1. «Сквозь бои и войны»

1. «Сквозь бои и войны»

Начнем ab ovo 1*

Чтобы подойти к истокам радиоэлектронной борьбы, нам придется вернуться ко времени разработки А.С. Поповым «беспроволочного телеграфа» и первым годам его практического применения.

Интересующие нас события относятся ко времени несчастливой для России русско-японской войны и обороны Порт-Артура. Вот рапорт временно исполняющего обязанности командующего флотом Тихого океана контр-адмирала П.П. Ухтомского: «В 9 ч II мин утра неприятельские броненосные крейсеры «Ниссии» и «Касуга», маневрируя на зюйд-зюйд-вест от маяка Ляотешань, начали перекидную (перекидной в те годы называли стрельбу через препятствия, например через холмы или горные цепи, по крутым траекториям, в условиях, когда прямой видимости цели не было) стрельбу по фортам и внутреннему рейду. С самого начала стрельбы два неприятельских крейсера, выбрав позиции против прохода Ляотешаньского мыса, вне выстрелов крепости, начали телеграфировать, почему немедленно же броненосец «Победа» и станция Золотой горы начали перебивать большой искрой (Передатчики того времени были искровыми. Большой искрой называли более мощный сигнал своего передатчика.) неприятельские телеграммы, полагая, что эти крейсеры сообщают стреляющим броненосцам о попадании их снарядов. Неприятелем выпущено более 60 снарядов большого калибра. Попаданий в суда не было» [1]. Та же самая оценка эффективности принятых мер противодействия была дана и противником, т. е. Морским генеральным штабом Японии: «Так как сношения по беспроволочному телеграфу с нашими наблюдающими судами прерывались неприятелем — находящейся на зюйд-остовом от входа берегу наблюдательной станцией, то трудно было корректировать стрельбу и снаряды попадали недостаточно метко».

Недаром день 15 апреля ныне считается Днем специалиста радиоэлектронной борьбы:

Приказ министра обороны Российской Федерации № 183,

3 мая 1999 г., г. Москва.

Об учреждении в Вооруженных Силах Российской Федерации Дня специалиста радиоэлектронной борьбы.

15 апреля 1904 г. в ходе русско-японской войны впервые были применены средства радиоэлектронной борьбы. При обороне Порт-Артура были подавлены радиопередачи японских кораблей-корректировщиков огня. Это положило начало становлению и развитию радиоэлектронной борьбы как вида обеспечения боевых действий Вооруженных Сил.

Приказываю:

Учредить в Вооруженных Силах Российской Федерации День специалиста радиоэлектронной борьбы, который отмечать ежегодно 15 апреля.

Министр обороны Российской

Федерации Маршал Российской Федерации И. Сергеев» [2].

При дальнейшем развитии аппаратуры радиоэлектронной борьбы специалисты разных стран обратили внимание на особенности «шумового» напряжения.

1* Abovo /лат./ — «от яйца», т. е. с самого начала.

Шумовая дорожка на экране электронного осциллографа.

«Шумовая» помеха

Шумовая (или флуктуационная) помеха давно известна радиоспециалистам. Она может наблюдаться на выходе каждого радиоприемного устройства, обладающего достаточно высокой чувствительностью. Помеха формируется в элементах самого радиоприемника за счет флуктуации тока относительно заданного среднего уровня в электронных лампах (так называемый «дробовой эффект»), транзисторах, хаотического движения электронов по сопротивлениям и целого ряда других подобных явлений. В приемниках радиотелефонной связи такая помеха проявляется в виде характерного шума, слышимого в телефонах. Поэтому за ней и установилось название «шумовая помеха», или просто «шум».

