Stacja NUR-21 w położeniu marszowym – z założoną kratownicową osłoną anteny, ale bez brezentowej opończy. Nośnikiem urządzenia jest, awangardowe w chwili swego skonstruowania, podwozie SPG-1 gliwickiego OBRUM-u. Miało ono modułową konstrukcję i składało się z: bazy podwoziowej, kabiny, kontenera wyposażeniowego oraz modułu operacyjnego (kontenera obsługowo-aparaturowego i układu wsporczego anteny). W teorii autonomiczny moduł operacyjny mógł być przenoszony między podwoziami lub zainstalowany na nośniku innego typu bądź też być użytkowany stacjonarnie.

Pod koniec grudnia ubiegłego roku, należąca do Polskiej Grupy Zbrojeniowej spółka PIT-RADWAR poinformowała o zakończeniu dostaw do pododdziałów OPL Wojsk Lądowych mobilnych stacji radiolokacyjnych do wykrywania celów niskolecących NUR-21MK, zmodernizowanych na mocy umowy zawartej w sierpniu 2019 r. To polskie urządzenie radiolokacyjne jest doskonałym przykładem tego, że sprzęt opracowany i wyprodukowany przed kilkudziesięcioma laty, w ścisłej współpracy producenta oraz użytkownika, może cały czas być utrzymywany w sprawności i dostosowywany do wymogów współczesnego pola walki dzięki kolejnym etapom prac modernizacyjnych.

Zanim jednak przejdziemy do omówienia przeprowadzonego w ostatnich latach programu modernizacji radarów NUR-21 wypada przedstawić okoliczności powstania tego ciekawego urządzenia i charakterystyk, jakimi cechowało się po wejściu do eksploatacji. To m.in. dzięki zastosowanym wówczas rozwiązaniom konstrukcyjnym, stacja może nadal być efektywnym środkiem wykrywania celów powietrznych na współczesnym polu walki.

W latach 70., z powodu coraz powszechniejszego zastosowania do zwalczania celów powietrznych kierowanych pocisków przeciwlotniczych, środki napadu powietrznego w celu ochrony przed nimi przeszły do działań na małych wysokościach. Tam ówczesne rakietowe systemy i zestawy przeciwlotnicze były mniej efektywne, a przed tradycyjnymi środkami walki z celami niskolecącymi – artylerią mało i średniokalibrową oraz wielkokalibrowymi karabinami maszynowymi, ale także pierwszymi przenośnymi przeciwlotniczymi zestawami rakietowymi – miała chronić wyższa niż w przypadku samolotów napędzanych silnikami tłokowymi i turbośmigłowymi prędkość samolotów odrzutowych, a to wpływało na skrócenie czasu reakcji środków OPL. Efektywność walki z celami poruszającymi się na małych wysokościach i z wysokimi prędkościami mogło zwiększyć ich odpowiednio wczesne wykrycie oraz określenie parametrów ich lotu i przekazanie tych informacji – najlepiej w trybie maksymalnie zautomatyzowanym w celu skrócenia czasu – do systemów dowodzenia OPL lub nawet samych środków ogniowych.

Prace nad takimi urządzeniami radiolokacyjnymi podjęto także w Polsce, mającej już wówczas znaczne osiągnięcia w opracowywaniu i produkcji wojskowych (i nie tylko) urządzeń radiolokacyjnych, co w znacznym stopniu pozwalało na ograniczenie importu sprzętu radiolokacyjnego z ZSRS. Pierwszą wyspecjalizowaną stacją radiolokacyjną do wykrywania celów niskolecących była
RT-17 Narew, promieniująca w paśmie S, opracowywana w Warszawskich Zakładach Radiowych „Rawar” (obecnie PIT-RADWAR S.A.) od początku lat 70. na bazie wysokościomierza radiolokacyjnego Nida, a do której w PIT skonstruowano – po raz pierwszy w Polsce – analogowo-cyfrowy blok obróbki sygnału, a także wskaźnik panoramiczny WRP-10. Prototyp stacji rozpoczęto badać w 1975 r., a w 1979 r. uruchomiono produkcję seryjną, która zamknęła się wyprodukowaniem kilkudziesięciu urządzeń, z których kilka wyeksportowano.

Dzięki antenie umieszczonej na maszcie (wysokości robocze 13 i 25 m), Narew mogła wykryć cel wielkości myśliwca, lecący na wysokości 40÷50 m, z dystansu 43 km. Wadą tej stacji, głównie z racji anteny przejętej z wysokościomierza, było bardzo ograniczone pokrycie w elewacji (ok. 4°). Mimo to stacje takie były cennym uzupełnieniem zestawów radiolokacyjnych rozlokowanych na posterunkach stałego nadzoru przestrzeni powietrznej, a w latach 90. część z nich zmodernizowano do standardu Wetlina, w którym dzięki zastosowaniu nowej anteny, zapożyczonej ze stacji NUR-22, udało się wyeliminować wiele wad oryginału.

