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Estación de
alerta temprana RUS-2 “Redut” de dos antenas
Después de
efectuar estudios experimentales sobre la dispersión de la energía
electromagnética, provocada por un avión y tras haber realizado cálculos
de las posibles distancias de detección que permitía este método, el
LFTI en los años 1936-1937 creó el primer sistema experimental de
detección de aviones mediante ondas de radio con el funcionamiento
basado en impulsos.
El sistema se
alojaba en dos furgones. En uno de ellos se instaló el generador, basado
en dos válvulas G-165 y en un modulador, que funcionaban con la antena
tipo “canal ondular” (que en occidente se conoce como “antena Yagi”) con
una ganancia de 100. En el segundo furgón estaba un receptor (con una
sensibilidad de varios microvoltios), el indicador (pantalla) para el
seguimiento de las señales reflejadas y la antena de recepción con dos
dipolos de media onda con un patrón de radiación en forma de ocho. El
transmisor funciona con una onda de 3,7m, con impulsos de 10-12
microsegundos y con una frecuencia de repetición de 900 pulsos/seg. De
acuerdo con las estimaciones preliminares, teniendo una tensión de 3000V
en el ánodo la potencia radiada alcanzaría los 150-200W. El vehículo,
donde se alojaba el receptor, se situaba a 300 metros del furgón con el
emisor.
Las primeras
pruebas del sistema, realizadas en las afueras de Moscú el 15 de abril
de 1937 fueron exitosas y demostraron la capacidad de detectar aviones a
una distancia de 7km. El siguiente experimento se llevó a cabo el 10 de
mayo. Para reducir el impacto de las interferencias, provocadas por
generador sobre el receptor, este último se situó a una distancia de
500m. Un avión que volaba a 1.500m de altitud se detectaba a una
distancia de 12,5 kilómetros. Además, la señal mostrada en la pantalla
del radar podía ser fotografiada (más adelante veremos que las imágenes
de la pantalla del radar se transmitían por radio al televisor,
instalado en el puesto central de PVO). Se podía distinguir la señal,
reflejada por un avión, a una distancia de 17km. El 16 de mayo se llevó
a cabo un experimento con un trío de aviones R-5. Los aviones se
detectaban a 15km, y en el indicador se podría ver las pulsaciones de
las señales reflejadas.
Los experimentos
mostraron perspectivas alentadoras del uso práctico del método de
impulsos para detectar aviones mediante ondas de radio a distancias que
satisfacían los requisitos técnicos y tácticos del ejército. El LFTI,
por orden del NIIIS KA, comenzó el desarrollo de los dispositivos que
funcionan con el método de impulsos, con características
táctico-técnicas superiores.
El nuevo modelo
del radar, fabricado por el LFTI a mediados de 1938, tenía el transmisor
montado con válvulas IG-8 y el modulador montado con válvulas G-3000. El
transmisor generaba una potencia oscilante de 40-50kW por cada pulso a
una tensión en el ánodo de 15-22kV. La antena del transmisor, instalada
a una altura de 12 metros, estaba compuesta por el cable bipolar y el
emisor direccional tipo “canal ondular” (Yagi) con cinco directores y
tres reflectores. La estación receptora se colocaba a una distancia de
1.000m de la estación emisora y tenía la misma antena. El sistema se
sincronizaba a 50Hz mediante la red de alimentación.
El nuevo radar se
probó en agosto de 1938 en el territorio del NIIIS KA. A pesar de sus
imperfecciones de diseño y de fabricación, propios de cualquier
dispositivo nuevo, se podía detectar un avión a 1.500m de altitud y a
50km de distancia.
En aquel momento
este experimento fue un éxito brillante, si hablamos de sistemas que
funcionan a impulsos. Se demostró que, en primer lugar, el problema
de la detección de aviones por ondas de radio a grandes distancias está
conceptualmente solucionado y que su posterior desarrollo solo exigirá
el esfuerzo de los ingenieros, y en segundo lugar se demostró la
evidente ventaja de las estaciones de radar cuyo funcionamiento esta
basado en impulsos, frente a las estaciones de emisión continua usando
la frecuencia Doppler.
Por la
importancia de los resultados obtenidos, estas pruebas fueron un nuevo
hito en la historia del desarrollo de radares soviéticos, después de los
experimentos, llevados a cabo por Y.K. Korovin en enero de 1934 y
después del primer equipo de radio para detectar aviones, creado por B.K.
Shembel en julio de 1934. Si los experimentos Y.K. Korovin solamente
mostraron la posibilidad de detectar aeronaves mediante ondas de radio
reflejadas, y la creación y las pruebas de B.K. Shembel mostraron la
posibilidad de crear equipos de radio capaces de detectar aviones para
el uso práctico en el ejército, el trabajo de Y.B. Kobzarev y de su
colectivo del LFTI confirmó la posibilidad de crear medios de detección
de aviones por ondas de radio, cuyas características tácticas cumplían
con las exigencias de las tropas de PVO.
Hay que rendir el
homenaje al personal de este instituto y a sus principales científicos
Y.B. Kobzarev, P.A. Pogorelko y N.Y. Chernetsov por los brillantes
resultados, logrados en tan poco tiempo.
La imperfección
de este radar experimental no permitió determinar el alcance máximo de
detección de los aviones en función de su altitud de vuelo. Tales
objetivos tampoco estaban previstos en la lista de las pruebas a
realizar, dado que el alcance de detección a 50km de distancia (según
los requisitos tácticos-técnicos del NIIIS KA) ya había sido superado.
En este momento
el Instituto de Comunicación y el LPTI tenían claro que a partir de
entonces ya era posible desarrollar un prototipo de radar que cumplía
las exigencias para su explotación en el ejército.
Tomando en
consideración el estado del desarrollo de sistemas de detección de largo
alcance de aquel momento así como los procedimientos, establecidos en la
URSS para el desarrollo del armamento experimental, el NIIIS KA se
dirigió a la fábrica de radio con la propuesta de crear un prototipo de
radar, basado en el último modelo experimental del LFTI, contando con su
asesoramiento científico y técnico (del LFTI).
Sin embargo, la
fábrica se negó a firmar el contrato para crear el prototipo, motivando
su decisión por la imposibilidad de crear la versión móvil de un radar.
A continuación, el NIIIS KA y el LFTI llegaron a un acuerdo para
construir e instalar este modelo de radar en los vehículos por sus
propios medios, al mismo tiempo mejorando sus características de
explotación.
El trabajo fue
distribuido entre los institutos de la siguiente forma: el LFTI se
encargaba de desarrollar un nuevo receptor y la pantalla oscilográfica,
mientras que el NIIIS se encargaba de desarrollar el proyecto general
del radar, diseñar y fabricar el generador, las antenas rotatorias, las
fuentes de alimentación y efectuar la instalación de todo este equipo en
los vehículos. Las válvulas generadoras tipo IG-8 para una onda de 4m y
potencia de 50kW (de impulso) tenían que ser suministradas por la
fábrica “Svetlana”.
En una estrecha
cooperación, el LFTI y el NIIIS KA a lo largo del año crearon una
estación de radar móvil que recibió el nombre de “Redut”.
Un año después de
las pruebas que confirmaron las excelentes características de los
radares basados en impulsos, en agosto de 1939 se llevaron a cabo
pruebas de polígono con el nuevo sistema “Redut” y se obtuvieron los
siguientes parámetros de detección de aviones:
P.A. Pogorelko
N.Y. Chernetsov
El radar “Redut”:
estación emisora.
El radar “Redut”:
estación receptora.
Las pruebas
también revelaron otras posibilidades tácticas del radar experimental:
— determinar la
distancia del objetivo con un error de 3-2 kilómetros;
— posibilidad de
efectuar un control circular del espacio aéreo y la posibilidad de
observar los objetivos en diversos sectores de la dimensión horizontal;
— determinar el
azimut de los objetivos;
— determinar la
dirección del vuelo del objetivo y su velocidad;
— determinar
(mediante las marcas en el indicador) la naturaleza del objetivo (avión
solitario o grupo de aviones) y la cantidad de aviones que forman parte
del grupo y numero de grupos (por el número de pulsaciones
individuales).
