Система обнаружения и обнаружения периметральных радаров AN/FPQ-16 ( PARCS или EPARCS ) [ 1] [2] — мощная система пассивной радиолокационной антенной решетки космических сил США, расположенная в Северной Дакоте . Это вторая по мощности система фазированной антенной решетки в системе предупреждения о ракетном нападении и контроля за космическим пространством космических сил США после более современной фазированной антенной решетки PAVE PAWS .
PARCS был построен компанией General Electric как радар обнаружения периметра ( PAR ), часть противоракетной системы программы Safeguard армии США . PAR обеспечивал раннее предупреждение о приближающихся МБР на расстоянии до 2000 миль (3200 км), передавая данные на станцию перехвата, оснащенную радаром меньшей дальности. [3] PAR и другие системы были известны как комплекс безопасности Стэнли Р. Микельсена . С подписанием Договора по ПРО в 1972 году США были ограничены одной базой ПРО, защищающей ракетные поля, а вторая частично завершенная PAR в Монтане была оставлена на месте. В 1975 году Комитет по ассигнованиям Палаты представителей проголосовал за закрытие Mickelsen и прекращение работы Safeguard, что произошло в июле 1976 года.
После закрытия Mickelsen, Командование воздушно-космической обороны ВВС взяло под контроль сайт PAR и вновь активировало его в 1977 году в качестве станции раннего предупреждения. Позднее он был передан Стратегическому авиационному командованию . Сайт был известен как Система раннего предупреждения о ракетах с бетонобетоном (CMEWS) по названию близлежащего города Конкрит, но когда почтовое отделение этого города закрылось в 1983 году, он стал станцией ВВС Кавальер , переименованной в Космическую станцию Кавальер в 2021 году. Позже была добавлена роль спутникового слежения , и в этой миссии PARCS контролирует и отслеживает более половины всех объектов на околоземной орбите. Первоначально PARCS планировалось закрыть в 1992 году, но вместо этого он был модернизирован с помощью более новой электроники, чтобы стать EPARC.
EPARCS управляется 10-й эскадрильей космического предупреждения, Space Delta 4 , и обслуживается Summit Technical Solutions, LLC. Помимо подрядчиков, на объекте работают военнослужащие из США и Канады .
Первоначально PAR могла обнаруживать объект размером с баскетбольный мяч 24 см (9,4 дюйма) на расстоянии 3300 км (2100 миль), например, боеголовку баллистической ракеты, запущенной с подводной лодки в Гудзоновом заливе ; а разрешение на аналогичном расстоянии можно было улучшить до менее 9 см (3,5 дюйма). [4] Первоначальное оборудование PAR включало:
В дополнение к PAR, система включает в себя 14-мегаваттную электрическую систему с пятью 16-цилиндровыми дизельными/газовыми двигателями Cooper Bessemer для 5 генераторов GE. [9] Небольшой «антенный измерительный радар» с обтекателем находился на крыше здания [10], который позже был заменен антенной спутниковой связи. [11] EPARCS также включает в себя электрическую подстанцию и радиатор. [12]
Процессор данных PAR с центральной логикой и управлением, включая избыточные процессор, программный магазин и блоки хранения переменных [13] — предоставлял данные о траектории ракет/спутников для оборудования связи для передачи в NORAD и т. д. и был указан в качестве отдельной позиции закупки от радара периметрального обнаружения в отчете Конгресса . [14] Для усовершенствованной процедуры управления передачей данных процессор связи ADCCP , изобретенный в 1980-х годах Линн О. Кеслер, «транслирует сообщения между» контроллером передачи данных PARCS и комплексом гор Шайенн . Процессор связи ADCCP
Проект PAR ведёт свою историю от программы ПРО Nike-X начала 1960-х годов. Nike-X была попыткой решить проблемы с более ранней системой ПРО Nike Zeus , которая могла атаковать только три или четыре ракеты одновременно из-за использования механически управляемых радаров. [15] Группа оценки систем вооружения предсказала, что систему Zeus можно будет пробить с вероятностью 90%, просто выпустив по ней четыре боеголовки, что было небольшой ценой для уничтожения базы, на которой могло находиться до сотни ракет. [16]
