К истории создания радиооптического комплекса распознавания космических объектов «Крона»
Дворников В.А. и Кологоров Ю.С.
Среди систем ракетно-космической обороны Система контроля космического пространства (СККП) занимает особое место. Особенности ее не только в специфичности решаемых задач, но и в том, что первоначальная идея создания Службы контроля космического пространства была выдвинута 45 СНИИ МО. Идея была поддержана руководством 4 ГУМО в лице его руководителей: генерал-полковником Байдуковым Г.Ф. и генерал-лейтенантом Мымриным М.Г. Все дальнейшие работы в этой области проводились 45 СНИИ МО в рамках НИР по заказам 4 ГУМО. Заказчиком этих работ было определено Управление заказов систем и средств РКО под многолетним управлением генерал-лейтенанта Ненашева М.И.
К моменту создания Центра контроля космического пространства (ЦККП) возможности использования информации от существующих привлекаемых средств были практически исчерпаны. С самого начала работ в рамках бюджетных НИР 45 СНИИ МО прорабатывались вопросы определения требований к специализированным средствам контроля космоса.
К этому времени в космосе находились десятки тысяч космических объектов (ИСЗ, фрагменты КА, другие объекты) и вопрос об ускорении создания специализированных средств приобрёл особое значение.
Появились новые задачи, связанные с возрастанием нештатных ситуаций, необходимостью контроля за выводом на орбиту и слежением за особо важными аппаратами, потерявшими связь с Землей, прогнозированием мест падения КА с бортовыми ядерными установками, отслеживанием космических программ других стран, проблемой «замусоривания» космоса.
Передовой разработкой в ряду специализированных средств распознавания КО и стал радиооптический комплекс «Крона».
Сопровождение разработки было поручено отделу управления Заказчика, возглавляемого полковником Петровым Н.И. (впоследствии генерал-майор, заместитель начальника управления) - активным участником Великой Отечественной войны, Заслуженным радистом СССР. Офицеры отдела имели богатый личный опыт эксплуатации, испытаний и сопровождения разработки многих радиолокационных средств: радиолокаторов каналов цели и изделия (ракеты) стрельбовых комплексов системы ПРО А-35М, полигонных радиолокационных средств ПРО «Алдан», «Аргунь, «Азов», РЛС миллиметрового диапазона, первого оптического локатора 5Н26, станции управления и приема информации космической системы «УС-К», а также разработки мощных генераторов СВЧ-диапазона в интересах радиолокаторов ПРО.
Появление новой задачи вызвало широкое обсуждение возможности реализации задачи распознавания. В первую очередь рассматривались возможности отражённых сигналов различных диапазонов длин волн и возможности использования реализаций сигналов от отражающих структур. Конец этим обсуждениям положило только рассмотрение и утверждение эскизного проекта комплекса «Крона». При этом, желание создания универсального средства в интересах ПРО, ПКО, СПРН и СККП оказалось невыполнимым в силу принципиального различия решаемых задач.
При разработке РЛС контроля космоса требовалось формировать излучающий сигнал, обеспечивающий после приема отраженного сигнала и анализа сигнатур получение максимальной информации об объекте. Было недостаточно руководствоваться только статистической теорией радиолокации, где эффективная поверхность рассеивания рассматривается как случайная величина. Для решения задачи распознавания необходимо учитывать также детерминированный характер изменения ЭПР в зависимости от ориентации и движения объекта по орбите.
К этому времени в рамках НИР 45 СНИИ МО были разработаны методы и алгоритмы анализа радиолокационных сигнатур. Основные работы в этом направлении были проведены плеядой ученых института: докторами технических наук полковниками Гореликом А.Л., Назаровым Н.Г., Анисимовым В.А., Ладыгиным А.И. под руководством начальника управления доктора технических наук генерал-майора Курланова А.А.
Развитие теории распознавания и создание конкретных алгоритмов и программ позволили сформулировать технические требования к радиолокационным средствам, существенно снизить риски Заказчика и принять решение о разработке комплекса «Крона», минуя этап создания опытного образца. Проект задания был разработан 45 СНИИ МО и в ноябре 1974 г. Тактико-техническое задание (ТТЗ) было выдано Заказчиком разработчику.
Неоценимый вклад в дело определения структуры комплекса, разработки программ распознавания, методологического обеспечения испытаний был внесен научными сотрудниками отдела радиотехнических и радиолокационных средств 3 управления 45 СНИИ МО под руководством доктора технических наук полковника Ладыгина А.И.
В результате реорганизации, проведенной в ЦНПО «Вымпел», было принято решение о разработке РОКР КО «Крона» коллективом НИИДАР Минрадиопрома, а главным конструктором был назначен Владимир Пантелеймонович Сосульников, за плечами которого уже была разработка уникальной станции дальнего обнаружения «Дунай». Разработка оптической части комплекса была поручена НПО «Астрофизика» (главный конструктор Устинов Н.Д.).
