Главная страница | Античность | Средние века | Новое время | Двадцатый век | Техника | Самолеты | Корабли | Вооруженные силы | США | Технологии и наука Метеорологическое обеспечение ВВС США

 

Метеорологическое обеспечение ВВС США США

 

Пентагон, учитывая факт зависимости эффективности боевого применения любого из известных видов оружия от состояния окружающей среды, придает особое значение развитию специальных служб видов вооруженных сил (метеорологической, океанографической и геофизической), которые собирают, накапливают, анализируют и направляют пользователям необходимую информацию. Важную роль среди них играет метеорологическая служба ВВС, насчитывающая около 4800 военных и гражданских специалистов. Она оснащена современными техническими средствами, что позволяет качественно решать основную стоящую перед ней задачу — обеспечение боевых действий ВВС и сухопутных войск в военное время и учебно-боевой подготовки в мирное.

Американские военные эксперты считают, что успешное решение этой задачи невозможно без непрерывного функционирования соответствующих структурных органов, обеспечивающих командование ВВС метеорологической и другой геофизической информацией по территории не только США, но и всего земного шара. По их взглядам, такому обеспечению наилучшим образом соответствует существующая организационная структура метеослужбы ВВС США, включающая, помимо традиционных органов, и такие элементы, как космическая система и автоматизированная сеть обмена данными.

Организационно метеорологическая служба ВВС США входит в состав военно-транспортного командования (ВТАК). Она включает следующие основные органы: штаб, части центрального подчинения (глобальный центр погоды и климатический центр), прогностические части и подразделения командований (метеорологические крылья и эскадрильи, региональные консультативные станции), войсковые метеоподразделения (станции метеорологических и радиолокационных наблюдений, радио-и ракетного зондирования) и авиационные эскадрильи разведки погоды.

Штаб (авиабаза Скотт, штат Иллинойс) осуществляет общее руководство всеми направлениями деятельности метеочастей и подразделений.

Части центрального подчинения предназначены для обеспечения необходимой информацией об окружающей среде совета национальной безопасности, комитета начальников штабов, руководства национальных систем управления вооруженными силами и специальных стратегических программ министерства обороны, а также прогностических частей и подразделений командований.

Ведущее место среди них занимает глобальный центр погоды (ГЦП) ВВС (авиабаза Оффут, штат Небраска), где накапливается информация от всех метеоподразделений министерства обороны (в том числе космической метеорологической системы), а также от метеостанций национальной метеослужбы, федерального авиационного управления, сети станций всемирной метеорологической организации и других источников.

ГЦП является оперативно-прогностической и научной организацией (более 700 сотрудников, пять электронно-вычислительных машин типа «Юнивак» 1100/82S,1108 и 1110). В своей деятельности его сотрудники используют комплекс математических моделей гидрометеорологических и геофизических процессов, банки данных климатологического центра ВВС и хранилища полетной информации ВТАК. ГЦП — основной потребитель информации, поступающей от космической метеорологической системы министерства обороны и национальной службы метеоспутников, которые передают на его терминалы нужные данные, характеризующие подстилающую поверхность, облачные поля, вертикальные профили температуры и влажности, электронную концентрацию, содержание озона и другие геофизические параметры в глобальном масштабе. В перспективе его руководство планирует также получать информацию и о поле ветра на всей планете, для чего общее количество терминалов намечено довести до 25—30. По расчетам американских специалистов, это обеспечит возможность анализировать состояние окружающей среды не только в отдельных географических районах, но и на всем земном шаре в соответствии с задачами, стоящими перед ВВС и сухопутными войсками.

Командование ВВС США считает, что в условиях применения высокоточного оружия наличие или отсутствие облаков над целью самым непосредственным образом влияет на успех и экономичность выполнения боевой задачи. Поэтому потребность в надежной прогностической информации об облачности возрастает, как никогда ранее. Для получения таких данных в ГЦП был разработан и внедрен спектральный метод облачной классификации, с помощью которого по данным наблюдения за облачностью с искусственных спутников Земли в видимом и ИК диапазонах рассчитывается прогноз облачности практически для любого заданного района земного шара. По утверждению специалистов центра, надежность классификации при этом составляет более 80 проц.

