Mikojan i Guriewicz MiG-21. Zasobnik zakłócający Typu SM. 2017r.

ZASOBNIK ZAKŁÓCAJĄCY TYPU SM

Adam Wyderko

Zasobnik zakłócający typu SM należał do najmniej znanego i zarazem najbardziej tajemniczego wyposażenia samolotów MiG-21 eksploatowanych w Polsce. W połowie lat 80. ubiegłego wieku zaledwie 6 szt. urządzeń tego typu dostarczono do 41. pułku lotnictwa myśliwskiego stacjonującego w Malborku, gdzie przez kolejnych kilkanaście lat były wykorzystywane na kilku - specjalnie do tego celu przystosowanych - samolotach MiG-21MF i MiG-21M. Jednostka w Malborku była jedynym użytkownikiem tego typu sprzętu.

Zasobnik „SM” przeznaczony był do indywidualnej lub wzajemnej ochrony samolotów przed rażeniem kierowanymi pociskami rakietowymi i ogniem artylerii przeciwlotniczej, poprzez wytwarzanie aktywnych oraz pasywnych zakłóceń radioelektronicznych. W tym celu zasobnik wyposażono w stację zakłócającą SPS-141Je (wyrób 141Je) oraz urządzenie ASO-2I-Je7R. 

Zasobnik był podwieszony pod kadłubem samolotu za pomocą belki dodatkowego zbiornika paliwa. Sterowanie wyposażeniem zasobnika odbywało się zdalnie z pulpitu sterowania zamontowanego w kabinie samolotu. W czasie lotu pilot nie miał możliwości zrzutu zasobnika.

Użytkowane w  41. plm zasobniki posiadały następujące numery seryjne: 3416001, - 002, - 007, - 008, - 009, - 010.

Konstrukcja zasobnika. Zasobnik posiadał konstrukcję metalową, nitowaną i miał kształt cygara o eliptycznym przekroju poprzecznym. Po bokach zasobnika umieszczono dwa opływy zawierające kanały falowodowe i anteny nadawcze. Szkielet zasobnika składał się z wręg oraz podłużnic i wzmacniających profili. Szkielet i pokrycie zasobnika wykonano z duraluminium. Wyjątkiem były osłony anten wykonane z materiału radioprzezroczystego. 

W pokryciu zasobnika umieszczono liczne wzierniki umożliwiające dostęp do zabudowanego wyposażenia. W przedniej, dolnej części zasobnika znajdował się wlot powietrza wykorzystywanego do chłodzenia bloków stacji zakłócającej.

W środkowej, górnej części zasobnika znajdowały się opory (przednia i tylna) oraz śruba z uchem służące do ustawiania i mocowania zasobnika do belki podkadłubowej.

Do transportu i podwieszania zasobnika pod kadłubem samolotu służył czterokołowy wózek oznaczony symbolem 94-9673-00 (identyczny jak dla zasobników typu D i R samolotu MiG-21R).

Połączenie elektryczne z samolotem i zasilanie. Sieć elektryczna zasobnika była połączona z siecią pokładową samolotu za pomocą kabla wielożyłowego ze złączem wielostykowym RK-4 oraz dodatkowego przewodu dla przesyłania sygnału wysokiej częstotliwości. Aparatura zasobnika była zasilana z pokładowej sieci elektrycznej samolotu prądem stałym o napięciu 27 V oraz jednofazowym prądem przemiennym o napięciu 115 V [380 – 900 Hz] i 115 V [400 Hz].