Разработанный в 1976 г. эскизный проект был представлен Заказчику и принят к разработке.
Уже в начальной стадии реализации проекта возникли трудности, связанные с возможностью размещения объекта в районе станицы Зеленчукская в Карачаево-Черкессии. В этом районе, обеспечивающем необходимый астроклимат в части прозрачности атмосферы для лазерно-оптического канала, были размещены средства Специальной астрономической обсерватории АН СССР: радиоастрономический телескоп РАТАН-600 и Большой телескоп азимутальный БТА. Работы на этих средствах курировались академиком Прохоровым А.М., категорически возражавшим против размещения РОКР КО «Крона» ввиду того, что, по его мнению, комплекс мог «подавить» работу РАТАН-600. Длительные научные согласования разработчика и Академии наук даже с участием Военно-промышленной комиссии результата не дали. На заключительном этапе убедительные доводы генерал-лейтенанта Мымрина М.Г. привели к согласию Президента АН СССР академика Александрова А.П. на размещение в этом районе. Однако, ранее выбранное место посадки пришлось перенести на 20 км, в район станицы Сторожевая и горы Чапал для лазерного оптического локатора.
В заказывающем управлении ведущим инженером по этому проекту был назначен полковник Кологоров Ю.С., опытный и грамотный офицер, имеющий богатый опыт испытаний радиолокационных средств на полигоне Балхаш и ответственной работы в головном военном представительстве при ЦНПО «Вымпел». Этот опыт оказался полезен на всех этапах создания комплекса «Крона».
Вспоминает участник создания комплекса «Крона» начальник группы полковник в отставке Кологоров Ю.С.:
«...Более всего запомнились работы по подготовке комплекса «Крона» первой очереди создания (в составе РЛС и КВП) к заводским испытаниям, которые происходили в «переломные» 90-е годы. К этому времени были уже решены ряд серьезных проблем в процессе строительства объекта, изготовления и монтажа аппаратуры.
Прежде всего – это строительство в горной местности в сейсмоопасном районе. Строительство сооружений лазерного оптического локатора и небольшой жилой зоны на высоте 2200 м было вызвано необходимостью обеспечения выполнения требований по астроклимату для оптических средств. Отсюда – проблемы строительства горной дороги, водовода высокого давления, астропавильонов, пилоны которых требовали надёжного закрепления на скальном основании без применения взрывных работ.
РЛС 20Ж6, КВП 13К6 и основной жилой городок были размещены ниже, на высоте примерно 1000 м. Здесь были свои трудности – создание высокогорного водохранилища для нужд объекта, обеспечение гарантированного электроснабжения и т.п.
Сложной задачей для разработчиков, проектировщиков и строителей было размещение антенн канала «Н» РЛС, представляющего собой пятиэлементный интерферометр в сантиметровом диапазоне длин волн, на крыше основного технологического здания. Требования к строительному проекту (Ленинградский филиал ЦПИ-20 МО) были предъявлены жёсткие: сантиметровые допуски на обустройство антенных постов, термостатирование фундаментных закладных элементов. Проведенные позднее юстировочные работы на интерферометре по внеземным источникам излучения подтвердили возможность выполнения заданных в ТТЗ характеристик.
Задержки в создании комплекса «Крона» были объяснимы, так как тематика создания средств системы контроля космического пространства стояла далеко не на первом месте в планах работ и финансировании объектов ракетно-космической обороны, особенно в 90-е годы. Неслучайно в эту пору заместитель главного конструктора СККП А.А. Курикша пишет о комплексе «Крона»: «В январе 1994 г. завершились государственные испытания. Многих показателей, предусмотренных ТТЗ, достигнуть не удалось - из-за трудностей с финансированием работы по лазерному локатору не были завершены …».
Необходимость ускорения работ была актуальной для всех уровней руководства в ГУВ Войск ПВО, прежде всего для руководства 5 управления заказов средств и систем ракетно-космической обороны (генерал-лейтенант Ненашев М.И., генерал-майор Петров Н.И., генерал-майор Гаврилин Е.В.).
Была организована дружная творческая работа как со стороны промышленности, так и с военной стороны – 201 Военное представительство МО (полковник Вехов Г.Н., полковник Левков В.А., полковник Соколовский Л.К.), отдел средств ККП в 45 СНИИ МО (полковник Ладыгин А.И.), 3-й отдел 1 спецуправления по вводу средств РКО (полковник Шатаев В.И., полковник Малов А.А.).
