному сигналу РЛС осуществляется негативная модуляция несущей частоты передатчика информации буя и на экране РЛС появляется отметка буя, аналогичная отметке маяка‑ответчика.

На борту самолета с помощью аппаратуры КР‑П спектр принимаемых буями сигналов анализируется визуально в полосе частот от 2 до 60 Гц и на слух в диапазоне до 5000 Гц. В случал: применения ВИЗ буи РГБ‑15 принимают прямые и отраженные от цели сигналы, дальность обнаружения ПЛ может достигать 5‑ 10 км.

Радиочастотный комплект состоит из 16 буев. На обнаружение реагирующего буя операторы затрачивают в среднем 24 с. Расчетная дальность обнаружения ПЛ в пассивном режиме – 0,5‑ 1,0 км, вес буя – 9,5 кг, заглубление гидрофона – 20, 150 или 400 м.

Для приема акустических сигналов, создаваемых ПЛ в звуковом диапазоне частот, и ‑определения их магнитного пеленга применяются пассивные направленные буи РГБ‑25. Акустическая система его . заглубляется на 20 или 180 м и с помощью электромеханического привода вращается со скоростью 6 – 12 об./мин., осуществляя обзор акватории.

Буи РГБ‑75, уложенные в кассеты и подготовленные к подвеске

Точность определения пеленга источника шумов – 3 град., продолжительность работы буя, не менее 40 мин., рабочая частота акустической системы – 11 кГц. Радиочастотный комплект – 10 буев, вес каждого – 45 кг.

Применяемый в системе буй РГБ‑55А является авиационным гидролокатором ненаправленного действия и предназначается для обнаружения погруженных ПЛ в активном режиме. Обеспечивается также определение радиальной составляющей скорости ПЛ. По команде с борта самолета в водную среду излучается звуковой сигнал. Принятый от цели эхо‑сигнал передается на борт для измерения времени его прохождения и доплеровского сдвига частот. Эти данные позволяют определить дальность до ПЛ и ее радиальную скорость относительно буя. Информация от двух ‑трех буев в сочетании позволяет определить место и элементы движения ПЛ.

При отсутствии команды на излучение буй работает как пассивный ненаправленный.

Радиочастотный комплект включает 16 буев, разбитых на четыре подкомплекта. Продолжительность работы буя – до часа, заглубление акустической системы – 20 или 200 м, вес – 55 кг.

Для поиска ПЛ буями РГБ‑15 в активном режиме могут применяться три типа взрывных источников звука: МГАБ‑03, МГАБ‑ЛЗ и МГАБ‑СЗ (малогабаритные авиационные бомбы с одиночным, линейным и спиральным зарядом).

Вспомогательное средство получения информации о подводной обстановке – магнитометр ММС‑106 «Ладога». Он относится к феррозондовым и состоит из магниточувствительного блока, установленного в верхней части киля, ориентирующей системы, измерительного канала и других, необходимых для обеспечения его работоспособности устройств. Магнитометр отличается от предшественников наличием двух фильтров, один из которых применяется при поиске ПЛ, а второй – для компенсации магнитных полей самолета. Система компенсации состоит из трех катушек, расположенных вдоль осей самолета.

В регистрирующую систему самолета поступает суммарная энергия сигналов за последние 10 с, что способствует их лучшему выделению, но приводит к запаздыванию с его регистрацией. Сигнал обнаружения поступает на табло «Признак сигнала» и на диаграммную ленту самописца магнитометра. Дальность обнаружения ПЛ магнитометром зависит от величины ее магнитного поля и в среднем считается равной 400 – 500 м.

