Сучасні засоби оборони і нападу «крутяться» навколо точного визначення координат - своїх і протиборчої сторони. Мільярди доларів витрачаються економічно розвиненими країнами на створення глобальних навігаційних систем. В результаті цього тренда в США з'явилася GPS, в Росії - ГЛОНАСС, в Європі - «Галілео». Але останнім часом політики, військові та вчені дивно одностайно роблять висновок про те, що своя глобальна навігаційна система - це ще не панацея в досягненні військової переваги в сучасній війні.
Визнаємо чесно: супутникова система необхідна, вона в режимі реального часу дає високу точність визначення координат для літаків, ракет, кораблів та наземної бронетехніки. Але сучасними засобами радіоелектронної боротьби противник може супутниковий сигнал спотворити, «зашумить», відключити, врешті-решт, знищити сам супутник.
Російська система ГЛОНАСС також, як і американська GPS, має два режими передачі навігаційного сигналу - відкритий і закритий. Однак, якщо рівень помехового сигналу понад 20 дБ, то можна заглушити будь-навігаційний сигнал - зараз або в найближчому майбутньому, адже розвиток техніки і технологій не стоїть на місці.
В батальйонах і полицях РЕБ є штатна станція вимкнення GPS. І випадки пропажі супутників у світовій космічній практиці теж відомі. Тому у російських військових є догма: на будь-якому об'єкті повинна бути автономна інерціальна навігаційна система (ІНС). В силу принципу своєї дії ІНС є перешкодозахищеністю, не схильним до дій засобів з арсеналу РЕБ джерелом навігаційної інформації, і в даний час одна з її різновидів - бесплатформенной інерціальна навігаційна система (БІНС) - знаходить найбільш широке застосування.
БИНС встановлюються скрізь: на літаках, на наземній бронетехніці, на ракетах. Для кожного виду рухомого об'єкту призначений свій тип БИНС. У військовій техніці наявність автономних ІНС є обов'язковим, а їх вдосконалення - одна з головних задач промисловості.
На передових рубежах науково-технічного прогресу
Розвиток сучасної науки дозволило передовим країнам створити якісно нові ІНС. Раніше інерціальні навігаційні системи були платформного типу на базі електромеханічних гіроскопів і акселерометрів в кардановом підвісі. У бссплатформенних інерційних навігаційних системах немає рухомих деталей. Сам гіроскоп, можна сказати трансформувався в електровакуумний прилад.
В даний час гіроскопи є лазерні, волоконно-оптичні, хвильові твердотільні, мікро-механічні. Який з них найдосконаліший - це питання задоволення вимог споживача до точності формування навігаційної інформації. Чим нижче точність і простіше технологія, тим ІНС дешевше. Лазерний гіроскоп найточніший, але при цьому досить складний і дорогий. Є й інші типи гіроскопів, які ще не досягли технологічної досконалості і не використовуються індустріально, наприклад, СВЧ, ядерний магнітно-резонансний, гіроскоп на холодних атомах і інші.
У точних і високоточних БИНС найбільш поширені, відпрацьовані і масові зараз - лазерні. Сучасний БИНС на лазерних гіроскопах і кварцових акселерометрах є одним з найбільш складних і високотехнологічних виробів авіакосмічної промисловості.
Сьогодні ці системи є незамінним автономним засобом навігації і затребувані широким класом споживачів, так як мають ряд переваг тактичного характеру: автономністю, неможливістю впливу на них перешкод, безперервністю і глобальністю функціонування в будь-який час року і доби на повітряних, морських і наземних об'єктах. БИНС видають інформацію для вирішення завдань навігації, управління польотом, прицілювання, підготовки і наведення ракет, а також для забезпечення працездатності радіолокаційних, оптикоелектронних, інфрачервоних і інших бортових систем. На магістральних літаках комерційної авіації автономні інерціальні системи є основним засобом навігації і визначення просторового положення.
