Зенитный ракетный комплекс Patriot (США)

Разработка ЗРК Patriot (основной подрядчик - компания «Рейтеон») велась в течение полутора 10-ов лет, и ее цена превысила 2,3 миллиардов. баксов. С учетом этой суммы издержки на приобретение к 1992 году 103 огневых единиц (батарей) и 6,2 тыс. зенитных управляемых ракет (ЗУР), согласно приведенным западной печатью оценкам, составляют около 12 миллиардов. баксов. По воззрению зарубежных профессионалов, настолько значимые ассигнования объясняются сначала большой сложностью ЗРК Patriot, обусловленной рвением достигнуть высочайшего уровня его тактико-технических черт. Зенитный ракетный комплекс (ЗРК) Patriot, принят на вооружение в 1982 году. Оснащение комплексом Patriot сухопутных войск США в Европе началось в 1984 году.

ЗРК Patriot способен создавать одновременный обстрел до 9 целей, вести стрельбу в критериях широкого внедрения средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и поражать сверхзвуковые воздушные цели на дальностях до 70 км и высотах до 24 км. Южноамериканские спецы считают, что благодаря реализации при разработке комплекса ряда новых технических решений он превосходит имеющиеся ЗРК средней и большой дальности по огневым способностям в 4 раза, а по помехозащищенности в 10 раз.

В состав ЗРК Patriot входят: функциональная РЛС AN/MPQ-53, пункт управления, ЗУР в транспортно-пусковых контейнерах, пусковые установки (до восьми ПУ), источник энергоснабжения, средства связи и вспомогательное эксплуатационное оборудование.

Функциональная РЛС AN/MPQ-53 создана для обнаружения, опознавания, сопровождения и подсветки целей, также для сопровождения ракет, приема инфы от их бортовой аппаратуры наведения и передачи команд на борт ЗУР. Станция способна обнаруживать воздушные цели на дальностях до 150 км, производить сопровождение до 100 целей и обеспечивать выдачу данных, нужных для одновременного обстрела 9 из них. Главными элементами РЛС являются: антенная система, передатчик, приемник, цифровой микропроцессор, блок управления, аппаратура сопряжения, аппаратура опознавания «свой — чужой».

Аппаратура станции (кроме антенной системы и сверхвысокочастотных устройств передатчика и приемника) расположена снутри кабины контейнерного типа и защищена от воздействия электрического импульса ядерного взрыва, грозовых разрядов и электрических помех. Кабина установлена на двухосном полуприцепе, который транспортируется колесным (6X6) тягачом М818. Длина тягача с прицепом 15 м, ширина 2,9 м, высота 3,6 м, а их масса около 30 т.

При развертывании на избранной позиции (ее наклон не должен превосходить 10°) РЛС горизонтируется при помощи гидравлических домкратов. Для работы станции в назначенном секторе ее кабина разворачивается в подходящем направлении относительно платформы полуприцепа. При фиксированном положении кабины РЛС способна обнаруживать цели по азимуту в секторе до 90°, а наводить ракеты в секторе до 110°.

Антенная система РЛС, которая при транспортировке укладывается на крышу кабины, в боевом положении устанавливается под углом 67,5° относительно горизонта. Она состоит из фазированных антенных решеток (ФАР) различного предназначения (основной, приемной, 5 доп приемных, системы опознавания «свой-чужой») и компаратора. Последний, конструктивно совмещенный с частотной аппаратурой приемника и передатчика, смонтирован на крыше кабины РЛС. Облучающий рупор и блок приемных рупоров компаратора находятся в фокусе основной ФАР.

Главная приемопередающая ФАР поперечником 2,44 м применяется при обнаружении, сопровождении и подсветке целей, слежении за ракетами и передаче команд. Она представляет собой решетку с пространственным проходным методом запитки, состоящую из 5161 излучающего элемента с ферритовым фазовращателем. Запитка частей решетки (в режиме передачи) осуществляется облучающим рупором компаратора, а формирование луча и электрическое управление его положением в пространстве обеспечивается управлением фазовым рассредотачиванием излучаемых сигналов средством фазовращателей. При всем этом фаза сверхвысокочастотного сигнала, излучаемого каждым элементом решетки, может принимать последующие фиксированные значения: 180, 90, 45 и 22,5°. Смена значений делается фазовращателями за время, не превышающее 12 мкс. В режиме приема электрическая энергия принимается элементами основной решетки и через управляемые фазовращатели направляется на блок приемных рупоров компаратора, где делается выделение суммарного и 2-ух разностных сигналов, нужных при измерении угловых координат моноимпульсным способом.