Самолет Ту‑142М может применяться в поисковом и поисково‑ударном варианте, выбор которого производится в зависимости от поставленной задачи. В поисково‑ударном варианте на самолет подвешиваются: 66 РГБ‑75; 44 РГБ‑15; 10 РГБ‑25; 10 РГБ‑55А и три торпеды АТ‑2М, АПР‑1 или АПР‑2. В случае использования РГБ‑15 для первичного поиска в контейнер К‑142М загружается до 240 буев МГАБ‑Л3 или МГАБ‑03. И хотя самолет, как и Бе‑12 и Ил‑38, по основному назначению противолодочный, предусмотрена возможность подвески авиационных мин старого образца и относительно новых МДМ‑3, МДМ‑4, МДМ‑5 и МДМ‑6.

Активный ненаправленный буй РГБ‑55А системы «Коршун»

Экипаж самолета Ту‑142М3

Авиационная противолодочная ракета АПР‑2 («Орлан») поступила на вооружение в 1980 г. Она отличается совершенной системой наведения. На воздушном участке торпеда стабилизируется по крену и снижается по баллистической траектории с вертикальной скоростью 50 м/с, которую обеспечивает парашют. При соприкосновении с водой снимается первая степень блокировки, запускается блок программных команд, ракета начинает поиск с выключенным двигателем по спирали с угловой скоростью 20 град./с. Система самонаведения работает в активно‑пассивном режиме, При обнаружении цели включается двигатель и осуществляется наведение, при необнаружении – ракета действует по определенной программе.

Поисково‑прицельная система «Коршун» включает активные радиогидроакустические буи и взрывные источники звука, поэтому знание скорости распространения звука в воде способствует повышению точности измерений. Эту задачу решает установленная на самолете аппаратура гидрологической разведки «Нерчинск». Она включает комплект из двух буев, передающих на самолет данные о скорости звука по глубине, бортовой аппаратуры «Истра», дешифратор и двухкоординатный регистратор. Сброшенный с самолета буй через 2 – 3 мин приводится в работоспособное состояние и его опускное устройство начинает заглубляться до 200 м. Измерение скорости звука производится частотно‑импульсным методом, а глубины – потенциометрическим датчиком давления.

Несмотря на то, что система 2 КН‑К осталась радиогидроакустической, она представляет значительный шаг вперед в сравнении с системой «Беркут», так как в ее состав вошли новые датчики информации о подводной обстановке: низкочастотные и инфразвуковые буи, а также появилась возможность применять для поиска ВИЗ. Это давало основания рассчитывать на увеличение возможностей самолетов Ту‑142М. Вместе с тем удалось добиться некоторого удешевления буев и упрощения их конструкции за счет отказа от маяков‑ответчиков (РГБ‑75 и РГБ‑15) и схем автопуска, что позволило перейти к более совершенным методам обработки информации, а также отказаться от громоздкого активно‑пассивного буя РГБ‑3 и заменить его дальномерным РГБ‑55А. У экипажа самолета появилась возможность иметь более точное представление о скорости распространения звука в воде, измеряя его непосредственно в тактическом районе, а не ориентируясь на прогнозные данные.

Кабина стрелка, кормовая артиллерийская установка, антенна радиолокационного стрелкового прицела «Криптон»

Еще в период испытаний Ту‑142М информационной части 2КН‑К готовилась частичная замена и 4 января 1977 г. вышло Постановление Правительства «О создании радиогидроакустической системы «Заречье». 17 июля 1979 г. состоялось решение ВПК «О создании системы «Заречье» для самолета Ту‑142М». В решении приведено следующее обоснование: «В целях дальнейшего повышения эффективности дальних противолодочных самолетов Ту‑142М по поиску и обнаружению подводных лодок в соответствии с планом подготовки предложений по повышению эффективности гидроакустического вооружения ВМФ».

Разработка ее велась по ТТТ ВВС – ВМФ на систему «Нашатырь‑Нефрит» от 22 января 1980 г. и последующим дополнениям к ТТТ ВВС ‑ВМФ к самолету Ту‑142М с ППС «Коршун‑Н» (КНН). В состав системы «Заречье» входят три типа буев РГБ‑16, 26 и 36. Задано, чтобы вес системы не превышал 1700 кг.