Володіння всією номенклатурою можливостей для розробки та виробництва високоточних БИНС висуває країну на передові рубежі технічного прогресу і безпосередньо впливає на забезпечення безпеки держави. У світі не так багато країн, що освоїли складне виробництво цих систем. Їх можна перелічити на пальцях однієї руки - Китай, Росія, США і Франція.
Розробкою БИНС авіаційного застосування в Росії займаються п'ять організацій, в тому числі і Московський інститут електромеханіки і автоматики (МІЕА), що входить в КРЕТ. Причому БИНС тільки цього інституту прийнятий в серійне виробництво. Системи навігації на лазерних гіроскопах і кварцових акселерометрах, розроблені в МІЕА входять до складу комплексів бортового обладнання сучасних і перспективних літаків цивільного та військового призначення.
Точність на молекулярному рівні
Зараз промисловість випускає стільки БИНС, скільки їй замовляють Міноборони, Міністерство транспорту та інші відомства. Однак в найближчому майбутньому попит на автономні інерціальні системи почне істотно рости. Щоб розібратися в сучасних можливостях їх виробництва, треба в першу чергу розуміти, що мова йде про високотехнологічні виробах, в яких сходиться багато технологій - це і оптика, і електроніка, і вакуумна обробка, і прецизійне полірування.
Наприклад, шорсткість поверхні дзеркала при фінішній поліровці повинна бути на рівні 0,1 нанометра, тобто це вже майже молекулярний рівень. У гіроскопах дзеркала двох типів: плоскі і сферичні. Дзеркало має діаметр 5 мм. Дзеркальне покриття наноситься методом іонного напилення на спеціальний скло-кристалічний матеріал ситалл. Товщина кожного з шарів має порядок 100 нанометрів.
Лазерний промінь поширюється в гелій-неонової газовому середовищі низького тиску. Характеристики цього середовища повинні бути незмінними протягом усього терміну експлуатації гіроскопа. Зміна складу газового середовища за рахунок попадання в неї навіть мізерної кількості внутрішніх і зовнішніх домішок призводить спочатку до зміни характеристик гіроскопа, а потім і його відмови.
Є свої труднощі і в електроніці. Доводиться працювати з малопотужним частотно-модульованим сигналом, для якого має бути забезпечено необхідне посилення, фільтрацію, придушення перешкод і перетворення в цифру, а крім того виконати вимоги по перешкодозахищеності у всіх умовах експлуатації. У БИНС розробки КРЕТ всі ці завдання вирішені.
Сам прилад повинен витримувати інтервали робочих температур від мінус 60 до плюс 55 градусів за шкалою Цельсія. Технологія виготовлення приладу гарантує його надійну роботу у всьому діапазоні температур в процесі повного життєвого циклу авіаційного вироби, який становить десятки років.
Одним словом, в процесі виробництва доводиться долати безліч труднощів. Сьогодні всі технології, що застосовуються при виготовленні БИНС, освоєні на підприємствах КРЕТ.
труднощі зростання
Два підприємства Концерну випускають лазерні гіроскопи - Раменский приладобудівний завод (РПЗ) і завод «Електроприлад» в Тамбові. Але їх виробничі можливості, які сьогодні ще задовольняють потреби замовників, завтра можуть виявитися недостатніми через великий складової частки ручної праці, що помітно знижує відсоток виходу готової продукції.
Розуміючи, що з ростом замовлень на виготовлення військової та цивільної техніки потрібно на порядок збільшувати обсяг виробництва, керівництво КРЕТ ініціює проект технічного переозброєння заводів. Такий проект формується для виробництва всіх систем, включаючи і оптичні компоненти. Він розрахований на випуск 1,5 тисячі високоточних систем в рік, в тому числі і для наземної техніки. Це значить треба робити 4,5 тисячі гіроскопів, відповідно - приблизно 20 тисяч дзеркал. Вручну таку кількість зробити неможливо.
Частка держави у фінансуванні проекту складає 60%, решта 40% залучаються КРЕТ у вигляді банківських кредитів і доходів від продажу непрофільних активів. Однак створення БИНС це завдання не одного інституту і навіть не одного концерну. Її рішення лежить в площині загальнодержавних інтересів.