Приемная решетка поперечником 54 см, состоящая из 251 элемента, при нахождении ЗУР на конечном участке линии движения полета получает с ее борта информацию, применяемую для выработки команд наведения, а в остальное время работает как доп приемная ФАР.

5 доп приемных решеток (по 51 элементу) шестиугольной формы используются в системе угнетения боковых лепестков диаграммы направленности основной ФАР для уменьшения воздействия на нее активных помех. Прямоугольная решетка системы опознавания «свой-чужой», расположенная под основной ФАР, связана экранированным кабелем с приемопередающей аппаратурой запросчика AN/TPX-46(V)7.

Передатчик РЛС зависимо от режима работы станции сформировывает разные по виду модуляции, продолжительности и частоте повторения импульсов, мощи и рабочей частоте сверхвысокочастотные сигналы, которые по волноводу передаются на облучающий рупор компаратора. В передатчике употребляются 160 фиксированных рабочих частот, принадлежащих спектру 4-6 ГГц. В забугорной печати отмечается, что выбор этого спектра (в станциях обнаружения используются более низкие частоты, а в станциях наведения - более высочайшие) обоснован многофункциональностью РЛС AN/MPQ-53.

Приемник РЛС производит усиление и сжатие импульсных сигналов, регулировку чувствительности и коэффициента усиления зависимо от их мощи, стробирование импульсов по дальности, корреляционную обработку сигналов, обнаружение помех и защиту от них. Поступающие в приемник (на промежной частоте) суммарный и разностные сигналы из компаратора, также сигналы с приемной и 5 доп приемных ФАР после выполнения обозначенных операций преобразуются в видеосигналы.

Микропроцессор станции после перевода сигналов, получаемых с выхода приемника, в цифровую форму делает ряд операций по их обработке, необходимость которой связана с обеспечением функционирования РЛС в разных режимах и решением ею нескольких задач сразу.

Блок управления, базу которого составляет спец ЭВМ, в согласовании с поступающими с пт управления командами производит синхронизацию работы всей аппаратуры РЛС. По данным, получаемым в итоге обработки сигналов микропроцессором, он сформировывает сообщения, которые передаются на пункт управления. В состав блока входят процессор, применяемый для управления положением диаграммы направленности антенн, устройство управления аппаратурой системы опознавания «свой—чужой» и устройство ввода-вывода данных.

Аппаратура сопряжения воспринимает и декодирует поступающие с пт управления команды, определяющие применяемые значения характеристик, режимы и методы функционирования РЛС и ее частей, также производит кодирование донесений и передачу их по экранированному кабелю. Последние принимаются аналогичной аппаратурой сопряжения, имеющейся на пт управления.

Пункт управления AN/MSQ-104 производит обработку получаемой от функциональной РЛС инфы, производит команды наведения ЗУР, также команды и другие данные, нужные для управления станцией и ПУ при стрельбе ЗРК. Пункт управления располагается в стандартной кабине, обеспечивающей защиту его аппаратуры от воздействия электрического импульса. Кабина (длина 6,8 м, ширина 2,6 м, высота 2,1 м, масса 5,4 т) установлена на шасси грузового автомобиля М814. Их общая масса около 17 т.

Главными подсистемами пт управления являются: ЭВМ, аппаратура индикации и управления, оконечные устройства радиорелейных станций и полосы передачи данных, аппаратура сопряжения и энергораспределительный блок.

ЭВМ параллельного деяния, производящая операции над числами как с фиксированной, так и с плавающей запятой, состоит из 2-ух микропроцессоров (быстродействие каждого 1 млн. опер./с), устройства управления вводом-выводом считывающего и 3-х запоминающих устройств.

