Незаметная годовщина

Комплекс дальнего наблюдения для инженерных войск «Слон»

Незаметная годовщина

2017 год – год двух тихих юбилеев: 90-летие начала разработок и 80-летие начала практического внедрения ИК-тепловидения в России.

До войны в СССР очень серьезно занимались ИК-системами. Информация об оригинальных практических разработках достаточно хорошо известна до середины 20-х годов прошлого венка. Но с середины 30-х гг. из открытой печати полностью исчезли публикации по ИК-технике. Началось первое соревнование великих держав — Англии, СССР, Германии и США — в области ночного видения. Может быть, этим объясняется то, что сегодня эта дата практически не замечена. Принято считать, что в этом вопросе лидировали немецкие и американские ученые и инженеры. Однако, советские войска и ВМФ во время войны применяли, как ИК приборы ночного видения (ПНВ) различных типов, так и тепловизоры собственных разработок.

Довоенные ИК-системы управления и наблюдения для военно-морского флота

Начались работы по использованию теплопеленгации для ВМФ в 1927 г. Проведенные исследования подтвердили возможность обнаружения кораблей в темное время суток благодаря излучаемом ими тепловом излучении. В Советском Союзе приборами ночного видения занимались инженеры П. В. Тимофеев и В. И. Архангельский, а также академики С. И. Вавилов и А.А. Лебедев из ленинградского Государственного оптического института. С 1935 г. в лаборатории В. И. Архангельского началась разработка приборов ночного видения (ПНВ) на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП). Такой преобразователь в ту пору состоял из «фотокатода, испускающего электроны при освещении его инфракрасным светом, и люминесцирующего экрана, светящегося видимым светом при ударе об его поверхность электронов, излучаемых фотокатодом». Объект наблюдения освещался инфракрасным прожектором. Подобные работы велись и за рубежом, но технология производства ЭОП не раскрывалась. Советские ученые самостоятельно весьма успешно решали сложные задачи получения полупрозрачных фотокатодов, экранов, источников питания и т. д. Талант В. И. Архангельского, П. В. Тимофеева и их соратников вывел их на передовой уровень разработки ПНВ. Уже в 1937 г. они создали макет такого прибора для кораблевождения и наблюдения за судами противника с дальностью действия до 500 м. П. В. Тимофеевым и В. И. Архангельским была предложена простая оригинальная и технологичная конструкция ЭОП типов Ц-1 и Ц-2, массовое производство которых началось уже в годы Великой Отечественной войны. В организации производства принимали участие В. В. Сорокина, Е. Г. Кормакова, М. М. Бутслов и ряд других сотрудников ВЭИ.

Теплопеленгаторы применялись в 30-х годах для охраны территории базы радиоуправляемых торпедных катеров. Катера базировались в бухте Пейпия, самолеты управления (МБР-2) — на Копенском озере, сама база не перешейке между озером и бухтой. Написано об этом в книге Никитина «Катера пересекают океан». Технических подробностей там нет.

В начале 30-х годов советский инженер-конструктор комиссии минных опытов Морского научно-технического комитета (НТКМ) Соломон Федорович Валк положил в основу своего проекта планирующей торпеды (ПТ) идею пуска с самолетов планирующих бомб или торпед, оснащенных небольшими крыльями и предложил наводить планирующую торпеду на цель с помощью инфракрасных лучей. После отделения от машины такой снаряд самостоятельно планировал к цели. Для этого на ТБ-3 несущем две (ПТ), была оборудована специальная поворотная рама, на которой устанавливались три ИК-прожектора для подсветки цели, а на (ПТ) устанавливался ИК-приёмник для наводки «по лучу». Эта система получила обозначение «Квант». Проектирование системы наведения было передано в специальную лабораторию, которая занималась ИК-техникой. ИК систему наведения и комплекс вооружений испытали на ТБ-3 в 1937г, результаты признаны удовлетворительными.

