Однако управление связи РККА внесло предложение в Комитет обороны при СНК СССР о включении в план НИИ-20 срочного задания по разработке РЛС «Редут». Согласно этому заданию, НИИ-20 должен был разработать и изготовить, а затем представить на государственные испытания два образца РЛС «Редут» в январе 1940 года. Пришлось преодолевать огромные трудности: не было нужной измерительной аппаратуры, отсутствовала кооперация с внешними предприятиями по комплектующим изделиям; не было специальных автомобильных кузовов с вращающимися кабинами, аппаратуры синхронной передачи для обеспечения синфазного вращения кабин. И, тем не менее, к концу 1939 года был разработан проект станции, а к апрелю 1940 года изготовлены два опытных образца РЛС «Редут». Это был двухантенный вариант РЛС с двумя синхронно вращающимися кабинами.
Рис. 45. Первая отечественная РЛС дальнего обнаружения «Редут» (РУС-2), двухантенный вариант с синхронным вращением кабин. Передатчик на ЗИС-6, приемник на ГАЗ-ААА, 1940 г.
Совместные полигонные испытания прошли успешно. Приказом Наркома обороны от 26 июля 1940 г. под шифром РУС-2 РЛС были приняты на вооружение войск ПВО.
Разработка, регулировка, испытания первых двух образцов РЛС «Редут» в НИИ-20 проводились под руководством и при непосредственном участии А. Б. Слепушкина (рис. 46). Создать в столь сжатые сроки первую РЛС удалось отчасти потому, что за два года до этого А. Б. Слепушкин со своими сотрудниками проводил серьезные исследования, связанные с созданием радиотелемеханической линии на ультракоротких сигналах (УКС). Опыт, полученный при разработке УКС в «Остехбюро», пригодился.
Рис. 46. А. Б. Слепушкин, главный конструктор первой отечественной серийной РЛС РУС-2
В соответствии с постановлением Комитета Обороны при СНК СССР от 27 декабря 1939 года НИИ-20 было получено изготовить и сдать наркомату обороны 10 комплектов РЛС «Редут» (РУС-2).
К 10 июня 1941 года все десять комплектов заказчику были сданы. В 1941 году в НИИ-20 был создан опытный образец одноантенного варианта РЛС «Редут-41», который был испытан уже в боевых условиях. Что же из себя представляла первая отечественная РЛС дальнего обнаружения «Редут»? Вот ее технические характеристики. РЛС «Редут» (РУС-2) позволяла обнаруживать самолеты на больших, для того времени, расстояниях (предельная дальность обнаружения — 150 км), определять дальность до них (точность определения — 1000 м), азимут (точность определения — 2…3°), вычислять скорость полета. Станция распознавала группы и одиночные самолеты при нахождении их на разных азимутах и дальностях в пределах зоны обнаружения РЛС.
Используя информацию от РЛС РУС-2, командование частей ПВО впервые могло контролировать значительный объем воздушного пространства (радиус до 120–150 км в секторе обзора 0 — 360°), оценивать и прогнозировать формы и способы боевого применения авиации противника, планировать боевые действия своей авиации и зенитной артиллерии.
Не могу не привести тактико-технические требования на эту РЛС, цитируя их: «Станция предназначается для обнаружения самолетов, определения их местоположения, курса и скорости, а также для непрерывного наблюдения за их маршрутами. Станция должна работать на принципе отражения от самолетов электромагнитной энергии, посылаемой в пространство в виде кратковременных радиоимпульсов. Визуальный отсчет расстояний производится наблюдением на катодном осциллографе». И далее: «Станция должна быть рассчитана на непрерывную работу как со стороны аппаратуры, так и со стороны источников питания. Станция должна допускать нормальную работу при любых метеорологических условиях в любое время суток и года. Вся станция изготавливается из материалов отечественного производства, все приборы и машины должны быть также отечественного производства. В станции должны быть применены высококачественные изоляционные материалы. Не допускается применение эбонита, карболита, сопротивлений типа Каминского и парафинированных конденсаторов».