Главное запоминающее устройство, выполненное на печатных платах со средней плотностью сборки частей, имеет объем памяти около 212 тыс. 24-разрядных слов. Южноамериканские спецы считают, что за счет введения в его состав доп блоков объем памяти быть может увеличен до 262 тыс. слов.

В дублирующем запоминающем устройстве (на магнитной ленте) содержатся все программки и главные данные, нужные для управления огнем ЗРК. Они позволяют вернуть лежащую в оперативки информацию в случае ее утраты, преломления при воздействии электрического импульса либо подмены вышедших из строя блоков новыми. Наружное запоминающее устройство емкостью 410 млн. бит употребляется для хранения программ, обеспечивающих выполнение проверки функционирования аппаратуры ЗРК и поиска дефектов.

Аппаратура индикации и управления расположена на 2-ух оборудованных снутри кабины рабочих местах операторов. На каждом рабочем месте имеется консоль с индикатором воздушной обстановки, панелью контроля технического состояния средств ЗРК, пультом ввода данных в ЭВМ и разными элементами управления.

Боевой расчет пт управления, состоящий из командира и 2-ух операторов, управляет всеми средствами ЗРК и решает при всем этом последующие задачки: оценивает воздушную обстановку; устанавливает последовательность обстрела целей; передает на РЛС команды, регламентирующие обработку инфы, наведение ЗУР и внедрение средств защиты от помех; назначает ПУ и ЗУР для обстрела цели и управляет их предстартовой подготовкой; определяет режим стрельбы и производит оценку ее результатов. В материалах забугорной печати отмечается, что предусматриваются стрельбы по целям как одной, так и несколькими (обычно, 2-мя) ракетами. В последнем случае различают стрельбу залпом, когда время меж запусками 2-ух ЗУР мало, и поочередный обстрел цели.

При оценке воздушной обстановки данные, которые показываются на индикаторах левой и правой консолей управления, различаются. Так, на левый выводятся данные о воздушных судах, которые опознаны как цели, с указанием желательных ценностей их поражения. На правом индикаторе на сто процентов показываются воздушная обстановка в секторе деяния РЛС (для обозначения целей, собственных и неопознанных самолетов употребляются различные знаки), также районы расположения прикрываемых объектов и другая информация, характеризующая боевую обстановку. Командир расчета, ведя наблюдение за обоими индикаторами, воспринимает решение на боевые деяния.

Южноамериканские спецы считают, что высочайшая степень автоматизации работы ЗРК Patriot обоснована наличием в составе пт управления высокопроизводительной ЭВМ и гибкостью ее математического обеспечения. Последнее включает три группы программ, предназначенных соответственно для приведения ЗРК в состояние боевой готовности, обеспечения его работы и контроля в целях выявления дефектов.

Источник энергоснабжения AN/MJQ-20, созданный для обеспечения электроэнергией пт управления и РЛС, состоит из 2-ух установленных на автомобиле М814 генераторов переменного тока (мощность каждого 150 кВт, частота 400 Гц), приводимых в действие газотурбинными движками. На прицепе располагается емкость для горючего. Обычно источник энергоснабжения развертывается в конкретной близости от функциональной РЛС и пт управления.

Зенитная управляемая ракета MIM-104A, разработанная компанией «Мартин-Мариетта», представляет собой одноступенчатую твердотопливную ракету, выполненную по обычной аэродинамической схеме. Ее длина 5,2 м, поперечник корпуса 0,41 м, размах аэродинамических поверхностей 0,92 м, масса около 1000 кг.

Ракета состоит из 5 отсеков. В носовом имеется глиняний радиопрозрачный обтекатель с шириной стен 16,5 мм, обеспечивающий термозащиту бортовой аппаратуры при больших температурах, возникающих в итоге аэродинамического нагрева. Во 2-м располагается блок цифровой аппаратуры наведения на конечном участке и полуактивная головка самонаведения (ГСН) с гиростабилизироаанной антенной и моноимпульсным приемником, работающая в режиме ретрансляции инфы.

