|
|||||||||
|
РАЗВИТИЕ ТАНКОВОЙ РАДИОСВЯЗИ В ПОСЛЕВОЕННЫЙ ПЕРИОД AT. Г. КАЛАШНИКОВ, В. А. КОСТЫЛЕВ
Как показал опыт Великой Отечественной войны, успех боевых операций во многом зависит от оперативности и надежности технических средств управления, широкого использования средств связи. Отличительной особенностью их работы в танке является ограниченность пространства и высокий уровень акустических шумов. Последнее обстоятельство определяет то особое внимание, которое должно уделяться внутренней телефонной связи членов экипажа — танковому переговорному устройству (ТПУ). От качественной работы ТПУ с требуемыми характеристиками речевой разборчивости во многом зависит успех выполнения боевой машиной возложенных на нее задач. Тактико-технические характеристики средств связи бронетанковых войск сформировались в конце 40-х гг., когда на смену коротковолновым радиостанциям военных лет типа 9РС и 10PT поступили на вооружение ультракоротковолновая радиостанция первого поколения P-113 и танковое переговорное устройство P-120. От коротковолнового диапазона приемопередающих радиостанций 9РС (2...4,5 МГц) и IOPT (3,75...6 МГц) перешли в диапазон частот 20…22, 375 МГц. Выбор метрового диапазона волн был не случаен — это позволяло при мощности 16 Вт в любое время суток обеспечивать в условиях среднепересеченной местности уверенную двустороннюю радиосвязь между танками, находящимися до 20 км друг от друга. Cyпергетеродинный приемник с тройным преобразованием частоты обеспечивал чувствительность не ниже 5 мкВ при соотношении сигнал/шум, равном 3 : 1. В режиме передачи для образования сетки рабочих частот в ламповой схеме радиостанции помимо кварцевой стабилизации частоты использовался бескварцевый генератор с параметрической стабилизацией частоты .Радиостанция обеспечивала телефонную связь симплексом на 96 жестко фиксированных частотах, расположенных с интервалом через 25 кГц. Время перестройки с одной частоты на другую не превышало одной минуты. Связь осуществлялась с помощью 4-метровой штыревой антенны, для настройки которой использовался выносной блок настройки размерами 220 × 80 × 110 мм. Питание радиостанции осуществлялось от бортовой сети через блок с габаритами 206 × 19 × 16 мм. Габариты приемопередатчика были 430 × 239 × 216 мм. Тактико-технические характеристики радиостанций повышались с переоснащением ВГМ новыми средствами связи: в 1961 г. была принята на вооружение ультракоротковолновая радиостанция второго поколения P-123 с диапазоном рабочих частот 20...51,5 МГц, а в 1979 г. — третьего поколения Р-173 и радиоприемник Р-173П с диапазоном 30…76 МГц. В настоящее время ведутся испытания. макетных образцов танковых радиостанций и приемников четвертого поколения (диапазон частот 30…80 МГц). Сравнение тактико-технических характеристик радиостанций первого и последующих поколений позволяет проследить весь путь совершенствования средств внешней радиосвязи основных танков. Следует отметить, что они изменялись применительно к возрастающим требованиям обеспечения качественной радиосвязи и в соответствии с успехами радиоэлектроники. Эксплуатация в войсках показала, что 96 частот совершенно недостаточно для организации военной радиосвязи. Поэтому уже во втором поколении радиостанций диапазон частот был расширен до 51,5 МГц (1 261 рабочая частота с интервалом через 25 кГц); была введена предварительная настройка на любые заданные четыре частоты. На любой из них радиостанция Р-123 обеспечила радиосвязь без поиска и подстройки. В дальнейшем и этого оказалась недостаточно, и диапазон частот радиостанций третьего поколения был расширен до 30…76 МГц с разнесением каналов через 1 кГц (46 000 рабочих частот) и введено 10 заранее подготавливаемых частот. Кроме увеличения ширины диапазона частот до 46 МГц, в третьем поколении радиостанций произошел переход в участок более высоких частот ультракоротковолнового диапазона, что было вызвано стремлением совмещения диапазона рабочих частот отечественных радиостанций с диапазоном частот радиостанций вероятного противника. Это дает возможность защиты от активных помех, создаваемых средствами радиопротиводействия. И увеличение числа заранее подготавливаемых частот, и повышение скорости перехода с одной частоты на другую преследуют одну цель — защиту от создаваемых помех. Если в радиостанции Р-123 скорость перехода не превышала 15 с, то в радиостанции P-173 — 3 с. Этот переход осуществляется автоматически без выхода в эфир, что улучшает скрытность связи и уменьшает помехи. Кроме того, успехи радиоэлектроники определили и другие тенденции совершенствования танковых средств связи:
