Fazni radar. Radari na brodu

Tehnološki demonstrator perspektivnog vazdušnog radara sa aktivnom faznom rešetkom "Zhuk-AME". 50% veći domet će biti ostvaren zahvaljujući napredna tehnologija proizvodnja primopredajnih modula baziranih na niskotemperaturnoj ko-pečenoj keramičkoj podlozi. Zahvaljujući znatno većoj toplotnoj provodljivosti dielektrične staklokeramičke podloge, biće moguće efikasnije hladiti PPM ovog radara, što će povećati snagu svakog modula sa 5 na 7-8 W

DETALJI ZAPADNOG KURSA O NADOGRADNJI UKLJUČNIH RADARSKIH NIŽANSKIH KOMPLEKSA ZA TAKTIČKO LOVAČKO VAZDUHOPLOVSTVO

Sastavni deo sveobuhvatne modernizacije taktičkih lovaca 4. generacije do nivoa mašina sa „dva plusa“ je integracija u njihovu avioniku savremenih vazdušnih radara sa pasivnim i aktivnim faznim nizovima, što uvek zahteva uvođenje visokotehnološke digitalne kontrole. interfejsi i konverzija informacija iz novih BRLC-ova. Priznati lideri u ovoj oblasti su ruski, američki, evropski i kineski vazduhoplovni giganti, koji danas provode višestepenu modernizaciju lovaca Su-30, MiG-29, F-15C, F-16C, J-10B, J-15 porodice., kao i EF-2000 "Tajfun". Počnimo od onih korporacija čiji su programi već postigli i najveći izvozni uspjeh i potražnju kod domaćih kupaca, od kojih su neki uključeni u rad na ovim ugovorima. Kako god da se kaže, danas je favorit ovdje američka kompanija Northrop Grumman, koja isporučuje moderne vazdušne radare korporaciji Lockheed Martin u sklopu eksterne i interne prodaje moderniziranih F-16C/D i ažuriranja modifikacija F-16A/B.

Tako je, na primjer, 16. januara 2017. godine, u pogonima tajvanske kompanije Aerospace Industrial Development Corporation u Taichungu, pokrenut ambiciozan program nadogradnje 144 višenamjenskih lovaca F-16A/B Block 20 u službi tajvanskog ratnog zrakoplovstva na nivo F-16V. Ugovor za radove na modernizaciji zaključen je između Ministarstva odbrane Tajvana i Lockheed Martina 1. oktobra 2012. godine. Predviđeno je prošireno preopremanje F-16A/B naprednijom digitalnom bazom elemenata, naprednom opremom za prikaz u kokpitu, kao i sistemima na brodu, uključujući AN/APG-83 SABR vazdušni AFAR radar (sa sintetičkim otvor blende), novi LCD monitori širokog formata MFI za prikaz taktičkih informacija, moderni, visokih performansi on-board kompjuter i novu integrisanu stanicu za elektronsko ratovanje. Uspješnom potpisivanju ovog ugovora doprinijele su višegodišnje vojno-političke tenzije između Tajpeja i Pekinga, koje su nastale zbog nesuglasica oko teritorijalne pripadnosti Tajvana. U vezi s ovom situacijom, odjel sigurnosti potonjeg počeo je s implementacijom brojnih odbrambenih programa za zaštitu od mogućeg „širenja“ NR Kine.

Drugi naručilac sličnog paketa modernizacije njegovih F-16C bilo je Ministarstvo odbrane Singapura. Unatoč više-manje normalnim odnosima s Kinom, najbogatiji grad-država jugoistočne Azije održava vrlo bliske političke i odbrambene veze sa Sjedinjenim Državama, Velikom Britanijom i Australijom, koje su među glavnim učesnicima „antikineske osovine“. Iz tog razloga Singapur posvećuje maksimalnu pažnju borbenom potencijalu svog ratnog zrakoplovstva, koje već ima 32 teška taktička lovca 4++ generacije F-15SG. Vozila su opremljena snažnim radarom sa AN/APG-63(V)3 AFAA tipičnim dometom otkrivanja ciljeva od 165 km, a po ukupnim karakteristikama odgovaraju katarskim i arapskim modifikacijama F-15QA i F -15SA. Što se tiče ugovora za poboljšanje singapurskog F-16C/D, on će nadograditi 32 jednosjeda F-16C i 43 dvosjeda F-16D u vrijednosti od 914 miliona dolara. Trećim provjerenim kupcem može se smatrati Ratno zrakoplovstvo Republike Koreje, koje je 22. oktobra 2015. godine potpisalo ugovor sa Lockheed Martinom o nadogradnji 134 lovca F-16 Block 32 na nivo F-16V u iznosu od 2,7 milijardi dolara. Skup opcija je sličan tajvanskom ugovoru. Tako su samo tajvanski, singapurski i južnokorejski ugovori za obnovu 353 sokola već procijenjeni na 7,1 milijardu dolara, ne uzimajući u obzir mogućnost pokretanja sličnih radova na preopremanju zračnih snaga Poljske, Danske, Turske itd. Šta obećavajući radar sa AFAR AN/APG-83 SABR pruža višenamjenskim lovcima F-16A/B/C/D?

Prvo, ovo je znatno veći domet detekcije zračnih ciljeva: objekt s EPR od 2 m2 može se otkriti i pratiti na udaljenosti od 150-160 km i uhvatiti na udaljenosti od oko 125 km. Oni prate mnogo manje ciljeve od konvencionalnog radara AN/APG-66 s prorezima. Moderna računarska baza visokih performansi AN/APG-83 SABR omogućava svakom APAA PPM-u (ili grupi PPM-ova) da radi na vlastitoj frekvenciji, simulirajući složeni obrazac zračenja u LPI modu („mogućnost presretanja niske signala“) za zastarjele Bereza- tip sistema otvorenog koda. Također, AFAR ima nekoliko puta veću otpornost na buku i rezoluciju pri skeniranju vodenih/morskih površina u modu sintetičkog otvora (SAR). Iako prethodna generacija stanice AN/APG-68(V)9 ima SAR mod, njena rezolucija je vrlo osrednja i ne dozvoljava klasifikaciju malih zemaljskih ciljeva na osnovu njihovih geometrijskih karakteristika.

Drugo, AN/APG-83 ima mnogo veću propusnost (u SNP modu najmanje 20-30 VT), ciljni kanal (8 istovremeno ispaljenih ciljeva), kao i hardversku prilagodljivost za korištenje dijela AFAR primopredajnih modula kao emitera radio-elektronske smetnje. Posljednja opcija je također našla primjenu u radaru AN/APG-81 lovca 5. generacije F-35A. Treće, kao i svaki radar s aktivnim AFAR-om, AN/APG-83 ima višestruko veću pouzdanost (srednje vrijeme između kvarova). Čak i nakon neuspjeha dijela PPM-a, efikasnost stanice ostaje na nivou koji joj omogućava da izvrši borbenu misiju. Svi radari AN/APG-83 SABR koji se isporučuju na vanjsko i domaće tržište naoružanja su na početnom nivou borbene gotovosti EMD, što je u potpunosti u skladu s proizvodnjom proizvoda velikih razmjera.

U toku slični programi i evropske grupe kompanija specijalizovanih za vazduhoplovne tehnologije. Takvi programi uključuju dizajn i testiranje perspektivnog Captor-E AFAR radara. U radu su uključene poznate evropske kompanije Selex Galileo, Indra Systems i EADS Defence Electronics (Cassidian), udružene u konzorcijum Euroradar. Stanica „Captor-E“ je dizajnirana posebno da zameni zastarele vazdušno-desantne radarske sisteme ECR-90 „Captor-M“ na delu višenamenskih taktičkih lovaca EF-2000 „Tajfun“, koji su u službi vazdušnih snaga evropskih NATO snaga. zemlje članice, kao i zračne snage država Arapskog poluotoka; takođe će biti instaliran na novim modifikacijama IPA5/8 mašine.

Taktičko-tehnički parametri novog radara, u poređenju sa prethodnim Captor-M, jedinstveni su ne samo u liniji modernizacije Typhoon, već i među američkim programima za implementaciju AN/APG-63(V)3 i AN /APG-83 SABR u avionici "Iglov" i "Falkonov". „Captor-E“ ima tehničku karakteristiku retku za AFAR: ploča antenskog niza nije pričvršćena za fiksni modul, već je opremljena specijalizovanim mehanizmom azimutalne rotacije, zahvaljujući kojoj je sektor gledanja u azimutalnoj ravni 200 stepeni, što je 80 stepeni više od radara “Raptor” AN/APG-77. Novi Captor može "gledati" u zadnju hemisferu, što danas nije sposoban nijedan poznati vazdušni radar s AFAR-om, osim radara s pasivnim faznim nizovima. Štaviše, mete lovačkog tipa (RCS 2-3 m2) će radar Captor-E detektirati na udaljenosti od 220-250 km, što je trenutno najbolji pokazatelj među radarima u vazduhu za lake višenamjenske lovce. Trenutno se prototipovi ove stanice testiraju na britanskim tajfunima, a njihovi rezultati su prilično uspješni, što Euroradaru u bliskoj budućnosti obećava višemilijardne ugovore na europskom i azijskom tržištu.