Последние строки особенно важны, так как опровергают утверждения некоторых историков, что в советской военной серийной аппаратуре использовались радиодетали бытовых радиоприемников, собранные у населения в начале войны.
Что же предшествовало созданию первых серийных образцов РУС-2 в НИИ-20 под руководством главного конструктора
А.Б. Слепушкина? В научно-технических отчетах ЛФТИ с 1935 по 1938 год приводятся результаты первых в СССР исследований по импульсной радиолокации. При этом были решены проблемы как принципиального характера по выбору длины волны РЛС для получения максимального рассеяния самолетами различной конструкции, так и технические вопросы по построению высокочувствительного приемного устройства и мощного импульсного передатчика.
Приведу лишь заголовки параграфов одного из отчетов того времени: 1) Принципы действия радиодистанциомера; 2) Разрешающая сила и предельная точность; 3) Дальность действия; 4) Влияние направленности антенны; 5) Основные параметры и их выбор; 6) Основные задачи разработки.
Но наиболее значимым из всех этих отчетов следует считать отчет об испытаниях действующего макета РЛС на подмосковном полигоне Донино НИИСТ РККА в марте — мае 1937 г. В испытательной установке было применено приемное устройство с двойным преобразованием частоты (второй гетеродин имел кварцевую стабилизацию частоты), схему которого я уже приводил ранее. В передатчике использовались лампы серийные Г-165, обеспечивающие импульсную мощность 1 кВт. На прием и передачу использовались антенны типа «волновой канал» (система Удо-Яги).
Главный результат испытаний — возможность наблюдения отраженных сигналов от самолета типа Р-5 до расстояний 15–17 км. Как писал в своих воспоминаниях академик Юрий Борисович Кобзарев: «17 апреля 1937 года были впервые проведены успешные испытания импульсного радиолокатора. Это был день рождения импульсной радиолокации».
К августу 1938 года макет радиолокационной установки был существенно усовершенствован. В его состав был введен новый мощный передатчик на лампах ИГ-8 с импульсной мощностью 40–50 кВт при длительности импульса 10 мкс. На полигоне в Мытищах были проведены испытания РЛС с новым мощным передатчиком. Они показали надежное обнаружение бомбардировщика типа СБ на дальностях до 55 км. По результатам испытаний встал вопрос о создании опытных образцов радиолокаторов и их серийном производстве.
Остановимся более подробно о передатчике и приемнике отечественной РЛС по мере их усовершенствования. Напомню, что для построения импульсного передатчика, работающего на 75–81 МГц в первом экспериментальном образце «Редут» применялись следующие лампы Г-165 (двухтактный УКВ генератор 1 кВт) и тиратрон ТР-40 (модулятор), в усовершенствованном экспериментальном образце «Редута» две ИГ-8 (генератор 50 кВт) две М-100 (модулятор), в опытном образце «Редут-40» две ИГ-8 (генератор 50 кВт) и три М-400 (модулятор), в опытном образце «Редут-С» две ИЛ-2 (генератор 100 кВт) две. Г-3000 (модулятор). Все эти лампы появились до Великой Отечественной войны. Уникальная радиолампа ИГ-8 была разработана в вакуумной лаборатории Опытного сектора НИИСТКА В. В. Цимбалиным на основе им же созданной генераторной лампы ИГ-7, которая, в свою очередь, явилась усовершенствованием лампы Г-100 М. А. Бонч-Бруевича, примененной им в ходе работ по импульсному зондированию ионосферы.
С радиолампами в приемник было все сложнее. В первый экспериментальный образец для получения чувствительности в несколько микровольт приемник был с двойным преобразованием часто ты, при этом в УПЧ были применены новые по тому времени пентоды СО-182, а во входном смесительном каскаде и первом гетеродине — лампы типа «Жёлудь». Такие лампы, как пишет в своих воспоминаниях академик Ю. Б. Кобзарев «кустарно изготавливал в ЛЭТИ Ю. А. Кацман в лаборатории Шапошникова, старого специалиста вакуумной промышленности, с которым я был знаком. «Жёлуди» Кацмана делались в единичных экземплярах. Но получить их было очень просто: оплати счет на 200 рублей и увози лампочку».
