Demonstrator tehnologic al unui radar aeropurtat promițător cu matrice activă în fază „Zhuk-AME”. O gamă mai mare de 50% va fi atinsă datorită tehnologiei avansate de fabricare a modulelor transceiver bazate pe un substrat ceramic co-ars la temperatură joasă. Datorită conductivității termice semnificativ mai mari a substratului vitro-ceramic dielectric, va fi posibilă răcirea mai eficientă a PPM-ului acestui radar, ceea ce va crește puterea fiecărui modul de la 5 la 7-8 W.
DETALII ALE CURSULUI DE VEST PRIVIND ACTUALIZĂRI ALE COMPLEXELOR DE OZNIERE RADAR DE LA BORD PENTRU AVIIAȚIA TACTICĂ DE LUPĂTĂ
O parte integrantă a modernizării cuprinzătoare a luptătorilor tactici de generația a 4-a la nivelul mașinilor cu „două plusuri” este integrarea în avionica lor a radarelor aeriene moderne cu rețele de fază pasive și active, care necesită întotdeauna introducerea controlului digital de înaltă tehnologie. interfețe și conversia informațiilor din noile BRLC-uri. Liderii recunoscuți în acest domeniu sunt giganții aerospațiali ruși, americani, europeni și chinezi, care astăzi realizează modernizarea pe mai multe niveluri a avioanelor de luptă Su-30, MiG-29, F-15C, F-16C, J-10B, Familiile J-15, precum și EF-2000 „Typhoon”. Să începem cu acele corporații ale căror programe au obținut deja atât cel mai mare succes la export, cât și cerere în rândul clienților autohtoni, dintre care unii sunt implicați în lucrul pe aceste contracte. Indiferent ce s-ar putea spune, favorita aici astăzi este compania americană Northrop Grumman, care furnizează radare aeriene moderne corporației Lockheed Martin, ca parte a vânzărilor externe și interne ale F-16C/D modernizate și modificările de actualizare ale F-16A/B. .
Astfel, de exemplu, pe 16 ianuarie 2017, la facilitățile companiei taiwaneze Aerospace Industrial Development Corporation din Taichung, a fost lansat un program ambițios de modernizare a 144 de avioane multirol F-16A/B Block 20 aflate în serviciu cu Forțele Aeriene Taiwaneze pentru nivelul F-16V. Contractul pentru lucrări de modernizare a fost încheiat între Ministerul Apărării din Taiwan și Lockheed Martin la 1 octombrie 2012. Acesta prevede reechiparea extinsă a F-16A/B cu o bază de elemente digitale mai avansate, echipamente avansate de afișare a carlingului, precum și sisteme de bord, inclusiv radarul AFAR de bord AN/APG-83 SABR (cu materiale sintetice). modul de deschidere), noi ecrane LCD cu format larg MFI pentru afișarea informațiilor tactice, un computer de bord modern de înaltă performanță și o nouă stație integrată de război electronic. Semnarea cu succes a acestui contract a fost facilitată de mulți ani de tensiuni militaro-politice dintre Taipei și Beijing, care au apărut din cauza neînțelegerilor privind afilierea teritorială a Taiwanului. În legătură cu această situație, departamentul de securitate al acestuia din urmă a început să implementeze numeroase programe de apărare pentru a proteja împotriva posibilei „extinderi” a RPC.
Al doilea client al unui pachet similar de modernizare a F-16C-urilor sale a fost Ministerul Apărării din Singapore. În ciuda relațiilor mai mult sau mai puțin normale cu China, cel mai bogat oraș-stat din Asia de Sud-Est menține legături politice și de apărare foarte strânse cu Statele Unite, Marea Britanie și Australia, care se numără printre principalii participanți la „axa anti-chineză”. Din acest motiv, Singapore acordă o atenție maximă potențialului de luptă al forțelor sale aeriene, care este deja înarmată cu 32 de luptători tactici grei din generația 4++ F-15SG. Vehiculele sunt echipate cu un radar puternic cu AFAR AN/APG-63(V)3 cu o rază de detecție a țintelor tipice de 165 km, iar din punct de vedere al caracteristicilor generale, acestea corespund modificărilor din Qatar și Arabă ale F-15QA și F-15SA. În ceea ce privește contractul de îmbunătățire a F-16C/D din Singapore, acesta va moderniza 32 de F-16C cu un singur loc și 43 de F-16D cu două locuri în valoare de 914 milioane USD. Al treilea client verificat poate fi considerat Forța Aeriană a Republicii Coreea, care pe 22 octombrie 2015 a semnat un contract cu Lockheed Martin pentru a moderniza 134 de avioane de vânătoare F-16 Block 32 la nivelul F-16V în valoare de 2,7 miliarde de dolari. Setul de opțiuni este similar cu contractul taiwanez. Astfel, doar contractele taiwaneze, singaporeze și sud-coreene pentru reînnoirea a 353 de șoimi sunt deja evaluate la 7,1 miliarde de dolari, fără a ține cont de posibilitatea începerii unor lucrări similare de reechipare a forțelor aeriene ale Poloniei, Danemarcei, Turciei etc. Ce oferă radarul promițător cu AFAR AN/APG-83 SABR luptătorilor multirol F-16A/B/C/D?