Šveđani ne zaostaju u svojim programima ažuriranja svoje "flote lakih aviona" borbenih lovaca na prvoj liniji. SAAB je, na primjer, 2008. godine najavio početak razvoja perspektivnog lovca generacije 4++ JAS-39E Gripen-NG. Pored modula duboko unaprijeđenog sistema za taktičku razmjenu informacija velike brzine CDL-39, novi lovci će dobiti perspektivni vazdušni radar sa ES-05 Raven (na slici) italijanske kompanije Selex ES. Stanicu će predstavljati više od 1000 PPM-a, sposobnih za implementaciju svih načina rada poznatih za AFAR, uključujući stvaranje energetskih „praznina“ u dijagramu zračenja u pravcu neprijateljskih sistema za elektronsko ratovanje. Slično Captor-E radaru, Raven će biti opremljen sistemom za mehaničku rotaciju antenskog niza, koji će povećati njegovu vidljivost na 200 stepeni, omogućavajući vam da "pogledate" 10 stepeni u zadnju hemisferu vozila, što će omogućiti za snimanje “preko ramena”. Naravno, domet detekcije cilja u ovom načinu rada bit će 3-4 puta manji zbog velikih gubitaka energije u području prijemnog i odašiljačkog otvora radarskog kompleksa. Vazdušni radar ES-05 “Raven” je sposoban da detektuje metu sa ESR od 3 m2 na dometu od 200 km uz istovremeno praćenje 20 vazdušnih objekata. Stanica ima sisteme tečnog i vazdušnog hlađenja.

Iza Raven radarskog antenskog modula (na gornjoj površini nosa trupa, ispred nadstrešnice kokpita) možete vidjeti oklop optičko-elektronskog nišanskog sistema Skyward-G, koji je razvio Leonardo Airborne & Space Systems. Prema informacijama sa reklamnog lista, senzor je bispektralan i radi u 2 glavna infracrvena opsega od 3-5 mikrona i 8-12 mikrona. Prvi opseg je kraće talasne dužine i omogućava odličan odabir ciljeva sa niskim infracrvenim signalom na pozadini okolnih objekata (drveće, zgrade, detalji reljefa); Radni opseg ovog opsega nije tako visok kao opseg dugotalasnog opsega. Opseg od 8-12 mikrona nema mogućnost implementacije visokokvalitetnog odabira malih ciljeva sa malim IC potpisom, ali je njegov domet znatno veći od onog kod prvog.

Optičko-elektronski nišanski sistem "Skyward-G/SHU" ima 4 režima gledanja: uskougaoni (8 x 64 stepena), srednjeugaoni (16 x 12,8 stepeni), širokougaoni (30 x 24 stepena), implementira vizualizacija praćenog objekta, kao i opšti režim, koji pokriva 170 stepeni u azimutalnoj ravni i 120 stepeni u elevacionoj ravni. Snaga zračno hlađenog Skyward-G OPC-a dostiže 400 W. Stanica prati do 200 ciljeva u režimima vazduh-zemlja i vazduh-vazduh.

MODERNIZACIJA RUSKIH “TAKTIKA” FAMILIJE MIG-29: POSTOJI, ALI KASNIJE IMPLEMENTACIJA “U HARDVERU”

Kao što vidimo, zapadne korporacije posluju relativno dobro i sa konstantnom pozitivnom dinamikom; a to ne uzima u obzir činjenicu da će najmanje 300 jedinica F-16C/D u službi američkog ratnog zrakoplovstva biti nadograđeno novim radarima, nakon čega će ovi lovci biti u potpunosti superiorni našim MiG-29S/SMT i Su -27SM u zračnoj borbi na daljinu. Kako možemo odgovoriti na tako ambiciozne američke programe? Na kojim asimetričnim mjerama radi rusko Ministarstvo odbrane kako bi eliminisalo opasan trend zaostajanja za AFARizacijom borbenih jedinica borbenih aviona američkog ratnog zrakoplovstva? Ova pitanja su veoma hitna i spadaju u rang strateških.

Kao što znate, 27. januara 2017. u Lukhovitsiju kod Moskve uspješno je održana međunarodna prezentacija najnaprednije verzije lakog taktičkog lovca MiG-35 Fulcrum-F. Unatoč činjenici da automobil ne pripada 5. generaciji, navedeno je Posebna pažnja od predstavnika američkih i evropskih medija. I to apsolutno nije iznenađujuće, jer je MiG-35 jedini ruski višenamjenski laki lovac sposoban da stekne potpunu nadmoć nad Rafalom, Tajfunom, F-16C Blok 60, F-15SE „Tihi orao“, F/A- 18E/F, pa čak i bilo koje modifikacije F-35 Lightning 2. Štaviše, prema izjavama glavnog komandanta ruskih vazdušno-kosmičkih snaga Viktora Bondareva i informacijama iz drugih izvora, otprilike 140 od ​​170 serijskih MiG-ova 35 će dobiti obećavajući vazdušni radar sa aktivnim faznim nizom porodice Žuk. . Ovaj broj ovih mašina sasvim je dovoljan da promeni odnos snaga u svoju korist u bilo kom vazdušnom pravcu (VN) istočnoevropskog pozorišta operacija; a u bliskoj zračnoj borbi MiG-35 će pobijediti bilo koji višenamjenski lovac NATO-a. Na početku našeg prethodnog materijala već smo rekli da je, bez uzimanja u obzir dometa, borbeni potencijal MiG-35 s obećavajućim radarima jedan korak ispred teškog Su-30SM: brzina Fulcrum-a je 0,25 M veća (oko 2450 naspram 2150 km/h), potisak naknadnog sagorevanja je 11% veći (2647 naspram 2381 kgf/m2), što znači da su kvaliteti ubrzanja MiG-a mnogo veći. Štaviše, posada MiG-35 će moći brže i pouzdanije da detektuje iznenadne vazdušne pretnje, a zatim ih isto tako brzo eliminiše, što posada Su-30SM neće moći.

Stvar je u tome što se na donjoj površini lijeve gondole motora i na garrotu MiG-35 nalaze optičko-elektronski senzori visoke rezolucije NS-OAR (za pregled donje hemisfere) i BC-OAR (za pregled gornje hemisfere). hemisfere), kombinovane u zajedničku stanicu za detekciju SOAR napadnih raketa, koje deluju u TV dometu, a mogu da otkriju neprijateljske rakete iz vazduha na udaljenosti od 30 km i da ih prate na udaljenosti od 5-7 km. Ova stanica će prenijeti koordinate prijetećih projektila u kompjuterizovani sistem upravljanja lovca, a zatim i na vazdušne borbene rakete tipa R-73RMD-2 ili R-77 (RVV-AE) koje mogu da presretnu druge rakete slične klase. Takođe, pored standardnog OLS-UEM pramčanog optičko-elektronskog nišanskog sistema, na desnu gondolu motora ugrađen je nadzemni kontejner sa kupolom, u koji je ugrađen pomoćni kompleks OLS-K, predviđen za praćenje površinskih i kopnenih objekata u donje i zadnje hemisfere. Na Sushkiju danas nećete naći toliku raznolikost optičko-elektronskih nišanskih uređaja - otuda i veliko interesovanje. Što se tiče elektronskih komponenti, automobil je blizu 5. generacije. Ali da li je sve tako dobro kao što se čini na prvi pogled?

Prvo, 140 MiG-ova 35 sa novim radarima nije broj koji će biti dovoljan da u potpunosti pokrije sva moguća poprišta operacija u blizini naših granica na evroazijskom kontinentu, jer nam se samo na dalekoistočnom operativnom pravcu može suprotstaviti: 65 modernih taktičkih lovci generacije „4+“ + „F-2A/B, 42 lovca 5. generacije F-35A japanskog ratnog vazduhoplovstva, kao i nekoliko lovačkih eskadrila F-22A raspoređenih u vazduhoplovnoj bazi Elmendorf-Richardson, a ovo je ne računajući borbene avione američke mornarice na nosačima, koji se mogu prebaciti u količini od 3-4 stotine jedinica u zapadni dio pacifik. Slična situacija se razvija i na sjeverozapadnom i zapadnom ON, gdje će postojati brojčana nadmoć modernizovanih F-16A/B/C/D i Tajfuna u službi evropskih zemalja, kao i perspektivnog F-35A/B, koju će kupiti Norveška, Velika Britanija, Holandija i Danska. Dobijena "slika" je da je tehnološki MiG-35 ekvivalentan otprilike 2-3 F-16C Block 52+ ili 2 Tajfuna, ali će ukupan broj naših MiG-ova biti 3 - 4 puta manji od novih američkih lovaca saveznika u Aziji i Pacifiku i Evropi, što neće dozvoliti ne samo postizanje dominacije, već i izjednačavanje ravnoteže snaga. Pitanje zahtijeva hitno rješavanje, a potrebno je postupiti na isti način na koji Lockheed Martin koristi – ažuriranje postojeće flote aviona.