Решением комиссии Президиума Совета Министров СССР от 14 июля 1979 г. № 208 летно‑конструкторские испытания (этап «А») самолета Ту‑142М с системой КНН планировалось начать во втором квартале 1982 г. К этому времени ее не подготовили и установили следующий срок – четвертый квартал 1983 г. и, наконец, третий квартал 1984 г.

Одновременно с этим решили оснастить самолет бортовым комплексом радиоэлектронного противодействия (РЭП| «Саяны», который разрабатывался более 15 лет, и противокорабельными ракетами Х‑35 весом 510 кг с дальностью пуска 130 км. Безусловно, при таком оборудовании самолет приближался по решаемым задачам если и не к многоцелевым, то во всяком случае к патрульным.

Опытный образец системы установили на Ту‑142М № 42172. Учитывая необходимость получения объективных данных, самолет оборудовали системой бортовых измерений для регистрации параметров аэродинамики, электрооборудования, траекторных измерений, ППС и др.

Летно‑конструкторские испытания начались только в апреле 1985 г, без комплекса РЭП и ракет, и продолжались до ноября следующего года. На государственные испытания самолет с «Заречьем» был представлен 6 августа 1987 г., однако из‑за недораооток гидроакустической системы и буев РГБ‑26 испытания решили разделить на два этапа: первый провести без буев РГБ‑26, а второй – в полной комплектации. По результатам первого этапа испытаний пришли к выводу о повышении эффективности поиска и обнаружения малошумных ПЛ в два раза при одновременном сокращении расхода буев в 1,3 раза в сравнении с 2КН‑К.

Б полном объеме государственные испытания закончились 30 ноября 1988 г. Выполнено 53 полета с налетом 274 ч. Они проводились на Черном, Баренцевом, Норвежском морях и в районе Камчатки.

Самолет Ту‑142М3 с РГС «Заречье» является модификацией серийного самолета Ту‑142М с системой 2КН‑К .

Рабочее место старшего штурмана самолета Ту‑142М3

При модификации произведены некоторые доработки оборудования и систем самолета: улучшен обдув ряда функциональных блоков; изменена система управления сбросом в связи с новыми поисковыми средствами; обеспечена возможность размещения и применения 14 учебных противолодочных бомб с признаком торпед на штатном кассетном держателе; доработана система электроснабжения и кондиционер и другие. Ряд переключателей и тумблеров на рабочих местах операторов заменили кнопками; введен режим контроля «Цикл», позволяющий «проиграть» полет на земле; установлен автоматический радиокомпас А‑311, обеспечивающий работу с буями «Коршун» и «Беркут»; часть органов управления перенесена в более удобные места.

В состав силовой установки вошли двигатели НК‑12МП, установлена кормовая спаренная пушечная установка ГШ‑23 с прицельной станцией с самолета Ту‑22М2.

Радиогидроакустическая система «Заречье» и входящие в ее состав буи РГБ‑16, 26 и 36 имеют сниженный уровень собственных шумов и предназначены для обработки и индикации гидроакустической информации, измерения информационных параметров и выдачи данных об обнаружении в систему «Коршун‑Н».

К выводу о низких данных буев РГБ‑75 и РГБ‑15 пришли после комплекса испытаний, проведенных в 1984‑1985 гг. Вместо них подготовили широкополосный буй РГБ‑16 с более эффективной защитой от гидродинамических помех, что дало основание считать его работоспособным при волнении моря до 4 баллов, а частотный комплект буев расширен до 64. Продолжительность работы буя, имеющего вес 9,5 кг, составляет 5 ч.

Пассивный буй направленного действия РГБ‑26 заменил не очень удачный, имеющий большой уровень собственных шумов РГБ‑25. Применение буя РГБ‑26 обеспечивало возможность слежения за ПЛ с пеленгованием их шумов по дискретным составляющим. Вес буя – 13,9 кг, продолжительность работы – 1,2 ч.

