Состояние и перспективы развития американских наземных РЛС дальнего обнаружения воздушных целей

Подполковник М. Балинин, кандидат технических наук;
старший лейтенант А. Даландин

В США для создания сплошного радиолокационного поля обнаружения воздушных целей (ОВЦ) над Североамериканским континентом и в приграничных районах активно используются радиолокационные станции (РЛС) противовоздушной обороны (ПВО) дальнего обнаружения. Обеспечение решения этой задачи возложено на американо-канадское командование воздушно-космической обороны Североамериканского континента (НОРАД). В его состав входят около 120 наземных постов, оснащенных РЛС ПВО, в том числе более 70 дальнего обнаружения (ДО), обеспечивающих круглосуточный контроль воздушного пространства на высоте до 30 км.

Наземные РЛС ДО выполнены в стационарном и транспортабельном (мобильном) вариантах. По состоянию на конец 2015 года в системе НОРАД для дальнего обнаружения используются стационарные РЛС AN/FPS-117, AN/TPS-77, ARSR-4 и мобильные транспортабельные станции AN/TPS--70, -75 и -78. Дальнейшими планами предусмотрено оснащение ВС США новыми станциями ПВО - 3DELLR и многофункциональной AN/TPS-80, а также модернизация и продление срока эксплуатации существующих РЛС.

Наиболее многочисленными РЛС ПВО дальнего ОВЦ в США и Канаде являются AN/FPS-117 и ARSR-4. Развернутые по периметру континентальной части Соединенных Штатов (ARSR-4), в северных районах США и Канады (AN/FPS-117), они обеспечивают защиту важных военных, административных объектов и элементов инфраструктуры США и Канады от воздушных ударов.

Посты на севере канадской границы включены в состав Северной системы предупреждения (NWS - North American Northern Warning System) НОРАД. В промежутках между РЛС дальнего обнаружения развернуты станции обнаружения низколетящих целей AN/FPS-124, что позволяет создать сплошную зону обнаружения, в том числе крылатых ракет, на всех эшелонах высот.

Схема размещения и зоны обнаружения РЛС AN/FPS-117 (обозначены красным цветом) и станций обнаружения низколетящих целей AN/FPS-124 (синим цветом) на территории США и Канады

Станция AN/FPS-117 является стационарной трехкоординатной РЛС ПВО дальнего обнаружения. Она разработана специалистами компании "Локхид-Мартин" на базе станции AN/TPS-59, находящейся на вооружении морской пехоты США.

Радиолокаторы семейства AN/FPS-117 отличают увеличенная мощность излучения, различные линейные размеры ФАР, а также расширенные возможности по обнаружению тактических и оперативно-тактических ракет.

Посты ПВО, оснащенные станцией AN/FPS-117, с середины 1980-х годов работают в круглосуточном режиме. Они размещены по периметру континентальной части США, на севере Канады, Гавайях и в Пуэрто-Рико. Эти посты обеспечивают автоматическое обнаружение и сопровождение воздушных целей на дальности до 470 км. Из-за затрудненного доступа к аппаратуре станций, развернутых в труднодоступных северных районах, они выполнены в малообслуживаемом варианте с дистанционным управлением и контролем.

В рамках программы EPRP (Essential Parts Replacement Program) по усовершенствованию аппаратуры и программного обеспечения постов ПВО предусмотрено в 2015 году завершить модернизацию всех 29 станций AN/FPS-117 (15 -на Аляске, 11 - в Канаде, по одной - на Гавайских о-вах, в Пуэрто-Рико и штате Юта). Это позволит продлить срок их эксплуатации до 2025 года, а также расширить их возможности по обнаружению ВЦ. Контрактом на сумму более 46 млн долларов, заключенным с компанией "Локхид-Мартин", предусмотрена замена генераторов частоты и стабилизаторов напряжения, блоков питания элементов системы дистанционного управления, средств отображения воздушной обстановки, датчиков температуры и влажности, а также других аппаратных блоков и узлов станций. Наряду с этим намечена замена радиолокационных запросчиков системы государственного опознавания "свой - чужой" новыми. Модернизированные РЛС будут иметь высокий уровень надежности и увеличенное время наработки на отказ.

В США также ведутся работы по дальнейшей модернизации радиолокатора AN/TPS-59, на базе которого создана станция AN/FPS-117, в направлении улучшения ее возможностей в интересах противоракетной обороны. Так, в 2014 году компания "Локхид-Мартин" заключила контракт с ВС США на сумму 35,7 млн долларов на производство и поставку к середине 2017 года экспедиционным подразделениям морской пехоты нескольких комплектов усовершенствованного варианта - AN/TPS-59A(V)3.