În primul rând, aceasta este o rază de detectare semnificativ mai mare a țintelor aeriene: un obiect cu un EPR de 2 m2 poate fi detectat și urmărit la o distanță de 150-160 km și capturat la o distanță de aproximativ 125 km. Ei urmăresc ținte mult mai mici decât radarul convențional AN/APG-66 cu slotted array aeropurtat. Baza de calcul modernă de înaltă performanță AN/APG-83 SABR permite fiecărui AFAR PPM (sau grupuri de PPM) să funcționeze la propria frecvență, simulând un model de radiație complex în modul LPI („capacitate de interceptare a semnalului scăzut”) pentru Bereza- tip sisteme open source. De asemenea, AFAR are imunitate și rezoluție la zgomot de câteva ori mai mari atunci când scanează suprafețe de apă/mare în modul de deschidere sintetică (SAR). Deși stația din generația anterioară AN/APG-68(V)9 are un mod SAR, rezoluția sa este foarte mediocră și nu permite clasificarea țintelor terestre mici pe baza caracteristicilor geometrice ale acestora.
În al doilea rând, AN/APG-83 are un debit mult mai mare (în modul SNP cel puțin 20-30 VT), un canal țintă (8 ținte trase simultan), precum și adaptabilitate hardware pentru utilizarea unei părți din modulele transceiver AFAR ca emițători interferențe radio-electronice. Ultima opțiune și-a găsit aplicație și în radarul AN/APG-81 al avionului de luptă F-35A de generația a 5-a. În al treilea rând, ca orice radar cu AFAR activ, AN/APG-83 are o fiabilitate de multe ori mai mare (timpul mediu între defecțiuni). Și chiar și după eșecul unei părți din PPM, eficiența stației rămâne la un nivel care îi permite să efectueze o misiune de luptă. Toate radarele AN/APG-83 SABR furnizate piețelor externe și interne de arme sunt la nivelul inițial de pregătire pentru luptă EMD, care este pe deplin în concordanță cu producția pe scară largă de produse.
Programe similare sunt realizate de grupuri europene de companii specializate în tehnologii aerospațiale. Astfel de programe includ proiectarea și testarea promițătorului radar Captor-E AFAR. În lucru sunt implicate companii europene cunoscute Selex Galileo, Indra Systems și EADS Defense Electronics (Cassidian), unite în consorțiul Euroradar. Stația „Captor-E” este concepută special pentru a înlocui vechile sisteme radar aeropurtate ECR-90 „Captor-M” de pe o parte a avioanelor tactice multirol EF-2000 „Typhoon”, care sunt în serviciu cu forțele aeriene ale NATO europene. țările membre, precum și forțele aeriene ale statelor din Peninsula Arabică; va fi instalat și pe noile modificări ale aparatului IPA5/8.
Parametrii tactici și tehnici ai noului radar, în comparație cu Captor-M precedent, sunt unici nu numai în linia de modernizare Typhoon, ci și printre programele americane pentru implementarea AN/APG-63(V)3 și AN. /APG-83 SABR în avionică „Iglov” și „Falkonov”. „Captor-E” are o caracteristică tehnică rară pentru AFAR: foaia matricei de antene nu este fixată pe un modul fix, ci este echipată cu un mecanism de rotație azimutal specializat, datorită căruia sectorul de vizualizare în planul azimutal este de 200 de grade, ceea ce este cu 80 de grade mai mult decât cel al radarului „Raptor” AN/APG-77. Noul Captor poate „privi” în emisfera din spate, de care nici un radar aerian cunoscut cu AFAR nu este capabil astăzi, cu excepția radarelor cu rețele pasive fază. Mai mult decât atât, țintele de tip luptător (RCS 2-3 m2) vor fi detectate de radarul Captor-E la o distanță de 220-250 km, care este în prezent cel mai bun indicator dintre radarele aeriene pentru luptătorii ușoare multirol. În acest moment, prototipurile acestei stații sunt testate pe British Typhoons, iar rezultatele lor sunt destul de reușite, ceea ce promite în viitorul apropiat Euroradar contracte de mai multe miliarde de dolari pe piețele europene și asiatice.
Suedezii nu rămân în urmă în programele lor de a-și actualiza „flota de avioane ușoare” de luptători din prima linie. SAAB, de exemplu, a anunțat în 2008 începerea dezvoltării unui vânător promițător de generație 4++ JAS-39E Gripen-NG. Pe lângă modulele sistemului de schimb de informații tactice de mare viteză CDL-39 profund îmbunătățit, noii luptători vor primi un radar aeropurtat promițător cu AFAR ES-05 „Raven” (foto) de la compania italiană Selex ES. Stația va fi reprezentată de peste 1000 PPM-uri, capabile să implementeze toate modurile de operare cunoscute pentru AFAR, inclusiv crearea de „goluri” energetice în diagrama de radiație în direcția sistemelor de război electronic inamice. Similar cu radarul Captor-E, Raven va fi echipat cu un sistem de rotire mecanică a antenei, care va crește aria sa de vizualizare la 200 de grade, permițându-vă să „priviți” cu 10 grade în emisfera din spate a vehiculului, permițând pentru fotografiere „peste umăr”. Desigur, intervalul de detectare a țintei în acest mod va fi de 3-4 ori mai mic din cauza pierderilor puternice de energie în zona deschiderii de recepție și transmisie a complexului radar. Radarul aeropurtat ES-05 „Raven” este capabil să detecteze o țintă cu un ESR de 3 m2 la o distanță de 200 km în timp ce urmărește simultan 20 de obiecte aeriene. Stația are sisteme de răcire cu lichid și aer.