Рост мощности излучения радиостанций (Р-113 — 16, P-123 — 20, P-173 — 25 Вт) основных танков объясняется в первую очередь стремлением повысить защиту от радиопомех, поскольку мощный полезный сигнал требует и более мощной станции подавления, которая и без того для успешного выполнения своих функций требует больших затрат энергии. Мощность радиостанции увеличивается и с уменьшением высоты танка; это необходимо для компенсации естественного снижения дальности радиосвязи при уменьшении высоты подъема антенны. Тем не менее за рассматриваемый период значительного роста мощности передатчика не наблюдалось. Причина заключается в самом принципе распространения ультракоротких волн. Дальность их распространения увеличивается пропорционально мощности передатчика, но лишь до определенного предела, величина которого, при прочих равных условиях, является функцией высоты расположения антенны, длины волны и действующей высоты антенны. Дальнейшее увеличение мощности передатчика приводит лишь к незначительному приросту дальности за счет дифракции радиоволн, но требует заметного увеличения размеров передатчика. Поэтому с появлением возможности увеличить мощность радиостанции за счет экономии объема при переходе от схем на радиолампах (P-113) к элементной базе на лампах и полупроводниках (P-123) и интегральных схемах (P-173) был выбран путь приемлемого увеличения мощности при сохранении прежних размеров. Радиостанция P-123 выполнена в габаритах P-113: 428 × 239 × 222 мм, а блок питания— 210 × 166 × 220 мм. Согласующее устройство было встроено в приемопередатчик, что позволило избавиться от объема блока настройки. В радиостанциях третьего поколения (P-173) появилась возможность в прежних габаритах приемопередатчика разместить встроенный блок питания. Однако их объем по сравнению с объемом средств связи второго поколения не сократился. Причина заключалась в том, что с появлением новых концепций ведения боевых действий возникла необходимость в оснащении танков дополнительным приемником для второй радиосети. Наличие только одной симплексной радиостанции ограничивало возможности управления, приводило к потере информации или несвоевременному получению ее, поскольку при переключении радиостанции в режим «передача» приемник отключается, и прием становится невозможен. Установка дополнительного радиоприемника повышает надежность радиосвязи, обеспечивая возможность прослушивания других радиосетей, прием экстренных сообщений и т. п. Дополнительный приемник Р-173П удалось выполнить в габаритах блока питания радиостанции P-123: 210 × 239 × 222 мм. В то же время успехи радиоэлектроники позволили применить синтезатор и диапазонную кварцевую стабилизацию частоты, которая в 3 раза повысила стабильность радиолинии, уменьшив колебания частоты передатчика до +1,5 кГц. Чувствительность приемника была повышена до 1,5 мкВ. Появился блок подавления электростатических помех и схема защиты от импульсных перенапряжений в бортовой сети амплитудой до 70 В, а также устройство для хранения информации о заранее подготовленных частотах в случае отключения питания. Следует, однако, отметить, что при установившихся тактико-технических характеристиках танковых радиостанций качество и надежность радиосвязи во многом зависят от условий, в которых она выполняется. Поэтому на всех этапах развития средств связи уделялось внимание их надежности при движении под водой, под действием ядерного взрыва и огнесмесей, в условиях электростатических, контактных и организованных помех, а также в условиях изменяющейся электромагнитной обстановки внутри танка. В результате были разработаны предложения, нашедшие свое отражение в улучшении конструкции машин и средств радиосвязи, устанавливаемых на них. Параллельно со средствами внешней связи проводились работы по улучшению тактико-технических характеристик ТПУ. Первое поколение танковых радиостанций эксплуатировалось с ТПУ P-120, второе — с P-124, третье — с P-174. Каждый раз улучшались электрические параметры, расширялись функциональные возможности устройств. Если ТПУ Р-120 обеспечивало внутреннюю телефонную связь между членами экипажа и выход на внешнюю связь только одного абонента, то ТПУ P-124 — одновременно двух, а Р-174 — трех и может работать через выносной телефонный аппарат. Развязка между цепями внутренней и внешней связи составляет соответственно 50, 65, и 78 дБ. Применение полупроводниковых элементов дало возможность разместить ларингофонные усилители в каждом абонентском аппарате, повысить уровень разговорного напряжения от 3 мВ в ларингофонах абонента до 0,5 В, улучшить защиту от электромагнитных помех проводимости и коэффициент усиления. Переговорное устройство Р-124 обеспечивало хорошую связь при уровне акустических шумов до 120 дБ, что соответствует скорости движения танка 40 км/ч. Начиная с полупроводникового ТПУ Р-124, габариты абонентских аппаратов остаются практически постоянными, поскольку определяются в основном удобством размещения ручек управления и коммутации. Поступившая на вооружение аппаратура третьего поколения, ТПУ P-174, в сочетании с шумостойкой гарнитурой ГВШТ-13 обеспечивает заданное качество связи в условиях акустических шумов до 130…133 дБ. Это обеспечивает связь экипажа на любой скорости движения танка. Полученные в ТПУ P-174 параметры шлемофона можно считать предельно допустимыми. При максимальной скорости