Bell Labs предложила заменить радары Zeus на систему с фазированной решеткой в 1960 году и получила добро на разработку в июне 1961 года. Результатом стал многофункциональный радар Zeus Multi-function Array Radar (ZMAR), ранний пример активной радиолокационной системы с электронным управлением . [17] MAR состояла из большого количества небольших антенн, каждая из которых была подключена к отдельному передатчику или приемнику, управляемому компьютером. Используя различные этапы формирования луча и обработки сигнала , один MAR мог выполнять обнаружение на большом расстоянии, генерацию треков, различение боеголовок от ложных целей и отслеживание вылетающих ракет-перехватчиков. [18]
MAR позволяла контролировать всю битву на большом пространстве с одного сайта. Каждая MAR и связанный с ней боевой центр обрабатывали треки сотен целей. Затем система выбирала наиболее подходящую батарею для каждой из них и передавала им конкретные цели для атаки. Одна батарея обычно была связана с MAR, в то время как другие распределялись вокруг нее. Дистанционные батареи были оснащены гораздо более простым радаром, чьей основной целью было отслеживание исходящих ракет Sprint до того, как они становились видимыми для потенциально удаленной MAR. Эти меньшие радары ракетных площадок (MSR) сканировались пассивно, формируя только один луч вместо нескольких лучей MAR. [18]
Стоимость системы MAR была настолько велика, что ее можно было использовать только на особо важных объектах, таких как крупные города. Небольшие города оставались бы без защиты в оригинальной концепции Nike-X. Начиная с 1965 года некоторые усилия были направлены на концепцию автономной базы Sprint с использованием урезанной MAR, TACMAR. Дальнейшая работа привела вместо этого к модернизированной MSR, TACMSR. MSR не обладала дальностью, необходимой для своевременного оповещения базы о необходимости реагирования, что привело к возникновению весной 1965 года идеи о сверхдальнем радаре раннего оповещения , чьей основной целью было оповещение баз по всей стране. Система имела только элементарные возможности слежения и не имела системы очистки, эти задачи передавались радарам, которые оповещал PAR. Это позволяло радару иметь относительно низкое разрешение, что, в свою очередь, позволяло построить его с использованием обычной и недорогой электроники VHF . Поскольку радар должен был использоваться только на начальных этапах атаки, он не был защищен от взрывов, что значительно снижало затраты на строительство. [19]
Поскольку стоимость развертывания Nike-X начала расти с ростом числа советских МБР, армия и Bell начали изучать меньшие развертывания с более ограниченными миссиями. Среди них была идея гораздо более легкой системы Nike-X, состоящей исключительно из автономных MSR и PAR раннего оповещения. Это привело к исследованиям подрядчика для системы PAR. Bell Labs завершила документ со спецификациями в октябре 1966 года, а General Electric выиграла следующий контракт на разработку в декабре. [20] В рамках этой модели PAR будет использоваться не только для первоначального обнаружения, но и поможет генерировать точные треки, чтобы MSR точно знали, где искать назначенные им цели. Это потребовало более высокого разрешения, чем первоначальная конструкция VHF, хотя и не такого высокого, как микроволновые частоты MAR. [21]
В апреле 1967 года было принято решение перейти на частоты UHF . [21] Это не только позволило бы радару разумного размера обеспечить требуемое разрешение, но и помогло бы решить серьезную проблему, известную как ядерное затемнение , которое делало бы большие участки неба непрозрачными для радаров. Это было приемлемо для раннего оповещения; к тому времени, когда боеголовки срабатывали, PAR уже выполнял бы свою задачу, но это было бы неприемлемо в рамках урезанной модели MSR. Было известно, что эффект длился бы в течение более коротких периодов на более высоких частотах, поэтому при переходе на UHF PAR быстрее получал бы четкое изображение без расходов на микроволновую частоту MAR. Эксперименты в Лаборатории радаров Принс-Альберта показали, что это также улучшит производительность в присутствии полярного сияния . Однако из-за ряда технических факторов это также означало, что для достижения той же производительности обнаружения потребовалось бы в четыре раза больше мощности. Часть этих затрат была компенсирована переходом от отдельных приемопередающих решеток, использовавшихся в MAR и ранних PAR, к единой решетке, что стало возможным из-за используемых частот. [22]