Las pruebas
también revelaron que el radar tiene una “zona muerta” en el rango de
10-20km del lugar de la ubicación, en la que los aviones no pudieron ser
detectados.
Las pruebas
mostraron una vez más que se podía detectar un avión a una distancia de
50km que volaba a una altitud de 1.500m, ya que estos mismos resultados
fueron obtenidos anteriormente, en agosto de 1938. Esto significó que
los equipos de detección por impulsos tenían el potencial ya en aquella
época para detectar aviones a una distancia de hasta 100km. Los
resultados de estas pruebas también demostraron que los cálculos
teóricos de Y.B. Kobzarev sobre la máxima distancia a la que se podía
detectar un avión coinciden plenamente con los datos, obtenidos en estas
pruebas empíricas. Este hecho tenía una enorme importancia práctica para
el posterior desarrollo de estaciones de radar de diversos tipos
tácticos.
Las pruebas
también demostraron las posibilidades de detectar aviones a largas
distancias mediante radares de longitud de onda de 1m teniendo la misma
potencia de radiación, pero a mayor altitud de vuelo. Por primera vez se
demostró que en un radar con el patrón de radiación en dimensión
vertical como el que tenían las antenas del radar “Redut”, pasaba lo
siguiente: con el aumento de la altitud de vuelo del avión, la distancia
de su detección se incrementaba (hasta cierto límite).
El radar móvil
“Redut” recibió su primer bautismo de fuego durante la guerra contra
Finlandia en el invierno de 1939-1940, en el istmo de Karelia. El
“Redut” se instaló en la zona de Peremyaki bajo la iniciativa del
director del LFTI A.F. Ioffe. En el “Redut” trabajaron los ingenieros
del NIIIS KA A.I. Shestakov, T.M. Gavrilin y otros trabajadores del LFTI.
Los trabajos de reparación y ajuste fueron realizados por el personal
del LFTI.
Los resultados de
las pruebas del radar experimental, realizadas ya en agosto de 1938 y
los cálculos de Y.B. Kobzarev, permitieron a la Dirección de
Comunicación de KA (sin esperar la finalización de los trabajos
conjuntos, llevados a cabo por el LFTI y el NIIIS KA relativos a la
creación de la versión móvil del “Redut”), a proponer en febrero de 1939
al Comité de Defensa adjunto al SNK de la URSS la fabricación de 2
radares experimentales, basándose en los cálculos teóricos y en los
resultados de los experimentos, llevados a cabo en el LFTI.
La Dirección de
Comunicación de RKRA propuso encargar la producción de estos dos radares
al NII de la industria radioelectrónica, el cual tenia muchos años de
experiencia en el campo de los dispositivos radiotelemecánicos y líneas
de VHF. La elección de esta institución no fue casual. La parte
contratante era consciente de que el desarrollo de los primeros radares,
que debían satisfacer las necesidades del ejercito, no podrá ir por el
camino de copiar ciegamente el “Redut”, creado por el LFTI y el NIIIS
KA; además, en paralelo con el desarrollo del nuevo sistema, se debería
realizar una serie de estudios adicionales, garantizando que los
primeros ejemplares sean perfeccionados hasta convertirse en modelos
aptos para uso practico en el ejército.
La experiencia,
acumulada durante muchos años por los especialistas militares que tenían
relación con el proceso de creación de nuevos sistemas militares en los
institutos de investigación científica, los cuales no formaban parte de
la estructura de los comisariados industriales, demostraba que estos
institutos resolvían con éxito los problemas teóricos y experimentales,
pero por regla general no tenían posibilidades de crear un modelo que
podía satisfacer (desde el punto de vista técnico y de explotación) los
requisitos existentes para los sistemas que deben producirse en serie y
cumplir las exigencias del ejército. Por norma general, los científicos
e ingenieros de estas instituciones durante las pruebas de polígono o de
control se veían obligados a emplear mucho tiempo y esfuerzo en mantener
el correcto funcionamiento de los prototipos desarrollados. Pero las
tropas no tenían esta posibilidad durante las maniobras, ya por no
hablar del uso en combates reales. De allí, uno de los principales
requisitos para un nuevo armamento (de serie o prototipos) era la
fiabilidad y facilidad de manejo. Este requisito sólo podía ser cumplido
por los colectivos de los institutos departamentales, los OKB y las
fábricas, dado que éstos disponían de mayores conocimientos y
experiencia en el diseño y desarrollo tecnológico de nuevos sistemas.