Восхищение вызывает полноповоротная ФАР дециметрового канала «А» РЛС, созданная НИИДАР, КБ Расплетина, ГМЗ, всей кооперацией промышленности и монтажных организаций. Передающее устройство было тщательно отработано на стендах завода с личным участием главного конструктора «Кроны» Сосульникова В.П. Он буквально и днём и ночью работал с инженерами НИИДАР и офицерами военного представительства при настройках передатчика. Творческий характер главного конструктора постоянно проявлялся на объекте, когда в процессе настройки аппаратуры, проводок ИСЗ мы вместе с дежурной сменой войсковой части объекта анализировали результаты, разбирались с ошибками, принимали необходимые решения (это было мое возвращение в юность - вспоминались более ранние годы службы на 10 ГНИИП МО на Балхаше и напряжённые работы в процессе испытаний РКЦ «Алдан» на легендарной «шестерке». Там же, на полигоне, в эти незабываемые 60-70-е годы на РЛС СДО «Дунай» также руководил работами Владимир Пантелеймонович Сосульников).
При подготовке в 1987-1988 годы к заводским испытаниям комплекса сокращённого состава, когда полным ходом шла отработка боевых программ, а проводки космических объектов обоими каналами РЛС не вызывали нареканий, на антенном полотне ФАР неожиданно произошел пожар (проявились сложности согласования распределения мощности при одновременном делении на много каналов). Доработка и изготовление новых элементов ФАР привели к задержке почти на 1,5 года.
В 1991 году начались заводские испытания комплекса первого этапа создания. Председателем комиссии был назначен директор ЦНПО «Вымпел» Минрадиопрома Михайлов Н.В., заместителем председателя – Командующий Войсками ПРО и ПКО генерал-полковник авиации Красковский В.М. Я был назначен членом комиссии от заказчика – Главного управления вооружения Войск ПВО.
Результаты испытаний подтвердили выполнение всех требований ТТЗ для РЛС и КВП за исключением требования к информационному сопряжению с ЦККП, обеспечивающем характеристики распознавания космических объектов.
Мнения членов комиссии разделились: члены комиссии от Минобороны (кроме члена комиссии от 45 СНИИ МО Ладыгина А.И.) подписали особое мнение о необходимости доработки программно-алгоритмического обеспечения. Эту же точку зрения поддерживал представитель НИО-1 ЦНПО «Вымпел» Шилин В.Д., занимающийся разработкой программ ЦККП. В сложившейся ситуации председатель комиссии Михайлов Н.В. позвонил начальнику управления Главного управления вооружения Войск ПВО Гаврилину Е.В. по поводу особого мнения членов комиссии. Обсудив суть проблемы, Гаврилин Е.В. поддержал позицию членов комиссии от Минобороны.
Работы на объекте были продолжены, правда, с меньшей интенсивностью (сказывались результаты «перестройки»). Стояла задача завершения автономных испытаний аппаратурного комплекса лазерного оптического локатора и его информационной стыковки с КВП 13К6.
Необходимо отметить, что результаты разработки и испытаний аппаратуры комплекса «Крона» параллельно успешно использовались в работах по созданию аналогичных радиолокационных средств контроля космического пространства. На основе отработанных технологических решений был разработан быстровозводимый контейнерный вариант для радиолокационного комплекса «Крона-Н».
К сожалению, финала этой большой работы мне увидеть не привелось по сроку службы, но есть уверенность в том, что комплекс «Крона» во всех отношениях занимает достойное место в ряду средств РКО страны. Как отмечает в своей монографии «Анализ сигнатур» доктор технических наук А.И. Ладыгин, получаемая Центром контроля космического пространства сигнальная информация, в том числе и от комплекса «Крона», позволила обеспечить работы по высокоточному анализу параметров стабилизации орбитальной станции «Мир» и безаварийному спуску станции с орбиты в 2001 году».
Завершает рассказ В.А. Дворников:
«В заключение, с удовлетворением хочется отметить, что успеху проведения работ по созданию первого специализированного средства контроля космического пространства РОКР КО «Крона» способствовало также то обстоятельство, что своевременно были созданы необходимые структуры в рамках 4 ГУМО: 45 СНИИ МО и Специальное управление по вводу систем ПРН и ККП, а с представителями этих организаций были налажены деловые конструктивные отношения. В этой связи мне запомнились прекрасные грамотные офицеры 45 СНИИ МО, о которых было сказано выше, а также специалисты управления по вводу объектов СПРН и СККП, дополнительно к уже упомянутым, подполковники Айрапетов В.А. и Половинчик Б.Д., а также дополнительно к упомянутым от 201 ВП МО – подполковники Полунов В.Г. и Золотницкий В.А.».
Дворников В.А.
Кологоров Ю.С.
Михаил Иванович Ненашев и Николай Иванович Петров со 2-м отделом 5 Управления ГУВ Войск ПВО
Президиум Научно-технической конференции, проводимой на объекте "Крона"
Тема статьи