По мере изучения данных высотных ядерных испытаний, проведенных в 1962 году, был разработан новый тип противобоеголовочной атаки. За пределами атмосферы огромное количество рентгеновских лучей, генерируемых взрывом боеголовки, может перемещаться на большие расстояния, тогда как на низкой высоте они быстро взаимодействуют с молекулами воздуха в пределах нескольких десятков метров. Когда эти рентгеновские лучи попадают в металл, они быстро нагревают его, вызывая образование ударной волны , которая может привести к разрушению теплового щита на боеголовке . Преимущество этого подхода заключается в том, что эффект действует на площади порядка нескольких километров, что позволяет одной ракете атаковать приближающуюся боеголовку, несмотря на то, что она защищена облаком ложных целей. Напротив, Sprint и еще более ранняя Nike Zeus должны были взорваться в пределах примерно сотни метров от цели, чтобы быть эффективными, что было чрезвычайно сложно организовать на большом расстоянии, даже без ложных целей. [21]
Это привело к новым исследованиям систем, использующих модернизированную версию Zeus, первоначально известную как Zeus EX, но позже переименованную в Spartan , с дальностью действия порядка 400 миль (640 км). Они могли бы обеспечить защиту по всей территории США с гораздо меньшего количества баз, чем защита, основанная только на Sprint. Эта концепция возникла как программа Sentinel , которая была фактически менее плотной, менее дорогой, дальнобойной версией Nike-X. [21] В этой системе PAR использовался не только для раннего обнаружения и генерации треков, но и теперь отвечал за дальнее наведение Spartan, когда он выходил из зоны действия MSR, что требовало дальнейших обновлений и делало их еще более важными в общей битве. Система в целом также должна была значительно улучшить передачу данных, поскольку цели передавались с радара на радар. [23]
В конце концов, PAR выглядел как менее мощная версия оригинального MAR, которую он намеревался заменить. В сентябре 1967 года General Electric получила добро на начало разработки серийной системы PAR. [21]
Поскольку стратегический баланс и бюджетные проблемы продолжали оказывать влияние на решение о развертывании ПРО, программа Sentinel была отменена. 14 марта 1969 года президент Ричард Никсон объявил, что она будет заменена программой Safeguard , которая развернет небольшое количество площадок с мощными ракетами Sprint вокруг баз ВВС Minuteman . Теперь идея заключалась в том, чтобы обеспечить защиту баз от любой попытки внезапного нападения, гарантируя, что ракеты Minuteman выживут и, таким образом, будут представлять собой надежную сдерживающую силу. [21] Решение о развертывании первых двух из потенциальных двенадцати площадок было принято Сенатом в августе 1969 года одним голосом, за вице-президента Спиро Агню . [24]
Для первых двух этапов развертывания Safeguard были выбраны площадки: первая фаза — на авиабазе Малмстром в Монтане и на авиабазе Гранд-Форкс в Северной Дакоте, а вторая фаза — на авиабазе Уайтмен в Миссури и авиабазе Уоррен в Вайоминге. Только на площадках первой фазы требовались PAR, на площадках второй фазы PAR использовались для раннего оповещения. GE выпустила конструкцию PAR для производства в начале 1970 года, а площадка в Северной Дакоте была выбрана в качестве исследовательской площадки для PAR. [23]
Строительство PAR-1 в Северной Дакоте началось в апреле 1970 года, а PAR-2 в Монтане — в мае. В течение следующего года в офисах GE в Сиракузах проводились обширные испытания, в то время как Инженерный корпус армии устанавливал тяжелое оборудование. Работа продолжалась до августа 1972 года, когда были подписаны соглашения о переговорах по ограничению стратегических вооружений (ОСВ). В рамках ОСВ Договор по ПРО требовал от обеих стран ограничить количество мест развертывания, защищенных системой противоракетной обороны (ПРО), одним с каждой стороны. Работа над PAR-2 в Монтане остановилась, а частично завершенное здание стоит и по сей день. [23]