Borbene jedinice Vazdušno-kosmičkih snaga Rusije trenutno imaju oko 250 višenamjenskih borbenih lovaca MiG-29S/M2/SMT i UBT, kao i nekoliko stotina vozila tipa „9-12“ i „9-13“. ” modifikacije koje se zatvaraju. Najnaprednije modifikacije među njima su MiG-29SMT različitih varijanti (“Proizvodi 9-17/19/19R”), prisutni u količini od 44 jedinice, kao i MiG-29M2. Ovi lovci pripadaju generaciji „4+“ i opremljeni su vazdušnim radarima N019MP Topaz i N010MP Zhuk-ME. Stanice su izgrađene oko moderne digitalne magistrale za razmjenu podataka u arhitekturi avionike standarda MIL-STD-1553B i imaju hardversku podršku za sintetički otvor blende (SAR) sa dodatni način rada otkrivanje i praćenje pokretnih površinskih/zemnih ciljeva GMTI (“Ground Moving Target Indicator”) pri brzinama do 15 km/h. Funkcionalnost ovih radara je slična američkim AN/APG-80 i AN/APG-83 SABR stanicama za Falcons, ali među njima postoje značajne razlike. Dok su američki proizvodi dugo bili izgrađeni na bazi aktivnih faznih nizova s ​​elektronskom kontrolom snopa, naši poboljšani Topaz i Zhuk su predstavljeni mehanički kontroliranim slot antenskim nizovima, što rezultira takvim nedostacima kao što su:

- niska rezolucija u modusu sintetičkog otvora i praćenja pokretnih zemaljskih ciljeva (GMTI), koja iznosi 15 metara, dok centimetarski AFAR radari u sličnom režimu daju rezoluciju od 1-5 metara, što se postiže velikim brojem individualno kontrolisanih primopredajnika moduli, sposobni da formiraju najsloženije prostorne konfiguracije dijagrama zračenja;

Mali kapacitet u pogledu broja ruta praćenih vazdušnim ciljevima (radari N019MP i N010MP mogu pratiti najviše 10 vazdušnih ciljeva na prevoju), stanice sa AFAR-om mogu pratiti od 20 do 30 i više ciljeva;

Kanal niskog cilja, koji za N019MP "Topaz" predstavlja samo 2 mete istovremeno gađane raketama R-77 (RVV-AE), a za N010MP "Zhuk-ME" - ne više od 4 cilja, dok su radari na brodu sa aktivni i pasivni fazni nizovi su sposobni da „hvataju” za precizno automatsko praćenje i istovremeno ispaljuju od 8 do 16 ciljeva;

Nemogućnost formiranja „praznina“ u obrascu pravca u oblastima svemira u kojima deluju neprijateljske elektronske protivmere, zbog toga stanice sa SAR imaju izuzetno nisku otpornost na buku od tako naprednih aviona za elektronsko ratovanje kao što je F/A-18G;

Nemogućnost istovremenog rada u režimima vazduh-more/zemlja i vazduh-vazduh, zbog čega pilot i operater sistema gube trenutnu svest o taktičkoj situaciji istovremeno na kopnenom i vazdušnom sektoru pozorišta operacija; AFAR i PFAR imaju ovu mogućnost.

Otprilike ista lista taktičko-tehničkih nedostataka danas je prisutna u „prtljagu“ naših borbenih MiG-29SMT i MiG-29M2, čiji broj u jedinicama jedva prelazi 50-60 jedinica. Njihovi ugrađeni radarski sistemi "Topaz" i "Žuk-ME" imaju jedinu prednost - povećanu snagu impulsa, zbog čega je domet detekcije ciljeva sa EPR od 3 m2 povećan sa 70 na 115 km, što je odličan porast za konvencionalni SAR; ali to je krajnje nedovoljno za borbu na daljinu sa evropskim i američkim F-16C opremljenim SABR radarom.

Višenamjenski vazdušni radar sa proreznim antenskim nizom (SAR) AN/APG-68(V)9. Ova stanica je opremljena većinom lovaca generacije 4+ F-16C Block 52+, koji su u službi ratnog vazduhoplovstva zapadne i istočne Evrope, kao i Bliskog istoka. U režimu zračne borbe na daljinu, parametri AN/APG-68(V)9 su 10-15% veći od karakteristika N019MP "Topaz" našeg najčešćeg MiG-29S LFI: brojka nije takva značajno, s obzirom na prisustvo naših borbenih raketa srednjeg dometa R-77. Istovremeno, što se tiče misija vazduh-zemlja, F-16C Block 52+ je za glavu iznad našeg najvećeg lovačkog bogatstva lake frontalne avijacije: Topazi su lišeni režima rada „zemlja“, dok je AN/APG-68 (V)9 prilagođen za mapiranje terena

Preostala vozila modifikacije MiG-29S, u broju od nešto više od 100 jedinica, imaju još zastarjeliju "punjenje", izgrađenu oko sistema upravljanja oružjem SUV-29S sa integrisanim radarskim nišanskim sistemom RLPK-29M. Ovaj kompleks predstavlja ranija verzija radara N019M Topaz, koji nema hardversku podršku za rad na kopnenim ciljevima, a ima i standardni energetski potencijal koji mu omogućava otkrivanje ciljeva s EPR od 3m2 na udaljenosti od 70 km. i "hvatanje" samo 2 vazdušna cilja. Sistem upravljanja oružjem SUV-29S prilagođen je za upotrebu vazdušnih borbenih raketa R-77, ali zbog niskih mogućnosti radara N019M, MiG-29S se može suprotstaviti samo onim „blokovima“ F-16C koji nemaju prošao program modernizacije i nosio na sebi “stari slot radar AN/APG-66 sa dometom otkrivanja ciljeva tipa lovca od oko 60-65 km. Čak će i modifikacija F-16C/D Block 52+, koju ima poljsko ratno zrakoplovstvo, najvjerovatnije biti preteška za zastarjeli N019M RLPK lovca MiG-29S, pogotovo što su Poljaci odavno nabavili modifikaciju aviona AMRAAM jurišna raketa sa dometom AIM-120C povećana na 120 km -7, a samo Poljska ima 48 takvih F-16C.

Zaključak je sljedeći: situacija sa savršenstvom avionike lakih frontovskih lovaca Vazdušno-kosmičkih snaga Rusije MiG-29S, a donekle i MiG-29SMT/M2, zaista je kritična. Uz sav savršenstvo konstrukcije i elektrane, koji omogućavaju pobjedu u bliskoj zračnoj borbi protiv bilo kojeg zapadnog lovca četvrte, pa čak i pete generacije, naši proizvodni MiG-ovi su apsolutno bespomoćni od bilo koje druge prijetnje u modernom mrežno-centričnom teatru. operacija. Neki bi mogli tvrditi da se ova situacija može u potpunosti ispraviti takvim mašinama kao što su Su-27SM, Su-30SM, a također i Su-35S, ali takvo mišljenje nije sasvim objektivno. Teški taktički lovci, a posebno Su-35S, više su dizajnirani da stvore moćnu liniju protivvazdušne odbrane i steknu nadmoć u vazduhu na udaljenim prilazima vazdušnim granicama države, kao i da prate AWACS avione, vazdušna komandna mesta i vojsku. transportne letelice od neprijateljskih lovaca 4. i 5. generacije. Oni takođe mogu uspešno da izvode protivbrodske i antiradarske misije velikog dometa koristeći rakete Kh-31AD i Kh-58USHKE. Nemamo toliko ovih mašina u našem arsenalu da bi bilo moguće zatvoriti sve tehnološke „praznine“ uočene u sektoru lakog frontnog vazduhoplovstva, a posebno sa sadašnjim tempom proizvodnje T-50 PAK -FA.

Problem se može riješiti ponovnim opremanjem svih vazdušno-desantnih snaga MiG-29 u službi naprednim vazdušnim radarima koje je razvio Fazatron-NIIR dd, kao i njegova podružnica, Koncern radioelektronskih tehnologija. Među glavnim konkurentima su višekanalni radari Zhuk-AE i Zhuk-AME; Ovi proizvodi utjelovljuju najnaprednija dostignuća ruske odbrambene industrije u oblasti AFAR-a, pa su stoga već ispred svega što se koristi u stanicama N011M "Bars" i N035 "Irbis-E" Su-30SM i Višenamjenski lovci Su-35S, sa izuzetkom dometa.