În spatele modulului de antenă radar Raven (pe suprafața superioară a nasului fuselajului, în fața copertinei cockpitului) se poate vedea carenajul sistemului de ochire optic-electronic Skyward-G, dezvoltat de Leonardo Airborne & Space Systems. Conform informațiilor din fișa publicitară, senzorul este bispectral și funcționează în 2 domenii principale de infraroșu de 3-5 microni și 8-12 microni. Prima gamă are o lungime de undă mai scurtă și permite o selecție excelentă a țintelor cu o semnătură infraroșu scăzută pe fundalul obiectelor din jur (copaci, clădiri, detalii de relief); Raza de operare a acestui interval nu este la fel de mare ca cea a intervalului de unde lungi. Gama de 8-12 microni nu are capacitatea de a implementa o selecție de înaltă calitate a țintelor mici cu o semnătură IR mică, dar intervalul său este semnificativ mai mare decât cel al primei.
Sistemul de vizualizare optic-electronic „Skyward-G/SHU” are 4 moduri de vizualizare: unghi îngust (8 x 64 grade), unghi mediu (16 x 12,8 grade), unghi larg (30 x 24 grade), implementează vizualizarea obiectului urmărit, precum și un mod general, care acoperă 170 de grade în planul azimutal și 120 de grade în planul de elevație. Puterea Skyward-G OPC răcită cu aer ajunge la 400 W. Stația urmărește până la 200 de ținte în modurile aer-suprafață și aer-aer.
MODERNIZAREA „TACTICII” RUSE A FAMILIEI MIG-29: EXISTĂ DEZVOLTĂRI, DAR IMPLEMENTAREA „ÎN HARDWARE” ESTE ÎNTARZIATĂ
După cum vedem, corporațiile occidentale se descurcă relativ bine și cu o dinamică pozitivă constantă; iar acest lucru nu ține cont de faptul că cel puțin 300 de unități F-16C/D aflate în serviciu cu Forțele Aeriene ale SUA vor fi modernizate cu noi radare, după care aceste luptători vor fi complet superioare MiG-29S/SMT și Su -27SM în luptă aeriană la distanță lungă. Cum putem răspunde unor programe atât de ambițioase din SUA? La ce măsuri asimetrice lucrează Ministerul rus al Apărării pentru a elimina tendința periculoasă de a rămâne în urmă în urma AFARizării unităților de luptă ale avioanelor de luptă ale Forțelor Aeriene ale SUA? Aceste întrebări sunt foarte presante și aparțin rangului celor strategice.
După cum știți, la 27 ianuarie 2017, la Lukhovitsy, lângă Moscova, a avut loc cu succes o prezentare internațională a celei mai avansate versiuni a avionului tactic ușor MiG-35 Fulcrum-F. În ciuda faptului că mașina nu aparține generației a 5-a, a primit o atenție deosebită din partea reprezentanților presei americane și europene. Și acest lucru nu este absolut surprinzător, deoarece MiG-35 este singurul avion de luptă ușor rusesc multirol capabil să câștige superioritate completă față de Rafale, Typhoon, F-16C Block 60, F-15SE „Silent Eagle”, F-15SE „ Silent Eagle” în luptele aeriene la distanță lungă A-18E/F și chiar orice modificare a F-35 Lightning 2. Mai mult decât atât, conform declarațiilor comandantului șef al Forțelor Aerospațiale Ruse, Viktor Bondarev, și a informațiilor din alte surse, aproximativ 140 din cele 170 de MiG-35 de producție vor primi un radar aeropurtat promițător cu o matrice activă în faze a familiei Zhuk. . Acest număr de aceste mașini este suficient pentru a schimba echilibrul de forțe în favoarea cuiva în orice direcție aeriană (VN) a teatrului de operațiuni est-european; iar în luptă în aer apropiat, MiG-35 va învinge orice luptător multirol al NATO. La începutul materialului nostru anterior, am spus deja că, fără să luăm în considerare raza de acțiune, potențialul de luptă al MiG-35 cu radare promițătoare este cu un pas înaintea greului Su-30SM: viteza Fulcrum-ului este cu 0,25 M mai mare. (aproximativ 2450 față de 2150 km/h), tracțiunea post-arzător este cu 11% mai mare (2647 față de 2381 kgf/m2), ceea ce înseamnă că calitățile de accelerație ale MiG sunt mult mai mari. Mai mult, echipajul MiG-35 va putea detecta mai rapid și mai fiabil amenințările aeriene care apar brusc și apoi le va elimina la fel de repede, ceea ce echipajul Su-30SM nu va putea face.
Chestia este că pe suprafața inferioară a nacelei motorului din stânga și pe garrot-ul MiG-35 există senzori optic-electronici de înaltă rezoluție NS-OAR (pentru vizualizarea emisferei inferioare) și BC-OAR (pentru vizualizarea superioarei). emisferă), combinate într-o stație comună de detectare a rachetelor de atac SOAR, care operează în raza TV și capabilă să detecteze rachetele inamice lansate de aer la o distanță de 30 km și să le însoțească la o distanță de 5-7 km. Această stație va transmite coordonatele rachetelor de amenințare către sistemul de control computerizat al luptătorului și apoi către rachetele de luptă aeriană de tip R-73RMD-2 sau R-77 (RVV-AE), capabile să intercepteze alte rachete dintr-o clasă similară. De asemenea, pe lângă sistemul standard de ochire optic-electronic a prova OLS-UEM, pe nacela din dreapta a motorului este instalat un container deasupra capului cu turelă, în care este instalat complexul auxiliar OLS-K, conceput pentru monitorizarea obiectelor de suprafață și de sol în emisferele inferioare și posterioare. Nu veți găsi o asemenea varietate de dispozitive de ochire optice-electronice pe Sushki astăzi - de aici și interesul ridicat. În ceea ce privește componentele electronice, mașina este aproape de a 5-a generație. Dar este totul la fel de bine cum pare la prima vedere?
În primul rând, 140 de MiG-35 cu radare noi nu sunt numărul care va fi suficient pentru a acoperi pe deplin toate teatrele posibile de operațiuni din apropierea granițelor noastre de pe continentul eurasiatic, deoarece numai în direcția operațională din Orientul Îndepărtat ni se pot opune: 65 de tactici moderni. luptători din generația „4+” + „F-2A/B, 42 de a 5-a generație de luptători F-35A ai Forțelor Aeriene Japoneze, precum și mai multe escadrile de luptă F-22A, desfășurate la baza forțelor aeriene Elmendorf-Richardson, și aceasta este fără a lua în calcul aeronavele de luptă ale Marinei SUA, care pot fi transferate în sumă de 3-4 sute de unități în partea de vest a Oceanului Pacific. O situație similară se dezvoltă în nord-vestul și vestul ON, unde va exista o superioritate numerică a F-16A/B/C/D modernizate și Typhoons în serviciu cu țările europene, precum și promițătorul F-35A/B, care va fi achiziționat de Norvegia, Marea Britanie, Țările de Jos și Danemarca. „Imaginea” rezultată este că din punct de vedere tehnologic, MiG-35 este echivalent cu aproximativ 2-3 F-16C Block 52+ sau 2 Typhoons, dar numărul total al MiG-urilor noastre va fi de 3 - 4 ori mai mic decât noile luptători americani. aliați din Asia-Pacific și Europa, care nu vor permite nu numai obținerea dominației, ci și egalizarea echilibrului de forțe. Problema necesită o rezolvare imediată și este necesar să se acționeze în același mod pe care îl folosește Lockheed Martin - actualizarea flotei de aeronave existente.
În acest moment, unitățile de luptă ale Forțelor Aerospațiale Ruse au aproximativ 250 de luptători multirol de linie frontală MiG-29S/M2/SMT și UBT, precum și câteva sute de vehicule „9-12” și „9-13”. ” modificări care sunt supuse controlului. Cele mai avansate modificări dintre acestea sunt MiG-29SMT din diferite variante („Produse 9-17/19/19R”), prezente în cantitate de 44 de unități, precum și MiG-29M2. Aceste luptători aparțin generației „4+” și sunt echipate cu radare aeriene N019MP Topaz și N010MP Zhuk-ME. Stațiile sunt construite în jurul unui bus digital modern de schimb de date în arhitectura avionică a standardului MIL-STD-1553B și au suport hardware pentru modul de deschidere sintetică (SAR) cu un mod suplimentar pentru detectarea și urmărirea țintelor de suprafață/sol în mișcare GMTI (" Indicator țintă în mișcare la sol”) la viteze de până la 15 km/h. Funcționalitatea acestor radare este similară cu stațiile americane AN/APG-80 și AN/APG-83 SABR pentru Falcons, dar există diferențe semnificative între ele. În timp ce produsele din SUA au fost construite de multă vreme pe baza rețelelor active în fază cu control electronic al fasciculului, Topazurile și Zhukis-urile noastre îmbunătățite sunt reprezentate de rețele de antene cu fante cu control mecanic, ceea ce are ca rezultat dezavantaje precum:
- rezoluție scăzută în modul de deschidere sintetică și de urmărire a țintei la sol în mișcare (GMTI), în valoare de 15 metri, în timp ce radarele AFAR centimetrice într-un mod similar oferă o rezoluție de 1-5 metri, care este atinsă de un număr mare de transceiver controlate individual module, capabile să formeze cele mai complexe configurații spațiale ale modelelor de radiații;
Performanță redusă în ceea ce privește numărul de rute însoțite de ținte aeriene (radarele N019MP și N010MP pot însoți nu mai mult de 10 ținte aeriene pe trecere), stațiile cu AFAR pot însoți de la 20 la 30 sau mai multe ținte;
Canalul țintă joasă, care pentru N019MP „Topaz” este doar 2 ținte trase simultan de rachetele R-77 (RVV-AE), iar pentru N010MP „Zhuk-ME” - nu mai mult de 4 ținte, în timp ce radarele de bord cu rețelele active și pasive sunt capabile să „captureze” pentru urmărirea automată precisă și tragerea simultană de la 8 la 16 ținte;
Imposibilitatea formării de „goluri” în modelul direcțional în zonele spațiului în care funcționează contramăsurile electronice inamice, din această cauză, stațiile cu SAR au imunitate la zgomot extrem de scăzută față de aeronave de război electronice avansate precum F/A-18G;
Incapacitatea de a opera simultan în modurile aer-mare/sol și aer-aer, din cauza căreia pilotul și operatorul de sisteme își pierd momentan conștientizarea situației tactice simultan pe sectoarele terestre și aeriene ale teatrului de operațiuni; AFAR și PFAR au această capacitate.
Aproximativ aceeași listă de deficiențe tactice și tehnice este prezentă astăzi în „bagajele” noastre de luptă MiG-29SMT și MiG-29M2, al căror număr în unități abia depășește 50-60 de unități. Sistemele lor radar la bord „Topaz” și „Zhuk-ME” au singurul avantaj - puterea impulsului crescută, datorită căreia raza de detectare a țintelor cu un EPR de 3 m2 a crescut de la 70 la 115 km, ceea ce reprezintă o creștere excelentă pentru un SAR convențional; dar acest lucru este extrem de insuficient pentru lupta cu rază lungă de acțiune cu F-16C europene și americane echipate cu radar SABR.