Подадим шумовое напряжение с выхода радиоприемника на пластины обычного электронного осциллографа. На экране будет высвечиваться изображение в виде горизонтальной «шумовой дорожки». Верхняя и нижняя кромки этой дорожки непрерывно меняют свои очертания. Такое изображение появляется в результате многократного наложения изображений, получаемых за последовательные периоды развертки. «Глаз не различает действительного характера изображения за каждый ход развертки и запечатлевает некоторую интегральную картину, которая возникает как вследствие инерционности глаза, так и послесвечения экрана» [3]. Истинную структуру шумового напряжения можно выявить, если фотографирование экрана производить только за один ход развертки. Тогда выяснится, что «шум» представляет собой колебательный процесс с беспорядочными, нерегулярными изменениями амплитуды и фазы (периода). Процесс характеризуется полной неповторяемостью во времени.

Можно видеть, что шумовая компонента передается через все каскады радиоприемного устройства. Если ее усилить за счет дополнительного поступления шумовой энергии через приемную антенну радиоприемного устройства, то передаваемый полезный сигнал может затеряться в шумовой дорожке и передаваемая по радиотракту информация будет утрачена. Так возникла идея применения радиопередатчиков шумовых помех, нарушающих работу радиоприемников различного назначения, в том числе и приемников радиолокационных станций.

Германский крейсер «Шарнхорст». Ла-Манш, весна 1941 г.

Как говаривали многие главные конструкторы аппаратуры радиоэлектронной борьбы, «от идеи до ее практической реализации дистанция огромного размера», и реально работающие передатчики шумовых помех появились только в разгар Второй мировой воины. Изготовлены они были руками немецких радиоинженеров.

Весной 1941 г. в военно-морском порту Бреста оккупированной немцами Франции скопилось несколько крупных германских кораблей: крейсеры «Шарнхорст» и «Гнейзенау», а также тяжелый крейсер «Принц Ойген». «Шарнхорст» и «Гнейзенау» 22 марта 1941 г. возвратились из Атлантики, где охотились за английскими торговыми судами (на их счету было более двадцати потопленных кораблей), а «Принц Ойген» участвовал в морском бою с превосходящими силами англичан вместе с линкором «Бисмарк». В том бою «Бисмарк» был потоплен, а «Принц Ойген» сумел добраться до Бреста.

Несмотря на принятые меры по маскировке кораблей, английские самолеты-разведчики все-таки обнаружили их в порту Бреста и передали эти сведения командованию бомбардировочной авиации. Начались ежедневные налеты на стоявшие на ремонте суда. Наносимые повреждения оперативно устранялись, но после нескольких бомбардировок германское командование решило вывести корабли в какой-нибудь немецкий порт, подальше от этих надоедавших англичан. Немецкие гавани тоже подвергались ударам с воздуха, но не так часто, как порт, находившийся на противоположной стороне Ла-Манша. Английское командование понимало, что немцы обязательно примут меры по выводу кораблей из Бреста, и старалось всеми силами помешать этому.

Радиоэлектронной борьбой с англичанами руководил немецкий генерал Вольфганг Мартини. Ему удалось организовать целую систему мероприятий для проведения такой борьбы: провести разведку несущих частот береговых английских РЛС и их хотя бы примерного географического положения: разработать передатчики помех, которые были способны «забить» (насытить) приемники английских РЛС и ослепить их индикаторы (передатчики помех создавались предусмотрительно сразу двух типов: самолетные и наземного базирования), он заблаговременно выбрал точки размещения наземных передатчиков на французском побережье; подготовил тщательно выверенный график их включения (противник не должен догадаться, что ему создают помехи, поэтому сначала передатчики включались на короткое время, и у англичан создавалось впечатление о каких-то непонятных явлениях на трассе распространения сигналов, бороться с которыми невозможно и лучше их просто переждать). Кроме того, Мартини определил персональную привязку каждого из передатчиков помехи к конкретной береговой РЛС англичан.

