"Дуга" - первая в мире загоризонтная РЛС

Чужой сигнал

С лета 1976 года коротковолновую связь по всему миру терроризировали странные помехи. Отличительный сигнал с частотой 10 импульсов в секунду был настроен на различные частоты для гражданской и авиационной связи и создавал помехи радиопередаче во многих странах.

Сигнал, проработав несколько минут на одной частоте, переключался на другую. Недоумение и неудобства привели к тому, что вооруженные силы нескольких стран пытались обнаружить источник. Оказалось, что он находится глубоко в Советском Союзе. Сигнал, прозванный в то время "русским дятлом", регулярно вторгался в частоты, предназначенные для авиации.

Соединенные Штаты, Великобритания и Канада воспользовались возможностью выразить протест Советскому Союзу. В СССР сказали, что ничего не знают ни о каких сигналах.  Несмотря на результаты направленного поиска, Советы упорно отказывались признать источник сигнала. Дошло до того, что радиолюбители пытались заглушить его, передавая схожий сигнал в противофазе. Однако оказалось, что "Дятел" имеет невероятно высокую мощность.

Высказывались всевозможные предположения о сигнале: мол, это секретное российское оружие для управления погодой или влияния на сознание населения. Идея о том, что сильное коротковолновое излучение может быть психологическим оружием, за железным занавесом была быстро подхвачена и проанализирована более серьезными военными и научными организациями.

Сигнал исчез из эфира в 1986 году. Вполне вероятно, что иностранные спецслужбы смогли отследить происхождение сигнала еще раньше, используя спутниковую разведку, но эта информация скрыта в их архивах. Только после распада СССР общественность узнала, почему Союз не признавал существование сигнала. Его источником была секретная ЗГРЛС (загоризонтная РЛС) в лесах Украины под названием «Дуга».Источник: Google фото По разным данным, станция работала в диапазоне частот 5-28 МГц и была частью системы раннего предупреждения о ракетном нападении. Она "просматривала" через Северный полюс большую площадь США.

Зачем нам РЛС, способные охватить другую сторону планеты? 

После бомбардировок Хиросимы и Нагасаки наша страна столкнулась с новой угрозой. Соединенные Штаты имели значительное преимущество не только в производстве ядерного вооружения, но и в средствах его доставки: стратегических бомбардировщиках.  

В 1949 году для военного противодействия Советскому Союзу было создано НАТО. Таким образом, к началу 1960-х годов мы были окружены сетью авиабаз с несколькими сотнями постоянно дежурящих ядерных бомбардировщиков. 

Дэниел Эллсберг, бывший старший научный сотрудник RAND, в своей книге "Машина Судного дня" утверждает, что у Пентагона был общий стратегический план со времен президента Эйзенхауэра. Существовал только один сценарий войны с Советским Союзом: всеобщая термоядерная война. 

Причина такого подхода была весьма прагматичной: Эйзенхауэр считал, что Соединенные Штаты не смогут экономически поддерживать неядерную войну против СССР.

В то время не существовало ни теорий "ядерной зимы", ни суперкомпьютеров, способных рассчитать перенос радиоактивных осадков между континентами. Спутников не было, а радиоразведка была очень ограничена: откуда нам было знать, что сотни бомбардировщиков не направляются в нашу сторону? Так родился проект ЗГРЛС.

Заглянуть за горизонт

Электромагнитные волны почти всегда распространяются прямолинейно. Луч, выпущенный в направлении горизонта, будет направлен в небо. Но наша планета имеет ионосферу, которая может отражать короткие волны. Этот принцип лёг в основу загоризонтного обнаружения: сигнал излуачется под углом вверх, часть его отражается в ионосфере, как в зеркале, переотражается от цели и идёт назад.

Источник: Большая российская энциклопедия

Эта идея была представлена в 1947 году Николаем Ивановичем Кабановым. Он предложил этот метод для отслеживания самолетов на больших высотах или стратегических бомбардировщиков.

Основная трудность заключалась в том, что волна, отраженная от цели, была намного слабее, чем сигнал, отраженный от поверхности земли. В 1960-х годах научная база позволила разработать прототипы радаров дальнего действия. Они были способны обнаруживать как  бомбардировщики, так и баллистические ракеты, оставляющие ионизированный след.    

"Дуга"Источник: Google фото

В 1972 году в рамках проекта наблюдения за ракетами было решено построить несколько различных типов радаров, включая две ЗГРЛС "Дуга". Одну в районе Чернобыля и одну в районе Комсомольска на Амуре. В 1971 началось строительство Чернобыльской атомной электростанции, которая была введена в эксплуатацию в 1977 году.

ЗГРЛС была построена рядом с Чернобыльской атомной электростанцией: из-за больших потерь при передаче сигнала требовалась высокая мощность. Комплекс приемных антенн станции "Чернобыль-2" требовал примерно 10 МВт, а потребляемая мощность передатчика "Любеч-1" в районе Чернигова варьировалась в пределах от 8 до 160 МВт импульсной мощности.

Станции "Дуга"  просматривали почти всю площадь США через Северный полюс. Каждая станция имеет поле зрения 50-75 градусов, в зависимости от состояния ионосферы на пути сигнала.

Источник: Google фото

Передающие и приёмные антенны были построены по принципу фазированной антенной решетки (ФАР). Она представляла собой "забор" из металлоконструкций и имела высоту 85 метров. К настоящему времени уцелели только приемные антенны "Чернобыля-2". Размеры объекта захватывают дух.

Источник: Google фото

 Рядом находился антенный комплекс "Круг" - 300-метровое кольцо с 240 антеннами высотой 12 метров.    Это было дополнительное устройство для непрерывного обнаружения частоты, затухание которой будет менее сильным. Это позволило настроить параметры антенн "Дуги" так, чтобы принимать только их отраженный сигнал.Источник: Google фото

Ионосфера переменчива в высоких широтах. Из-за этого потери и искажения на пути сигнала были очень значительными. Как итог, ни одна из двух "Дуг" не могла надежно обнаружить одиночные цели, только массовые запуски ракет.

После продолжительных обсуждений между военными и конструкторами, начались исследования, направленные на улучшение характеристик станции вблизи полюсов. В 1983 году началась модернизация станции "Чернобыль-2", которая должна была завершиться к концу 1986 года. В начале года удалось надежно обнаружить космические аппараты и межконтинентальные баллистические ракеты, запущенные с расстояния 7-9 тысяч км. В частности, удалось обнаружить взрыв челнока "Челленджер" в 1986 году. Вот только модернизация не была завершена вовремя: 26 апреля произошел взрыв на Чернобыльской атомной электростанции, всего в 9 км к северу от "Дуги".

Источник: habr.com

Так и не сумев полностью очистить территории, наиболее ценную аппаратуру сняли и перевезли на дальневосточную «Дугу». Однако, из-за того, что спутниковые системы разведки преуспели в своём развитии, Министерство обороны отказалось продолжать проект загоризонтных радиолокационных станций. Позже печальная участь постигла и дальневосточную станцию. Её сняли с дежурства, а в конце 1990-х распилили на металлолом.

Таким образом закончилась история первых в мире сверхдальних загоризонтных РЛС.