Проект " Наука в Подмосковье"

Результаты конкурса-выставки

 « На просторах Вселенной»

Номинация "Плакат"

1 место
« Поехали!»  Спиридонова Дарья 7Б

2 место
«12 апреля 1961 г. Поехали...»  

Околелова Варвара 4 А

3 место
«Космическая прогулка»  Горбов Владислав 3 В

Номинация "Рисунок"

1 место 
« Он сказал:"Поехали!!! " Ветошкин Сергей 4 А

2 место
 «Человек и космос» Самохин Егор 3 А

3 место
« Юрий Алексеевич Гагарин»  Пинюгина Светлана 7А

Номинация "Декоративно-прикладное творчество"

1 место
« Вперед, к дальним звездам»  Хоришко Ариадна 4 А

2 место
«Выход в открытый космос»  Клычева Ангелина 2 Б

3 место
« Исследование космического пространства» Фильчанов Александр 1 А

Всероссийская конференция по физике

тема доклада

«ПВО России как результат взаимодействия различных войск в составе ВКС»

докладчик:  Алыков М.Р.

ученик 9А класса

МБОУ «Лицей №4»

В современном мире акценты в противостоянии стран все больше смещаются в сферу высоких информационных технологий. Это относится и к вооруженной борьбе, одними из ключевых моментов которой стали высокоточное оружие и авиация. Безусловно, на первый план вышло и противодействие – ПВО.

У противовоздушной обороны есть лишь одна цель: сбить угрозу. Казалось бы, что может быть проще! Но, на самом деле, все обстоит иначе: ПВО – это, прежде всего, сплоченная работа зенитно-ракетных, радиотехнических войск и войск радиоэлектронной борьбы.

Но, для того чтобы увидеть эту взаимосвязь, необходимо разобраться, что из себя представляет каждый компонент этого тесного взаимодействия.

Итак, радиоэлектронные войска ведут радиоэлектронную борьбу – разновидность вооружённой борьбы, в ходе которой осуществляется воздействие радиоизлучениями на радиоэлектронные средства систем управления, связи и разведки противника.

Радиоэлектронная борьба имеет множество видов, но сейчас нам интересны только два: радиоэлектронное подавление, во время подавления какой-либо сигнал намеренно перекрывают более сильным, или же создают ложные цели и радиоэлектронная защита – противодействие этим помехам и сторонним излучениям.

Интересно, что впервые радиоэлектронная борьба как средство подавления впервые была применена силами ВМФ России в ходе Русско-японской войны 15 апреля 1904.

Радиотехнические войска. Их функциями являются: ведение радиолокационной разведки и обеспечение радиолокационной информацией различных военных структур. Попросту говоря, они ищут летящие цели.

Зенитно-ракетные войска. Составляют основную огневую силу системы противовоздушной обороны (ПВО) и вооружены ЗРК и зенитными ракетными системами (ЗРС) различного назначения, обладающими большой огневой мощью и высокой точностью поражения средств воздушного нападения противника. Иными словами, именно они сбивают угрозу.

И вот теперь мы подошли к самому интересному: к практической взаимосвязи, казалось бы, разных родов войск в лице ПВО. Но для этого сначала необходимо проанализировать ее составляющие.

Как было сказано, в современной войне наиболее часто используются авиация и высокоточное оружие. Безусловно, противоположная сторона стремится этому противодействовать.

Если упростить схему этого противодействия, то получится следующие:

1. Объект летит, зенитно-ракетный комплекс сбивает цель.

Теперь будем постепенно усложнять схему.

2. Объект летит, РЛС находит цель, ЗРК сбивает цель.

       Безусловно, широко используются системы, где ЗРК объединен с РЛС, но мы для простоты представления рассматриваем их как разные комплексы.

3.  Объект летит, ставя ложные цели, РЛС вычисляет истинную цель, «отсеивая» ложные, ЗРК выпускает ракету, комплекс ПВО координирует ракету, ракета сбивает цель.
4. Объект летит, ставя ложные цели, несколько РЛС создают единое информационное поле, вычисляют истинное положение объекта, ЗРК выпускает ракету, комплекс ПВО координирует ракету, ракета собирает информацию с РЛС и своих датчиков и обрабатывает ее, и поражает цель.

Получается довольно длинная цепочка, но она очень эффективна и широко используется в нашей армии.

Можно сделать вывод, что с точки зрения обнаружения ключевыми моментами являются:

1. Вычисление истинного положения объекта – задача радиотехнических войск
2. Ложные цели – задача войск РЭБ
3. Единая система РЛС – задача РТВ
4. Поражение цели – задача зенитно-ракетных войск и общего взаимодействия.

Разберем каждый из этих пунктов.

1. Вычисление истинного положения объекта.

Определение положение объекта в пространстве (по координатам x, y, z) осуществляется с помощью радиолокационных станций.

По типу действия РЛС делятся на:

1. Первичные, или пассивные;
2. Вторичные, или активные;
3. совмещённые.