Был продуман и целый ряд мероприятий, отвлекающих англичан от самой мысли об уходе кораблей в немецкие порты. Например, прилюдно на корабли завозили ящики с пробковыми шлемами. Загружались бочки с маслом, имевшие кричащие надписи на борту: «Для использования в тропиках». Все это наводило на мысль, что кораблям предстоит плавание у африканского побережья для нападений на конвои англичан, проходящие в этих местах. И английские осведомители, которыми кишел Брест, заглатывали такую наживку. До самой последней минуты продолжалось почтовое и прачечное обслуживание кораблей. Перед самым выходом кораблей из порта состоялся костюмированный бал. До минимума был сужен круг лиц, которых проинформировали о предстоящем выходе в немецкие порты: об этом знали только капитаны трех названных крейсеров.

Ночью, перед самым выходом кораблей, немцы на всякий случай произвели еще и отвлекающий воздушный налет: бомбы сбрасывали на пустынные отмели порта. Население Бреста попряталось в бомбоубежища.

Пока жители Бреста ожидали отбоя воздушной тревоги, три крейсера, сопровождаемые восемью эсминцами и шестнадцатью торпедными катерами, подняли якоря и медленно вышли из порта. С воздуха их прикрывал «зонтик» из 250 истребителей, которыми командовал Адольф Галланд, знаменитый ас люфтваффе, на счету которого уже было 94 сбитых самолета (назначение такого командира тоже говорило о важности операции).

Время выхода кораблей тоже было продумано — полночь 11 февраля 1942 г.: преимущество темноты, связанное с новой фазой луны: прилив, который давал дополнительные 5 м глубины, вовсе не лишние при переходе по мелководью (идти предполагалось у самого французского берега по узкой полоске воды, протраленной немецким тральщиком).

Только в море командам сообщили о походе домой, в германские порты. Соблюдалось полное радио- и радиолокационное молчание: это тоже входило в составленный генералом Мартини план проведения операции. Для передачи экстренных сообщений между кораблями использовали невидимый посторонним наблюдателям луч инфракрасного прожектора.

В предрассветные часы два самолета «Хейнкель», оборудованные передатчиками шумовых помех, начали излучение помех английским береговым РЛС с целью помешать обнаружению большой группы самолетов, сопровождающих покинувшие Брест корабли. Обнаружение этих самолетов могло указать англичанам на факт ухода кораблей из порта. Передатчики помех наземного базирования пока не включались, так как немецкие корабли еще не вошли в зону обнаружения береговых РЛС.

Когда время подошло, наземные передатчики тоже вступили в игру. Они были настроены на несущие частоты береговых РЛС, и действие их было настолько эффективно, что часть британских РЛС пришлось выключить, а функционирующие станции начали изменять рабочие частоты, чтобы уйти от помех. Англичане по-прежнему считали, что имеют дело с каким-то неизвестным атмосферным явлением, и не заподозрили ничего необычного.

Примерно в 10 ч утра, когда корабли уже приближались к выходу из пролива, одна из английских РАС перешла на такую высокую частоту, что немцы не смогли создать ей помеху. С нее и поступило сообщение о немецких самолетах, летающих над проливом на малой высоте, но корабли все еще не были найдены. Несколько патрульных самолетов британских ВВС, поднятых в воздух, обнаружили большую группу самолетов люфтваффе и, пытаясь ускользнуть от них, спустились к самым гребням волн. Тут им и удалось разглядеть уходящие немецкие корабли.

Немецкие моряки были начеку в ожидании предстоящего боя. Он, конечно, не задержался: самолеты-торпедоносцы 825-й эскадрильи английских ВВС в сопровождении пяти эскадрилий истребителей настигли беглецов. Завязался жестокий бой, свой долг старалась выполнить каждая из сторон. Самолеты-торпедоносцы были тихоходными, и взаимодействия с истребителями прикрытия не получалось: все торпедоносцы, один за другим, были сбиты. Ни одна из торпед в цель не попала. Командир соединения торпедоносцев лейтенант-коммандер Юджин Эсмонд за проявленную самоотверженность был посмертно награжден Крестом Виктории…