Основное строительство PAR-1 было завершено 21 августа 1972 года, и начались испытательные работы. Настройка антенны была завершена в августе 1973 года, и в том же месяце состоялось первое успешное отслеживание спутника и радиозвезды. Испытательный период продолжался два полных года, прежде чем 27 сентября 1974 года была объявлена официальная дата готовности оборудования. [23] В течение этого периода продолжалось строительство MSR и ракетных батарей, и вся база Микельсена достигла своей начальной эксплуатационной готовности (IOC) в апреле 1975 года. [5] Комплекс был объявлен полностью работоспособным 1 октября 1975 года. [24]
На следующий день Комитет по ассигнованиям Палаты представителей проголосовал за закрытие Микельсена и завершение программы Safeguard. Последующий законопроект в ноябре позволил выделить средства на продолжение работы PAR-I. MSR был закрыт в феврале 1976 года, и ракеты начали вывозить. [24]
PAR был сдан в аренду ВВС в сентябре 1977 года, [25] которые начали работу в октябре 1977 года . [26] ВВС США обозначили базу как Система раннего предупреждения о ракетах на бетоне (CMEWS) в честь близлежащего поселения Конкрит. [27] Когда почтовое отделение в Конкрите закрылось в 1983 году, база была переименована в Кавальерскую станцию ВВС, а сам радар стал PARCS. В 1983 году для передачи «тактических данных предупреждения и оценки атак» от PARCS к горе Шайенн было поручено подразделению 5 1-го космического крыла (1986 10-я площадь предупреждения о ракетах, 1992 10-я эскадрилья космического предупреждения ). [ необходима цитата ]
Система определения характеристик атак радаров с расширенным периметром обнаружения (EPARCS) была создана в 1989 году [1] («AN/FPQ-16» стала крупной программой оборонных закупок) и планировалась к закрытию в сентябре 1992 года . [12] Вместо этого в 1993 году ITT Federal Services взяла на себя эксплуатацию и техническое обслуживание от PRC, Inc. [12] Был подготовлен и передан на хранение в Библиотеку Конгресса исторический американский инженерный отчет . [25]
После получения контракта на эксплуатацию, техническое обслуживание и логистику на сумму 6,7 млн долларов в 2003 году[1], компания BAE Systems обслуживала радар и другие подсистемы EPARCS [28] (в 2012 году контракт был продлен).
Развертывание системы радаров с твердотельной фазированной решеткой (SSPARS) заменило BMEWS и модернизировало AN/FPS-115 PAVE PAWS с твердотельными усилителями мощности (например, с AN/FPS-120 1987 года в Туле ); но для EPARCS с «устаревшей радиолокационной технологией» в 1994 году и для Cobra Dane на Аляске [12] с L-3 Communications был заключен контракт на поставку ЛБВ 2004-9 годов. [29] В конце 2000-х годов ВВС США начали модернизацию SSPARS для использования модернизированных радаров раннего предупреждения Boeing AN/FPS-132 (UEWR) [30] — например, заменив AN/FPS-126 1992 года на базе Королевских ВВС Файлингдейлс . [31] В 2010 году комитет оценил статус EPARCS Making Sense of Ballistic Missile Defense: An Assessment of Concepts and Systems for US Boost-Phase Missile Defense in Comparison to Other Alternatives и к 1 февраля 2012 года [32] «ВВС США приступили к программе модернизации своего AN/FPQ-16» [2], как и в случае с Clear AFS «модернизация UEWR [началась] в 2012 финансовом году» [33] для замены AN/FPS-123 компании Clear .
После заключения контракта на эксплуатацию, техническое обслуживание и логистику на сумму 35,5 млн долларов с ВВС США в 2017 году компания Summit Technical Solutions стала текущим подрядчиком по обслуживанию радиолокационной системы. [34]
Системы, используемые в основном для раннего оповещения... Расширенная система определения характеристик атак радаров периметрального обнаружения (EPARCS)
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )