Lotnictwo AWACS (część 8)
ZSRR / Rosja
W naszym kraju prace nad instalacją radarów na samolotach bojowych rozpoczęły się jeszcze przed wojną. Jednak zapotrzebowanie na radarowe samoloty patrolowe nie zostało od razu zrealizowane, a pierwsze stacje miały wyłącznie na celu poszukiwanie wrogich bombowców w nocy. W pierwszej połowie 1941 roku w Instytucie Badawczym Przemysłu Radiowego powstał prototyp pierwszego krajowego radaru lotniczego o nazwie Gnejs-1. Ta stacja o mocy 10 kW, pracująca w paśmie częstotliwości 200 MHz, była jeszcze bardzo niedoskonała. Ponieważ waga sprzętu radarowego zbliżała się do 500 kg, wykluczono jego instalację na myśliwcu jednosilnikowym. Zdecydowano się na montaż radaru z zewnętrznym układem anten typu „kanał falowy” na dwusilnikowych samolotach Pe-2 i Pe-3.
W kokpicie nawigatora umieszczono urządzenie do wyświetlania informacji radarowych („marker kołowy”), które umożliwiało określenie odległości do celu i jego pozycji oraz operatora, do którego dyspozycji były elementy sterujące stacji radarowej. Sprzęt zajął miejsce strzelca-radiooperatora. Latem 1942 roku odbyły się państwowe testy ulepszonej wersji Gnejsu-2 na samolocie Pe-2. Chociaż stacja zawodziła co 5-6 lotów, jej testy uznano za udane.
Zestaw wyposażenia radaru „Gnejs-2”
Cel typu bombowego na wysokości co najmniej 2000 metrów mógł zostać wykryty w sektorze około 110° w odległości 300-3500 m z dokładnością ±5° we współrzędnych kątowych. Próby wojskowe Pe-2 z radarem odbyły się zimą 1943 roku w 2. Korpusie Gwardii Obrona powietrzna pod Leningradem, po czym rozpoczęto seryjną produkcję stacji. Ogółem w latach wojny przemysł wyprodukował 320 zestawów sprzętu radarowego Gnejs-2. Wiele źródeł podaje, że pod Stalingradem przeciwko niemieckiemu transportowi użyto ciężkich myśliwców wyposażonych w radar lotnictwo, który był zaangażowany w zaopatrywanie okrążonych wojsk niemieckich, ale niestety nie udało się znaleźć wyników pracy bojowej myśliwców wyposażonych w radary.
Pe-2 z radarem Gnejs-2
W 1943 roku powstała ulepszona wersja Gneiss-2M, na której oprócz poprawy niezawodności stało się możliwe wykrywanie celów powierzchniowych. Oprócz samolotów produkowanych w kraju amerykański Douglas A-20G Boston, dostarczany w ramach Lend-Lease, został wyposażony w radary. W porównaniu z maszynami Petlyakova Bostony miały wyższe parametry lotu, a pod koniec 1943 roku na A-20G sformowano dwa pułki myśliwców dalekiego zasięgu.
TO-20G
Samoloty z radarami Gneiss-2 w czasie wojny były również używane w pułkach lotnictwa minowo-torpedowego do wykrywania wrogich statków w nocy. Były to zarówno „Bostony”, jak i krajowe bombowce torpedowe IL-4T. Na Iła antenę nadawczą zamontowano w miejscu przedniego karabinu maszynowego SzKAS, zewnętrzne anteny odbiorcze umieszczono wzdłuż boków kadłuba. Operator radaru siedział w miejscu strzelca-radiooperatora, dzięki czemu zdolności obronne Ił-4T z radarem zostały znacznie zmniejszone. Ponadto, przy niskim zasięgu detekcji, stacja, która nie działała zbyt niezawodnie, wymagała wykwalifikowanej konserwacji i regulacji. Wszystko to w dużej mierze deprecjonowało zdolność poszukiwania celów w nocy, dlatego załogi Iłowa bez entuzjazmu przyjęły nową technikę.