Днем «Шарнхорст» потряс сильный взрыв: корабль наскочил на мину. Погода испортилась, и корабли не различали вешки, выставленные ранее прошедшим тральщиком. Экипаж «Шарнхорста» безмолвно наблюдал за проходящими мимо кораблями «Гнейзенау» и «Принц Ойген»: приказ гласил, что если один из кораблей будет поврежден или потоплен, другие не должны останавливаться, чтобы оказать помощь его команде, — приказывалось идти дальше любой ценой…

Экипажу «Шарнхорста» удалось наскоро произвести ремонт, и он продолжал свой путь, несмотря на атаки английских торпедных катеров. В 19 ч на мину налетел «Гнейзенау», потом — снова «Шарнхорст». На этот раз ему пришлось остановить машины и лечь в дрейф: его несло в сторону отмелей и минных полей.

Английские самолеты всю ночь не оставляли беглецов в покое. За ночь они совершили более 740 самолето-вылетов. Но корабли имели достаточно мощную и эффективную систему противовоздушной обороны, немецким морякам пришлось непрерывно поливать водой раскалившиеся добела от непрерывной ответной стрельбы стволы своих зенитных орудий. Атаки англичан реальных результатов не принесли.

В полдень 13 февраля немецкие корабли прибыли в родной порт, так и не столкнувшись с основными силами британского флота.

Операция перебазирования прошла успешно, и в этом большая заслуга генерала Мартини с его продуманной программой действий. Эго была первая проверка на практике, в реальных боевых условиях, возможностей радиоэлектронной борьбы.

После полученного урока новый тип вооружения стала применять и противоборствующая сторона: «в октябре 1943 г. американские бомбардировщики начали создавать активные помехи немецким РЛС «Вюрцбург» с помощью передатчиков типа «Карпет» [5]. Эффективность этих помех тоже была высокой ввиду отсутствия у РЛС «Вюрцбург» возможности перестройки несущей частоты.

Передатчик шумовых помех «Карпет», который устанавливался на бомбардировщиках союзников в годы Второй мировой войны.

Противорадиолокационные отражатели Window — полоски металлической фольги, выбрасываемые с самолетов для подавления и введения в заблуждение радиолокационных станций противника.

Уж эти полоски из фольги!

В мае 1945 г. два американских солдата с помощью длинных металлических прутьев обследовали груды пепла на площади немецкого городка. Они надеялись найти что-либо полезное для себя: какую-нибудь драгоценность, не пострадавшую в общем пожаре, а если повезет — то и целый сейф, наполненный такими вещицами. Щуп наткнулся на что-то твердое. Пепел раскопали. Оказалось- книги с записями выступлений Гитлера. Фашистские бонзы считали, что рейху предстоит тысячелетняя история и слова великого фюрера надо сохранять в течение именно этого времени. Книги с записями высказываний пропитывали антипиренами. Но обработать успели всего несколько книг: ввиду наступления на обоих фронтах эсэсовцам пришлось вывезти книги в этот немецкий городок, а там сжечь их. Городок оказался в американской зоне оккупации.

Так о чем же рассуждал фюрер? Записи в первой тетради к тематике нынешней статьи отношения не имеют: Гитлер сетовал на то, как он ошибся, не учтя фактора пространства! Что у русских за Уралом, он даже не знает, самолеты-разведчики туда не долетают. А оттуда как свежеиспеченные одна за другой прибывают новые русские дивизии. А вот вторая тетрадь содержит записи, прямо относящиеся к теме этого рассказа: Гитлер жаловался на то, каким простейшим способом удалось дезорганизовать работу его РЛС! Какие-то несчастные полоски из фольги! А Гамбург погиб от массированного налета самолетов союзников при их применении…

Первыми подавшими идею применения полосок из фольги для борьбы с РЛС были сами немцы. Гитлер, вероятно, успел уже забыть: «Они разработали идею такого противодействия в ходе исследования РЛС за несколько лет до начала войны. Когда Гитлера проинформировали о возможности использования полосок фольги, которые немцы называли Duppel, он отдал приказ прервать исследования и уничтожить всю техническую документацию. Также как и британцы, он боялся, что новое средство противодействия может попасть в руки противника и может быть им скопировано» (4). А теперь вот жаловался…