В 3-ем отсеке находится осколочная боевая часть (масса около 80 кг), предохранительно-исполнительный механизм и радиовзрыватель, также блок цифровой аппаратуры наведения ракеты на среднем участке линии движения полета, бортовой цифровой микропроцессор и блок гироскопических сенсоров. На корпусе этого отсека установлены антенны радиовзрывателя и антенны радиолинии передачи данных ГСН на РЛС AN/MPQ-53.

Дальше идет 4-ый отсек для двигательной установки. Разработанный компанией «Thiocol» твердотопливный однорежимный движок ТХ-486, корпус которого является несущим элементом конструкции ракеты, снаружи покрыт теплоизолирующим материалом. Вдоль наружной поверхности отсека проходят два кабельных желоба. Заряд мотора сделан из горючего на базе полибутадиена с концевыми гидроксильными группами. Согласно приводимым в зарубежной печати оценкам, во время работы мотора (длительность горения горючего 12 с) сила тяги фактически постоянна и равна 130 кН. В конце активного участка ракета имеет наивысшую скорость, подобающую М = 6.

5-ый отсек ЗУР образует хвостовое оперение с аэродинамическими рулями и блок гидравлических приводов, который располагается в пространстве меж корпусом ракеты и внешней поверхностью сопла мотора. Продуктивность рулей в купе с неплохими аэродинамическими чертами ЗУР обеспечивают, как считают забугорные спецы, ее высочайшие маневренные способности. Так, сообщается, что наибольшая поперечная перегрузка добивается 40, а перегрузка на конечном участке линии движения полета ракеты равна 25.

Наведение ракеты на цель является комбинированным. На среднем участке линии движения полета употребляется радиокомандное наведение, а на конечном - так называемое «сопровождение через ракету» TVM (Track-via-Missile).

При радиокомандном наведении, начинающемся после недолговременного по времени шага вывода ЗУР на линию движения, данные о цели и ракете, приобретенные при их сопровождении лучом основной ФАР станции, обрабатываются на пт управления и в виде команд передаются (той же антенной) на борт ракеты. При использовании данного метода наведения, как сообщается в зарубежной печати, обеспечивается полет ЗУР по энергетически хорошей линии движения.

Метод TVM является разновидностью полуактивного радиолокационного наведения. Его отличие от последнего состоит в том, что принимаемые ГСН отраженные от цели сигналы на борту ракеты не обрабатываются, а передаются на РЛС комплекса. Вкупе с данными о цели и ракете, получаемыми от основной ФАР станции, они употребляются для выработки на пт управления команд наведения, передаваемых на борт ракеты.

Забугорные спецы считают, что благодаря получению данных от 2-ух источников (ГСН и РЛС), использованию сложных алгоритмов их обработки и большенному быстродействию ЭВМ пт управления достигнуты высочайшие точность и помехозащищенность системы наведения, также способность обеспечивать стрельбу по постановщику помех.

ЗУР Patriot поступают в войска в герметичных транспортно-пусковых контейнерах (ТПК) из дюралевого сплава. Масса контейнера с ракетой около 1700 кг. В ТПК, внутренняя поверхность которого покрыта огнеупорным материалом, ЗУР находится на рельсовых направляющих и удерживается от продольного передвижения (до запуска) стопорным устройством. На наружной поверхности контейнера имеются элементы крепления, применяемые во время погрузочно-разгрузочных работ и при заряжании ПУ.

Пусковая установка М-901, на которой располагаются четыре ТПК с ЗУР, смонтирована на полуприцепе М860, транспортируемом колесным тягачом М818. В состав оборудования ПУ входят: опорная рама с механизмами подъема и поворота, электрический блок, антенна радиолинии передачи данных, автономный генератор переменного тока с дизельным движком. Емкость топливного бака обеспечивает работу в течение нескольких часов.

При развертывании ПУ на стартовой позиции ее опорная рама с ТПК разворачивается по азимуту в назначенном направлении стрельбы (наибольший угол поворота основания ±90°), устанавливается с углом возвышения 38° и фиксируется с помощью стопорных устройств. Управление ПУ осуществляется с пт управления. Принимаемые антенной сигналы декодируются аппаратурой электрического блока и в виде команд поступают на борт ЗУР. Блок также сформировывает и кодирует сообщения об выполнении команд и техническом состоянии ПУ и ЗУР, которые по радиолинии передаются на пункт управления.