Tworzenie pełnoprawnego radarowego kompleksu lotnictwa patrolowego w ZSRR rozpoczęło się w połowie lat 50., kiedy siły obrony powietrznej ZSRR musiały przesunąć linię wykrywania wrogich bombowców, zapewniając w ten sposób terminowe powiadamianie i wyznaczanie celów dla systemów obrony powietrznej i przechwytywacze. Przede wszystkim dotyczyło to północnych regionów europejskiej części ZSRR. Jednocześnie w Związku Radzieckim, w przeciwieństwie do amerykańskich sił barierowych, radarowe samoloty patrolowe dalekiego zasięgu nigdy nie były uważane za główny środek wykrywania celów powietrznych.
Pierwszy radziecki samolot AWACS miał powstać na bazie bombowca dalekiego zasięgu Tu-4, ale sprawy nie wyszły poza projekty. Następnie bombowiec dalekiego zasięgu Tu-95, który został oddany do użytku w 1956 roku, zaczął być uważany za platformę podstawową. Jednak po przeanalizowaniu opcji wyposażenia radarów lotniczych, które radziecki przemysł radioelektroniczny mógł szybko stworzyć, z tego zrezygnowano. Kadłub bombowca był zbyt wąski, aby pomieścić nieporęczny kompleks radarowy na urządzeniach elektropróżniowych, sprzęcie komunikacyjnym, pracownikach i miejscach odpoczynku dla operatorów. W tym przypadku ZSRR po prostu nie miał odpowiedniej platformy lotniczej dla potężnych radarów zaprojektowanych zgodnie z ziemskimi standardami.
W związku z tym, specjalnie do użytku na samolocie AWACS opartym na radarze P-30, do 1960 r. Powstał wszechstronny radar lotniczy Liana o akceptowalnych parametrach masy i wielkości. Według danych podanych przez twórców, radar z poziomo obracającą się anteną mógł, w zależności od wysokości i rozmiaru, wykrywać cele powietrzne z odległości od 100 do 350 km oraz duże cele powierzchniowe z odległości do 400 km. Stacja pierwotnie powstała jako część kompleksu lotniczego. Przetwarzanie danych pierwotnych odbywało się na komputerze pokładowym. Transmisja odebranych informacji radarowych miała odbywać się w postaci zaszyfrowanej za pomocą urządzeń telekodujących do naziemnych stanowisk dowodzenia znajdujących się w odległości do 2000 km. W skład awioniki wchodziła także elektroniczna stacja wywiadowcza zdolna do wykrywania działającego radaru z odległości do 600 km.
Projekt osłony anteny radaru Tu-126
Z kolei specjaliści biura projektowego „Tupolew” postanowili zaprojektować kompleks radarowy na bazie niedawno powstałego pasażerskiego Tu-114, będącego rozwinięciem bombowca Tu-95. W przeciwieństwie do swojego „przodka”, Tu-114 miał większą średnicę i objętość kabiny ciśnieniowej. Jednocześnie udało się rozwiązać problemy: rozmieszczenie sprzętu, zapewnienie chłodzenia poszczególnych jednostek, możliwość przeglądu i naprawy sprzętu. Na pokładzie znalazło się miejsce dla dwóch zmian operatorów i techników, miejsca do odpoczynku i jedzenia. W porównaniu do samochodu osobowego wnętrze samolotu AWACS zostało przearanżowane i podzielone na większą liczbę przedziałów. Liczba okien została znacznie zmniejszona. Zamiast zwykłego, zastosowali specjalne szkło ołowiowe, co wynikało z konieczności wdrożenia środków ochrony przed promieniowaniem o wysokiej częstotliwości. W sytuacji awaryjnej załoga mogła opuścić samolot przez specjalny właz w podłodze pierwszego przedziału, a także przez wnękę przedniego podwozia w wysuniętej pozycji, co nie było przewidziane w samolocie pasażerskim . Silniki pozostały takie same - 4 turbośmigłowe NK-12M.