 

Pulpit sterujący pracą urządzeń zasobnika. Do sterowania wyposażeniem zasobnika służył specjalny pulpit zabudowany w kabinie pilota. Pulpit umieszczony był nad tablicą przyrządów i umocowany do ramy stałej części osłony kabiny.                                              

Na pulpicie zamontowano:

  1. do sterowania i kontroli pracy stacji SPS-141Je:
  • wyłącznik „WŁĄCZONE – WYŁĄCZONE”;
  • przełącznik „NADAWANIE – ODBIÓR”;
  • przełącznik „PROGRAM I – PROGRAM II”;
  • przełącznik „CIĄGŁE – IMPULSOWE”;
  • przycisk „KONTROLA” – do kontroli sprawności stacji;
  • lampka sygnalizacyjna z filtrem zielonym „WYSOKIE” – służąca jako wskaźnik włączenia wysokiego napięcia i gotowości stacji do pracy; 
  • lampka sygnalizacyjna z filtrem czerwonym „OPROMIENIOWANY” – służąca jako sygnalizator opromieniowania samolotu przez stację pracującą w trybie śledzenia oraz do potwierdzenia sprawności stacji - po naciśnięciu przycisku  „KONTROLA”, 
  1. do sterowania i kontroli pracy automatu ASO-2I-Je7R:
  • przełącznik „RĘCZNE – AUTOMATYCZNE”;
  • przełącznik „SZEREGOWO – RÓWNOLEGLE – WYŁĄCZONE”;
  • lampka sygnalizacyjna z filtrem zielonym „GOTOWE” – do kontroli pozostałości naboi w kasetach strzałowych;
  • przycisk „ODSTRZAŁ” – do ręcznego odstrzału naboi,
  1. dwie lampki w oprawce typu APM z żarówkami SM-28-0,05 służące do podświetlania napisów na pulpicie sterowania.

 

Stacja zakłócająca SPS-141Je (ros. Samolotnaja Pomiechowaja Stancyja) przeznaczona była do indywidualnej i wzajemnej ochrony samolotu przed radiolokacyjnie naprowadzanymi pociskami rakietowymi klasy „ziemia – powietrze” i „powietrze – powietrze” oraz systemami lufowej artylerii przeciwlotniczej. Stacja wytwarzała w przedniej półsferze, w sektorze ±60° w azymucie oraz ±30° w elewacji względem podłużnej osi samolotu, aktywne zakłócenia dla naziemnych i pokładowych stacji radiolokacyjnych śledzenia celów, naprowadzania i kierowania uzbrojeniem, pracujących w impulsowym, ciągłym i quasi-ciągłym rodzaju pracy, w zakresie fal o długości λ= 2,90 – 3,60 cm (f = 8,33 – 10,34 GHz). Stacja wytwarzała sygnały zakłócające o mocy nie mniejszej niż 15 – 17 W.

Stacja posiadała dwa rodzaje pracy odbiór i nadawanie. Podczas pracy w zakresie odbioru stacja prowadziła analizę odebranych sygnałów i nie wytwarzała sygnałów zakłócających. Praca stacji podczas nadawania polegała na odbiorze sygnałów systemów radiolokacyjnych opromieniujących nosiciela stacji zakłócającej, pracujących na zakresie śledzenia celu, automatycznym określeniu ich parametrów i formowaniu serii  analogicznych fałszywych sygnałów odzewowych z czasowym opóźnieniem. W rezultacie na ekranie stacji przeciwnika znacznik samolotu pojawiał się wraz ze znacznikami fałszywych celów, co prowadziło do zerwania śledzenia. Przenoszenie i wypromieniowanie sygnałów przeprowadzane było przez retlanslację lub odtworzenie częstotliwości nośnej odebranych sygnałów. Stacja mogła pracować według jednego z dwóch programów I lub II. Zakłócenia wypracowane według programu I przeznaczone były do osłony indywidualnej samolotu, a według programu II do osłony wzajemnej dwóch lub kilku samolotów. 

W zakresie „PROGRAM I” wytworzone przez stację zakłócenia odzewowe oddziaływały na układ automatycznego śledzenia celów we współrzędnych kątowych i układ selekcji celów według odległości - w stacjach radiolokacyjnych o promieniowaniu impulsowym lub na układ automatycznego śledzenia celów we współrzędnych kątowych i układ selekcji celów według prędkości - w stacjach radiolokacyjnych o promieniowaniu ciągłym i quasi-ciągłym. 