напряженность низкочастотных магнитных полей в танке достигает 4 — 5 А/м. Высокочастотное поле передатчика наводит токи в аппаратуре внутренней связи, одновременное ведение внутренней и внешней связи в этих условиях становится невозможным. Импульсный привод наведения танковой пушки является источником сильных низкочастотных электромагнитных полей. Кроме акустических шумов, возникла проблема совместимости радиоэлектронной аппаратуры. Помехозащищенность, наряду с расширением функциональных возможностей, является важнейшей задачей разработки ТПУ четвертого поколения. В этом поколении весьма эффективно использование волоконно-оптических линий связи. Успех современного боя зависит от надежности радиосвязи в условиях помех, создаваемых противником. До сих пор практическим решением этого вопроса было введение жестких организационных мер соблюдения правил скрытности передачи, работа в диапазоне, совпадающем с диапазоном рабочих частот противника, а также увеличение числа подготовленных частот и скорости перестройки на них. С развитием радиоэлектроники совершенствуются системы пеленгации и прослушивания. Возможно появление средств радиоэлектронного подавления, способных определить и подавить источник радиоизлучения. Это транспондеры — приемоответчики глушения. He исключено, что потребуется создание новых систем с распределением частот или времени передачи. Для предотвращения прослушивания передаваемого сообщения в радиостанциях используются различные формы речевого и информационного кодирования. В конструкции радиостанций вводят аналого-цифровые преобразователи и шифраторы, что позволяет вести передачу в цифровой форме, засекречивающей сообщение. Для сокращения времени вхождения в связь обычные частотные синтезаторы заменяются цифровыми, вводятся схемы автоматической широкополосной настройки и согласования антенн; для настройки высокочастотных фильтров используются электронные схемы с варикапами. Однако и в этом случае противник сможет накопить информацию в кодах, при последующей расшифровке которых можно получить содержание связи. Среди новых систем, предназначенных для работы в условиях организованных радиопомех, заслуживают внимания линии радиосвязи для передачи сообщений методом создания шумоподобного сигнала, перескока частоты и адаптивного приема. Эти методы имеют одно общее достоинство: в них используется принцип уклонения от сигналов станции организованных помех, а не противодействия им за счет изменения отношения сигнал/помеха. Такие устройства отличаются технической сложностью и высокой стоимостью. Метод шумоподобных сигналов, или растянутого спектра, основан па принципе дополнительной модуляции обычного радиосигнала закодированной последовательностью импульсов, которая растягивает энергию полезного сигнала но широкому спектру частот, доводя спектральную плотность мощности на единицу частоты до уровня собственных шумов приемника. Принять и расшифровать такой сигнал могут лишь специальные широкополосные приемники при известном законе последовательности модулирующих импульсов. Линия с автоматическим скачкообразным переключением частоты — это, по существу, линия обычной радиосвязи с добавлением двух криптогенераторов и синхронизатора. Криптогенератор передатчика управляет работой цифрового частотного синтезатора по псевдослучайному закону, определяющему код переключения частоты. Для приема устанавливается второй криптогенератор, который синхронизируется с криптогенератором передатчика. Синхронизация должна осуществляться автоматически в момент переключения. Сигнал синхронизации и информация' посылаются в цифровом виде непрерывным потоком импульсов одинаковой длительности, с тем чтобы их невозможно было отличить друг от друга. Чем выше темп переключения частот, тем больше вероятность ускользнуть от станции организованных помех. Даже при случайном глушении нескольких каналов информационные потери незначительны. В звуковом канале такие помехи прослушиваются серией щелчков, что не должно помешать радиосвязи. При современной технологии наиболее реальна радиосистема адаптивного приема. Эффективность этой системы в борьбе с существующими средствами радиоэлектронного подавления будет проверена на разрабатываемых образцах танковых средств связи четвертого поколения. При появлении в транспондерных станциях радиоэлектронного подавления наиболее эффективен может быть метод перескока частоты, а возможно, и сочетание нескольких способов, например адаптивного приема и перескока частоты.
Вывод. В послевоенный период было создано и принято на вооружение три поколения танковых радиостанций и ТПУ, каждое из которых по тактико-техническим характеристикам было лучше предыдущего. В настоящее время на основе современной технологии идет разработка четвертого поколения средств связи, способных обеспечить надежное управление танками в условиях помех, создаваемых противником.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Статья поступила в редколлегию 06.08.84. |
|
|||||||
|