Radar aeropurtat multifuncțional cu matrice de antene cu slot (SAR) AN/APG-68(V)9. Această stație este echipată cu majoritatea avioanelor de vânătoare de generația 4+ F-16C Block 52+, care sunt în serviciu cu forțele aeriene din Europa de Vest și de Est, precum și din Orientul Mijlociu. În modul de luptă aeriană pe distanță lungă, parametrii AN/APG-68(V)9 sunt cu 10-15% mai mari decât caracteristicile N019MP „Topaz” al celui mai comun MiG-29S LFI al nostru: cifra nu este atât de mare. semnificativă, având în vedere prezența rachetelor noastre aeriene de luptă cu rază medie de acțiune R-77. În același timp, în ceea ce privește misiunile aer-sol, F-16C Block 52+ este cu cap și umeri deasupra celui mai mare activ al nostru de luptă al aviației ușoare de primă linie: Topazele sunt lipsite de modul de operare „la sol”, în timp ce AN/APG-68 (V)9 s-a adaptat pentru cartografierea terenului
Vehiculele rămase ale modificării MiG-29S, în valoare de puțin peste 100 de unități, au o „umplutură” și mai învechită, construită în jurul sistemului de control al armelor SUV-29S cu un sistem integrat de ochire radar RLPK-29M. Acest complex este reprezentat de o versiune timpurie a radarului N019M Topaz, care nu are suport hardware pentru lucrul împotriva țintelor terestre și, de asemenea, are un potențial energetic standard care îi permite să detecteze ținte cu un EPR de 3m2 la o distanță de 70 km. și „captură” doar 2 ținte aeriene. Sistemul de control al armelor SUV-29S este adaptat pentru utilizarea rachetelor de luptă aeriană R-77, dar datorită capacităților reduse ale radarului N019M, MiG-29S poate fi opus doar acelor „blocuri” F-16C care nu au a fost supus programului de modernizare și poartă la bord „slot radar de stil vechi AN/APG-66 cu o rază de detectare a țintei de tip luptător de aproximativ 60-65 km. Chiar și modificarea F-16C/D Block 52+, pe care o are Forțele Aeriene Poloneze, va fi cel mai probabil prea dură pentru învechitul N019M RLPK al avionului de luptă MiG-29S, mai ales că polonezii au achiziționat de mult o modificare a aeropurtatului AMRAAM. rachetă de atac cu o rază de acțiune AIM-120C crescută la 120 km -7 și numai Polonia are 48 de astfel de F-16C.
Concluzia este următoarea: situația cu perfecțiunea avionicii avioanelor ușoare de primă linie ale Forțelor Aerospațiale Ruse MiG-29S și, într-o anumită măsură, MiG-29SMT/M2, este cu adevărat critică. Cu toată perfecțiunea celulei și centralei electrice, care fac posibilă câștigarea unei bătălii aeriene strânse împotriva oricărui luptător occidental din a 4-a și chiar a 5-a generație, MiG-urile noastre în serie sunt absolut lipsite de apărare împotriva oricărei alte amenințări în teatrul modern centrat pe rețea. a operațiunilor. Unii ar putea argumenta că această situație poate fi corectată complet de mașini precum Su-27SM, Su-30SM și, de asemenea, Su-35S, dar o astfel de opinie nu este în întregime obiectivă. Avioanele de vânătoare tactice grele, și în special Su-35S, sunt proiectate mai mult pentru a crea o linie puternică de apărare aeriană și pentru a câștiga superioritate aeriană la apropierile îndepărtate de frontierele aeriene ale statului, precum și pentru a escorta aeronavele AWACS, posturile de comandă aeriene și armatele. avioane de transport de la luptători inamice din generațiile a 4-a și a 5-a. De asemenea, pot efectua cu succes misiuni anti-navă și anti-radar cu rază lungă de acțiune folosind rachete Kh-31AD și Kh-58USHKE. Nu avem atât de multe dintre aceste mașini în arsenalul nostru încât ar fi posibil să închidem toate „lacunele” tehnologice observate în sectorul aviației ușoare de primă linie, și mai ales cu ritmul actual de producție al T-50 PAK. -FA.
Problema poate fi rezolvată prin reechiparea tuturor forțelor aeriene MiG-29 aflate în serviciu cu radare aeriene avansate dezvoltate de Fazatron-NIIR JSC, precum și de filiala sa, Radioelectronic Technologies Concern. Printre principalii concurenți se numără radarele aeriene multicanal Zhuk-AE și Zhuk-AME; Aceste produse întruchipează cele mai avansate realizări ale industriei ruse de apărare în domeniul AFAR și, prin urmare, ele sunt deja înaintea tot ceea ce este utilizat în stațiile N011M "Bars" și N035 "Irbis-E" ale Su-30SM și Luptători multirol Su-35S, cu excepția domeniului.
Procedura de unificare a noilor radare cu sistemul de control al celor mai moderne MiG-29SMT și MiG-29M2 se va desfășura conform unei scheme simplificate, deoarece aceste aeronave au fost dezvoltate inițial folosind un bus de date multiplex al standardului MIL-STD-1553B; același autobuz cu o arhitectură deschisă formează baza sistemului de control al armelor tactice MiG-35. În ceea ce privește vechiul MiG-29S, aceasta va necesita o înlocuire completă a „nucleului” electronic al controlului luptătorului, construit în jurul vechiului computer digital Ts101M, care nu este proiectat să funcționeze împreună cu interfețele digitale ale următoarei generații Zhukov. Există o șansă reală de a moderniza în mod radical și de a „pune pe aripă” câteva sute de MiG-29A/S operaționali și „depășiți”, ceea ce va elimina complet decalajul tehnic al întregii flote de aviație ușoară de primă linie de la luptătorii străini ai Generația „4++”. Care sunt caracteristicile și avantajele radarelor aeropurtate promițătoare Zhuk-AE și Zhuk-AME?
Primul, „Zhuk-AE” (FGA-29), a fost dezvoltat din 2006 pe baza dezvoltărilor obținute de „Phazatron” în timpul proiectării prototipului timpuriu nu foarte reușit „Zhuk-AME” (FGA-01), care are o masă prohibitiv de mare la 520 kg. Noul produs folosește pe scară largă circuite integrate monolitice (MIC) compacte și ușoare, care astăzi pot fi găsite în orice dispozitiv digital modern. Diametrul deschiderii Zhuk-AE AFAR a fost redus la 500 mm (diametru total - aproximativ 575 m), în comparație cu FGA-01 de 700 mm; aceasta a fost făcută pentru a se potrivi mai bine cu diametrul interior al carenului radio-transparent al plăcii experimentale „154” (MiG-29M2), pe care a fost testată noua stație. Pânza FGA-29 este reprezentată de 680 de module transceiver cu o putere de 5 W fiecare, ceea ce este suficient pentru a atinge o rezoluție de 50 cm la o rază de până la 20 km și 3 m la o rază de 30 km în deschidere sintetică. modul. Puterea de impuls a stației este de 34 kW, ceea ce face posibilă detectarea țintelor cu un EPR de 3 m2 la o distanță de până la 148 km în emisfera frontală și până la 60 km în emisfera posterioară (după). „Zhuk-AE” însoțește 30 de ținte aeriene pe trecere și captează simultan 6; în modul de luptă în aer apropiat, poate fi utilizat așa-numitul mod „Rotary”, care funcționează în sincronizare cu sistemul de desemnare a țintei montat pe cască al pilotului sau al operatorului de sisteme.
Radar experimental „Zhuk-AE” (FGA-29) la bordul unui prototip al promițătorului luptător ușor multirol MiG-35
Datorită controlului individual al frecvențelor de operare ale PPM-urilor individuale (sau grupurilor acestora), precum și unui convertor mai sensibil și mai rezistent la zgomot al undelor electromagnetice reflectate de țintă, Zhuk-AE are un avantaj foarte semnificativ față de alte radare aeropurtate - o ușoară reducere a domeniului de detectare a obiectelor din aer pe fundalul suprafeței pământului, în valoare de numai 8-11%, pentru un radar cu PFAR, această cifră este de aproximativ 15-18%, ceea ce a fost dovedit în testele Irbis-E radar, care funcționează într-un câmp vizual larg: un CC cu un EPR de 3m2 a fost detectat la o distanță de 200 km (pe fundalul spațiului liber) și 170 km (pe fundalul suprafeței pământului). Chiar și aici putem observa un avantaj vizibil al radarelor cu AFAR.
Caracteristicile ridicate ale Zhuk-AE sunt de asemenea remarcate atunci când funcționează în modul aer-mare/sol: un grup de vehicule blindate grele sau o baterie de artilerie de tunuri autopropulsate poate fi detectată la o rază de 30-35 km, o navă de suprafață din clasa corvetă - 150 km și "distrugător" - mai mult de 200 km. Modul aer-suprafață are câteva zeci de submoduri, inclusiv: deschidere sintetică, capacitatea de a „îngheța” harta terenului cu toate obiectele de suprafață detectate, detectarea și urmărirea unităților în mișcare (GMTI), măsurarea vitezei transportatorului în conformitate cu viteza de deplasare a obiectelor staționare în sistemul de coordonate de luptă, urmărind terenul la viteze transonice, utilizată în sarcinile de „spărgere” apărării aeriene inamice. Sectorul de vizualizare a radarului este standard pentru deschiderile AFAR fixe și are 120 de grade în planurile azimut și elevație, ceea ce este un dezavantaj cu stațiile AFAR mobile, de exemplu, „Captor-E”, dar greutatea radarului este de numai 200 kg, care este ideal pentru lumina de modernizare MiG-29S/SMT/M2. Capacitățile totale ale Zhuk-AE sunt între radarele americane AN/APG-80 și AN/APG-79, care sunt echipate cu F-16C Block 60 și F/A-18E/F „Super Hornet”. Modernizarea MiG-29S/SMT existente cu radare Zhuk-AE, precum și sisteme optic-electronice mai avansate OLS-UEM și un câmp modern de informații din cabina de pilotaj vor face posibilă depășirea semnificativă a F-16C Block 52+ polonez și german. Taifunuri echipate cu cele învechite Radar cu o matrice de antene cu slot. În același timp, decalajul de la Typhoons cu radarul Captor-E, precum și de la F-35A, va fi semnificativ. MiG-urile vor avea nevoie de un radar la bord și mai puternic, cu o antenă activă în faze - Zhuk-AME.
Această stație a fost prezentată pentru prima dată la expoziția aerospațială „Airshow China-2016” din Zhuhai, China, în 2016. Modulele emițător-receptor Zhuk-AME sunt fabricate folosind o tehnologie complet nouă, bazată pe conductori tridimensionali de frecvență ultra-înaltă generați în procesul LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic). Nașterea unei structuri cristaline super-puternice a conductoarelor are loc ca urmare a arderii unui amestec multicomponent de sticlă specială, ceramică, precum și a pastelor speciale de conductori pe bază de aur, argint sau platină, care se adaugă acestui amestec în anumite proporții. Aceste PPM au multe avantaje față de elementele standard de arseniură de galiu utilizate în majoritatea radarelor cunoscute cu AFAR (japonez J-APG-1, „Captor-E”, etc.), și în special:
- stabilitate mecanică excelentă, realizată printr-un coeficient scăzut de dilatare termică și elasticitate ridicată într-o gamă largă de temperaturi de funcționare, aceste calități stau la baza unei durate lungi de viață a PPM;
Conductivitate electrică stabilă în toate gamele de unde de frecvență, până la milimetria în bandă Ka, datorită căreia există o mai mare stabilitate a funcționării APAA în mai multe moduri simultan, inclusiv războiul electronic;
Densitatea bazei ceramice a PPM, fabricată folosind tehnologia LTCC, asigură etanșeitatea elementelor conductoare de influențele negative ale mediului extern, cu alte cuvinte, Zhuk-AME poate continua să funcționeze chiar dacă conul nasului radio-transparent. a radarului este deteriorat;
Conductivitatea termică mai mare a substratului ceramic LTCC, în comparație cu analogii organici (4 W/mk față de 0,1-0,5 W/mk, respectiv), permite o răcire mai eficientă a zonelor cu cea mai înaltă temperatură ale PPM, în special atunci când se utilizează căldură metalică. chiuvete;
Procesul de creare a unor astfel de PPM nu necesită temperaturi ridicate de ardere, doar 850-900 °C este suficient.