После конструктивных доработок новый активный буй РГБ‑36 в отличие от РГБ‑55А обеспечивал возможность определения пеленга ПЛ, дальности до нее и радиальной скорости.

К важным свойствам новой системы относятся: возможность пеленгования ПЛ по дискретным составляющим ее шумоизлучения в инфразвуковом и низком звуковом диапазоне частот, чтб сокращает время на классификацию контакта и уменьшает среднечасовой расход буев на слежение, обеспечивается возможность применения буев системы «Беркут», значительное количество которых находилось на складах.

Бомбы из боекомплекта самолета

Рабочее место второго штурмана самолета Ту‑142М3

Развитие многоканального приемного устройства позволило: ввести непрерывный «Обзор» выставленных буев (до 64 шт.) с индикацией реагирующих буев на линейке из светодиодов; вести автоматическую параллельную перестройку четырех приемников; в режиме «16П» производить параллельную обработку информации от 8 буев РГБ‑16 в низкозвуковом диапазоне частот.

В акте до результатам испытаний самолета Ту‑142М3 записано, что его возможности по поиску в 2 – 2,5 раза выше, чем Ту‑142М, расход буев на слежение меньше на 20%, вероятность поражения ПЛ возросла на 20%.

Постановление о приеме на вооружение модифицированной ППС cocтоялось в 1993 г.

В качестве наиболее совершенного средства поражения ПЛ на самолеты Ту‑142МК и Ту‑142М3 подвешиваются торпеды АТ‑3 (УМГТ‑1), Она принята на вооружение в 1981 г, Торпеда состоит из отдельных блоков и отсеков: головки самонаведения (блок гидрофонов, закрытый звукопрозрачной резиной, часть электронной аппаратуры); приборного отсека (логическое устройство, приборная ампульная батарея); боевого зарядного отделения (заряд взрывчатого вещества, взрывательное устройство, блоки предохранения и защиты); батарейного отделения (электрическая одноразовая силовая батарея и пускорегулирующая аппаратура); отсека электродвигателя; рулевого привода (механизм реверса, вертикальные и горизонтальные рули, стабилизирующие перья); движителя насосного типа (рабочее колесо и насадок со спрямляющим аппаратом), система торможения и стабилизации (СТС).

Пульт оператора радиогидроакустической подсистемы самолета Ту‑142 М3

Подготовка торпеды УМГТ‑1 в базе противолодочного оружия

Сброшенная с самолета торпеда приводняется с вертикальной скоростью 65 м/с, при встрече с водной поверхностью СТС отделяется, батарейный отсек заполняется водой, и электродвигатель торпеды выходит на номинальный режим. В течение 2,5 с торпеда движется в направлении, с которым она вошла в воду, и через некоторое время включается акустическая головка самонаведения и торпеда с угловой скоростью 7 град./с начинает левую поисковую циркуляцию. Акустическая головка в каждом цикле излучает зондирующие импульсы, пока не будет обнаружена цель. Полученный сигнал анализируется, и если он достоверен, торпеда переходит в режим захвата. Порядок и последовательность зондирующих импульсов меняется, и после получения достаточной информации торпеда переходит в режим наведения с утлом упреждения в сторону движения на 10‑12 град.

С приближением к цели на расстояние 100‑150 м логическое устройство вырабатывает сигнал «Атака», взрыватели приводятся в боевое состояние. При прямом попадании следует взрыв. Если встреча с целью не состоялась, выполняется повторное наведение.

В конце 80‑х началось внедрение самолетов Ту‑142М3 в серийное производство и одновременно с этим дорабатывались самолеты в частях. Первые серийные Ту‑142М3 поступили в ВВС СФ в 1993 г., а в следующем году серийный выпуск самолетов Ту‑142 был прекращен.

Всего на авиационных заводах в Куйбышеве и Таганроге построено около 100 самолетов Ту‑142 различных модификаций.

Авиационная донная мина МДМ‑3

Авиационная донная мина МДМ‑5