Первичный, он же пассивный радиолокатор, в основном, служит для обнаружения целей, освещая их электромагнитной волной и затем принимая отражения (эхо) этой волны от цели. Поскольку скорость электромагнитных волн постоянна и равна скорости света, становится возможным определить расстояние до цели, основываясь на измерении различных параметров распространения сигнала.

Для данного локатора присущи следующие способы измерения расстояния для объекта:

1. Частотный

Частотный метод измерения дальности основан на использовании частотной модуляции излучаемых непрерывных сигналов. Отраженный сигнал придёт промодулированным линейно в момент времени, предшествующий настоящему на время задержки. Таким образом, частота отраженного сигнала, принятого на РЛС, будет пропорционально зависеть от времени. Время запаздывания определяется по резкой перемене в частоте разностного сигнала.

2. Фазовый метод

Фазовый метод радиолокации основан на выделении и анализе разности фаз отправленного и отражённого сигналов, которая возникает из-за эффекта Доплера, когда сигнал отражается от движущегося объекта. При этом передающее устройство может работать как непрерывно, так и в импульсном режиме. Основным преимуществом данного метода является то, что он «позволяет наблюдать только движущиеся объекты, а это исключает помехи от неподвижных предметов, расположенных между приёмной аппаратурой и целью или за ней».

3. Импульсный метод

Современные радары сопровождения построены как импульсные радары. Импульсный радар передаёт излучающий сигнал только в течение очень краткого времени, коротким импульсом (обычно около микросекунды), после чего переходит в режим приёма и слушает эхо, отражённое от цели, в то время как излучённый импульс распространяется в пространстве.

Поскольку импульс уходит далеко от радара с постоянной скоростью, между временем, прошедшим с момента посылки импульса до момента получения эхо-ответа, и расстоянием до цели — прямая зависимость. Следующий импульс можно послать только через некоторое время, а именно после того, как импульс придёт обратно. Если импульс посылать раньше, то эхо предыдущего импульса от отдалённой цели может быть спутано с эхом второго импульса от близкой цели. Промежуток времени между импульсами называют интервалом повторения импульса, обратная к нему величина — важный параметр, который называют частотой повторения импульса (ЧПИ).

Однако на практике эти методы не используются по отдельности. Для исключения помех и устранения «слабых мест» этих методов их комбинируют.

Теперь что касается вторичных или активных локаторов.

Принцип действия вторичного радиолокатора заключается в использовании энергии самолётного ответчика для определения положения воздушного судна. РЛС облучает окружающее пространства запросными импульсами. Оборудованные ответчиками воздушные суда, находящиеся в зоне действия луча запроса, при получении запросных импульсов, отвечают запросившей РЛС серией кодированных импульсов содержащих дополнительную информацию о номере борта, высоте полета и так далее. Азимут воздушного судна определяется углом поворота антенны, который, в свою очередь, определяется путём подсчёта малых азимутальных меток. Дальность определяется по задержке пришедшего ответа. Этот метод гениальен и прост: пусть противник сам рассказывает о себе!

Локаторы могут быть как отдельными частями системы ПВО, так и входящими в состав комплексов ПВО.

2. Теперь - ложные цели

Ложные цели делятся на два типа. Первые – фиктивные. Они не существуют в материальном воплощении.

Т.е., как известно, любая радиолокационная аппаратура в конечном счете принимает сигнал от объекта слежения, который она обрабатывает и получает из него информацию. Но если сымитировать этот сигнал, то можно обмануть электронику и заставить ее «думать» неверно. Реализация таких устройств довольно непроста. На вооружении России стоит несколько видов таких комплексов, например, изделие Л-175В «Хибины». Оно получило известность в широких кругах после нашумевшего инцидента с кораблем НАТО «Дональд Кук», РЛС которого не могла обнаружить российский самолет, много раз пролетевший над ним. Предположительно, алгоритм работы «Хибин», ровно, как и др. аналогичных комплексов заключается в следующем:

1. Комплекс принимает сигнал от облучающей его РЛС
2. Анализирует эти сигналы, выбирает оптимальный метод атаки
3. Имитирует сигналы РЛС, которые соответствовали бы тем же сигналам, но в случайном местоположении.

В результате получается, что у локатора «двоится в глазах»: вместо одного летящего объекта появляется несколько «НЛО», которые попеременно то исчезают, то появляются в различных местах.

Существуют также и более простые по строению, но не менее эффективные ложные цели: банальный передатчик, имитирующий работу РЛС или другого излучателя. Стоит он относительно недорого, и его можно подставлять «под удар». Применяется он следующим образом: после отстрела ракет комплекса ПВО, радиолокационная система выключается, и одновременно начинает работу имитатор РЛС, стоящий неподалеку. Ответные ракеты противника попадают именно в него, а комплекс остается целым. Именно благодаря такой тактике во время югославской войны 1999 года, защитники Югославии смогли сбить устаревшими комплексами С-125 американский «Стелс» F-117. А ведь эти С-125 были давно уже списаны с вооружения России: у нас давно уже стояли С-300, которые были на два поколения выше!