Narew była jednak urządzeniem przeznaczonym do pracy na stałych posterunkach działających w systemie obserwacji technicznej Wojsk Obrony Powietrznej Kraju, a proces rozwijania i zwijania był długotrwały, złożony i wymagający licznej obsługi, nie nadawała się zatem do bezpośredniej współpracy z systemami i środkami obrony przeciwlotniczej wojsk. Stąd wojsko zleciło WZR „Rawar” opracowanie taktycznej stacji radiolokacyjnej do wykrywania celów na małych wysokościach, zdolnej do towarzyszenia pododdziałom podczas przemarszu i mogącej jak najszybciej rozpocząć pracę po zajęciu stanowiska. Takie wymagania wymuszały zmniejszenie gabarytów bloków elektronicznych i automatyzację obsługi w celu redukcji liczebności załogi. Komplet aparatury stacji musiał zostać zamontowany na pojedynczym, wysokomobilnym nośniku. Wymagania zbiegły się w czasie z finalizacją prac nad kolejną generacją polskich urządzeń radiolokacyjnych, tzw. radarów koherentnych, stąd decyzja o zastosowaniu nowej koncepcji i towarzyszącej jej aparatury także w rodzinie stacji do wykrywania celów niskolecących.

❚ Mobilna stacja radiolokacyjna NUR-21

Prace nad mobilną stacją radiolokacyjną dla pododdziałów naziemnej OPL, która otrzymała oznaczenie zakładowe NUR-21 (NUR, naziemne urządzenie radiolokacyjne), rozpoczęto w WZR „Rawar” pod koniec lat 70. na podstawie wymagań Szefostwa Uzbrojenia i Elektroniki MON.
Aparatura elektroniczna stacji NUR-21 była w znacznym stopniu zunifikowana z zastosowaną w radarze brzegowym NUR-23, która była modyfikowana odpowiednio do konkretnego zastosowania, a cała rodzina radarów koherentnych miała takie same podstawowe parametry impulsu sondującego. Nowo opracowane radary wytwarzały impuls sondujący o szerokości 10 µs z liniową modulacją częstotliwości nośnej, a impulsy ich echa były poddawane kompresji. Kompresja polega na kodowaniu impulsu sondującego w taki sposób, aby wydłużając jego czas trwania, nie pogarszać rozróżnialności wykrywanych celów w odległości.

W radarach serii NUR-2X zastosowano impuls sondujący z liniową modulacją częstotliwości (LMCz). W tej metodzie impuls podczas generowania „zagęszcza się”, czyli ma częstotliwość rosnącą w funkcji czasu. Impuls echa docierający do odbiornika zachowuje taką samą formę. W odbiorniku trafia on do układu elektronicznego o charakterystyce odwrotnej niż w procesie generacji impulsu wzbudzenia, czyli takiego, który wprowadza dodatkowe opóźnienie sygnału malejące ze wzrostem częstotliwości. Efekt ten, zwany dyspersyjnością, powoduje, że początek impulsu zostaje opóźniony bardziej, a koniec – mniej. W rezultacie na wyjściu układu opóźniania dyspersyjnego otrzymuje się impuls zawężony, co jest określane jako efekt kompresji impulsu. Stosunek szerokości impulsu przed i po kompresji określa się jako współczynnik kompresji. Oczywiście, zmianie szerokości impulsu wskutek kompresji towarzyszy odwrotnie proporcjonalna zmiana mocy szczytowej, co można tłumaczyć kumulowaniem się poszczególnych składowych fali nośnej z LMCz, albo po prostu zasadą zachowania energii – impuls przed i po kompresji musi mieć tę samą energię. Zapewnia to wysoką rozdzielczość w odległości.

W radarze bez kompresji impulsu wymaga to stosowania odpowiednio wąskich impulsów sondujących. Z drugiej jednak strony zwężanie impulsu sondującego wymaga odpowiedniego zwiększania jego mocy szczytowej, aby zachować jego energię potrzebną do zapewnienia wymaganego zasięgu. To z kolei nie jest dobrze widziane przez projektantów, gdyż stwarza duże trudności technologiczne w układach nadawczych. Także użytkownicy radarów nie godzą się na wysoką moc szczytową, gdyż – zwłaszcza wojskowi – chcieliby, aby ich radary były możliwie trudnowykrywalne przez urządzenia rozpoznania. Technika kompresji impulsu godzi te sprzeczności – wysyłany jest impuls szeroki, a więc energetyczny, a echo po kompresji jest wąskie i zapewnia wysoką rozdzielczość w odległości.

Nadajniki radarów rodziny NUR-2X miały strukturę łańcucha wzmacniaczy mikrofalowych złożonych z lamp o fali bieżącej i amplitronu. W części odbiorczej impuls echa z LMCz był poddawany kompresji, wynikiem czego było zwężenie impulsu do szerokości 0,4 µs, co dawało rozróżnialność odległościową 60 m, dotąd nieosiągalną w radarach wojskowych. Ponadto nowe radary koherentne mogły pracować z szybkim przestrajaniem od impulsu do impulsu. Elektroniczne przestrajanie na małym poziomie mocy, kilkoma częstotliwościami w paśmie ok. 7% częstotliwości środkowej, dawało tym radarom dobrą, jak na owe czasy, odporność na zakłócenia celowe.

Czytaj pełną wersję artykułu