Это был другой вид помех — помехи пассивные, т. е. не требующие источников СВЧ-энергии. В налете британских ВВС на Гамбург в июле 1944 г. разрешение на применение этого способа радиоэлектронной борьбы с немецкими РЛС дал сам Черчилль. Команда на применение прозвучала в виде условной фразы: «Открыть окно!» Окно по-английски — Window, и некоторое время это слово было синонимом пассивных помех.

Существо метода состоит в следующем. Полоска фольги, как и любой металлический предмет, способна отражать СВЧ-колебания. Удельная отражательная способность (т. е. приходящаяся на одну полоску фольги) оказывается максимальной, если длина полоски соответствует половине длины волны радиолокатора. Такой отражатель называют «полуволновым диполем» или просто «дипольным отражателем». Толщина полоски значения не имеет, так как в силу так называемого скин-эффекта СВЧ-колебания действуют только в тоненьком внешнем слое и практически отсутствуют в его глубине. Число тоненьких фольговых отражателей в пачке можно сделать большим. Пачка дипольных отражателей, раскрываясь, создает видимость увеличения количества целей, находящихся в луче РЛС, и скрывает сигналы реальных объектов. Для того чтобы сымитировать сигнал, отраженный от самолета, было достаточно 25 таких развернувшихся полосок.

Система противовоздушной обороны у немцев была отлажена, и вечером 24 июля 1943 г. РЛС в Остенде засекла группу английских бомбардировщиков, приближающихся со стороны Северного моря для налета на Гамбург. Обнаружила их и РЛС «Вюрцбург» в Гамбурге. Эта РЛС могла давать сведения о высоте целей и сообщила в штаб командования: «Самолеты неприятеля приближаются на высоте 3300 м». Это была последняя полученная от нее информация, потому что… Потому что на английских бомбардировщиках прозвучала команда: «Открыть окно!» Количество сигналов, отраженных от целей, на экране РЛС стало сразу же увеличиваться и возросло до фантастических чисел. Операторы сообщили в штаб, что РЛС действует как-то неправильно, ведь не может же в налете участвовать более тысячи самолетов! — и попросили дать дополнительные инструкции.

Немецкие зенитчики привыкли получать информацию о целях от РЛС «Вюрцбург» и, перестав получать ее, тоже обрывали телефоны начальства. Штабное командование не нашло ничего лучше, как санкционировать огонь вслепую. Эффективность такой стрельбы была невысока: из 791 бомбардировщика, участвовавшего в налете, только 12 не вернулось на свои аэродромы.

Бомбардировка Гамбурга виделась союзникам как возмездие за бомбардировки Лондона и вообще как составная часть той стратегии разрушения, которая должна была привести к их победе. Действительно, разрушения и человеческие жертвы от этой бомбардировки были огромны. На порт и на центр Гамбурга всего за два с половиной часа было сброшено 2300 т бомб. Запылали пожары. Огненный шар, появившийся над городом, втягивал большое количество кислорода и привел к появлению ураганных ветров, вырывавших с корнем деревья, валивших стены домов и сметавших людей в море.

Первые дни после бомбардировки у немецкого командования не было отчетливого представления о том, что же произошло. Даже высокопоставленные офицеры ПВО сначала отдавали распоряжения: «Не трогать этиполоски! Они, вероятно, ядовиты». Лишь потом немцы разобрались в сути дела. Операторы РЛС научились отличать сигналы, создаваемые Window, от сигналов реальных целей (самолеты-бомбардировщики обычно летали с более или менее постоянной скоростью и в выбранном направлении, а сигналы, создаваемые диполями, застывали на месте). Англичане изменили тактику применения диполей и начали выбрасывать такое их количество, что просто ослепляли экраны немецких РЛС. Но вскоре немцы и сами научились применять пассивные помехи в радиоэлектронной борьбе.