Одновременно с решением задач, связанных с метеорологическим обеспечением полетов, ГЦП предоставляет летному составу специальные полетные планы, рассчитанные на ЭВМ. Они способствуют выбору таких маршрутов перелетов, которые являются наиболее выгодными с точки зрения экономии горючего. Практически это позволяет только во ВТАК ежегодно экономить около 2 проц. топлива, или 13 млн. долларов. С 1983 года в центре составляется до 500 таких планов в сутки (потенциальная возможность — 3000). Для расчета маршрута и профиля полета, кроме своей базы данных, используются также материалы хранилища полетной информации ВТАК, где находятся сведения о 7600 вариантах маршрутов и 1100 профилях полетов для 14 типов самолетов. Вся операция по составлению плана занимает от 10 до 20 с. Запрос плана и передача ответа осуществляются с помощью сети автоматизированных буквопечатающих линий связи министерства обороны.

Помимо ГЦП, к частям центрального подчинения относится климатологический центр ВВС (авиабаза Скотт, штат Иллинойс), предназначенный для обеспечения ВВС, сухопутных войск, центральных учреждений министерства обороны и правительственных организаций данными о космической, воздушной, земной и водной среде, необходимыми при решении следующих задач:
— планирование развития, проектирования и конструирования новых систем оружия и военной техники, а также строительства военных объектов;
— оценка эффективности функционирования систем оружия и военной техники, разработка правил их эксплуатации в различных условиях окружающей среды;
— подготовка и проведение боевых операций силами ВВС и сухопутных войск 'та театрах военных действий (ТВД) с разными физико-географическими условиями;
— составление планов и реализация специальных мероприятий Пентагона. Для этого в центре собираются информация со всех метеостанций и пунктов министерства обороны США, мировой метеосети, а также данные с геофизических спутников. Поступившие сведения обрабатываются и анализируются с помощью ЭВМ. Автоматизированные банки климатических данных и специально разработанные математические модели атмосферных процессов в совокупности с информацией, полученной со спутников, позволяют персоналу центра в реальном масштабе времени решать задачу прогнозирования гидрометеорологической обстановки в интересующих потребителя районах земного шара.

Прогностические части и подразделения номандования предназначены для обеспечения штабов различных уровней, а также летных экипажей прогнозами погоды разной продолжительности, предупреждениями об опасных явлениях погоды. Сведения для составления таких прогнозов и предупреждений они получают сами, а также от метеоподразделений видов вооруженных сил, космической метеорологической системы министерства обороны, федерального авиационного управления, национальной метеослужбы и зарубежных радиометеорологических центров. Кроме того, нужные данные по запросу поступают от частей центрального подчинения.

Среди прогностических частей и подразделений центральное место занимают метеорологические крылья и эскадрильи. Они размещены в различных районах земного шара и обеспечивают необходимой геофизической информацией стратегическое, тактическое и военно-транспортное авиационные командования, командования ПВО и разработок систем вооружения ВВС, авиационные командования на ТВД, штабы авиационных объединений и соединений, подчиненные региональные консультативные станции, авиационные метеогруппы, звенья и отряды. Последние, в свою очередь, обеспечивают авиакрылья, эскадрильи и более мелкие подразделения ВВС краткосрочными прогнозами погоды (на 4—6 ч), а также штормовыми предупреждениями по районам авиабаз своей ответственности. Разработка подобных прогнозов и предупреждений — их главная задача. Они же осуществляют непосредственное обеспечение полетов в указанных районах и по маршрутам небольшой протяженности. Прогнозы погоды на 4—24 ч разрабатываются региональными консультативными станциями. Одна такая станция может обеспечить прогностической информацией 10—15 авиабаз, на которых организовано круглосуточное дежурство синоптиков. Поэтому пилотам, выполняющим полеты по маршрутам, вменяется в обязанность знать перечень таких авиабаз, связавшись с которыми можно получить необходимую консультацию.