În cazul tehnologiei LTCC, ceramica co-arsă la temperatură joasă este un substrat dielectric cu profil redus pentru conductorii emițător/receptor de unde de raze X din platină, aur sau argint. Este semnificativ mai rezistent la căldură decât plăcile de circuite imprimate convenționale realizate din compuși organici și vă permite să lucrați cu un potențial energetic crescut: modulele de recepție și transmisie Zhuk-AME AFAR pot avea o putere de aproximativ 6-8 W. Acest lucru a condus la faptul că promițătorul radar Zhuk a mărit raza de detectare a țintei cu un EPR de 3 m2 la aproximativ 220-260 km, ceea ce este comparabil cu stația Captor-E. Potrivit declarațiilor „fazotroniștilor”, Zhuk-AME a fost proiectat atât pentru instalarea pe avioanele de luptă din generația „4++” MiG-35, cât și pe MiG-29S/SMT. Modulul de antenă, împreună cu pânza și cablurile, are o masă de aproximativ 100 kg, ceea ce reprezintă o cifră fără precedent în rândul luptătorilor occidentali. Pânza stației este reprezentată de 960 PPM.
Demonstrator radar aeropurtat „Captor-E”
Modurile de operare de înaltă energie, de înaltă rezoluție ale Zhuk-AME fac posibilă clasificarea cu precizie a obiectelor maritime, terestre și aeriene după forma și semnătura radarului, datorită comparării cu o bază de date de referință încărcată de sute sau chiar mii de unități. Mai mult, identificarea țintei se poate face de la o distanță scurtă când modul SAR are o rezoluție de 50 cm, sau în cazul în care ținta emite radio. Apoi este utilizată o bază de date cu modele de frecvență ale numeroaselor echipamente radar inamice, care poate fi integrată în software-ul actualizat al MiG-29 modernizat. Zhuk poate funcționa, de asemenea, în modul LPI, pentru a complica munca sistemelor de război electronic inamice, sau în modul pasiv - pentru ieșirea sub acoperire și atacul asupra țintelor inamice care emit radio, care pot include supraveghere la sol sau radare multifuncționale ale antiaeriene. sisteme de rachete și stații RTR și război electronic aerian.
De continuat…
Ctrl Intră
Am observat osh Y bku Selectați text și faceți clic Ctrl+Enter
Crearea unui radar complet cu stare solidă 67N6E a necesitat, în primul rând, crearea unui transmițător folosind tranzistori. Cu toate acestea, tranzistoarele nu pot genera impulsuri de înaltă frecvență cu putere mare a impulsurilor, cum ar fi dispozitivele de vid. Prin urmare, puterea medie necesară pentru a asigura acest radar cu o anumită rază de detectare a țintei se obține prin creșterea semnificativă a duratei semnalelor emise (până la zeci și sute de microsecunde) și reducerea ciclului de lucru (la unități). Pentru a menține rezoluția necesară a țintelor cu un semnal atât de „lung”, radarul utilizează tipuri complexe de modulație și filtre potrivite cu un factor de compresie mai mare de 100.
Sursele de alimentare ale transmițătorului s-au schimbat complet. Modulatoarele de înaltă tensiune (zeci de kilovolți) au fost înlocuite cu redresoare cu tensiune joasă (zeci de volți) și un curent total de zeci de amperi.
Diagrama radarului 67N6E AFAR este prezentată în Fig. 2.9. Fiecare dintre cei 1024 emițători de matrice este excitat de un amplificator separat, al cărui circuit este prezentat în Fig. 2.10.
Orez. 2.9. Schema radarului AFAR 67N6E
Orez. 2.10. Diagrama modulului activ AFAR radar 67N6E
Pentru a crea un amplificator care oferă potențialul necesar, a fost necesar un tranzistor cu microunde cu putere medie Deoarece tranzistoarele cu microunde dezvoltă cea mai mare putere în bandă, acest domeniu special a fost ales în acest scop. În etapa inițială, AFAR a folosit un tranzistor cu microunde de tipul creat la Institutul de Cercetare Pulsar (Moscova), care are o putere medie de 10 W și dezvoltă putere în impulsuri.
Orez. 2.11. (vezi scanarea) Proiectarea amplificatorului radar AFAR 67N6E
Orez. 2.12. (vezi scanare) Modulul radar AFAR 67N6E
În treapta de ieșire a amplificatorului, două tranzistoare de tip sunt conectate în paralel. Puterea medie de ieșire a fiecărui amplificator este egală cu un impuls Designul amplificatorului este prezentat în Fig. 2.11. Fiecare modul APAA constă dintr-un amplificator, un circuit de potrivire și un emițător. General
Vederile de sus și de jos ale modulului sunt prezentate în Fig. 2.12. Pierderile în circuitul de potrivire al amplificatorului și al emițătorului reduc puterea de impuls emisă a unui canal APAA la o medie de 10 W. Ca urmare, puterea totală medie emisă a întregului APAA cu amplificatoare complet funcționale este de aproximativ 10 kW. Raza de detecție a țintei specificată pentru radar este asigurată cu radiații de cel puțin 8 kW de putere medie. Astfel, circuitul APAA selectat permite defectarea a până la 20% din amplificatoare fără a compromite caracteristicile de bază ale stației.