Производство полосок фольги на британском предприятии в годы Второй мировой войны.

После «Войны в Заливе»

Средства радиоэлектронной борьбы продолжают развиваться, эффективность их повышается. По-прежнему осталось традиционное их деление на активные и пассивные. К пассивным средствам радиоэлектронной борьбы кроме уже упоминавшихся диполей относятся ложные цели и разного рода «ловушки». Арсенал активных средств постоянно наращивается. Кроме уже упоминавшихся шумовых помех в него входят помехи имитационные, повторяющие форму, электрические и траекторные характеристики сигнала, отражаемого от реальной цели, и деструктивные (5) — помехи, вызывающие разрушение входных цепей радиолокационных приемников при воздействии импульсов большой мощности. А существуют еще способы физического уничтожения радиолокаторов с помощью ракет, имеющих головки самонаведения на источник излучения, способы уменьшения радиолокационной заметности объектов и множество других направлений и ответвлений.

В 1978 г. в США вышла книга Лероя Б.Ван-Бранта «Applied ЕСМ» — своего рода энциклопедия современных методов и средств радиоэлектронной борьбы. В предисловии к этой книге Линвуд А.Косби, начальник отдела тактических средств электронной борьбы военно-морской исследовательской лаборатории США, писал: «Вероятно, самой распространенной из военных областей является неуловимое, но опустошающее «черное искусство», называемое радиоэлектронным подавлением (РЭП), которое представляет собой борьбу за контроль в области спектра электромагнитных волн… Мы осознаем, что в Советском Союзе (Книга «Applied ЕСМ» вышла в свет еще до развала Советского Союза) также понимают этот факт. Их книги «Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки» С.А. Вакина и Л.Н. Шустова и «Радиоэлектронная борьба» А.И. Палия являются примерами ясного понимания этой проблемы и строгого применения концепций и возможностей, которые открывают электронные средства РЭП в современном бою. Указанные книги предназначены в основном для училищ разных уровней подготовки и специализации, но их, без сомнения, изучили и конструкторы радиоэлектронных систем. Ясно, что студент, изучивший эти прекрасные научные трактаты, будет сведущим в основах электронных боевых действий, однако в западном мире редко можно встретить персонал с должным пониманием вопросов РЭП» [6). Как видите, недопонимание особенностей радиоэлектронной борьбы вызывало тревогу и у наших авторов, пишущих на эту тему, и на Западе.

Было отмечено, что возможности средств и способов радиоэлектронной борьбы непрерывно повышаются. «После «Войны в Заливе» РЭБ стала рассматриваться не только как вид оперативного и боевого обеспечения, но и как элемент содержания боевых действий» [5].

Литература

1. Ерофеев Ю.Н. С этого начиналась радиоэлектронная борьба. — CHIP news. Инженерная микроэлектроника, 2003, № 8.

2. 100 лет радиоэлектронной борьбы. Основные этапы развития. — Воронеж: Европоли графия, 2004.

3. Каневский З.М., Финкельштейн М.И. Флуктуационная помеха и обнаружение импульсных радиосигналов. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.

4. Де Арканжелис М. Радиоэлектронная борьба. От Цусимы до Ливана и Фолклендских островов. Пер. с англ. Ю. Репки. — Жуков: Изд. ФНТЦ «КНИРТИ», 2000.

5. Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиоэлектронной борьбы. Учебное пособие. 4.1. — М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1998.

6. Ван-Брант Лерой Б. Справочник по методам радиоэлектронного подавления и помехозащиты систем с радиолокационным управлением. Пер. с англ. Л.М. Юдина, К.И.Фомичева, B.C. Стеблева, Ю.Н. Ерофеева. Б.С. Исхакова. — М.: Изд. ФГУП «ЦНИРТИ». 1985. Том I.

Продолжение следует