Станция AN/TPS-77 является модернизированным мобильным (транспортабельным) вариантом РЛС AN/FPS-117. В отличие от нее эта станция оснащена фазированной антенной решеткой (ФАР) меньшей площади (27,1 м²), имеет сниженную среднюю потребляемую мощность (3,6 кВт) и увеличенный темп обзора пространства (до 12 об/мин). Две такие станции развернуты в 2008 году в горной части штата Аляска для создания сплошной зоны обнаружения над его территорией. Из-за суровых условий климата они тоже выполнены в мало-обслуживаемом варианте. Станции AN/TPS-77 различных версий состоят на вооружении Австралии, Бразилии, Дании, Латвии, Эстонии, Республики Кореи и ряда других стран.

Мобильный вариант РЛС AN/TPS-77 MRR отличается от базового (AN/TPS-77) вдвое меньшей площадью апертуры ФАР (12,9 м²), большей скоростью ее вращения (15 об/мин) и меньшей дальностью обнаружения (185 км).

В начале 1990-х годов, когда развернутые станции дальнего обнаружения обеспечили радиолокационное прикрытие с воздуха северных границ США и Канады, возникла необходимость обеспечить ПВО по периметру континента. Для этого в период с 1992 по 1995 год было развернуто 44 РЛС ARSR-4 (по военной классификации - AN/FPS-130) производства американской компании "Нортроп-Грумман".

Станция ARSR-4 предназначена для дальнего (до 450 км) обнаружения до 800 ВЦ, включая крылатые ракеты, а также для определения их координат на малых и предельно малых высотах. Все станции размещены на опорах ферменной конструкции с антенной под радиопрозрачным куполом (диаметр 18 м) для защиты от ветра и осадков. Антенна в виде усеченного параболического отражателя со смещенным облучателем обеспечивает обзор за счет электронного сканирования луча диаграммы направленности по углу места и круговой - механическим вращением опорно-поворотного устройства по азимуту.

 Станции двойного (военного и гражданского) подчинения ARSR-4 осуществляют двусторонний обмен и передачу данных в интересах командования НОРАД и единой системы наблюдения за воздушным пространством ПВО -УВД JSS (JSS - Joint Surveillance System). Их эксплуатацией и обслуживанием занимается Федеральное управление гражданской авиации США (FAA - Federal Aviation Administration).

Текущими планами предусмотрено использование станций ARSR-4 в сети ПВО/УВД до 2025 года.

В ближайшие годы предполагается начать переоснащение ВС страны двумя новыми РЛС ПВО дальнего обнаружения ВЦ - 3DELLR и AN/TPS-80.

В ВВС США основным наземным мобильным средством дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО) являются станции управления действиями тактической авиации (УТА) AN/TPS-75. По заявлению американских специалистов, за 30 лет эксплуатации эти мобильные РЛС показали высокую эффективность при обнаружении и идентификации ВЦ различных классов. Высокая мобильность и быстрота развертывания на неподготовленных позициях позволяет регулярно привлекать их к различным мероприятиям по обеспечению безопасности воздушного пространства. За последние года станции активно задействовались после терактов 11 сентября 2001 года, в период подготовки и проведения Зимних Олимпийских игр в Солт-Лейк-Сити и саммита глав государств "большой восьмерки" (G8) в Канаде.

Станции AN/TPS-70, -75 и -78, находящиеся на вооружении эскадрилий УТА (ACS-Air Control Squadron), способны решать задачи ОВЦ (до 440 км), определения их координат и одновременного сопровождения до 1000 целей. Возможно их развертывание также в стационарном варианте на опорах ферменной конструкции высотой до 30 м. Аппаратура станции обеспечивает выдачу целеуказаний зенитным ракетным комплексам "Пэтриот" модификации ПАК-3, а также работу в составе единой сети постов.

Станции семейства AN/TPS-70 различаются линейными размерами плоских щелевых ФАР, количеством и параметрами формируемых лучей диаграммы направленности, темпом обзора пространства, а также фиксированными наборами основных значений параметров излучения - длительностью и периодами повторений импульсов.

В перспективе все станции УТА заменит перспективная РЛС ПВО нового поколения - 3DELRR (Three-Dimensional Expeditionary Long-Range Radar) компании "Рейтеон". До конца 2018 года по контракту запланирована поставка в ВВС США первых трех из 35 станций на сумму 1,3 млрд долларов. Стоимость проектирования, разработки и создания первых трех образцов составит 70 млн долларов.

Необходимость замены устаревших станций AN/TPS-75, по мнению американских экспертов, вызвана их недостаточными возможностями по обнаружению современных малоразмерных и высокоманевренных аэродинамических целей с малой эффективной площадью рассеяния (ЭПР), в том числе выполненных с использованием технологии "стелт", а также их низкая надежность (малое время наработки на отказ) и сложность проведения ремонта.