Duże trudności pojawiły się przy umieszczeniu anteny radaru w kształcie dysku, obracającej się z prędkością 10 obrotów na minutę, na pylonie o wysokości 2,6 metra. W tym celu konieczne było stworzenie unikalnego łożyska o średnicy 1200 mm. W celu skompensowania zakłóceń wprowadzanych przez antenę o średnicy 11 metrów, pod tylną częścią kadłuba zamocowano dodatkowy grzbiet stępki o dużej powierzchni.
Tu-126
Pierwszy lot eksperymentalnego Tu-126 odbył się 23 stycznia 1962 roku. W listopadzie 1963 roku, nie czekając na wyniki testów, samolot wprowadzono do produkcji. Oficjalne przyjęcie samolotu Tu-126 AWACS nastąpiło w kwietniu 1965 roku. W tym samym roku Siły Powietrzne zaczęły otrzymywać seryjne pojazdy.
W sumie, biorąc pod uwagę prototyp, do 1967 roku zbudowano dziewięć Tu-126. Samoloty seryjne, oprócz sprzętu do tankowania w locie, różniły się od pierwszego egzemplarza składem sprzętu łączności i maszyny do wyrzucania plew. Na ostatnich trzech samolotach w wydłużonej części ogonowej zainstalowano stację REP SPS-100 „Reseda”. Do określenia położenia samolotu względem słońca wykorzystano orientator gwiazdowo-słoneczny BTs-63. Głowice optyczne tego urządzenia znajdowały się w owiewce, która wystawała jako mały garb ponad pierwszą komorę.
Samolot o maksymalnej masie startowej 171 000 kg mógłby przebywać w powietrzu przez 11 godzin bez tankowania. Czas lotu z jednym tankowaniem wydłużył się do 18 godzin. Na wysokości 9000 metrów maksymalna prędkość wynosiła 790 km / h. Prędkość przelotowa - 650-700 km / h. Sufit praktyczny - 10700 metrów. Załogę samolotu podzielono na zespoły lotnicze i radiowe. Zespół lotniczy składał się z dwóch pilotów, dwóch nawigatorów, radiooperatora i inżyniera pokładowego. Druga grupa składała się z oficera prowadzącego, czterech operatorów i specjalisty od naprawy sprzętu radiowego. Podczas długich lotów załogi były duplikowane i pracowały na zmiany. W sumie na pokładzie mogły znajdować się 24 osoby.
Otrzymane informacje zostały przekazane zamkniętą łącznością telekodową do ośrodków radiowych w pobliżu Archangielska i Siewieromorska, a następnie do centralnego stanowiska dowodzenia obrony powietrznej ZSRR. Kanałem radiowym można było jednocześnie przekazywać współrzędne 14 celów powietrznych. Na etapie projektowania przewidziano połączenie urządzeń transmisji danych z systemem automatycznego wyznaczania celów dla myśliwców przechwytujących dalekiego zasięgu Tu-128. Jednak doprowadzenie sprzętu do stanu roboczego nie było możliwe, a naprowadzanie odbywało się tylko w trybie ręcznym - 10 myśliwców na 10 celów.
Warunki pracy załogi lotniczej i radiowej na Tu-126 były bardzo trudne. Promieniowanie o wysokiej częstotliwości miało szkodliwy wpływ na zdrowie załogi. Z powodu silnego hałasu wydajność operatorów spadła po 3-4 godzinach. Ludzie byli zmuszani do przebywania przez długi czas w „metalowym pudle” o słabej izolacji termicznej i akustycznej pod wpływem silnych pól elektromagnetycznych. Podczas lotu na dużych szerokościach geograficznych załoga była ubrana w specjalne gumowane kombinezony ratowników morskich, które chroniły ich przed wychłodzeniem w lodowatej wodzie.
