Битва в ионосфере

Осенью 1971 года председатель комиссии по выбору мест дислокации боевых ЗГРЛС генерал Коломиец и заместитель главного конструктора Шустов выбрали места для строительства боевых объектов. На Западе Советского Союза были определены точки под Киевом, Минском, Кировоградом. На Дальнем Востоке под Комсомольском-на-Амуре. В системе было запланировано еще и размещение мощного локатора в середине государства. Но на него не хватало денег. Поэтому привязку его к месту расположения оставили до лучших времен.

После опубликования в научной литературе в 1946 году эффекта Николая Кабанова в США начали эксперименты по за-горизонтному лоцированию баллистических и аэродинамических объектов. В Советском Союзе работы по загоризонтной радиолокации в коротковолновом диапазоне радиоволн начались в 1958 году после утверждения Постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР научно-исследовательской работы «Дуга». Научным руководителем НИР был Ефим Семёнович Штырен. Под его руководством работали ученые Бурдэ, Быков, Какузин, Корадо, Шамшин (будущий министр связи и другие.

В 1961 году НИР «Дута» была завершена. Она показала потенциальную возможность создания принципиально новых мощных загоризонтных радиолокаторов. Эти работы продолжились по теме «Дута-1» до 1964 года. Под Мурманском и Ригой для исследований были созданы два стационарных пункта, а также пять подвижных измерительных пунктов. Потом работы проводились по теме «Дута-2». Их возглавил главный конструктор Васюков. Однако все эти изыскания для понимания физических аспектов загоризонтного лоцирования дали очень немного. Так и не были получены фундаментальные научные сведения о необычном сверхдальнем лоцировании, необычных радиолокационных объектах в виде баллистических ракет и их плазменного следа в ионосфере. Не было точных данных об участии в лоцировании необычной среды — ионосферы, с постоянными изменениями её состояния, воздействии на весь этот сложный процесс солнечной активности. Необычным был и сам объект локации — плазменное облако, которое образовывалось в результате прохода ракеты через слои ионосферы и тропосферы на активном участке полета до момента выключения двигателей. Образовывалось огромное, двигающееся, динамичное пятно, которое обладало отличными от внешней среды свойствами. Его то и можно было обнаруживать на фоне различных помех. Однако страна не располагала конкретными теоретическими или экспериментальными данными о сущности самой ионосферы во время прохождения через нее объекта лоцирования — баллистической ядерной ракеты.

В основных развитых странах мира тоже настойчиво искали реальное применение эффекту Николая Кабанова. Но в тех же богатых США, Франции, несмотря на проделанную большую исследовательскую работу так и не смогли значительно продвинуться в исследовании загоризонтного лоцирования. А перспектива была весьма заманчивой. Два-три суперлокатора могли радиолокационным полем обволакивать всю планету и выявлять все воздушные и космические цели в интересах обеспечения безопасности государства. В зарубежной научной литературе просачивались крохи информации о ведущихся работах по загоризонтной радиолокации. Дальше всех в этом направлении практически продвинулись США.