W zakresie „PROGRAM II” stacja wytwarzała jednocześnie odzewowe zakłócenia migotające dla kanału śledzenia we współrzędnych kątowych oraz zakłócenia szumowe dla kanału śledzenia według prędkości - w stacjach radiolokacyjnych o promieniowaniu ciągłym i quasi-ciągłym. 

Przełącznik „CIĘGŁE – IMPULSOWE” zapewniał priorytet w wytwarzaniu zakłóceń przeciw promieniowaniu impulsowemu lub przeciw promieniowaniu o fali ciągłej, przy jednoczesnym odbieraniu sygnałów różnego rodzaju promieniowania.

Stacja wytwarzała jeden z trzech zestawów zakłóceń. Jego wybór odbywał się automatycznie, w zależności od analizy odebranych sygnałów i położenia przełączników na pulpicie sterowania stacją. 

Zestaw zakłóceń A przeznaczony był do indywidualnej ochrony samolotu przed stacjami radiolokacyjnymi o promieniowaniu impulsowym i składał się z wytwarzanych przemiennie dwóch rodzajów zakłóceń. W czasie T1 wysyłany był sygnał zakłóceń dla kanału automatycznego śledzenia we współrzędnych kątowych poprzez modulację przenoszonych oraz zapamiętywanych sygnałów napięciem jednej częstotliwości ślizgającej. Następnie w czasie T2 stacja wytwarzała zakłócenia zwodzące dla układu selekcji celów według odległości. W czasie T1 stacja mogła zamiennie wytwarzać zakłócenia poprzez modulację przenoszonych sygnałów wydzieloną i przesuniętą w fazie obwiednią. Zakres taki mógł być włączony przełącznikiem przerzutowym „WO” na bloku 1I2, podczas obsługi przedlotowej.

Zestaw zakłóceń B służył do indywidualnej ochrony samolotu przed stacjami radiolokacyjnymi pracującymi na fali ciągłej lub quasi – ciągłej i składał się z jednocześnie wytwarzanych dwóch rodzajów zakłóceń: jednego dla kanału śledzenia we współrzędnych kątowych - poprzez modulację przenoszonych oraz zapamiętywanych sygnałów napięciem dwóch częstotliwości ślizgających i drugiego dla układu selekcji celów według prędkości -  zakłóceń zwodzących. Wykorzystanie dwóch częstotliwości ślizgających umożliwiało jednoczesne zakłócanie stacji pracujących na fali ciągłej lub quasi-ciągłej oraz stacji o promieniowaniu impulsowym.  

Zestaw zakłóceń W przeznaczony był do wzajemnej ochrony dwóch lub kilku samolotów przed stacjami radiolokacyjnymi pracującymi na fali ciągłej lub quasi-ciągłej i składał się z zakłócenia przemiennego (migotającego z częstotliwością 0,2 – 1,0 Hz) polegającego na przeniesieniu sygnałów stacji radiolokacyjnej z dwóch samolotów - dla kanału śledzenia we współrzędnych kątowych i zakłócenia szumowego dla kanału śledzenia według prędkości. Stosowanie zakłóceń tego rodzaju było celowe tylko w przypadku jednoczesnego ich wytwarzania przez dwa lub więcej samolotów, lecących w ugrupowaniu „front” lub „schody”.

Stacja SPS-141Je składała się z: anteny odbiorczej 1F1, dwóch anten nadawczych 1F1-A, bloku wzmocnienia i modulacji 1I2, bloku wyjściowego 1F3, bloku kontroli promieniowania 1-2F9, skrzynki rozdzielczej F5, trzech kanałów falowodowych: wejściowego, międzyblokowego
i wyjściowego oraz kompletu kabli. Bloki stacji były rozmieszczone w przedniej i środkowej części zasobnika.