Система «Квант»

Система «Квант»Система «Квант»

В 1932–1934 гг. были созданы экспериментальные теплообнаружители, которые неоднократно испытывались в разных условиях и по различным типам самолетов. Испытания позволили установить не перспективность на тот момент теплового метода обнаружения самолетов. Однако было бы неразумно, ограничившись этими испытаниями, не попытаться опробовать метод теплообнаружения на других видах военной техники для содействия решению иных тактических задач. Военные инженеры Главного артиллерийского управления (ГАУ) предложили провести дополнительную проверку аппаратуры теплообнаружения по обнаружению танков для артиллерийской разведки и по военным кораблям в интересах Военно-Морского Флота. Испытания по танкам показали в тот момент малоудовлетворительные результаты.

После этого было предложено провести испытания на море. Начальник Морских Сил РККФ В. М. Орлов весьма одобрительно отнесся к предложению ГАУ и рекомендовал провести опыты на Балтике у командующего флотом Л. М. Галлера. В июне – июле 1934 г. на одном из фортов Кронштадта, а затем на борту линейного корабля «Марат» были проведены разносторонние испытания по обнаружению торговых судов и кораблей Балтийского флота. В результате испытаний теплоулавливателя диаметром 150 см дальность обнаружения составила: торгового судна 8–9 км; сторожевого корабля 12–16 км; эскадренного миноносца 16–22 км; подводной лодки в надводном положении 3–4 км; парового катера 4–5 км; точность пеленга 1–1,5°. В 1935 г. было дано задание на разработку опытных образцов теплопеленгаторной аппаратуры для ВМФ. Наблюдение и руководство работой было возложено на Научно-исследовательский морской институт связи и телемеханики (НИМИСТ) ВМФ. В течение года проводились научно-исследовательские работы. В 1936 г. были испытаны три теплопеленгаторные станции БТП-36, изготовленные Всесоюзным электротехническим институтом (ВЭИ), и приняты на вооружение ВМФ по представлению НИМИСТа.

П.В. ТимофеевП.В. Тимофеев

Во время проведения осенних учений КБФ в 1936 г. в качестве объекта обнаружения был использован сторожевой корабль «Тайфун». Испытания прошли успешно. На Северном флоте с 1938 г. при сдаче в эксплуатацию БТП-36, установленных при входе в Кольский пролив (Цып-Наволок, Сеть-Наволок), были проведены специальные учения с использованием теплопеленгаторной аппаратуры в условиях северных широт. Учение проводились в ночное время, при плохой видимости (февраль), с использованием в качестве объекта обнаружения эсминца. Корабль выходил в море без отличительных огней, на разных курсовых углах и скоростях хода. Командование Северного флота дало положительную оценку проведенных испытаний БТП-36. Максимальная ошибка при определении курсового угла составляла при автоматической работе 0,2—0,3° и при ручном управлении — 0,25 тысячной дистанции. Корабельный вариант получил название «Уран». Первый действующий прибор установили на крейсере «Ворошилов» в 1940 году. В 1941 году планировалось проведение экспериментальных ночных стрельб по высокоскоростной маневрирующей цели (торпедный катер волнового управления) с использованием как теплопеленгатора, так и осветительных снарядов. Должен был проходить заводские и государственные испытания новый образец «Уран – М», предназначенный для установки на эсминцах.

В.И. АрхангельскийВ.И. Архангельский

В 1939 году на флотах было установлено 9 береговых теплопеленгаторных станций (БТП-36). В эксплуатации они показали хорошие результаты, обнаруживая корабли на расстоянии от 4 до 14 миль при отсутствии видимости.

В октябре 1939 года успешно прошёл испытания на Чёрном море лабораторный макет уже автоматического теплопеленгатора (АТП-40), созданный в НИИ-10, и на 1940 год заводу № 205 был выдан заказ на его корабельный образец.

