Радиолокационная станция для тактических истребителей AN/APG-63

США, начало испытаний в составе самолета – 1973 г.

 

AN/APG-63 проект и опытная, высоко-когерентная импульсно-доплеровская РЛС для тактического истребителя и перехватчика ПВО F-X (McDonnell Douglas F-15 Eagle).

 

Разработана фирмой «Хьюз» (Hughes Electronics) на основе конкурса проектов в рамках комплексной НИОКР по программе F-X. В дальнейшем предприятия Hughes Electronics, разрабатывавшие и выпускавшие эту РЛС и ее модификации перешли в состав концерна «Ретейон».

 

При разработке были поставлены следующие задачи:

• РЛС должна обеспечивать всеракурскное обнаружение и автоматическое сопровождение локальной группы целей (до 10?) на дальности не менее 160 км (цель типа «бомбардировщик») как на фоне свободного пространства, так и подстилающей поверхности (земля, вода, лед);
• РЛС должна обеспечивать определение дальности до воздушной цели и выдачу этой информации системам управления ракетным и артиллерийским вооружением самолета-носителя;
• РЛС должна обеспечивать надежное автоматическое сопровождение одной маневрирующей воздушной цели в ВПС и ее подсвет для применения УР с ПАРГСН на средних дальностях (16…50 км);
• РЛС должна обеспечивать выдачу поправок прицеливания для применения РМД с ИК ГСН и пушки в маневренном бою;
• РЛС должна обеспечивать решение навигационных и др. задач типового полета.

Особенности конструкции:

• конструкция станции блочная, блоки – заменяемы независимо;
• станция полупроводниковая на цифровых сигнальных процессорах, обеспечивающих математическую обработку («очистку») излучаемого и принимаемого сигналов, что улучшает дальность, избирательность и устойчивость ее работы (на первой модификации эти процессоры были неперепрограммируемыми);
• антенна плоская с дипольными вибраторами и рупорным излучателем, основной режим сканирования – механический в двух плоскостях;

• РЛС работает в Х-диапазоне (8…12 ГГц);
• РЛС работает с разной частотой повторения импульсов (ЧПИ) в зависимости от режима и цели – см. ниже;
• летчик или оператор РЛС выбирает режим работы и диапазон дальности в пределах от 16 до 320 км (на дальности свыше 160 свыше км надежное обнаружение воздушной цели не гарантировано);

 

Режимы работы РЛС:

• поиск целей на встречном и встречно-пересекающемся курсе на фоне свободного пространства на большой дальности – высокая (основная) или средняя ЧПИ, большая дальность, вывод меток на правый дисплей на приборной доске;
• поиск воздушных целей на малой дальности – средняя ЧПИ;
• воздушный бой и перехват – высокая ЧПИ, средняя и малая дальность, вывод меток на ИЛС;
• поиск целей в ВПС – малая ЧПИ (при этом доплеровский режим не работает и невозможно определить скорость цели, вывод меток на ИЛС);
• опознавание цели с использованием радиолокационного запросчика – ответчика «свой-чужой»;
• автоматическое сопровождение одной цели для наведения УР с ПАРГСН;
• ручное сопровождение одной цели для наведения УР с ПАРГСН;
• пассивный поиск (режим «нюха» – "sniff mode") остронаправленных «лепестков» сигналов РЛС и наведенных источников радиопомех от средств РЭБ противника (работает только приемный тракт РЛС);
• навигация (вывод данных на правый дисплей на приборной доске) и др.

 

Поиск целей осуществляется в трех режимах:

• на режиме равносигнальной зоны ("bore sight mode") антенна фиксируется по оси самолета, на этом режиме РЛС используется для прицельной стрельбы из пушки;
• на режиме «сверхточного поиска» ("super-search mode") антенна РЛС сканирует пространство только в секторе обзора ИЛС в маневренном воздушном бою и производит ее автоматический захват;
• на режиме вертикального сканирования (“vertical scan mode”) РЛС сканирует пространство только по вертикали, но на полный угол, а захват цели производит летчик вручную нажатием кнопки управления вертикальным сканированием.

Проектирование РЛС велось согласованно с проектированием самолета McDonnell-Douglas F-15 Eagle, для которого она предназначалась.