Blok wzmocnienia i modulacji 1I2 był głównym blokiem stacji i służył m. in. do: analizy odebranych sygnałów w.cz., wzmocnienia sygnałów w. cz., modulacji zakłóceniami wzmocnionych sygnałów, automatycznego wytworzenia i programowania rodzajów zakłóceń oraz kształtowania sygnału kontrolnego. Wymiary bloku: 373x226x740 mm. Masa bloku 45 kg.

 

Blok wyjściowy 1F3 przeznaczony był do wzmocnienia mocy sygnałów w. cz. zawierających informację zakłócającą i sygnałów przychodzących z bloku 1I2.

 

Blok F5 - skrzynka rozdzielcza służył m. in. do: połączenia między blokami stacji, komutacji zasilania obwodów, kształtowania sygnału uprzedzenia o opromieniowaniu samolotu oraz sterowania i kontroli.

Blok kontroli promieniowania 1-2F9 przeznaczony był do detekcji sygnału kontrolnego, zdejmowanego z kanału wielkiej częstotliwości, wzmacniania zdetekowanego sygnału oraz wytwarzanie napięcia sterującego włączającego lampkę „KONTROLA” na pulpicie sterowania.

 

Instalacja nadciśnienia w blokach stacji. W celu zabezpieczenia bloków 1I2 i 1F3 przed możliwością wystąpienia elektrycznych zwarć, podczas pracy na dużych wysokościach, bloki zostały wykonane jako hermetyczne. Dodatkowo wewnątrz bloków utrzymywane było stałe ciśnienie o wartości 1,0 ±0,1 atm. W tym celu zasobnik wyposażono w instalację nadciśnienia powietrza składająca się m. in. z: manometru MA-250M, zbiornika powietrza o pojemności 2 dcm3 i ciśnieniu roboczym 130 atm, reduktora powietrza RW-5, regulatora ciśnienia 1227AT oraz sygnalizatora ciśnienia SAD-0,82. Sygnalizator SAD-0,82 służył do podania sygnału do wyłączenia stacji, w przypadku obniżenia ciśnienia powietrza w dowolnym bloku poniżej wartości 0,82 atm.

Instalacja chłodzenia powietrzem. Instalacja zapewniała odpowiednią temperaturę wewnątrz bloków 1I2 i 1F3 podczas pracy stacji. Powietrze przez wlot i przewody rurowe dostarczane było do kanałów utworzonych w przestrzeniach pomiędzy podwójnymi ściankami obudowy każdego z bloków. Na ziemi wlot zasłonięty był specjalną przesłoną, która po osiągnięciu przez samolot określonej prędkości odchylała się samoczynnie umożliwiając przepływ powietrza.  

Urządzenie ASO-2I–Je7R  (ros. Awtomat Sbrosa Otrażatielej) służyło do odpalania nabojów typu PRP-15 (ros. ProtiwoRadiłokacyonnyj Patron) i (lub) PRP-50, z których wyrzucane były dipole półfalowe DOS-3 ~ DOS-15 (ros. Dipolnyj Otrażatiel Stieklannyj) i (lub) DOS-50 ~ DOS-63 do wytwarzania pasywnych zakłóceń radiolokacyjnych (λ = 0,6 ~ 3,0 cm i 10,0 ~ 12,6 cm). 

 

W skład kompletu urządzenia w zasobniku wchodziły: dwie belki KD-Je7R ze zdejmowanymi kasetami strzałowymi mieszczącymi w sumie 64 naboje, skrzynka sterująca KU-Je7R oraz przekaźnik czasowy RW-1Je7R. Przekaźnik uniemożliwiał powtórne włączenie urządzenia przy dłuższym jednorazowym naciskaniu przycisku odpalania. Naboje mogły być odpalane ręcznie lub automatycznie - sygnałem ze stacji SPO-3M – seriami po 4 lub 16 szt., kolejno z poszczególnych kaset lub z dwóch kaset jednocześnie. Naboje odpalane były elektrycznie z przerwą czasową 0,3 s lub 1,0 s. Długość serii i przerwy czasowe były ustawiane przez personel naziemny przed wylotem. 