Трехкоординатная РЛС 3DELRR предназначена для обнаружения, идентификации и сопровождения баллистических и аэродинамических целей на дальности до. 450 км, а также для управления действиями тактической авиации и воздушным движением. Она, как и РЛС ЗРК "Пэтриот", должна работать в диапазоне частот 4-6 ГГц (C-band), который, по мнению специалистов компании "Рейтеон", наименее загружен по сравнению с диапазоном 2-4 ГГц (S-band) и будет создавать меньше проблем по электромагнитной совместимости у потенциальных зарубежных покупателей.

Основное преимущество новой РЛС - использование современной элементной базы на основе нитрида галлия (GaN) при изготовлении приемопередающих модулей (ППМ) АФАР. Это позволяет существенно повысить возможности по обнаружению целей и скорость обработки данных о них, при меньших размерах антенны и потребляемой мощности по сравнению с ППМ на основе арсенида галлия.

С 2003 года ведутся работы по созданию РЛС AN/TPS-80G/ATOR (Ground/ Air Task Oriented Radar) для экспедиционных формирований морской пехоты США в рамках проекта MRRS (Multi-Role Radar System). Она призвана стать ключевым информационным компонентом ПВО для морского десанта в прибрежной зоне на территории противника. Согласно разработанному командованием МП перечню требований к новой РЛС она должна обеспечивать защиту наземной группировки от авиационных, ракетных и артиллерийских ударов. При этом радиолокационный комплекс (GWLR - Ground Weapons Locating Radar) за счет использования современной АФАР и специального ПО сможет решать задачи контрбатарейной борьбы, в том числе при одновременной работе нескольких станций в составе единой сети.

Новая многофункциональная транспортабельная станция AN/TPS-80 предназначена для обнаружения, распознавания, классификации и определения координат ВЦ, в том числе малоразмерных (крылатых ракет, БЛА), огневых позиций стреляющей артиллерии противника и решения задач УВД. При этом подсистема контрбатарейной борьбы (КББ) должна обеспечивать обнаружение, засечку и определение координат батарей ракетных систем залпового огня, минометных и артиллерийских позиций противника на дальности до 70 км, выявлять места падения боеприпасов и корректировать огонь своей артиллерии с передачей данных по каналам связи современной АСУ огнем полевой артиллерии AFATDS (Advanced Field Artillery Tactical Data System).

Новая трехкоординатная станция является импульсно-допплеровской, оснащена АФАР и работает в 10-см диапазоне длин волн. Она заменит находящиеся на вооружении морской пехоты пять РЛС различного назначения: AN/UPS-3, AN/MPQ-62 и AN/TPS-63 (ПВО); AN/TPQ-46 - КББ; AN/TPS-73 - управления воздушным движением. По экспертным оценкам, по дальности обнаружения и целеуказания одной станции G/ATOR полностью перекроет все указанные станции при развертывании в одном районе.

С 2010 года проводятся заводские и полевые испытания комплекса. Первая партия из четырех РЛС AN/TPS-80 будет поставлена до 2016 года морской пехоте США компанией "Нортроп-Грумман" по контракту на сумму 207 млн долларов. При этом его условиями предусмотрены возможное увеличение объема заказа и суммы до 2 млрд, а также дальнейшее техническое обслуживание РЛС, поддержка программного обеспечения и подготовка специалистов данного профиля.

Таким образом, в США проводятся работы по модернизации существующих и замене устаревших наземных средств радиолокационной разведки воздушных целей новыми РЛС* Особое внимание уделяется следующим вопросам: многофункциональности, обеспечению высоких показателей по дальности обнаружения, мобильности, скрытности работы, помехозащищенности, надежности и ремонтопригодности в полевых условиях. Их решение достигается благодаря использованию современной элементной базы, модульности конструкции. В целом принятие на вооружение новых РЛС позволит повысить эффективность противовоздушной и противоракетной обороны на территории США и удаленных ТВД.

Зарубежное военное обозрение. 2016, №1, С. 69-74

• Проблема обнаружения летательных аппаратов типа «стелт»
• Американские загоризонтные РЛС системы 414L
• Объединённое командование ПВО североамериканского континента (1976)
• БЛА - возможная террористическая угроза (2015)
• Мероприятия, направленные на повышение защиты территории США от воздушного нападения (2002)
• ВВС США в операции по защите воздушного пространства страны «Благородный орёл» (2006)
• Перспективные РЛС противоракетной обороны 3-см диапазона (2006)
• Развитие средств войсковой ПВО армии США
• Прицельные РЛС самолётов тактической авиации стран НАТО
• Современное состояние и перспективы развития загоризонтных радиолокационных станций зарубежных стран (2008)