Порядок изучения метеорологической обстановки летным экипажем и представляемые для этого материалы определены в руководстве AFM 51—12, где, в частности, приведен подробный перечень метеорологических и аэрологических карт, указаны прогнозы и предупреждения, используемые для оценки обстановки. К ним относятся:
— приземная карта погоды, составленная национальной метеослужбой;
— карта горизонтального распределения явлений погоды и зон с условиями различной сложности;
— прогностические карты явлений и условий погоды у поверхности Земли и на уровне 400 rlla через 12 и 24 ч от исходного срока;
— прогностическая карта опасных явлений погоды (обледенение, гроза п другие) на высотах более 3000 м; •
— сводная карта радиолокационных наблюдений с выделенными зонами осадков (дождь, снег, морось) и гроз;
— прогноз развития опасных явлений погоды на 12 ч, разрабатываемый органами метеослужбы ВВС и представляемый в виде факсимильной карты или бюллетеня, переданного по телетайпу (опасные явления, отличающиеся друг от друга интенсивностью процессов, выделяются разным цветом);
— 12-часовой прогноз температуры и ветра над территорией США на высотах 1800, 2700, 3600, 4200, 5400, 7200, 9000, 10 200 и 11700 м, а также карты фактического ветра на четырех выбранных высотах и фактической температуры на высотах 7200 и 10 200 м;
— локальные графические прогнозы и штормовые предупреждения в районе авиабазы;
— вспомогательные материалы (карты постоянного давления, спутниковой информации, высоты нулевой изотермы, астрономические и климатические таблицы, схемы расположения в регионе консультативных станций и комплексов метеообеспечения пилотов, прогнозы по основному и запасному аэродрому и другие).

В результате личного изучения представленной информации у командира экипажа должно сложиться ясное представление об условиях погоды на аэродромах взлета, посадки, а также на запасных. Кроме того, он должен выяснить типы, местоположение, интенсивность, направления и скорости перемещения атмосферных фронтов на маршруте, формы основных облачных слоев, высоты их верхней и нижней границы, условия видимости у поверхности Земли и по высотам, районы с опасными явлениями (гроза, обледенение, турбулентность) и «простой» погодой.

Зная эти данные, командир оформляет метеорологический бюллетень. Если консультация производится с помощью телевизионных систем или терминалов, то дежурный синоптик поочередно демонстрирует разделы метеобюллетеня, а инструктируемый заносит содержащиеся в нем сведения в имеющийся у него бланк.

Экипажи, находящиеся на аэродромах, где отсутствуют метеоподразделения, обязаны получить нужную информацию на ближайших базах ВВС, ВМС, морской пехоты, национальной гвардии или армейской авиации. Перечень и координаты военных консультативных метеостанций отпечатаны на обратной стороне приложения к правилам приборного полета, находящегося у экипажа. Там же даны номера телефонов. Станции, обслуживаемые синоптиками, указаны в приложении под индексом «полное обеспечение», а только наблюдателями — «ограниченное обеспечение». Когда на запрос отвечает наблюдатель, он прежде всего докладывает, что синоптика нет, и передает лишь данные наземных и радиолокационных наблюдений, прогноз для аэродрома посадки и данные о развитии опасных явлений. Если же требуется информация синоптика, то наблюдатель рекомендует для запроса ближайший пункт «полного обеспечения». При нахождении в полете экипаж для получения метеорологических сведений может также воспользоваться автоматическими станциями информационного обслуживания, которые постоянно передают в эфир фактическую погоду, условия подхода, посадки и взлета в районах отдельных авиабаз и аэропортов с высокой интенсивностью полетов.

Радиолокационную информацию о развитии конвективных явлений экипаж в полете может получить по радио со станций, оборудованных метеорадиолокаторами. Синоптик такой станции передает на борт летательного аппарата радиолокационные сводки в реальном масштабе времени. Для уточнения обстановки в полете экипажам рекомендуется также использовать данные радиолокационных наблюдений сети национальной метеослужбы, передаваемые по радио станциями обеспечения полетов федерального авиационного управления.

Информация об опасных явлениях погоды, обнаруженных экипажами во время полета и операторами наземных РЛС, передается в реальном масштабе времени на частоте 122 МГц станциями консультативной службы обеспечения маршрутных полетов. Кроме них, такую же информацию передают в эфир навигационные радиомаяки, находящиеся на континентальной части США. Маяки ретранслируют также метеорологические консультации, доклады экипажей, радиолокационные сводки и прогнозы, относящиеся к маршрутам между аэропортами.

Определенную помощь экипажам в обходе опасных явлений погоды способны оказать и центры управления воздушным движением, которые могут радиолокационную метеорологическую информацию в цифровом виде (после обработки на ЭВМ) выдавать на терминал.

Перечни и радиочастоты аэродромов и аэропортов, имеющих автоматические станции информационного обслуживания и метеорологические РЛС, а также данные о станциях обеспечения полетов и радиомаяках помещены в приложениях к полетному заданию.

Войсковые метеоподразделения предназначены для проведения в установленные сроки следующих мероприятий: наблюдение за фактической погодой у поверхности Земли; оповещение о возникновении и развитии опасных явлений погоды; радиолокационные наблюдения за развитием и перемещением опасных явлений (преимущественно конвективного характера); радиозондирование атмосферы с целью получения данных о вертикальном распределении температуры, влажности и ветра; ракетное зондирование верхней стратосферы, мезосферы и нижней термосферы; передача данных наблюдений в вышестоящие инстанции но специальным каналам связи.