Po wprowadzeniu do służby seryjne Tu-126 weszły do 67. wydzielonej eskadry lotniczej AWACS na lotnisku Siauliai (na Litwie). Po wprowadzeniu do służby samolotów rozpoznawczych dalekiego zasięgu Tu-95RT, zadanie kontrolowania akwenu morskiego zostało zdjęte z załóg Tu-126. Główną pracą załóg było wykrywanie i okablowanie celów powietrznych oraz prowadzenie wywiadu elektronicznego. Tu-126 nie pełnił stałej całodobowej służby bojowej w powietrzu, chociaż samoloty zawsze były przygotowane do odlotu.
Najczęściej rozpoznanie radarowe i elektroniczne prowadzono na wodach mórz Karskiego, Barentsa i Bałtyckiego, w pobliżu wysp Gotlandii, Ziemi Franciszka Józefa, Niedźwiedziej i archipelagu Nowej Ziemi. Czasami loty odbywały się „za rogiem” - wzdłuż północnego i północno-zachodniego wybrzeża Norwegii. Służba bojowa samolotów na północy była prowadzona w interesie 10. oddzielnej armii obrony powietrznej ZSRR, a Siewieromorsk i Olenegorsk były często wykorzystywane jako lotniska dyżurów bojowych. Czasami Tu-126 pływał wzdłuż zachodnich granic ZSRR do Morza Czarnego. Również podczas ćwiczeń samoloty AWACS latały do wschodniej części kraju. Patrolowanie odbywało się na wysokości 7500-8000 metrów. Zwykły czas trwania nalotu wynosił 8-9 godzin.
Zdarzają się przypadki, gdy samoloty wlatywały w przestrzeń powietrzną wielu krajów skandynawskich, a nawet Wielkiej Brytanii. Wielokrotnie spotykali się nad morzem z grupami uderzeniowymi amerykańskich lotniskowców.
Samolot, który otrzymał oznaczenie NATO „Moss” (ang. Moss), wzbudził duże zainteresowanie. Możliwość długiego wiszenia w powietrzu, kopuła z 11-metrową obrotową anteną, silne promieniowanie radarowe o wysokiej częstotliwości oraz intensywna łączność radiowa z naziemnymi stanowiskami dowodzenia świadczyły o tym, że Związkowi Radzieckiemu udało się stworzyć maszynę, która brak analogii na Zachodzie do 1977 roku. Poza zainteresowaniem zachodnich służb wywiadowczych samolotami AWACS żywo interesowali się zagraniczni nabywcy radzieckiej broni. Tak więc, według źródeł amerykańskich, przedstawiciele Indii wyszli z propozycją wydzierżawienia Tu-126 podczas zbrojnej konfrontacji z Pakistanem w 1971 roku.
Od pierwszej połowy lat 70. załogi Tu-126 musiały wykonywać bardzo ryzykowne zadania. Odkąd lotnictwo NATO w związku ze wzmocnieniem sowieckiej obrony powietrznej przeszło na loty na małych wysokościach, samoloty AWACS zniżyły się na wysokość 600 metrów. Należało to zrobić, aby stale widzieć i śledzić cele lecące nad horyzontem. Jednocześnie znacznie zmniejszono zasięg wykrywania i czas przebywania Tu-126 w powietrzu. Na szczęście w ciągu 20 lat służby nie wydarzyła się ani jedna katastrofa, chociaż były ku temu przesłanki. Tak więc w czerwcu 1981 roku, z powodu niewłaściwych działań pilotów, Tu-126 wszedł do nurkowania i prawie się rozbił. Samolot został wyrównany na wysokości około 2000 metrów. Po powrocie załoga próbowała ukryć to, co się stało, ale z powodu przeciążenia na górnej środkowej części kadłuba powstało trwałe odkształcenie przypominające pofałdowanie i samolot nie poleciał ponownie.