 

В начале 1970-х гг. начались испытания комплектных рабочих РЛС на стенде

.

В ноябре 1972 г. был облетан 3-й опытный YF-15A-2-MC «Игл» (S/N 71-0282), на котором впервые была установлена рабочая станция. Ее испытания на этом самолете начались в 1973 г.

 

 

 

Для испытаний РЛС использовались и др. самолеты, в т.ч. 12-й опытный YTF-15A «Игл» (S/N 71-0291, станция в улучшенном варианте).

 

На опытных РЛС была получена дальность обнаружения воздушной цели до 160 км (вероятно, бомбардировщик на фоне свободного пространства в ЗПС). Минимальная высота обнаруживаемой цели со скоростью полета свыше 200 км/ч – от 6 до 15 м в зависимости от подстилающей поверхности. Количество одновременно сопровождаемых и отображаемых целей – 10, обстреливаемых ракетами средней дальности AIM-7F/M – 1 цель.

Станция была принята для самолетов F-15 первых модификаций и запущена в крупносерийное производство – для строящихся самолетов и для замены в эксплуатации выпущено более 1000 комплектов.

 

На базе станции AN/APG-63 был создан ряд модификаций и новые РЛС:

• AN/APG-70 для F-15A/B/C/D, модернизируемых по программам MSIP, F-15E;
• AN/APG-82(V)1 для модернизируемых F-15J ВВС Японии;
• AN/APQ-180 для тяжелого противопартизанского самолета AC-130U.

AN/APG-63 серийная, высоко-когерентная импульсно-доплеровская РЛС для тактического истребителя и перехватчика ПВО / учебно-боевого самолета McDonnell Douglas F-15A/B Eagle.

 

Начало строевой эксплуатации РЛС сопровождалось многочисленными отказами, но постепенно основные КПН удалось изжить и ее надежность была доведена до нормального уровня. Обилие дефектов заставило провести новый цикл доводки и испытаний РЛС, для чего был выделен серийный самолет MDD F-15A-18-MC Eagle S/N 77-0084.

 

Но все дефекты устранить не удалось. В частности, испытываемые самолетом перегрузки приводили к «запаздыванию» и «зависанию» механизма сканирования антенны. Кроме того, боевое применение самолетов IV поколения F-15A с этой РЛС в ВВС Израиля против самолетов III поколения МиГ-23МЛ с РЛС РП-23МЛ (Н008) не показала ее ожидаемых преимуществ по избирательности, всеракурсности, работе на фоне земли и устойчивости сопровождения и подсвета целей.

AN/APG-63 модифицированная серийная, высоко-когерентная импульсно-доплеровская РЛС для тактического истребителя и перехватчика ПВО / учебно-боевого самолета McDonnell Douglas F-15A/B Eagle.

 

Для модификации F-15C/D и для предполагаемого двухцелевого истребителя DRF (Dual Role Fighter на базе F-15, итогом этой программы стала модификация F-15E) в конце 1970-х гг. РЛС получила значительные доработки, что фактически сделало ее новым типом (но обозначение не было изменено):

• она была переведена на перепрограммируемые сигнальные процессоры (Programmable Signal Processor, PSP), что позволило уменьшить время переключения режимов работы;
• введен режим синтезируемой апертуры (Synthetic Aperture, SAR, ранее использовался только на больших РЛС – в основном, наземных, морских и на тяжелых самолетах), что позволило реализовать режим картографирования с «замораживанием изображения» (для чего потребовалась замена индикатора новым МФД ЭЛТ, затем – ЖКИ).

Испытания модифицированной РЛС были начаты на самолете YTF-15A «Игл» (S/N 71-0291) 8 июля 1980 г.

 

 

 

Строевая эксплуатация доработанной РЛС APG-63 на самолетах F-15C/D началась в первой половине 1980-х г. и показала, что не все ее дефекты устранены.

 

Для этого в ходе Многоступенчатой программы улучшения» (Multi-Stage Improvement Program – MSIP) самолета F-15C были предприняты дальнейшие доработки РЛС:

• установлены новые процессоры PSP со втрое большей производительностью;
• установлен новый блок памяти емкостью 1000 Кб (был 96 Кб);
• обеспечено сопряжение РЛС с новой СУВ – перепрограммируемым комплексом управления вооружением (Programmable Armament Control Set – PACS).