В зависимости от организационно-штатных мероприятий количество войсковых метеоподразделений может меняться. В 1987 году имелось около 300 метеостанций и постов наблюдения, в том числе 92 станции радиолокационных наблюдений, 30 станций радиозондирования и 3 пункта ракетного зондирования атмосферы.

Метеорологическая информация этих и других станций, как утверждают американские специалисты, представляет ценность лишь при условии своевременного доведения ее до заинтересованного потребителя, что зависит от эффективного функционирования линий связи.

Для передачи метеорологической информации (в виде цифро-буквенных сводок и графических изображений) в ВВС США создан связной комплекс, состоящий из автоматизированных сетей, коммутационных центров, приемопередающих устройств и ЭВМ. Наибольшее количество сведений передается по каналам факсимильной, буквопечатающей сети связи. При этом используются коммутационные центры, расположенные па территории США (основной — на авиабазе Каравелл, штат Техас, факсимильной информации — на авиабазе Оффут, штат Небраска), в Европе и Азии. Что касается водных акваторий, то над ними ведется воздушная разведка погоды, для чего используются самолеты разведки погоды WC-130, имеющие специальное оборудование. В состав их экипажей включены два метеоспоциалиста — офицер и бортоператор радиозондировочной системы.

Воздушная разведка погоды проводится чаще всего над акваториями Тихого и Атлантического океанов, чтобы выявить зарождение и определить последующее смещение тропических ураганов и штормов, уточнить метеорологическую обстановку в районах дозаправки самолетов топливом в воздухе, передислокации войск, запуска и посадки космических аппаратов, вертикального зондирования атмосферы в районах с редкой зондировочной сетью или других, интересующих руководство вооруженных сил США.

Кроме решения вышеупомянутых задач, метеочасти и подразделения ВВС принимают участие в обеспечении космических программ министерства обороны. Так, например, обеспечение полетов по программе «Шаттл» осуществляют ГЦП ВВС и метеоотряды резерва ВВС вместе с региональными центрами прогноза погоды ВМС и метсоподразделепиями сухопутных войск. Ведущее место среди них занимает метеослужба ВВС. Специалисты метеослужбы обеспечивают посадку американских космических кораблей многоразового использования, которые, как признают летчики-испытатели США, имеют довольно ограниченные возможности по маневрированию. Это привело к введению жестких ограничений по погоде (облачность не более 5 баллов, видимость не менее 13 км, ветер у земли: встречный не более 13 м/с, попутный не более 5 м/с, боковой не более 8 м/с, осадки не допускаются, турбулентность слабая, грозовые очаги не ближе 9 км).

В связи с этими ограничениями для метеорологического обеспечения безопасности посадки космических кораблей на американском космодроме интенсивно используется самолетное зондирование атмосферы. Бортовая система контроля атмосферы измеряет температуру, точку росы, давление, трехмерное поле скорости ветра, газовый состав и содержание частиц в атмосфере. Полученные от зондирования данные позволяют прогнозировать развитие облачности, которая формируется за 40—50 км впереди фронтального раздела и тем самым предотвратить попадание летательного аппарата в зоны интенсивной турбулентности. Слои атмосферы, расположениые выше максимальной высоты полета самолетов, зондируются ракетами. Ракетное зондирование производится в районах военных баз Иойнт-Мугу, Баркинг-Сэндз, Уайт-Сэндз, Антигуа, Уоллопс, Примероуз, Лейк, Шемия и м. Канаверал в пределах 20 мин — 6 ч до посадки космического корабля для обеспечения его экипажа геофизической информацией в слое 25—90 км.

В тех же целях в районе космодрома установлены специальные метеорологические комплексы. Основными из них являются ветроизмерительный, предупреждения об электрических разрядах и обнаружения молний. Первый состоит из разнесенных по территории космодрома метеорологических вышек высотой 150, 60 и 16 м/с приборами для измерения ветра, температуры и точки росы, ЭВМ и устройства отображения информации. По данным наблюдений, каждые 5 мин рассчитываются необходимые параметры, которые выдаются на табло руководителя полетов.