Eksploatacja Tu-126 trwała do 1984 roku. Do 1990 roku najdłużej wzbił się w powietrze pierwszy prototyp. Na tej maszynie, przerobionej na latające laboratorium, przeprowadzono testy radaru Bumblebee dla samolotu A-50 AWACS oraz modelu osłony radaru dla samolotu A-50M AWACS. Do dziś nie zachował się ani jeden Tu-126, na początku lat 90. wszystkie zostały bezlitośnie „utylizowane”.
Pierwszy prototyp, na którym przetestowano radar "Liana" i "Bumblebee"
Oceniając skuteczność bojową Tu-126 należy wziąć pod uwagę, że warunki pracy operatorów bezpośrednio wpływały na poziom głównych cech: celności, wydajności, a także czasu potrzebnego na „ustawienie” celu trasę i jej stabilne śledzenie. Wykrywanie celu odbywało się wizualnie na ekranach wskaźników widoczności dookoła, a usuwanie i korygowanie współrzędnych odbywało się za pomocą dość prymitywnych „joysticków”. Obecnie do dyspozycji operatorów systemów radarowych jest sprzęt do automatycznego wykrywania celów i określania ich współrzędnych, który pozwala zapewnić zarówno wymaganą wydajność, jak i dokładność, a wtedy zadania te były w większości rozwiązywane ręcznie. Słaby system wyboru celu nie pozwalał na wykrycie na tle ziemi. Jednocześnie dzięki zastosowaniu stosunkowo długiej fali roboczej możliwe było dostrzeżenie celów na tle morza w odległości co najmniej 100 km.
Już w latach 70. wojsko nie było usatysfakcjonowane wydajnością przetwarzania i przesyłania danych radarowych oraz niemożnością ich bezpośredniego nadawania do przechwytywaczy i stanowisk dowodzenia obrony powietrznej. W późnych latach 60-tych - połowie lat 70-tych Tu-126 w większości cech przewyższał amerykański samolot ES-121 Warning Star AWACS, z wyjątkiem sprzętu do transmisji danych do stacji naziemnych i przechwytujących. W tym samym czasie Siły Powietrzne i Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych eksploatowały około 20 razy więcej EC-121.
Od czasu, gdy Tu-126 stał się pierwszym samolotem AWACS z obrotową anteną radaru w kształcie dysku, często przez osoby mało obeznane z historia rozwoju techniki lotniczej, można usłyszeć opinię, że w Stanach Zjednoczonych skopiowano ten schemat z radzieckiego samolotu. W rzeczywistości doświadczony WV-2E (EC-121L) z radarem AN / APS-82 wystartował w połowie 1957 roku, czyli ponad 4 lata wcześniej niż Tu-126 w ZSRR. I choć samolot ten nie był produkowany masowo ze względu na brak radaru, to uzyskane wyniki wykorzystano później do stworzenia samolotów E-2 Hawkeye i E-3 Sentry. Pod koniec lat 70., po pojawieniu się samolotu AWACS i E-3A Sentry systemu AWACS, prowadzenie objęli Amerykanie. Możliwości pierwszego E-3A do wykrywania celów na tle podłoża, a także na Tu-126, były dalekie od wymaganych, a problem ten został pomyślnie rozwiązany dopiero po radykalnej poprawie AN / APY- 1 komputery radarowe i przetwarzające dane.
Dla radzieckiego przemysłu lotniczego i przemysłu elektronicznego stworzenie samolotu AWACS z kompleksem radarowym Liana było wybitnym osiągnięciem. Pomimo wielu niedociągnięć nie można powiedzieć, że pierwszy naleśnik wyszedł nierówny, a Tu-126, wprowadzony do masowej produkcji w połowie lat 60., w pełni spełnił wymagania. Chociaż, oczywiście, wyposażenie samolotu nie było idealne, a następnie niewiele uwagi poświęcono ergonomii i zamieszkiwaniu w lotnictwie wojskowym. Nie bez powodu w statucie mówiono o trudach i trudnościach.