Teniendo en mente
el reciente rechazo (ocurrido el año anterior) por parte de la fábrica
de radio cuando se estaba negociando desarrollar el radar de alerta
temprana en versión móvil, el NIIIS KA sacó la conclusión correcta: esta
tarea debía ser encargada al NII de la industria radioelectrónica.
En abril de 1939
el Comité de Defensa, adjunto al SNK de la URSS, adoptó la decisión de
encargar al NII de la industria radioelectrónica la tarea de desarrollar
y fabricar dos modelos de radar de alerta temprana montados en
vehículos. Antes de tomarse esta decisión, un grupo de ingenieros del
instituto, dirigido por A.B. Slepushkin, entre febrero y marzo de 1939
estudió en el LFTI los resultados de sus investigaciones, relativas a
los fundamentos del desarrollo de los radares con funcionamiento basado
en impulsos. Además, analizó los trabajos, llevados a cabo para
desarrollar el “Redut”, recibiendo un cualificado asesoramiento
científico y técnico por parte de Y.B. Kobzarev.
Como resultado de
estas gestiones, A.B. Slepushkin y sus especialistas llegaron a la
conclusión de que “el principio de la dispersión de la energía
electromagnética, provocada por un avión, y la observación de las
señales (directa y reflejada) en la pantalla de un osciloscopio pueden
ser considerados como aptos para el uso práctico; los esquemas del
transmisor por impulsos y del receptor, a grandes rasgos, satisfacen el
objetivo marcado, consistente en detectar aviones en vuelo...”.
A.B. Slepushkin
informó a la Dirección del Instituto que el desarrollo del prototipo de
radar de alerta temprana es posible, pero requerirá realizar una serie
de investigaciones científicas en laboratorio para lograr que este
prototipo pueda satisfacer las siguientes características aproximadas:
— alcance de
detección de un bombardero (tipo “SB”): no menos 50km a una altitud de
vuelo no menos de 1.000m;
— exactitud de
determinar la distancia: no menos de 1.5km;
— distancia entre
el transmisor y el receptor de 300m con la rotación sincrónica de las
antenas del transmisor y receptor en un rango de 120°.
El NII propuso
llevar a cabo el desarrollo del nuevo radar en varias etapas sucesivas,
comenzando con la realización de pruebas adicionales más detalladas del
prototipo experimental (desarrollado por el LFTI), haciendo pruebas para
detectar diversos tipos de aviones y a diferentes altitudes y distancias
de vuelo. A continuación se proponía crear prototipos de laboratorio de
los principales sistemas del radar, y solo después de verificar su
funcionamiento, comenzar el diseño definitivo y la fabricación del
prototipo, efectuando posteriormente las pruebas en condiciones de
campo. Sin embargo, el instituto no pudo cumplir este plan en el plazo
de 8 meses, fijado por el Comité de Defensa. Durante esta etapa
surgieron problemas y dificultades imprevistas, prácticamente
insuperables, los cuales por un lado tenían origen en la demora de
entrega de componentes por parte de los proveedores terceros, y por otro
lado en la necesidad de realizar una serie de trabajos adicionales
experimentales en laboratorio con el objetivo de mejorar la fiabilidad
de determinados bloques del radar.
M.V.