За исследования по теплообнаружению и полученные результаты коллектив проф. В. А. Грановского (руководителя работы) в 1941 г. был удостоен Государственной премии СССР. К началу войны Черноморский флот располагал 15 комплектами корабельных систем ночного видения. Командование флота перевело на «ИК огни» вход в главную морскую базу — Севастополь. Было замечено, что противник, не видя ИК лучей, не обстреливает фарватер. В 1943 г. «ИК огни» признаются основным средством ограждения фарватеров, а весь штурманский состав Черноморского флота обучается обращению с ИК приборами. Было признано, что приборы наблюдения — пеленгатор «Омега — ВЭИ» и бинокль «Гамма — ВЭИ» — надежны и удовлетворяют предъявленным к ним требованиям.

К 1943 г. все корабли Черноморского флота были оборудованы ИК приборами для совместного плавания в строю. Командование Ленинградской военно-морской базы КБФ для обеспечения защиты блокированного Ленинграда со стороны залива использовало передвижную теплопеленгаторную станцию АТП-39. Она находилась в ведении ОВРа. Весной 1942 г. по заданию штаба ОВРа, спецстанция была установлена в районе Лисьего Носа и вела наблюдение за кораблями противника в секторе Петергоф — Кронштадт и, кроме того, контролировала проход по Северному фарватеру. Свою задачу подразделение теплопеленгаторной станции успешно выполнило.

В середине 1942 г. спецстанция с личным составом была перебазирована на ораниенбаумский участок с подчинением Кронштадтскому укрепленному району (КУРу). Ее задачей было блокирование прохода южного фарватера в секторе Кронштадт — Б. Ижора — Шепелев маяк. Дополнительной задачей являлась охрана прилегающего побережья. Подразделение спецстанции в тот период было единственной морской воинской частью в этом прибрежном районе. Наиболее эффективная боевая работа спецстанции АТП-39 была после перебазирования ее в конце 1943 г. на о. Лавенсаари (о. Мощный). За период боевой службы на о. Лавенсари с июля 1943 г. по 20 сентября 1944 г. спецстанция АТП-39 проработала свыше двух тысяч часов в ночное время, дав 1879 обнаружений объектов — надводных кораблей и подводных лодок в надводном положении.

Только в 1944 году стало известно об использовании немецкой армией теплопеленгационной аппаратуры для обнаружения с берега морских целей (нагретые трубы английских кораблей с расстояний до 10 км). Позже стало известно, что немецкими войсками береговой обороны применялись инфракрасные теплопеленгаторы на длину волны 10 мкм с использованием болометрического эффекта. В этих приборах излучение от целей (корабли, катера, и др.) собиралось параболическим зеркалом на зачерненной пластинке, нагревало ее, что приводило к возрастанию сопротивления. Момент изменения сопротивления свидетельствовал о нахождении корабля в поле зрения теплопеленгатора. Около ста таких приборов было изготовлено на заводе «Karl Zeiss».

Довоенные приборы ночного видения для вождения танков

Также в предвоенные годы в нашей стране велись работы по созданию различных приборов, повышавших огневую мощь танка и расширявших возможности его боевого использования в любое время суток и в различных климатических условиях. Так, на НИБТ полигоне в 1937 г. на танке БТ-7 были испытаны и рекомендованы к серийному производству прожекторы для ведения стрельбы ночью.

В 1939–1940 гг. прошли испытания на танке БТ-7 отечественных инфракрасных приборов ночного видения, получивших наименования «Шип» и «Дудка». В комплект «Шип», разработанный Государственным оптическим институтом и Московским институтом стекла, входили инфракрасные перископические очки и комплект дополнительного оборудования для вождения машин в ночных условиях.