Biorąc pod uwagę fakt, że lotnictwo wojskowe i elektronika rozwijały się w bardzo szybkim tempie w latach 60-70-tych, potencjał ustanowiony podczas tworzenia pozwolił na aktywną eksploatację Tu-126 przez 20 lat. Ale już na początku lat 70. stało się jasne, że Liana zaczęła się dezaktualizować. Właśnie w tym czasie samoloty bojowe potencjalnego wroga, opierając się na doświadczeniach lokalnych konfliktów, przestawiły się na loty na niskich wysokościach. Główną wadą radaru była niemożność dostrzeżenia celów na tle ziemi. Udoskonalenia wymagał również sprzęt do automatycznego przetwarzania i transmisji danych. Nie można powiedzieć, że radzieckie najwyższe dowództwo wojskowe i projektanci nie rozumieli potrzeby tworzenia nowych systemów radarowych wczesnego ostrzegania opartych na nowoczesnych platformach lotniczych. Wkrótce po rozpoczęciu seryjnej budowy Tu-126 pojawiło się pytanie o jego modernizację. Od 1965 roku wiele organizacji badawczych pracuje nad stworzeniem radarów zdolnych do stałej obserwacji środków ataku powietrznego na tle ziemi. Na podstawie wyników badań w 1969 r. NPO Vega rozpoczęła opracowywanie nowego kompleksu radarowego Szmel. Miały być z nim połączone nowe elektroniczne systemy przeciwdziałania, repeater i sprzęt łączności kosmicznej.
Ponieważ pasażer Tu-114 został wycofany z produkcji do tego czasu, przeciw okrętom podwodnym Tu-142 uznano za platformę. Jednak obliczenia wykazały, że nie można było umieścić w tej maszynie całego wymaganego wyposażenia i zapewnić normalnych warunków pracy dużej załogi.
W 1972 roku pasażerski Tu-154 zaczął wykonywać regularne loty, ten samochód pod względem wielkości wewnętrznych w pełni spełniał wymagania. Do chłodzenia wyposażenia w wersji samolotu AWACS w górnej części kadłuba przewidziano duży wlot powietrza.
Szacunkowy wygląd samolotu AWACS na bazie Tu-154B
Jednak szczegółowe studium projektu wykazało, że zasięg lotu Tu-154B w tej konfiguracji nie przekroczy 4500 km, co wojsko uznało za niewystarczające, i prace nad tą wersją samolotu wczesnego ostrzegania zostały wstrzymane.
Ponieważ Bumblebee nie mógł być skrzyżowany z istniejącymi pojazdami cywilnymi lub wojskowymi, Biuro Projektowe Tupolewa rozpoczęło prace nad zaprojektowaniem całkowicie nowego samolotu Tu-156 o długim czasie lotu, specjalnie zaprojektowanego do użytku jako powietrzna pikieta radarowa.
Model Tu-156 AWACS
Zewnętrznie samolot z czterema silnikami lotniczymi D-30KP bardzo przypominał E-3A Sentry. Dane projektowe były również bardzo zbliżone do amerykańskiego samochodu. Przy prędkości przelotowej 750 km/h samolot musiał przebywać w powietrzu bez tankowania przez ponad 8 godzin. Czas lotu z tankowaniem miał wynieść 12 godzin. Ale ta obiecująca maszyna istniała tylko na papierze, wciąż musiała być osadzona w metalu i przetestowana. Nawet w czasach sowieckich, kiedy tempo tworzenia technologii było znacznie wyższe, wymagało to co najmniej 5 lat. W związku z tym konieczne było poszukiwanie innych opcji kompleksu radarowego Szmel.
To be continued ...
Według materiałów:
http://hist.rloc.ru/lobanov/3_01.htm
http://www.airwar.ru/enc/spy/tu126.html
http://militaryrussia.ru/blog/topic-741.html
http://www.globalsecurity.org/military/world/russia/tu-126.htm
Informacja