Shuleykin
A pesar de todos
estos obstáculos, el NII, según las condiciones del contrato firmado con
la Dirección de Comunicación de KA, en un breve período de tiempo
desarrolló el proyecto-piloto del radar y en junio de 1939 lo presentó
para su aprobación en el NIIIS KA. En base a la revisión de este
proyecto-piloto (por parte de la comisión, compuesta por el Presidente
académico M.V. Shuleikin y los miembros: los ingenieros del NIIIS KA
M.I. Kulikov, A.I. Shestakov, V.I. Saveliev y el coordinador científico
en asuntos desarrollo de radares en el LFTI Y.B. Kobzarev, así como los
ingenieros del NII A.B. Slepushkin, L.V. Leonov, I.I. Wolman y otros) la
Dirección de Comunicación de KA aprobó los requisitos técnico-tácticos
de los prototipos, desarrollados en el NIIIS KA en colaboración con el
NII de la industria radioelectrónica.
Aprovechando los
resultados de las investigaciones teóricas y experimentales del LFTI,
sus propios resultados de investigación y la ayuda activa por parte de
los ingenieros del NIIIS KA, encabezados por A.I. Shestakov, el NII a lo
largo del año diseñó y construyó dos prototipos del radar “Redut” y en
abril de 1940 los presentó a la parte contratante. Cada estación de
radar estaba compuesta por:
— generador,
montado en el interior de un furgón que giraba montado sobre el chasis
del camión ZIS-6, con una potencia de 50kW y funcionando con longitud de
onda de 4m;
— equipos
receptores, montados en el mismo modelo de furgón rotatorio, instalado
en el segundo automóvil GAZ-3A, que incluía el equipo registrador y la
pantalla luminosa (tubo de rayos catódicos tipo 730) con dimensiones de
150-180cm, calculado para mostrar objetivos a una distancia de 100km;
— dos antenas
tipo “canal ondular” (“Yagi”) fijadas rígidamente en cada uno de los
furgones con una rotación síncrona. Cada antena tenía cinco directores,
un vibrador activo y un reflector;
—generador de
energía eléctrica con una potencia de 30—40kW, montado en un vehículo
GAZ-3A (el tercer vehículo de la estación de radar).
El 31 de mayo de
1940, con el fin de acelerar la introducción del nuevo radar en el
ejército, el Comisario de Defensa emitió la orden para efectuar sus
pruebas combinadas (de polígonos y de ejército). Entre junio y julio de
1940 uno de estos dos radares estuvo pasando las pruebas en el NIIIS KA,
y el otro en una unidad militar del VNOS bajo la dirección del oficial
del servicio VNOS PVO podpolkovnik P.V. Vasyukov.
Ambos radares
pasaron las pruebas con éxito y mostraron resultados idénticos, siendo
plenamente acordes con los resultados, obtenidos durante las pruebas del
prototipo experimental “Redut” (LFTI—NIIIS KA), efectuadas el año
anterior.
Mediante la
orden del NKO del 26 de julio 1940 la estación de radar “Redut” fue
aceptada por las tropas de PVO con el nombre de “RUS-2”.
El desarrollo de
la estación de radar se llevó a cabo bajo la dirección de A.B.
Slepushkin y con la participación de L.V. Leonov, R.S. Budanov, I.I.
Wolman, D.S. Mijalevich, V.V. Samarin, Y. K. Adel y otros.
La Resolución del
Comité de Defensa adjunto al SNK de la URSS, emitida el 27 de diciembre
1939, encargó al NII de la industria radioelectrónica a fabricar un lote
experimental (10 conjuntos) de radares RUS-2 hasta el 1 de enero de
1941. El NII cumplió este encargo y en el transcurso de los trabajos
solucionó los defectos de fabricación identificados, lo que le permitió
adquirir experiencia necesaria para organizar la futura la producción en
serie de los nuevos radares. Para entregar este lote experimental, en
otoño de 1940 en el NII fue creado un laboratorio multifunción, cuyo
objetivo era realizar el ensamblaje de los bloques que componían el
radar, su calibración y la entrega de los radares terminados al cliente.
El lote experimental de radares RUS-2 fue fabricado y entregado a la
Dirección de Comunicación de KA entre marzo y junio de 1941. La brigada,
encargada de las entregas, estaba dirigida por el ingeniero Y.K. Adel,
mientras que de la recepción de los radares se encargaba el ingeniero
del NIIIS KA D.S. Strogov.