Система «Шип»

Система «Шип»Система «Шип»

Испытания усовершенствованного комплекта «Дудка» прошли на НИБТ полигоне в июне 1940 г., а затем и в январе — феврале 1941 г. В комплект входили перископические инфракрасные очки для механика-водителя и командира танка, два инфракрасных прожектора мощностью по 1 кВт диаметром 140 мм, блок-пульт, отдельный инфракрасный сигнальный фонарь и комплект электрокабелей к прожекторам и очкам. Масса очков без нашлемного крепления (налобный щиток, боковые растяжки и ремни) составляла 750 г, угол зрения — 24°, дальность видения — до 50 м. Приборы ночного видения были изготовлены заводом № 211 НКЭП. Эти приборы в основном, удовлетворяли ТТТ ГАБТУ РККА и обеспечивали возможность вождения машин в ночных условиях, однако громоздкость и несовершенство конструкции инфракрасных очков, а также трудность их использования, особенно в зимнее время, потребовали их дальнейшей конструктивной доработки, которая не была окончательно сделана из-за начавшейся Великой Отечественной войны.

В мае 1942 г. при ВЭИ создается Особое конструкторское бюро во главе с В. Г. Бирюковым по разработке приборов ночного видения для флота, авиации, танковых и инженерных войск. Главным инженером ОКБ стал П. В. Тимофеев, а В. И. Архангельский — ведущим конструктором и начальником лаборатории № 1 этого Бюро.

На протяжении всей войны для облегчения движения танков в условиях плохой видимости, заводом №237, совместно с Государственным оптическим институтом (ГОИ) и Всероссийским электротехническим институтом велись работы по созданию ночных активных инфракрасных приборов — подсветочных светосигнальных приборов для вождения танков в колоннах. С конца 1942 г. и до осени 1944 г. конструкторами завода №237 Коневым и Гладилиным, совместно с ГОИ велись работы по созданию «приборов ночного вождения к танкам Т-34». Есть подтвержденные данные о факте фронтовых испытаниях танковых ПНВ в 1943 году в книге генерала Бирюкова Николая Ивановича «Танки — фронту! Записки советского генерала».

Дальнейшее развитие

Аппаратура, разработанная в 1943-1944 годах, предназначалась, в основном, для инженерных войск. Постановлением ГКО был сформирован моторизированный инженерный полк специального назначения, который был вооружен ночными приборами «Альфа», «Гамма», «Комета» и инфракрасными прожекторными станциями «ОСА-1» и «ОСА-2».

Экспериментальный командирский бинокль ночного видения «Альфа»Экспериментальный командирский бинокль ночного видения «Альфа»

Прибор «Альфа» с прожекторной станцией «ОСА-2» позволял обнаруживать цель в темноте на расстоянии до 250 метров, а прибор «Гамма» — до 150 метров. Прибор «Комета» предназначался для поиска проходов в минных полях в ночных условиях. Для целей дальнего наблюдения был разработан опытный образец прибора ночного видения «Слон», который при прожекторном ИК-освещении позволял видеть человеческую фигуру на расстоянии до 450 метров.

Комплекс дальнего наблюдения для инженерных войск «Слон»

Комплекс дальнего наблюдения для инженерных войск «Слон»

Для вооружения инженерного полка было изготовлено 7 прожекторных станций, 100 приборов «Альфа», 78 приборов «Гамма» и 363 прибора «Комета». В 1943-1945 годах полк провел свыше 300 тематических учений, показавших пригодность и эффективность разработанных приборов для ночного наблюдения за передним краем обороны противника, для форсирования водных преград, для указания проходов в минных полях и др. К 1944 году для инженерных войск был разработан первый отечественный прицел для ночной стрельбы «Искра». Однако, в боевых условиях эти приборы не успели себя показать.

Достойным продолжателем традиций сегодня является ОКБ «АСТРОН»

ОКБ «АСТРОН» с 2007 года проводит исследования и разработки в области инфракрасного излучения. Основным направлением деятельности предприятия является разработка и производство тепловизионной и терагерцовой оптики, детекторов, а также приборов на их основе. Разработанные в ОКБ «АСТРОН» изделия используются во многих отраслях промышленности: нефтегазовом секторе, железной дороге, транспортном машиностроении и др. Товарный выпуск тепловизионных объективов составляет более 1200 единиц в год, с фокусным расстоянием 100 мм и выше. Многолетний опыт в производстве позволяют предприятию осваивать производство сложных и специальных приборов и оборудования.