Procedura objedinjavanja novih radara sa upravljačkim sistemom modernijih MiG-29SMT i MiG-29M2 odvijaće se po pojednostavljenoj šemi, budući da su ovi avioni prvobitno razvijeni korišćenjem multipleks magistrale podataka standarda MIL-STD-1553B; Isti autobus sa otvorenom arhitekturom čini osnovu taktičkog sistema upravljanja oružjem lovca MiG-35. Što se tiče starijih MiG-29S, biće potrebno potpuna zamjena elektronsko „jezgro“ upravljanja lovcem, izgrađeno oko starog kompjutera Ts101M, koji nije dizajniran da radi u sprezi sa digitalnim interfejsima sledeće generacije Žukova. Postoji realna šansa da se radikalno modernizuje i „stavi na krilo“ nekoliko stotina operativnih i „zaustavljenih“ MiG-29A/S, čime će se u potpunosti eliminisati tehnički jaz čitave flote lake prednje avijacije od stranih lovaca. “4++” generacija. Koje su karakteristike i prednosti perspektivnih radara Zhuk-AE i Zhuk-AME?

Prvi, "Zhuk-AE" (FGA-29), razvija se od 2006. godine na osnovu razvoja dobijenih od strane "Phazatrona" tokom projektovanja ne baš uspešnog ranog prototipa "Zhuk-AME" (FGA-01), koji ima nedovoljno veliku masu od 520 kg. Novi proizvod naširoko koristi kompaktna i lagana monolitna integrirana kola (MIC), koja se danas mogu naći u svakom modernom digitalnom uređaju. Prečnik otvora Zhuk-AE AFAR smanjen je na 500 mm (ukupni prečnik - oko 575 m), u poređenju sa 700 mm FGA-01; ovo je urađeno kako bi se što bolje uskladio unutrašnji prečnik radio-transparentnog oklopa eksperimentalne ploče „154“ (MiG-29M2), na kojoj je testirana nova stanica. Platno FGA-29 predstavlja 680 primopredajnih modula sa snagom od 5 W svaki, što je sasvim dovoljno za postizanje rezolucije od 50 cm na dometu do 20 km i 3 m na dometu od 30 km u sintetičkom otvoru način rada. Pulsna snaga stanice je 34 kW, što omogućava otkrivanje ciljeva sa EPR od 3 m2 na udaljenosti do 148 km u prednjoj hemisferi i do 60 km u zadnjoj hemisferi (poslije). „Žuk-AE“ prati 30 vazdušnih ciljeva na prevoju i istovremeno hvata 6; u režimu bliske zračne borbe može se koristiti tzv. “Rotary” način rada, koji radi u sinhronizaciji sa sistemom označavanja ciljeva pilota ili operatera sistema na kacigi.

Eksperimentalni radar "Žuk-AE" (FGA-29) na prototipu perspektivnog lakog višenamjenskog lovca MiG-35

Hvala za individualno upravljanje radne frekvencije pojedinačnih PPM-ova (ili njihovih grupa), kao i osjetljiviji i otporniji na buku pretvarač elektromagnetnih valova reflektiranih od cilja, Zhuk-AE ima vrlo značajnu prednost u odnosu na ostale radare u zraku - blago smanjenje dometa detekcije zračnih objekata na pozadini zemljine površine, iznosi svega 8-11%, za radare sa PFAR-om ova brojka iznosi oko 15-18%, što je dokazano testovima radara Irbis-E, koji radi u širokom polju pogled: CC sa EPR od 3m2 je detektovan na udaljenosti od 200 km (u pozadini slobodan prostor), i 170 km (na pozadini zemljine površine). Čak i ovdje možemo vidjeti primjetnu prednost radara sa AFAR-om.

Visoke karakteristike Zhuk-AE također se primjećuju pri radu u režimu zrak-more/zemlja: grupa teških oklopnih vozila ili artiljerijska baterija samohodnih topova može se otkriti na dometu od 30-35 km, a površinski brod klase korvete - 150 km i "razarač" - više od 200 km. Režim zrak-površina ima nekoliko desetina podmoda, uključujući: sintetički otvor, mogućnost „zamrzavanja“ karte terena sa svim otkrivenim površinskim objektima, detekciju i praćenje pokretnih jedinica (GMTI), mjerenje brzine nosača u skladu sa brzina pomeranja stacionarnih objekata u koordinatnom sistemu lovaca, praćenje terena transzvučnim brzinama, korišćenih u zadacima „probijanja“ protivvazdušne odbrane neprijatelja. Sektor radarskog posmatranja je standardan za fiksne AFAR otvore i iznosi 120 stepeni u ravnima azimuta i elevacije, što je nedostatak mobilnih AFAR stanica, na primjer, „Captor-E“, ali težina radara je samo 200 kg, koji je idealan za modernizaciju lakih MiG-29S/SMT/M2. Ukupne mogućnosti Zhuk-AE su između američkih radara AN/APG-80 i AN/APG-79, koji su opremljeni F-16C Block 60 i F/A-18E/F „Super Hornet“. Modernizacija postojećih MiG-29S/SMT sa radarima Žuk-AE, kao i naprednijim optičko-elektronskim sistemima OLS-UEM i savremenim informativno polje Kokpit će omogućiti da se značajno nadmaši poljski F-16C Block 52+ i njemački Typhoons opremljeni zastarjelim radarima sa prorezom antenskog niza. Istovremeno, bit će značajan jaz od Tajfuna sa radarom Captor-E, kao i od F-35A. MiG-ovima će biti potreban još moćniji radar na brodu sa aktivnom faznom antenom - Zhuk-AME.

Ova stanica je prvi put predstavljena na izložbi vazduhoplovstva “Airshow China-2016” u Zhuhaiju u Kini 2016. godine. Zhuk-AME moduli odašiljača-prijemnika proizvedeni su korištenjem potpuno nove tehnologije, bazirane na trodimenzionalnim ultra-visokofrekventnim provodnicima generiranim u LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic) procesu. Rađanje super-jake kristalne strukture provodnika nastaje kao rezultat pečenja višekomponentne mješavine specijalnog stakla, keramike, kao i specijalnih provodničkih pasta na bazi zlata, srebra ili platine, koje se ovoj mješavini dodaju u određenim proporcije. Ovi PPM-ovi imaju mnoge prednosti u odnosu na standardne elemente galij-arsenida koji se koriste u većini poznatih radara sa AFAR-om (japanski J-APG-1, “Captor-E” itd.), a posebno:

- odlična mehanička stabilnost postignuta niskim koeficijentom toplinskog širenja i visokom elastičnošću širok raspon radne temperature, ove kvalitete su osnova za dugi vijek trajanja PPM-a;

Stabilna električna provodljivost u svim frekventnim talasnim opsezima, do milimetarskog Ka-opsega, zbog čega postoji veća stabilnost rada APAA u nekoliko režima odjednom, uključujući i elektronsko ratovanje;

Gustoća keramičke podloge PPM-a proizvedenih korištenjem LTCC tehnologije osigurava nepropusnost elemenata provodnika od negativnih utjecaja spoljašnje okruženje, drugim riječima, "Zhuk-AME" može nastaviti raditi čak i ako je radio-transparentni nosni konus radara oštećen;

Veća toplotna provodljivost LTCC keramičke podloge, u poređenju sa organskim analogama (4 W/mk prema 0,1-0,5 W/mk, respektivno), omogućava efikasnije hlađenje zona najviših temperatura PPM-a, posebno kada se koristi metalna toplota sudoperi;

Proces kreiranja takvog MRP-a nije potreban visoke temperature pečenja, dovoljno je samo 850-900ºS.

U slučaju LTCC tehnologije, niskotemperaturna kopečena keramika je niskoprofilna dielektrična podloga za provodnike emitera/prijemnika rendgenskih valova od platine, zlata ili srebra. Značajno je otporniji na toplinu od konvencionalnog štampane ploče od organskih spojeva i omogućava vam rad s povećanim energetskim potencijalom: moduli za prijem i odašiljanje Zhuk-AME AFAR mogu imati snagu od oko 6-8 W. To je dovelo do činjenice da je obećavajući radar Zhuk povećao domet detekcije cilja s EPR od 3 m2 na otprilike 220-260 km, što je uporedivo sa stanicom Captor-E. Prema izjavama "fazotronista", Zhuk-AME je dizajniran i za ugradnju na lovce generacije "4++" MiG-35 i na MiG-29S/SMT. Antenski modul, zajedno sa platnom i kablovima, ima masu od oko 100 kg, što je brojka bez presedana među zapadnim lovcima. Platno stanice je predstavljeno sa 960 PPM.

