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.
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.
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.
Pełna wersja artykułu
Pełna wersja artykułu
Pełna wersja artykułu