Они разместили на Тайване мощные передающие средства с гигантскими антенными системами и просвечивали со стороны Востока на Запад всю территорию СССР и страны Варшавского договора. В ФРГ, Франции, Англии, Испании и даже нейтральной Швейцарии размещались американские военные приемные пункты этой мощнейшей загоризонтной системы, работающей по принципу «на просвет». Таким образом, США контролировали старты советских ракет с полигонов Байконур, Капустин Яр, Плисецк. Классическая идея в классической радиолокации, когда приемник стоит за объектом лоцирования. Однако физические свойства сигнала в радиолокации на просвет значительно отличаются от свойств обратного сигнала, отраженного от объекта лоцирования. До-плеровское смещение при лоцировании на просвет очень небольшое и составляет буквально единицы герц. Поэтому американцы строили очень большие, дорогостоящие и технически сложные фильтрационные системы, которые выделяли очень маленький сигнал от цели при лоцировании на просвет на фоне огромных помех. Однако в этом варианте нельзя было определить направление движения объекта. В 1963-1965 годах мы в Советском Союзе своими техническими средствами наблюдали за сигналами американских радаров, работающих на просвет. Видели их физическую природу и понимали, как трудно обнаруживать такими РАС баллистические ракеты. Поэтому нас не устраивала загоризонтная радиолокация на просвет. Да и негде было за территорией США размещать приемники сигналов. По этим причинам и была принята схема загоризонтной радиолокации по отраженному сигналу. Советский радиолокатор строился по классической схеме приемо-передатчика с соответствующими антеннами. Но и здесь было не все так просто. Почти в два раза по сравнению с американскими локаторами на просвет терялась мощность сигнала на трассе. Нужны были очень мощные энергетические средства, которые бы позволяли компенсировать эти потери. Попросту необходимы были мощнейшие передатчики и специальные приемники, которых до этого еще никто в мире не строил. При этом надо было решать еще и сложнейшую проблему выделения на фоне помех сигнала, возвратившегося от объекта лоцирования. В тот период раздумий, дебатов начальник 5 управления 4 ГУМО генерал-лейтенант Михаил Иванович Ненашев, как-то отметил, что нужно все же потратиться на опытный локатор. Зато потом будем уверены, что построим надежную боевую ЗГРЛС. Этим генерал оказал весомую поддержку Кузьминскому. Под Николаевом началось строительство невиданного еще в мире супергигантского опытного радиолокатора.

В начале, строительство и монтаж аппаратуры опытной ЗГРЛС возглавлял Ефим Семенович Штырен, после него Николай Лобышев, затем Юрий Гришин. Но конструкторские испытания, организация и проведение уникальных глобальных экспериментов и, так сказать, доводка всего радара до ума уже велись под руководством главного конструктора Франца Александровича Кузьминского.

В 1970 году стали из земли подниматься стены сооружений опытного радара, расти антенны. Опытная ЗГРЛС получалась весьма внушительной. Ширина приемной антенны была 300 метров, высота 135 метров. Для устойчивости этого огромного, ажурного сооружения в фундамент были заложены 2000 кубометров бетона. По подземному коллектору к антенне от ЗГРЛС проходили все кабели и устройства управления антенной. На самой антенне размещались 330 вибраторов. Каждый размером 15 метров и диаметром 0,5 метра.

Передающая антенна была шириной 210 метров, высотой 85 метров. Под её фундамент были уложены 1500 кубометров бетона. Здание ЗГРЛС по фронту было длиной 90 метров. В нем располагались 26 передатчиков каждый размером с небольшой двухэтажный дом. Номинальная мощность каждого передатчика была 50 киловатт. И это в коротковолновом диапазоне распространения радиоволн, где минимальной мощности передатчика радиолюбителя вполне хватает для радиосвязи со всем миром. Общая мощность сигнала ЗГРЛС посылаемого в пространство, складывалась из мощностей всех 26 передатчиков уже в пространстве. Для всех сигналов передатчиков задавались начальные фазы и амплитуды с целью формирования диаграммы направленности с соответствующими параметрами.

В 1971 году завершилось строительство сооружений и зданий гигантского радара, которого еще не было на планете Земля. Предприятия ВПК завершили производство заказанной аппаратуры. Надо было ее монтировать. Однако у строителей практически по всем объектам было много незавершенной работы. Формально Кузьминский мог не приступать к монтажу сложнейшей аппаратуры. Делать это возможно было только после принятия госкомиссией у строителей всех объектов. Однако это могло растянуть еще на годы создание опытной ЗГРЛС. И тогда Кузьминский решает не ждать завершения строительных работ. В 1971 году в незаконченные еще объекты вошли все службы главного конструктора от научных подразделений до инженерно-технологических. Еще в не полностью доделанных строителями зданиях стала монтироваться радиолокационная техника. Причем аппаратура приемников и передатчиков была разнесена на 25 километров. Поэтому для координации и лучшего выполнения работ на передающей и приемной позициях создаются специальные воинские части и две службы главного конструктора. Из единого центра Франц Кузьминский управляет единым коллективом, который возводил гигантскую РАС в двух точках. Буквально ежедневно возникали различные проблемы, которые приходилось лично решать главному конструктору.