Demonstrator radara "Captor-E"

Visokoenergetski režimi rada Zhuk-AME-a visoke rezolucije omogućavaju preciznu klasifikaciju morskih, kopnenih i zračnih objekata prema njihovom obliku i radarskom potpisu zbog poređenja sa učitanom referentnom bazom podataka od stotina ili čak hiljada jedinica. Štaviše, identifikacija mete se može izvršiti i sa male udaljenosti kada SAR režim ima rezoluciju od 50 cm, ili u slučaju kada cilj emituje radio. Zatim se koristi baza podataka frekvencijskih obrazaca brojnih neprijateljskih radarskih sistema, koja se može integrirati u ažurirani softver moderniziranog MiG-29. Zhuk također može djelovati u LPI modu, da zakomplikuje rad neprijateljskih sistema za elektronsko ratovanje, ili u pasivnom režimu - za tajni izlazak i napad na neprijateljske mete koje emituju radio, što može uključivati ​​zemaljski nadzor ili multifunkcionalne radare protivavionskih zrakoplova. raketni sistemi, RTR stanice i elektronsko ratovanje u vazduhu.

Nastavlja se…

Ctrl Enter

Primećeno osh Y bku Odaberite tekst i kliknite Ctrl+Enter

Potpukovnik inženjer M. Mikhov

Mjere daljnjeg povećanja borbene moći američkog ratnog zrakoplovstva uključuju stvaranje ne samo novih, naprednijih aviona, već i različite opreme čijom bi se upotrebom proširile njihove borbene sposobnosti. Posebno, komanda američkog ratnog vazduhoplovstva veliku pažnju poklanja razvoju multifunkcionalnih avionskih radarskih stanica koje bi omogućile otkrivanje vazdušnih, zemaljskih i površinskih ciljeva (nekoliko istovremeno) i određivanje njihovih koordinata, kontrolu nad vozilom. naoružanja, procjenu terena u interesu osiguranja bezbjednosti letenja na malim visinama.

Američki stručnjaci smatraju da uzastopno ili istovremeno obavljanje nekoliko funkcija radarom u velikoj mjeri ovisi o brzini i potpunosti snimanja prostora, odnosno o tome koliko će se brzo radarski snop kretati u datom sektoru i promijeniti svoj oblik (usmjereni obrazac ). Napominje se da je za pretraživanje i praćenje vazdušnih ciljeva potreban oštar uzorak zračenja, skeniranje unutar cijele prednje hemisfere, a za posmatranje zemljine površine, ravan obrazac (kosekantni kvadrat u elevaciji) skeniranje po azimutu u donjem dijelu potrebna je prednja hemisfera. Da bi se efikasno podržao let na malim visinama, potrebno je brzo skenirati radarski snop iu vertikalnoj iu horizontalnoj ravnini.

Postojeći antenski sistemi koji koriste parabolični reflektori visokofrekventni signali ne dozvoljavaju jednom radaru da obavlja nekoliko funkcija. Takve antene, prema američkim stručnjacima, nemaju širinu vidnog polja potrebnu za multifunkcionalni radar, imaju nedovoljnu brzinu skeniranja snopa, velike su težine i zapremine i niske pouzdanosti, odnosno nisu prikladne za radari dizajnirani za istovremeni rad na više ciljeva i ispunjenje razne funkcije. Stoga su, na primjer, na avionu FB-111 ugrađena dva radara i tri antene kako bi se osiguralo ispunjenje svih njegovih borbenih zadataka.

S tim u vezi, u Sjedinjenim Državama, već početkom 60-ih, započeli su radovi na stvaranju fundamentalno novih antena za avionske multifunkcionalne radare. Ove antene su fazne antenske nizove (PAA). Strana štampa napominje da je glavna prednost faznih nizova u odnosu na konvencionalnu reflektujuću (ogledalu) antenu elektronska kontrola snopa, koja se obezbeđuje promenom faze emitovanog signala svakog od elementarnih emitera prema određenom zakonu. Niz može sadržavati od nekoliko stotina do nekoliko hiljada takvih emitera. Vrijeme koje je potrebno zraku da se kreće između dva ekstremna položaja ne prelazi nekoliko mikrosekundi, a moguće je brze promjene oblici zračenja. Bitna karakteristika rada faznog niza je potreba da se u radarski set uključi elektronski kompjuter koji može brzo kontrolisati sve emitere niza istovremeno. Fazni niz pruža šire vidno polje od konvencionalne antene, a zahvaljujući svom fiksnom dizajnu, pogodan je za postavljanje ispod radara u avionu. Također su eliminirani teški i glomazni elektromehanički ili hidraulički upravljački uređaji i povećana je izdržljivost radara, budući da on obavlja svoje funkcije čak i ako pokvari značajan broj elementarnih emitera.

Američki stručnjaci smatraju da je stvaranje takozvanih „konformiranih nizova“, čiji će elementi biti smješteni duž složene konveksne površine različitih dijelova kože aviona, jedan od obećavajućih pravaca u razvoju faznih nizova. Ovo može povećati područje gledanja i osloboditi značajnu korisnu zapreminu u nosu aviona za postavljanje druge radio-elektronske opreme ili oružja.

Strani stručnjaci smatraju najperspektivnijim, uprkos složenosti električnih kola, takozvane „aktivne“ fazne nizove, u kojima su elementarni emiteri nezavisni primopredajnici. Ovakvi fazni nizovi omogućavaju realizaciju energetskih mogućnosti visokofrekventnih generatora sa visokom efikasnošću i značajno povećavaju pouzdanost rada radara. Značajna prepreka stvaranju ovakvih radara je trenutni nedostatak dovoljno štedljivih, laganih i snažnih solid-state visokofrekventnih generatora ili pojačala. Stoga se u SAD-u razvijaju pasivne antene (reflektivne ili prolazne) kao srednje verzije faznih nizova, u kojima se postavlja niz visokofrekventnih faznih pomerača, ozračenih širokim snopom iz jednog izvora snažnog visokog -frekvencijski signal, koristi se za formiranje potrebnih obrazaca zračenja.

U zavisnosti od načina snabdevanja visokofrekventnim signalima, postoje dve vrste pasivnih prolaznih faznih nizova: sa otvorenim talasovodnim sistemom, kada je niz ozračen jednim širokim snopom iz slabo usmerenog izvora, i sa zatvorenim, kada se prenošeni visokofrekventni signal dovodi do elementarnih faznih pomerača niza koristeći ekstenzivni sistem talasovoda.

Jedna od opcija za pasivni prolazni fazni niz sa zatvorenim sistemom talasovoda je talasovodni slot niz, u kojem su elementi za zračenje prorezi u zidovima talasovoda. Faza visokofrekventnog signala u takvom nizu se ne kontroliše u posebnom elementu, već u grupi elemenata korišćenjem grupnog faznog pomerača u odgovarajućem delu talasovoda. U ovom slučaju, mogućnosti električna kontrola Uzorak zračenja faznog niza u ravnini koja prolazi duž segmenta talasovoda naglo se smanjuje, a u vezi s tim postoji potreba za korištenjem mehaničkog skeniranja snopa.

Jedan od glavnih dijelova modularne ćelije faznog niza je visokofrekventni fazni pomak. Tipično, fazni pomerači se izrađuju pomoću ferita ili reaktivnih dioda, i, uprkos značajnim gubicima umetanja i maloj dozvoljenoj disipaciji snage, prednost se daje potonjima zbog njihove male težine, lakoće upravljanja i velika brzina prebacivanje

Rice. 1. Blok šema radarskog modula MERA: 1 - antena; 2 - antenski prekidač; 3 - množitelj frekvencije; 4 - prebacivanje signala sa prijema na prijenos; 5 - mikser; 6 - impulsno pojačalo; 7 - pulsni signal modulacija; 8 - pojačalo srednje frekvencije; 9 - fazni pomerač prijemnog puta, 10 - logički upravljački krug; 11 - fazni pomerač predajnog puta; 12 - uređaj za pomeranje faze; 13 - pojačalo snage; 14 - kontrolni signali sa računara

Slika 2. MERA radarski modul. a - lokacija glavnih elemenata u gornjem i donjem dijelu modula; b - izgled sklopljenog modula

Fazni pomerači se obično kontrolišu pomoću signala koji dolaze sa digitalnog kompjutera. Strana štampa napominje da ako signali imaju mali broj bitova, onda se broj fiksnih faznih vrednosti visokofrekventnog signala smanjuje i kada se instalira radarski snop, Nastaju greške kvantizacije, a povećanje dubine bita kontrolnih signala dovodi do komplikacije dizajna faznih pomerača i povećanja njihove težine. Američki stručnjaci sproveli su eksperimente za procjenu ovih grešaka uzimajući u obzir pad snage zračenja u traženom smjeru pri maksimalnoj grešci kvantizacije i dobili sljedeće rezultate: kod jednobitnog kontrolnog signala (fazno podešavanje na 180°) ovaj pad je 4 dB (60 posto), a sa dvobitnim kontrolnim signalom (postavka faze na 90°) - samo 0,9 dB (20 posto). Iz ovoga se zaključilo da je za većinu avionskih radara kontrola dvobitnog signala optimalna. Smatra se da je greška kvantizacije u potpunosti kompenzirana zbog velike brzine kretanja zraka i dalje obrade primljenog signala.