Z urządzenia można było odpalać także naboje IPP-26 (ros. Infrakrasnyj Pomiechowyj Patron) przeznaczone do wytwarzania zakłóceń w zakresie podczerwieni.

Aparatura kontrolna PAK-9 (ros. Pribor Awtomaticzeskogo Kontrola), na samochodzie UAZ-452AE, służyła do automatycznego sprawdzania wyjściowych parametrów stacji SPS-141 i wyszukiwania niesprawności. Aparatura mierzyła wartość wybranych parametrów i zapisywała rezultaty pomiarów - na papierowej taśmie elektrotermicznej - według zasady: w normie lub nie w normie. Kontrole przeprowadzano podczas wykonywania bieżących oraz okresowych obsług stacji. Czas przygotowania aparatury do pracy - 25 min., czas sprawdzania stacji – 5 min.

Powstanie i rozwój stacji. Na początku lat 60. ubiegłego wieku, w kilku europejskich krajach należących do NATO, przyjęto do uzbrojenia amerykańskie przeciwlotnicze systemy rakietowe z pociskami MIM-14 „Nike Hercules” i MIM-23 „Hawk”. Nowe systemy stanowiły poważne zagrożenie dla lotnictwa armii państw członków Układu Warszawskiego. W zaistniałej sytuacji w ZSRR podjęto decyzję o rozpoczęciu prac mających na celu opracowanie nowej generacji pokładowych systemów radioelektronicznych, przeznaczonych do ochrony samolotów. Jednym z kierunków podjętych działań było opracowanie pokładowych, automatycznych stacji aktywnych zakłóceń odzewowych do indywidualnej ochrony samolotów. 

W 1962 r. w moskiewskim CNII-108 (ros. Centralnyj Nauczno – Issledowatielskij Institut Nr 108), w ramach pracy doświadczalno – konstrukcyjnej o kryptonimie „Sirień” („Bez”), przystąpiono do opracowania całej rodziny zunifikowanych stacji zakłócających pracujących w paśmie fal o długości 2,90 – 3,60 cm (f = 8,33 – 10,34 GHz), przeznaczonych dla różnych typów samolotów. Przyjęty zakres długości fal nie był przypadkowy i obejmował pasma częstotliwości  wykorzystywane m. in. w wyżej wymienionych amerykańskich systemach przeciwlotniczych. Pierwszy system do śledzenia celów wykorzystywał radar AN/MPA-4A o działaniu impulsowym, pracujący w zakresie fal o długości λ= 3,13 – 3,53 cm (f = 8,50 – 9,58 GHz). Drugi system był bardziej nowoczesny, a śledzenie i „oświetlanie” celów zapewniał radar AN/MPQ-33 (-39; -46) o promieniowaniu ciągłym, pracujący w zakresie fal o długości λ= 2,92 – 3,00 cm (f = 10,00 – 10,27 GHz). Ostatecznie opracowano trzy wersje stacji: „Sirień-1I” (SPS-131) wersję bazową - dla samolotów myśliwskich, „Sirień-1F” (SPS-141) z dodatkowym wzmacniaczem  mocy wytwarzanych zakłóceń - dla samolotów lotnictwa frontowego oraz „Sirień-1D” (SPS-151) z dodatkowym blokiem pamięci długotrwałej - dla samolotów bombowych i transportowych dalekiego zasięgu. Stacje „Sirień” wprowadzono do wyposażenia sił powietrznych pod koniec lat 60. ubiegłego wieku. 