Комплекс предупреждения об электрических разрядах включает 34 специальных устройства, ЭВМ и терминалы для измерения и вычисления положений центров опасных электрических зарядов в облаках. В комплекс обнаружения молний входят три пеленгатора-дальномера с направленными антеннами, анализатор, полудуплексные линии связи и терминалы. Он выдает информацию в реальном масштабе времени о местонахождении молниевых разрядов в атмосфере, а также количестве возвратных импульсов в каждом из них.

Наряду с перечисленными комплексами для обеспечения руководства космических программ прогнозами погоды и штормовыми предупреждениями широко используются радиолокационные наблюдения с помощью РЛС AN/FPS-77 и данные со спутников. Информация каждые 30 мин поступает в прогностический центр на м. Канаверал.

Считая уровень технической оснащенности метеослужбы ВВС сравнительно высоким, американские специалисты тем не менее разработали программы дальнейшего совершенствования средств метеорологического обеспечения. Основные из них направлены на улучшение средств метеонаблюдений, систем автоматизированного сбора и распространения информации, расширение и углубление научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. На основе достижений в области радиоэлектронной техники планируется модифицировать, в частности, метеорологические РЛС, средства воздушной разведки погоды, метеооборудование аэродромов, спутниковую аппаратуру. Для ведения воздушной разведки погоды разрабатываются, например, микроволновые и электронно-оптические системы передачи с борта самолета данных о вертикальном распределении температуры, влажности, турбулентности и ветра, а также когерентные оптические и микроволновые поляризационные лидары (лазерные локаторы) и РЛС для измерения формы, фазы и концентрации частиц облаков, осадков, дыма, пыли и распределения их в пространстве. Продолжаются работы по повышению чувствительности существующих бортовых измерительных систем и сбрасываемых самолетных радиозондов, улучшается управление измерительными средствами, сокращаются сроки передачи информации на наземные пункты управления.

Совместно с национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства ВВС финансируют работы, направленные на повышение разрешающей способности метеорологической спутниковой аппаратуры, разработку космических средств обнаружения и определения опасных метеорологических явлений, в том числе интенсивности грозовых очагов. В области совершенствования систем автоматизированного сбора и распространения информации о погоде предусматриваются следующие меры. Во-первых, создать средства дистанционного контроля метеорологических параметров лазерных систем (на СО2), предназначенных для измерения сдвига ветра в районе аэродрома, наземных (стационарных и подвижных) лазерных систем замеров высоты облакоз и видимости в районе боевых действий с элементами обработки и передачи информации, бортовых систем сбора, обработки и передачи данных (на тактическую глубину) с территории, контролируемой противником. Во-вторых, усовершенствовать средства передачи и отображения метеорологической и другой геофизической информации. В-третьих, разработать эффективное математическое обеспечение ЭВМ, используемых в системах получения и сбора данных. В-четвертых, улучшить взаимодействие в системе «человек—машина».

В сфере научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ планируется прежде всего усовершенствовать анализ и расширить возможности использования гидрометеорологической информации, полученной с помощью космических аппаратов. Так, например, в соответствии с программой WINDS AT, выполняемой ВВС вместе с национальным управлением по исследованию атмосферы и океана, изучается возможность получить глобальное поле ветра, используя когерентный ИК лидар, установленный на борту космического корабля многоразового использования и на спутнике серии «Тирос-N». Предполагается, что применение этой зондирующей системы в совокупности с глобальной числовой моделью атмосферы позволит повысить качество семисуточных прогнозов погоды.

Одновременно намечены следующие мероприятия: получить специальные климатические характеристики для проектирования систем вооружения и планирования боевых операций; разработать модели пространственных и временных вариаций температуры, направления ветра и плотности воздуха до высоты 90 км; рассчитать на моделях вероятности зон ливневых осадков и безоблачного пространства в районах Северного полушария; улучшить методики и разработать технические средства, позволяющие составлять численные краткосрочные прогнозы погоды (в первую очередь грозовой деятельности), видимости и высоты нижней границы облаков при заходе летательного аппарата на посадку. Предусматривается также изучение динамических и микрофизических процессов в облаках и осадках, атмосферного электричества, радиолокационной отражаемости метеорологических объектов, слоя плавления.

Реализация указанных мероприятий, как считают американские эксперты, позволит метеорологической службе значительно повысить качество обеспечения боевых действий ВВС и сухопутных войск США.

36

Полковник У. Травин

Источник - "Зарубежное военное обозрение" №5 1988.

Последнее обновление 21.05.2015 год

        Антропов Петр, 2001 - 2016.   Обратная связь:   petivantropov@gmail.com