Kao rezultat rada obavljenog u SAD u drugoj polovini 60-ih, Texas Instruments, Maxson Electronics, Hughes Aircraft, Raytheon i neki drugi razvili su niz prototipova radara sa aktivnim i pasivnim faznim nizovima i elektronsko upravljanje greda. U nastavku je dat kratak opis nekih od njih.

Radar MERA (molekularna elektronika za radarske aplikacije), koju su kreirali stručnjaci iz Texas Instruments-a, jedna je od prvih stanica s aktivnom faznom nizom. Ovaj radar je prvi put prikazan 1968. Njegov antenski niz sastoji se od 604 solid-state modula koji rade u opsegu talasnih dužina od 3 cm. Blok dijagram jednog takvog modula je prikazan na Sl. 1 Prilikom odašiljanja koriste se signali frekvencije od 2250 MHz za pobuđivanje modula, a kod prijema reflektiranih signala koriste se lokalni oscilatori koji rade na frekvenciji od 2125 MHz. Izgled, izgled i dimenzije modula prikazani su na Sl. 2 (numerički simboli odgovaraju simbolima na slici 1). Elementi modula na području fazne rešetke postavljeni su prema empirijskoj poziciji: dva ili tri modula po površini koja je jednaka kvadratu talasne dužine radara. Da bi se postigla impulsna snaga ugrađenog radara (namijenjenog za istraživanje zemljine površine) jednaka 60 kW, planirano je korištenje modula snage zračenja od 100 W. Međutim, tehničke mogućnosti proizvodnje čvrstih pojačala takve snage u datim dimenzijama se pokazalo nerealnim, a nastali energetski deficit nadoknađen je korištenjem kola za kompresiju impulsa. Izvještava se da je prosječno procijenjeno vrijeme rada radara po kvaru nekoliko stotina sati.

Razvojno iskustvo, dijagrami i neka dizajnerska rješenja eksperimentalnog radara MERA korišteni su za stvaranje prototipa radara RASSR (Reliable Advanced Solid State Radar) ranih 70-ih. Stručnjaci kompanije vjerovali su da bi ovaj radar mogao biti instaliran na obećavajućim taktičkim aviona 70- x god. Njegov fazni niz se sastojao od 1648 primopredajnih modula, sličnih principu konstrukcije kao i MERA radarski moduli.

Kompanija Maxson Electronics, koju je naručila Zapovjedništvo mornaričke avijacije SAD-a, razvila je prototip radara dometa 1 cm sa reflektirajućim faznim nizom. Ovaj radar je postavljen na avion A-6 1969. godine radi testiranja u letu. Fazni niz prečnika 72 cm sastojao se od 1500 elemenata sa visokofrekventnim faznim pomeračima koji koriste reaktivne diode. Dimenzije svakog elementa su 98x10x10 mm. Signal do rešetke je bio dostavljen iz napajanja sa četiri roga. Niz faznih pomerača kontrolisan je pomoću signala koji su dolazili sa laganog, malog ugrađenog računara težine 2,3 kg, što je osiguralo instalaciju zraka u roku od 250 μs. Radar se napajao iz posebnog izvora napajanja težine 2,7 kg. Potrošnja energije stanice je 700 W.

Prema pisanju strane štampe, stručnjaci ove kompanije, na osnovu gore navedenog prototipa, razvili su projekat poboljšanog radara sa faznim nizom prečnika 144 cm, koji se sastoji od 6000 elemenata. Procijenjena težina takve rešetke je 77 kg, a cijena je 150 hiljada dolara. Fazni pomerači niza mogu izdržati snagu zračenja veću od 2 W, pa američki stručnjaci smatraju da bi takav radar mogao imati pulsnu snagu od 1,5 MW, a to je sasvim dovoljno za zrakoplovne stanice bilo koje klase. Za takav radar trebalo je koristiti modificirani kompjuter, koji osigurava instalaciju snopa za 1,5 μs.

Za obećavajuće lovce-presretače američke mornarice 1969. godine, Hughes Aircraft je razvio radar ESIRA (Electronically Scanned Interceptor Radar Antenna). Njegov pasivni reflektivni fazni niz prečnika oko 150 cm sastoji se od 2400 elemenata i napajanja sa četiri roga.

Fig.3.. Izgled AN/APO-140 radar

Rice. 4. Vazdušni radar sa faznom rešetkom punog protoka sa prorezima instaliranom u nosu aviona F-I4

Rice. 5. Glavni blokovi i fazni niz nadzornog navigacionog radara RDR-1400

Po nalogu komande američkog ratnog zrakoplovstva, američka kompanija Raytheon razvila je radar AN/APQ-140, koji je bio namijenjen za ugradnju na supersonični strateški bombarder B-1 koji je kreirao Boeing. Prototip ovog radara sa reflektivnim faznim nizom prečnika oko 70 cm, koji se sastoji od 3800 elemenata (sl. 3), testiran je u letovima na specijalnom avionu. Međutim, iz više razloga, prijem ovog radara u službu je odgođen, a u prvim fazama serijske proizvodnje aviona B-1 planira se ugradnja ne samo jednog multifunkcionalnog radara, već i kompleta stanica, koji je poboljšana verzija radarskog seta aviona FB-111.

Strana štampa piše da intenzivni rad na stvaranju avionskih radara sa faznim rešetkama, koji se u Sjedinjenim Državama izvodi od druge polovine 60-ih, nije dao očekivane rezultate. Zbog tehničkih poteškoća sa kojima se susreću tokom realizacije projekata i nedovoljno visoke pouzdanosti elemenata fazne rešetke u čvrstom stanju, savremeni američki borbeni avioni još uvijek nemaju ugrađene radare s potpunom elektronskom kontrolom snopa. Osim toga, visoka cijena radova imala je značajan uticaj na implementaciju programa.

Prema izvještajima strane štampe, u Sjedinjenim Državama, pri stvaranju multifunkcionalnih radara, koristi se verzija srednjeg dizajna faznog niza, koji je valovod rešetka za utor sa zatvorenim fider sistemom i napaja se zajedničkim generatorom visoke frekvencije. Kao što je ranije rečeno, ograničena elektronska kontrola dijagrama zračenja u takvoj anteni mora biti kombinovana sa mehaničkim skeniranjem njenog niza. Međutim, uprkos tome, oni imaju prednosti u odnosu na konvencionalne antene. Posebno se napominje da pažljivo faziranje emitera značajno smanjuje nivo bočnih režnjeva, a odsustvo dovoda okrenutog prema naprijed ili kontrareflektora omogućava, s obzirom na dimenzije radare, povećanje promjera radara. antene i njenih maksimalnih ugaonih odstupanja, a samim tim i sužavanja dijagrama zračenja i povećanja područja gledanja. Osim toga, približavanje centra gravitacije antenskog sistema njegovim ovjesnim jedinicama omogućava značajno pojednostavljenje njihovog dizajna i povećanje brzine kretanja antene.

SAD su već razvile nekoliko tipova radara sa proreznim antenskim nizovima. Na primjer, višenamjenski borbeni avioni F-14 Tomcat opremljeni su radarskim sistemima za kontrolu oružja AN/AWG-9 koje je kreirao Hughes Aircraft (slika 4). Izvještava se da kombinacija elektronskog i brzog mehaničkog skeniranja zraka u ovom radaru omogućava istovremeno praćenje nekoliko zračnih ciljeva. Na osnovu ove stanice kompanija je razvila seriju Atlas radara, koji se planiraju ugraditi na perspektivne taktičke avione. Antenu sličnog tipa (u obliku proreznog talasovodnog niza) United Aircraft je koristio u radaru Mercury, za koju se očekuje da će se koristiti na perspektivnom lovcu američkog ratnog zrakoplovstva. Merkurova radarska antena, čiji je prototip kompanija demonstrirala krajem 1974. godine, sastoji se od 30 horizontalnih sekcija talasovoda sa proreznim emiterima smeštenim u uskim zidovima talasovoda. Njegov dizajn omogućava mehaničko skeniranje u azimutu unutar ±70° i elektronsko skeniranje do 50° u elevaciji.

Američka štampa napominje da će zbog svojih prednosti i relativno jednostavnog dizajna, prorezni talasovodni antenski nizovi naći primenu ne samo u multifunkcionalnim, već i u jednostavnijim avionskim radarima. Konkretno, kompanija Bendix razvila je nadzorni navigacijski radar RDR-1400 (slika 5), ​​u kojem antenski niz omogućava samo formiranje snopa, a vidljivost u obje ugaone koordinate (azimut i elevacija) se ostvaruje zahvaljujući njegovoj mehaničkoj rotaciji. . RDR-1400 ima uski uzorak zračenja i dizajniran je za otkrivanje malih površinskih ciljeva. Planirano je da se instalira na patrolne i spasilačke avione i helikoptere.

Mnogi strani stručnjaci smatraju da će u narednim godinama najvjerovatniji tip antene za avionske multifunkcionalne radare biti prorezani valovodni niz s djelomičnim mehaničkim skeniranjem, a usvajanje radara s potpuno elektroničkom kontrolom snopa treba očekivati ​​tek početkom 80-ih.