Wypada tu wspomnieć, że w trakcie opracowania stacji „Sirień” inżynierowie z CNII-108 wykorzystali rozwiązania stosowane w amerykańskiej małogabarytowej stacji aktywnych zakłóceń radioelektronicznych, stanowiącej wyposażenie samolotu rozpoznawczego U-2, który 1 maja 1960 r. został zestrzelony w pobliżu Swierdłowska. Dzięki temu w stacji, po raz pierwszy w ZSRR,  zastosowano m. in. tzw. „zwodzenie w prędkości” - nowy rodzaj zakłóceń charakteryzujący się  dużą skutecznością zakłócania stacji radiolokacyjnych pracujących na fali ciągłej lub quasi – ciągłej.

Poczynając od 1963 r. prace doświadczalno – konstrukcyjne w ramach tematu „Sirień” prowadzono także w OKB-281 (ros. Opytno – Konstruktorskoje Biuro Nr 281) w Kujbyszewie. W oparciu o projekty wykonane w CNII-108, opracowywano tam analogiczne stacje pracujące na falach o większej długości. W efekcie prac powstały wersje: „Sirień-2I” (SPS-132), „Sirień-2F” (SPS-142) i „Sirień-2D” (SPS-152) na zakres fal o długości 3,6 – 4,5 cm (f = 6,67 – 8,33 GHz) oraz „Sirień-3I” (SPS-133), „Sirień-3F” (SPS-143) i „Sirień-3D” (SPS-153) na zakres fal o długości 4,5 – 6,0 cm (f = 5,00 – 6,67 GHz). Stacje wprowadzono do wyposażenia w pierwszej połowie lat 70. XX w.

Stację SPS-141 produkowano w wielu wariantach różniących się ukompletowaniem, przystosowanym do konkretnych typów samolotów. Przykładowo, w zależności od miejsca zabudowy stacji, do chłodzenia jej bloków wykorzystywano różnego rodzaju czynnik chłodzący. W przypadku zasobnika podwieszanego pod samolotem było to powietrze pobierane bezpośrednio z atmosfery. W stacjach umieszczonych w hermetycznych lub niehermetycznych przedziałach kadłuba stosowano powietrze pobierane z układu klimatyzacji samolotu lub ciecze chłodzące.  Poszczególne warianty stacji miały różne oznaczenia literowe. Stacje z blokami chłodzonymi cieczą posiadały w oznaczeniu litery: Ż, ŻS lub ŻK. Moc promieniowania sygnałów zakłócających w takich stacjach osiągała wartość ok. 100 W.  

Stację SPS-141 wielokrotnie modernizowano. W kolejnych jej wersjach wprowadzono m.in.:

  • możliwość pracy w tylnej półsferze  (zastosowano dodatkowo dwie anteny, odbiorczą i nadawczą, skierowane do tyłu samolotu);
  • PROGRAM III – zapewniający indywidualną ochronę samolotu, podczas lotów na wysokościach do 300 m, przed pociskami rakietowymi naprowadzanymi radiolokacyjnie z wykorzystaniem fali ciągłej. Stacja wytwarzała wówczas dodatkowy zestaw zakłóceń szumowych dla kanału śledzenia według prędkości, który powodował przecelowanie pocisku z samolotu na powierzchnię pod samolotem.  Zakłócenia tego rodzaju były wypromieniowane przez dwie dodatkowe anteny AP3.
  • PROGRAM IV – przeznaczony do przeciwdziałania systemom radiolokacyjnym o promieniowaniu quasi-ciągłym, w których realizowane było śledzenie celu „na przelocie”.

Stacje „Sirień” stanowiły wyposażenie wielu typów radzieckich samolotów. Ogółem w latach 1966-86 wyprodukowano ponad trzy tysiące stacji w różnych odmianach i wersjach.

 

Opracował Adam Wyderko na podstawie:

Stacja SPS-141. Opis techniczny. Część I, II, III.

Stacja SPS-141. Eksploatacja. Część I.

Technologia obsług bieżących zasobnika SM ( z urządzeniem 141Je).

Radary - Marian Sztarski.

Istorija otieczestwiennoj radiołokacyonnoj awiacyonnoj tiechniki.

Internet.