El radar RUS-2,
en comparación con un sistema de detección de aviones por ondas de radio
RUS-1, fue un gran paso hacía adelante en el desarrollo de radares
soviéticos, ya que el RUS-2 no solamente permitía detectar aviones
enemigos a grandes distancias y prácticamente en todas las altitudes,
sino también permitía determinar en tiempo real su distancia, azimut y
velocidad de vuelo. Además, trabajando en régimen de rotación circular
síncrona de ambas antenas, el RUS-2 podía detectar grupos de aviones y
aviones solitarios que se encontraban a diversos azimut y distancias
dentro de toda la zona de su cobertura, y podía seguirlos a determinados
intervalos de tiempo (un giro de la antena) para así controlar su
movimiento.
Dicho lo
anterior, con la estación de radar RUS-2 el Mando de PVO tenía la
posibilidad de observar la dinámica que se producía en la situación
aérea en un radio de 100km, determinar la cantidad de los aviones e
incluso sus intenciones: ver a dónde y cuántos aviones se dirigen en un
momento dado.
Estación de radar
de alerta temprana RUS-2 (estación receptora)
Los principales
ingenieros, técnicos, mecánicos y técnicos de laboratorio del NIIIS KA
que participaron en la creación del radar “Redut”.
Sentados en
primera fila (de izquierda a derecha): V.F. Ermak, S.I. Filippov, P.I.
Baránov.
En la segunda
fila: M.R. Mednikov, V.I. Libin, M.I. Kulikov, V.N. Ginsburg, M.S.
Scherbakov. De pie: T.V. Vasiliev, V.M. Nikiforov, A.I. Shestakov, V.K.
Muraviov, P.A. Latyshev.
A.B. Slepushkin
L.V. Leonov
Obteniendo los
datos sobre la situación en el aire a partir de varias estaciones RUS-2
que operan en coordinación operativo-táctica y grabando sus datos sobre
un mapa, el mando de PVO de una región (zona) dada era capaz de
controlar de forma continua y confiable las acciones de los aviones
enemigos y poder planificar y usar mejor sus medios y fuerzas
disponibles en la lucha contra el enemigo aéreo.
El suministro de
los radares RUS-2 a las tropas de PVO provocó una revolución tecnológica
en los medios de reconocimiento aéreo, aumentando radicalmente a la
efectividad del sistema de PVO del país.
Por su
contribución científica y tecnológica durante la creación de las
primeras estaciones de radar de alerta temprana, los ingenieros del LFTI
Y.B. Kobzarev, P.A. Pogorelko y N.Y. Chernetsov en 1941 fueron
galardonados con el Premio Estatal. Ellos fueron los primeros que
recibieron el Premio Estatal en el ámbito creación de radares.
En la creación de
las estaciones de radar de alerta temprana RUS-2 jugaron un importante
papel los ingenieros del NIIIS KA, que interactuaban con el Instituto a
diario, proporcionándole asistencia científica y técnica en los
cálculos, configuración y pruebas de los bloques de radio individuales y
de la estación entera en su conjunto. También cabe destacar el papel de
UPVO del Ejército Rojo, de su oficina de diseño y de su Sector
Experimental de exploración y guiado de PVO, que fueron los iniciadores
y clientes de los trabajos relativos a la creación de este radar,
iniciados en 1935 en el LFTI y posteriormente continuados en el 1937,
esta vez por encargo de la Dirección de Comunicación de RKKA.
* * *
En mayo de 1939,
el ingeniero del NII de la industria radioelectrónica I.I. Kabanov
presentó la solicitud para recibir la patente sobre el llamado “Método
y dispositivo para crear interferencias tipo “blanco falso” contra los
medidores de distancia por ondas de radio”. El NIIIS KA evaluó
positivamente la propuesta y pidió al NII de la industria
radioelectrónica incluir en su plan de trabajo este nuevo método de
interferencias, pero el NII consideró que desarrollar este aparato era
prematuro y se negó aceptar la propuesta, justificando su decisión por
la elevada carga de trabajo en la temática más relevante. |