Aktivna fazna antena (AFAR) - fazni antenski niz u kojem se smjer zračenja i (ili) oblik dijagrama zračenja reguliraju promjenom amplitudno-fazne raspodjele struja ili pobudnih polja na aktivnim zračećim elementima.

Aktivna fazna antenska niza strukturno je sastavljena od modula koji kombinuju zračeći element (ili grupu zračećih elemenata) i aktivne uređaje (pojačala, generatore ili pretvarače). U najjednostavnijem slučaju, ovi uređaji mogu pojačati signal koji zračeći element prenosi ili prima, kao i pretvarati frekvenciju signala, generirati (oblikovati) signal, pretvarati signal iz analognog u digitalni oblik i (ili) iz digitalnog u analogni. . Za zajednički koordiniran rad, svi APAA moduli moraju biti kombinovani pomoću kola za distribuciju pobudnog signala (u režimu prijema, pomoću kola za prikupljanje signala u prijemni uređaj), ili rad modula mora biti sinhronizovan iz jednog izvora .

Za razliku od AFAR-a, pasivni fazni niz ne sadrži aktivne uređaje. Na primjer, u sistemu za odašiljanje opremljen pasivnom faznom nizom, radio signal se generiše i pojačava do potrebne snage u jednom radio predajniku za cijeli sistem, nakon čega se distribuira (i snaga radio signala se dijeli) između zračeći elementi. Naprotiv, APAA za odašiljanje nema niti jedno snažno izlazno pojačalo: manje moćna pojačala nalaze se u svakom od njegovih modula.

Poređenje sa pasivnim nizom[uredi | uredi wiki tekst]

U tipičnom pasivnom nizu, jedan predajnik snage nekoliko kilovata napaja nekoliko stotina elemenata, od kojih svaki emituje samo desetine vati snage. Moderno mikrotalasno tranzistorsko pojačalo može, međutim, proizvesti i desetine vati, au aktivnom faziranom radaru nekoliko stotina modula, svaki sa desetinama vati snage, stvara ukupno nekoliko kilovata snažnog radarskog glavnog snopa.

Iako je rezultat identičan, aktivni nizovi su mnogo pouzdaniji, jer iako kvar jednog primopredajnog elementa niza iskrivljuje dijagram zračenja antene, što donekle degradira karakteristike lokatora, sveukupno on ostaje u funkciji. Do katastrofalnog kvara lampe odašiljača, što je problem kod konvencionalnih radara, jednostavno ne može doći. Dodatna prednost - ušteda na težini bez velike lampe velike snage, pripadajući sistem hlađenja i veliko napajanje visokog napona.

Još jedna karakteristika koja se može koristiti samo u aktivnim nizovima je mogućnost kontrole pojačanja pojedinačnih modula za prijenos/prijem. Ako se to može učiniti, raspon uglova kroz koje se snop može skretati uvelike se povećava, a time se mogu zaobići mnoga ograničenja geometrije niza koja imaju konvencionalne fazne nizove. Takve rešetke se nazivaju rešetkama za super uvećanje. Iz objavljene literature nije jasno da li postojeća ili planirana antenska mreža koristi ovu tehniku.

Nedostaci[uredi | uredi wiki tekst]

AESA tehnologija ima dva ključna problema:

Rasipanje snage[uredi | uredi wiki tekst]

Prvi problem je disipacija snage. Zbog nedostataka mikrovalne pećnice tranzistorska pojačala(monolitna mikrovalna pećnica integralno kolo, MMIC (engleski) ruski), efikasnost predajnika modula je obično manja od 45%. Kao rezultat, APAR generiše veliku količinu toplote, koja se mora raspršiti da bi se sprečilo topljenje čipova predajnika - pouzdanost GaAs MMIC čipova se poboljšava na niskim temperaturama. Radna temperatura. Tradicionalno vazdušno hlađenje, koje se koristi u konvencionalnim računarima i avionici, slabo je pogodno za velike gustine pakovanja AESA elemenata, usled čega se savremeni AESA elementi hlade tečnošću (američki projekti koriste polialfaolefinsku (PAO) rashladnu tečnost, sličnu sintetičkoj hidrauličnoj tečnosti) . Tipično sistem fluida Hlađenje koristi pumpe koje uvode rashladnu tečnost kroz kanale u anteni, a zatim je odvode u izmjenjivač topline - to može biti ili hladnjak zraka (radijator) ili izmjenjivač topline u spremniku za gorivo - s drugom tekućinom koja hladi petlju za izmjenu topline do smanjiti zagrijavanje sadržaja rezervoara za gorivo.

U poređenju sa konvencionalnim borbenim radarom sa vazdušnim hlađenjem, AESA radar je pouzdaniji, ali troši više energije i zahteva više hlađenja. Ali AESA može pružiti mnogo veću snagu odašiljanja, što je neophodno za veći domet detekcije cilja (povećavanje snage odašiljanja, međutim, ima nedostatak povećanja otiska preko kojeg neprijateljsko radio-izviđanje ili RWR može otkriti radar).

Cijena

Drugi problem su troškovi masovne proizvodnje modula. Za borbeni radar, koji obično zahtijeva 1000 do 1800 modula, cijena AESA-e postaje previsoka ako modul košta više od sto dolara svaki. Rani moduli koštaju oko 2.000 dolara, što nije dozvoljavalo masovnu upotrebu AESA-e. Međutim, cijena takvih modula i MMIC čipova se stalno smanjuje, jer se cijena njihovog razvoja i proizvodnje stalno smanjuje.

Uprkos svojim nedostacima, aktivne fazne nizove su superiorne u odnosu na konvencionalne radarske antene u gotovo svakom pogledu, pružajući superiornu sposobnost praćenja i pouzdanost, iako uz određeno povećanje složenosti i moguće cijene.

Sedam pitanja i odgovora o radu radara u vazduhu

Radar sa AFAR-om (Zhuk-AE) Izvor: Aviapanorama

Današnja avijacija je nezamisliva bez radara. Vazdušna radarska stanica (ARS) je jedna od najpopularnijih važnih elemenata radioelektronska oprema savremenog aviona. Prema riječima stručnjaka, u bliskoj budućnosti radari će ostati glavno sredstvo otkrivanja, praćenja ciljeva i usmjeravanja vođenog oružja na njih.

Pokušat ćemo odgovoriti na najčešća pitanja o radu radara na brodu i ispričati kako su nastali prvi radari i kako nas perspektivne radarske stanice mogu iznenaditi.

1. Kada su se pojavili prvi radari na brodu?

Ideja o korištenju radarske opreme na avionima došla je nekoliko godina nakon što su se pojavili prvi zemaljski radari. Kod nas je prototip prvog radara bila zemaljska stanica Redut.

Jedan od glavnih problema bio je postavljanje opreme na avion - stanica opremljena napajanjima i kablovima bila je teška oko 500 kg. Takvu opremu bilo je nemoguće ugraditi na jednosjedni lovac tog vremena, pa je odlučeno da se stanica postavi na dvosjed Pe-2.

Prva domaća vazdušna radarska stanica, nazvana Gnajs-2, puštena je u upotrebu 1942. godine. Tokom dvije godine proizvedeno je više od 230 Gneiss-2 stanica. A u pobjedničkoj 1945. godini počeo je Phazotron-NIIR, sada dio KRET-a. serijska proizvodnja avionska radarska stanica "Gnajs-5s". Domet detekcije cilja dostigao je 7 km.

U inostranstvu je prvi avionski radar "AI Mark I" - britanski - pušten u upotrebu nešto ranije, 1939. godine. Zbog velike težine, instaliran je na teške lovce presretače Bristol Beaufighter. Godine 1940. u službu je ušao novi model, AI Mark IV. Omogućavao je otkrivanje ciljeva na dometu do 5,5 km.

2. Od čega se sastoji avionski radar?

Strukturno, radar se sastoji od nekoliko uklonjivih jedinica smještenih u nosu aviona: odašiljača, antenskog sistema, prijemnika, procesora podataka, programabilnog procesora signala, daljinskih upravljača i kontrola i displeja.

Danas skoro svi radari u vazduhu imaju antenski sistem koji se sastoji od ravne antenske mreže, Cassegrain antene, pasivne ili aktivne fazne antene.

Moderni radari rade u rasponu različitih frekvencija i omogućavaju otkrivanje zračnih ciljeva pomoću EPR (efikasne površine raspršivanja) u jednom kvadratnom metru na udaljenosti od stotinak kilometara, a također pružaju pratnju za desetine ciljeva na putu.

Pored otkrivanja ciljeva, danas radari omogućavaju radio-korekciju, letove i označavanje ciljeva za upotrebu vođenog zračnog oružja, mapiraju zemljinu površinu s rezolucijom do jednog metra, a rješavaju i pomoćne zadatke: praćenje terena, mjerenje vlastitu brzinu, visinu, ugao zanošenja i drugo.