В начале 1990-х гг., когда случилось объединение Германии и на вооружение ВВС ФРГ как страны НАТО попали самолеты МиГ-29 с РЛС Н009 были проведены их сравнительные испытания с самолетами F-15 с РЛС AN/APG-63, которые показали, что использование высокой ЧПИ как основного режима работы имеет существенный недостаток: работающая при средней ЧПИ станция Н009 самолета МиГ-29 является для американской РЛС источником непреодолимых помех, сохраняя при этом устойчивость своей работы. Этот недостаток доработкой РЛС изжить не удалось.

 

Кроме тактических истребителей и учебно-боевых самолетов F-15C/D станции этого типа устанавливались на передаваемых в пограничным службам Министерства внутренней безопасности США и модернизируемых морских патрульных самолетов Lockheed P-3 Orion.

 

AN/APG-63(V)1 серийная, высоко-когерентная импульсно-доплеровская РЛС для тактического истребителя и перехватчика ПВО / учебно-боевого самолета McDonnell-Douglas F-15C/D Eagle. Доработанный вариант РЛС с новыми ПСП с увеличенной памятью, производительностью, ресурсом и надежностью отличается возможностью одновременного сопровождения 14 воздушных целей и одновременного обстрела ракетами AIM-120C/D 6 из них (возможный сектор сопровождения / обстрела не известен).

Фирмой «Ретейон» выпущено 220 комплектов таких станций – 180 для самолетов F-15C ВВС США (ранее модернизированных по программе MSIP II), а остальные 40 – для самолетов F-15K ВВС Южной Кореи.

 

 

 

AN/APG-63(V)2 серийная, высоко-когерентная импульсно-доплеровская РЛС для модернизации тактического истребителя и перехватчика ПВО / учебно-боевого самолета McDonnell-Douglas F-15C/D Eagle. Предпринятое дальнейшее развитие РЛС AN/APG-63(V)1 с целью приспособить РЛС этого типа к ведению маневренного боя вылилось в создание практически новой станции с неподвижной активной фазированной антенной решеткой (АФАР). По числу сопровождаемых и обстреливаемых целей имеет такие же характеристики, как и прототип, но были получены следующие преимущества:

• увеличение скорости сканирования улучшило возможности по сопровождению целей на проходе;
• расширились возможности автоматизированной коррекции траектории ракет AIM-120 при их пуске на большую дальность на начальном (инерциально-командном) участке;
• отсутствие механизма перемещения антенны решило проблему ее «зависания» от инерционных перегрузок.

 

Недостатки станции:

• низкая помехозащищенность;
• высокая стоимость, не окупающая преимуществ.

 

Невзирая на эти недостатки (которые фирма надеялась преодолеть) командование ВВС США сочло, что альтернативы АФАР нет и закупило партию станций APG-63(V)2 для дальнейшей модернизации самолетов F-15C/D.

AN/APG-63(V)3 серийная, высоко-когерентная импульсно-доплеровская РЛС для модернизации тактического истребителя и перехватчика ПВО McDonnell-Douglas F-15SA/SG Eagle ВВС Саудовской Аравии – экспортный вариант станции APG-63(V)2 с неподвижной АФАР.

Испытания на стенде начаты в 2006 г.

На октябрь 2007 г. было запланировано начало производства серийных комплектов станции.

 

 

Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике 

 

Список использованных источников:

1. Авиастроение. Т.1. М., ВИНИТИ, -1974 г.
2. Авиастроение. Т. 2. Современные самолеты США и стран Западной Европы. Струков Ю.П. Сост. Часть II. М., ВИНИТИ, - 1976 г.
3. Интервью специалиста НПО «Фазотрон», данное автору в 1995 г.
4. Godfrey, David V. H. The Day of the Eagle // Air Enthusiast International, March, - 1974
5. Gourley, John. First Line of Defence // Air International No. 2, - 2014
6. Kinzey B. F-15 Eagle in Detail and Scale. Part 1. El Paso, TX, USA, Detail and Scale Inc., - 1978
7. https://defense-update.com/20070302_aesaradar_us.html
8. https://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/systems/an-apg-63.htm
9. https://www.raytheon.com/capabilities/products/apg63_v3