Средства связи комплекса включают радиорелейные станции AN/MCR-137 и антенно-мачтовые устройства. Последние представляют собой смонтированные на грузовике М814 телескопические мачты (наибольшая высота 30,5 м), на которых установлены антенны с изменяемым направлением излучения и приема. Внедрение этих средств обеспечивает связь меж пт управления огневых единиц и с другими элементами управления в критериях отсутствия полосы прямой видимости.

Вспомогательное эксплуатационное оборудование комплекса включает: — транспортно-заряжаю-щие машины (авто тягач М819 с подъемным краном и полуприцеп М269А1 с 4-мя ТПК); — подвижный пункт технического обслуживания (на шасси автомобиля М814) с генератором, расположенным на прицепе; — машину для транспортировки компактных запчастей; — автомобильный тягач М819 с подъемным краном и полуприцеп М269А1 для транспортировки крупногабаритных запчастей.

Боевое применение и управление. Огневой единицей ЗРК Patriot является зенитная батарея. В ней имеются пункт управления, функциональная РЛС, источник энергоснабжения, восемь ПУ и набор вспомогательного эксплуатационного оборудования. На стартовой позиции ПУ развертываются на удалении до 1 км от пт управления.

Зенитно-ракетный дивизион Patriot состоит из 6 батарей, также подразделений управления и обслуживания. В дивизионе имеются расчеты РЭБ, созданные для развертывания поблизости РЛС передатчиков-ловушек, обеспечивающих, как считают южноамериканские военные спецы, эффективную защиту станций от противо-радиолокационных ракет.

Командный пункт дивизиона AN/MRC-136 позволяет управлять шестью батареями, также производить взаимодействие с примыкающими дивизионами. На него могут поступать команды как от наземных органов управления ПВО, так и от самолетов далекого радиолокационного обнаружения и управления (АВАКС).

По конструктивному выполнению и составу оборудования КП дивизиона в главном аналогичен пт управления AN/MSQ-104, но отличается от него наличием 1-го, а не 2-ух микропроцессоров, также математическим обеспечением, учитывающим особенности решаемых им задач.

В дивизионе Patriot предусматривается как централизованное, так и децентрализованное управление боевыми действиями. В первом случае на базе данных о воздушной обстановке на КП делается выбор целей, подлежащих уничтожению, и их рассредотачивание меж батареями, устанавливается последовательность поражения. При принятии решения учитываются степень угрозы воздушных целей, координаты и ориентация секторов стрельбы батарей, также координаты, размеры и значимость прикрываемых объектов.

Во 2-м случае управление осуществляется с пт управления при сохранении его связи с КП радиолинии передачи данных. Вариациями являются вполне автономное управление и так называемое независящее управление, при котором команды от вышестоящих органов передаются по каналам радиотелефонной связи. Наибольшая дальность перехвата цели,км 80 (в секторе 90 o) Малая дальность перехвата цели,км 3 Наибольшая высота перехвата цели,км 24 Малая высота перехвата цели,км 0,06 Число сразу обстреливаемых целей 8 (в секторе 90 o) Возможность поражения цели 0,8 (в боевых критериях 0,4-0,6) Масса ракеты, кг 912 Масса ракеты в ТПК, кг 1696 Поперечник, м 0,41 Длина, м 5,31 Скорость, M 3-5 Mаксимальные поперечные перегрузки g 30 Управление При помощи крестообразных стабилирующих хвостовых плоскостей Размах стабилизаторов, м 0,87 Движок РДТТ ТХ-486 конторы Thiocol Тяга мотора 13 Время работы мотора, сек 12 Система наведения На среднем участке Радиокомандная На конечном участке Радиолакационная TVM БЧ осколочно-фугасная Боевой заряд БЧ Обыденное взрывчатое вещество Взрыватель ХМ818, неконтактный Габариты контейнера, м 0.99*1.09*6.1 Масса БЧ, кг 70 (РАС-1) 90 (РАС-2) Время развертывания с марша, мин 30

Источник: dogswar.ru