3. Kako radi vazdušni radar?

Danas moderni borbeni avioni koriste pulsno-doplerove radare. Sam naziv opisuje princip rada takve radarske stanice.

Radarska stanica ne radi neprekidno, već u periodičnim udarima - impulsima. U današnjim lokatorima, slanje pulsa traje samo nekoliko milionitih delova sekunde, a pauze između impulsa traju nekoliko stotinki ili hiljaditih delova sekunde.

Nakon što naiđu na bilo koju prepreku na putu njihovog širenja, radio valovi se raspršuju u svim smjerovima i odbijaju od nje natrag do radarske stanice. Istovremeno, radarski predajnik se automatski isključuje i radio prijemnik počinje s radom.

Jedan od glavnih problema pulsnih radara je uklanjanje signala koji se odbija od stacionarnih objekata. Na primjer, kod radara u zraku, problem je u tome što refleksija sa zemljine površine zaklanja sve objekte koji se nalaze ispod aviona. Ova interferencija se eliminiše korišćenjem Doplerovog efekta, prema kojem se frekvencija talasa reflektovanog od objekta koji se približava povećava, a od odlazećeg objekta opada.

4. Šta znače rasponi X, K, Ka i Ku u karakteristikama radara?

Danas je raspon talasnih dužina u kojima rade vazdušne radarske stanice izuzetno širok. IN karakteristike radara Domet stanice je označen latiničnim slovima, na primjer, X, K, Ka ili Ku.

Na primjer, radar Irbis s pasivnom faznom antenom postavljenom na lovcu Su-35 radi u X-opsegu. Istovremeno, domet detekcije Irbis vazdušnih ciljeva dostiže 400 km.

X-band se široko koristi u radarima. Proteže se od 8 do 12 GHz elektromagnetnog spektra, odnosno talasne dužine od 3,75 do 2,5 cm.Zašto je nazvan tako? Postoji verzija da je tokom Drugog svjetskog rata raspon bio klasificiran i stoga je dobio naziv X-band.

Sva imena opsega sa latinično pismo K u imenu ima manje misteriozno porijeklo - od njemačke riječi kurz ("kratak"). Ovaj opseg odgovara talasnim dužinama od 1,67 do 1,13 cm engleskim riječima iznad i ispod, Ka i Ku rasponi su dobili svoja imena, odnosno "iznad" i "ispod" K-opsega.

Radari Ka-opsega su sposobni da rade na kratkim dometima i proizvode merenja ultra visoke rezolucije. Takvi radari se često koriste za kontrolu zračnog prometa na aerodromima, gdje se vrlo kratki impulsi - dugi nekoliko nanosekundi - koriste za određivanje udaljenosti do aviona.

Ka-opseg se često koristi u helikopterskim radarima. Kao što je poznato, da bi se postavila na helikopter, radarska antena mora imati male veličine. Uzimajući u obzir ovu činjenicu, kao i potrebu za prihvatljivom rezolucijom, koristi se milimetarski opseg talasnih dužina. Na primjer, opremljen je borbenim helikopterom Ka-52 Aligator radarski kompleks Samostrel koji radi u Ka-opsegu od osam milimetara. Ovaj radar koji je razvio KRET pruža Aligatoru ogromne mogućnosti.

Dakle, svaki domet ima svoje prednosti i, ovisno o uvjetima postavljanja i zadacima, radar radi u različitim frekventnim opsezima. Na primjer, postizanje visoke rezolucije u prednjem sektoru pregleda omogućava Ka-opseg, a povećanje radarskog dometa omogućava X-opseg.

5. Šta je PAR?

Očigledno, da bi primao i odašiljao signale, svakom radaru je potrebna antena. Da bi ga uklopili u avion, osmislili su posebne ravne antenske sisteme, a prijemnik i predajnik se nalaze iza antene. Da biste vidjeli različite ciljeve pomoću radara, antena se mora pomjeriti. Pošto je radarska antena prilično masivna, kreće se sporo. Istovremeno, istovremeni napad više ciljeva postaje problematičan, jer radar sa konvencionalnom antenom drži samo jednu metu u svom „vidnom polju“.

Moderna elektronika omogućila je napuštanje takvog mehaničkog skeniranja u radarima. Raspoređen je na sljedeći način: ravna (pravokutna ili okrugla) antena podijeljena je na ćelije. Svaka takva ćelija sadrži poseban uređaj - fazni pomerač, koji može mijenjati fazu pod određenim kutom elektromagnetni talas, koji pada u ćeliju. Obrađeni signali iz ćelija stižu do prijemnika. Ovako možete opisati rad fazne antenske mreže (PAR).

Tačnije, takav antenski niz sa mnogo faznih pomerača elemenata, ali sa jednim prijemnikom i jednim predajnikom naziva se pasivna fazna mreža. Inače, prvi lovac na svijetu opremljen radarom s pasivnom faznom rešetkom je naš ruski MiG-31. Opremljen je radarom Zaslon koji je razvio Istraživački institut za instrumentalno inženjerstvo nazvan po. Tikhomirov.

6. Zašto je potreban AFAR?

Aktivna fazna antena (AFAR) je sljedeći korak u razvoju pasivne antene. U takvoj anteni, svaka ćelija niza sadrži svoj primopredajnik. Njihov broj može premašiti hiljadu. Odnosno, ako se tradicionalni lokator sastoji od zasebne antene, prijemnika, predajnika, onda se u AFAR-u prijemnik sa predajnikom i antena "razbacuju" u module, od kojih svaki sadrži utor za antenu, fazni pomerač, predajnik i prijemnik.

Ranije, ako je, na primjer, predajnik otkazao, avion je postao "slijep". Ako su jedna ili dvije ćelije, čak i desetak, pogođene u AFAR-u, ostale nastavljaju s radom. To je to ključna prednost AFAR. Zahvaljujući hiljadama prijemnika i predajnika, povećava se pouzdanost i osjetljivost antene, a također postaje moguće raditi na nekoliko frekvencija odjednom.

Ali glavna stvar je da AFAR struktura omogućava radaru da rješava nekoliko problema paralelno. Na primjer, ne samo da opslužuju desetine ciljeva, već i, paralelno sa snimanjem prostora, vrlo efikasno štite od smetnji, ometaju neprijateljske radare i mapiraju površinu, dobijajući karte visoke rezolucije.

Inače, prva vazdušna radarska stanica u Rusiji sa AFAR-om stvorena je u preduzeću KRET, u korporaciji Fazotron-NIIR.

7. Koji će radar biti na lovcu pete generacije PAK FA?

Među obećavajućim razvojima KRET-a su konformni AFAR-ovi koji se mogu uklopiti u trup aviona, kao i tzv. U sljedećoj generaciji lovaca, uključujući PAK FA, on će postati kao jedan primopredajnik lokator, koji će pilotu pružati potpune informacije o tome šta se dešava oko aviona.

Radarski sistem PAK FA sastoji se od obećavajućeg X-band AFAR-a u nosnom odjeljku, dva radara pogled sa strane, kao i L-band AFAR duž preklopa.

Danas KRET radi i na stvaranju radio-fotonskog radara za PAK FA. Koncern namjerava da napravi uzorak radarske stanice budućnosti u punom obimu do 2018. godine.

Fotonske tehnologije će proširiti mogućnosti radara – smanjujući masu za više od pola, a rezoluciju povećavajući desetine puta. Takvi radari s radio-optičkim faznim antenskim nizovima sposobni su napraviti neku vrstu “ rendgenski snimak» aviona koji se nalaze na udaljenosti većoj od 500 kilometara, i pružaju im detaljnu, trodimenzionalnu sliku. Ova tehnologija vam omogućava da pogledate unutar objekta, saznate koju opremu nosi, koliko je ljudi u njemu, pa čak i vidite njihova lica.

RADARSKI KOMPLEKS SA AFAR PAK FA

RADAR SISTEM SA AESA PAK FA

04.03.2014


Jedan od ključni elementi za perspektivni avijacijski kompleks dugog dometa (PAK DA), radarski sistem se već razvija u Rusiji, rekao je u intervjuu za RIA Novosti Jurij Beli, generalni direktor Istraživačkog instituta za instrumentalno inženjerstvo V.V. Tihomirov.
Ranije je Ministarstvo industrije i trgovine najavilo zaključivanje ugovora sa Ministarstvom odbrane za početak finansiranja projekta stvaranja PAK DA. Planirano je da ovaj avion bude uključen u državni program naoružanja za 2016-2025.
„Ako pod elementom mislite na radarski sistem, onda trenutno trenutno razmatramo ovaj predlog“, rekao je Beli, odgovarajući na pitanje RIA Novosti o učešću u razvojnom projektu PAK DA. “Završili smo idejni projekat, predali ga Tupoljevovoj kompaniji, zaštitili,<..>Čekamo zeleno svjetlo i konačne tehničke specifikacije”, objasnio je direktor NIIP-a.