У нас этот метод постановки ложных целей широко используется в стратегическом ракетном оружии, например, в ракетах Р-36М2 «Воевода» или в РС-28 «Сармат». Наряду с несколькими ядерными боеголовками в них есть и ложные, которые для радаров выглядят как настоящие. В результате – уничтожить все боеголовки, маневрирующие на гиперзвуковых скоростях разумными затратами просто невозможно. Из-за этого по официальной классификации НАТО этим ракетам присвоено кодовое название «Satan» «Satan-2» соответственно.

3. Теперь – о единой системе РЛС.

Нередко летательные аппараты маскируют с помощью т.н. «стелс-технологий», которые заключаются в увеличении поглощения и рассеивания радиосигнала, поступающего от РЛС. Но для обнаружения целей используются разные частоты. От радиочастоты зависит длина волны. А чем длиннее волна, тем меньше вероятность того, что она рассеется или поглотится. Соответственно, чтобы повысить заметность объекта, необходимо увеличить длину волны. Но тогда возникают следующие трудности: определить положение объекта в пространстве можно будет только неточно. Кроме того, если размеры предмета будут незначительны по сравнению с длиной волны, то волна его просто обогнет его, как это делает морская волна, встречая на своем пути препятствие в виде камня.

Поэтому на практике применяют сочетание длинных и коротких волн. Но сочетать это все в одном комплексе – очень затратно и неэнергоэффективно, тем более если учитывать, что таких комплексов нужно много.

В следствии этого, российская система ПВО-ПРО состоит из следующих станций:

1. РЛС сверхдальнего обнаружения. Они используют волны метрового диапазона, ищут боеголовки и летательные аппараты на очень большом расстоянии, создают целостную картину воздушно-космического пространства Земли.
2. РЛС дальнего обнаружения. Они используют волны сантиметрового и дециметрового диапазона, сопровождают летательные объекты с высокой точностью позиционирования на большие расстояния. Самая известная РЛС такого типа – Дон-2Н. Способна сопровождать любые цели в радиусе 3700 км, на высоте вплоть до 40 тыс. км с погрешностью по дальности 10 м, а по угловым координатам – 0.6 минут.
3. Локальные РЛС. Представляют собой части комплексов ПВО, например, С-400. Способны сопровождать объекты с очень высокой точностью.

Кроме того, существуют специальные космические спутники радиотехнической разведки.

4. Поражение цели.

Как известно, летящий объект можно поразить противоракетой, при условии, если она успешно долетит до цели. Но ведь и ее тоже могут сбить, либо «обмануть»!

Поэтому сейчас используют новую тенденцию XXI века: маневрирование головных частей ракет на гиперзвуковых скоростях. Все современные российские ракетные комплексы различного назначения, например, 96К6 «Панцирь-С1», 9К720 «Искандер-М», 40Р6 С-400 «Триумф», РС-28 «Сармат» способны это делать. В результате – сбить ракету – очень сложно, а просчитать ее траекторию – невозможно.

Но никто не говорил, что аналогичного оружия не может быть у потенциального противника! Тогда может встать задача – сбить такую ракету. Здесь помимо войск ПВО, непосредственной задачей которых является уничтожить объект, в работу снова включаются подразделения радиотехнических войск: необходимо постоянно следить за боеголовкой и отсеивать ложные цели.

Если сделать вывод из всего сказанного выше, то столь четкое разделение родов войск на практике неуместно, но нам это дает возможность понять их тесную взаимосвязь.

В России, как было сказано раньше, радиотехнические и зенитно-ракетные войска, войска РЭБ входят в состав войск ПВО и соответственно в ВКС. Поэтому в нашей армии на основе этого взаимодействия создана единая, можно сказать – глобальная система противовоздушной обороны. Комплексы РЛС, спутники, авиация и боеголовки ракет создают между собой единое информационное поле, в центре которого – РЛС и их суперкомпьютеры, обрабатывающие информацию и «мониторящие» обстановку.

Таким образом, Воздушно-космические войска России имеют совершенную систему предупреждения в любых видах воздушного нападения, способны контролировать все воздушно-космическое пространство Земли и при необходимости отслеживать любые летательные объекты вплоть до 5 см в диаметре, летящие на гиперзвуковых скоростях), чего не может сделать ни одна страна в мире (это было доказано при российско-американском эксперименте 1994 года)! Более того, российские системы радиоэлектронной борьбы, установленные на авиационной технике, или же являющиеся частью головных частей ракетоносителей, таких как, «Искандер-М», «Сармат» способны с большой вероятностью «обмануть» системы любого потенциального противника и гарантированно выполнить поставленные задачи.

Базавлук  Григорий, обучающийся 10А профильного физико-математического класса Лицея, стал финалистом олимпиады                     «Байконур», проводимой ОА « НПК «КБМ» при сотрудничестве с балтийским государственным техническим университетом «Военмех» им. Д.Ф. Устинова.