AFAR este instalat pe o platformă rotativă. Vederea generală a AFAR este prezentată în fotografii: în poziția de transport (Fig. 2.13), în poziția de lucru (Fig. 2.14) și în poziția de inspectare a deschiderii cu capacul radio-transparent ridicat (Fig. 2.15). ). Pe platforma rotativă, pe lângă sistemul de divizoare, amplificatoare de putere, schimbătoare de fază și emițători, există și surse de alimentare pentru amplificatoare de putere și sistemul lor de răcire cu aer. Plierea și desfășurarea AFAR se efectuează în cinci minute prin propriul mecanism. Se transportă pe o remorcă de tractor și poate fi folosit în orice zonă climatică. Radarul 67N6E, pe lângă AFAR, include și o remorcă cu echipamente de procesare a informațiilor și posturi de lucru pentru operator și o centrală electrică. O vedere generală a radarului 67N6E în marș este prezentată în Fig. 2.16.
Orez. 2.13. (vezi scanarea) Radar AFAR 67N6E în poziție de transport
Orez. 2.14. (vezi scanare) Radar AFAR 67N6E în poziție de lucru
Orez. 2.15. (vezi scanarea) Radar AFAR 67N6E în poziție pentru inspecția matricei
Orez. 2.16. (vezi scanarea) Radar AFAR 67N6E în marș
Experiența creării radarului 67N6E AFAR ne permite să remarcăm o serie de caracteristici importante.
1. Pentru a reduce dispersia de fază în secțiunile multicanal ale APAA și a reduce pierderile de directivitate a sistemului, toate modulele APAA au trecut prin procesul de configurare și reglare inițială pe un suport special. Lungimile electrice (diferența de fază între oscilațiile de intrare și de ieșire) ale tuturor modulelor sunt reduse la lungimea electrică a modulului de referință. În timpul funcționării ulterioare, lungimile electrice ale modulelor s-au modificat ușor, deoarece amplificatoarele cu tranzistori sunt insensibile la modificările tensiunii de alimentare, ale puterii de intrare și alți factori. Astfel, o modificare a tensiunii de alimentare a amplificatorului cu trei trepte al modulului APAA cu un procent determină o modificare a lungimii sale electrice cu cel mult un grad. Acest lucru permite utilizarea unor surse de energie nestabilizate simple și ieftine în APAA.
2. Eficiența totală a APAA depinde de dispersia erorilor în distribuția lungimii electrice a modulelor în raport cu valoarea medie. Prin urmare, în timpul producției de module, în locul cerințelor pentru lungimea electrică a fiecărui modul, a fost stabilită o cerință pentru valoarea medie a lungimii electrice a unui lot de module și a fost introdusă o toleranță pentru abaterea lungimii electrice a fiecăruia. modul din această valoare medie. Prin această abordare, respingerea modulelor a căror lungime electrică a avut abateri mari în timpul procesului de producție a fost redusă semnificativ.
3. Rezistența de ieșire a unui tranzistor puternic este de câțiva ohmi și potrivirea acesteia în banda de frecvență (10-15)% cu elemente standard de circuit cu microunde având o rezistență de 50 ohmi a fost o sarcină foarte dificilă, a cărei soluție a fost complicată de împrăștierea mare a parametrilor tranzistorului. Din acest motiv, precum și pentru a asigura funcționarea APAA pentru recepție, la ieșirea modulului sunt instalate circulatoare de ferită, asigurând funcționarea amplificatorului cu o sarcină de cel puțin 1,5 pe toată banda de frecvență de funcționare.
4. Amplificatoarele puternice cu tranzistori sunt foarte sensibile la depășirea pragului temperaturii de funcționare a cristalului, care pentru majoritatea tranzistorilor este Această valoare a temperaturii nu trebuie depășită nici măcar pentru scurt timp cu orice modificare a modului de funcționare al amplificatorului și orice modificare a sarcinii . Depășirea acestui prag de temperatură reduce brusc timpul dintre defecțiunile etapei amplificatorului. Cel mai eficient sistem de menținere a regimului de temperatură dat al amplificatoarelor a fost sistemul de răcire cu aer forțat, care asigura acest regim la o temperatură a aerului extern de până la
5. Fiecare treaptă a amplificatorului cu tranzistor are un câștig mic (de la 6 la 10 ori în funcție de puterea de ieșire).
Prin urmare, modulele AFAR sunt proiectate folosind un design în mai multe etape. Când un impuls trece printr-un amplificator cu mai multe trepte, fața și coada acestuia se ascuți. Ca rezultat, nivelurile de emisii parasite și în afara benzii cresc, ceea ce face dificilă îndeplinirea cerințelor standard de compatibilitate radio electromagnetică. Pentru a elimina acest fenomen, în AFAR au fost introduși modulatori de impuls suplimentar, corectând durata creșterii și scăderii pulsului.
6. Divizoarele decuplate cu bandă de aer au cele mai mici pierderi într-un sistem de divizare a puterii, cu toate acestea, proiectarea complexă și tehnologia de fabricație fac ca acest tip de divizor să fie relativ scump. Prin urmare, AFAR folosește divizoare mai simple realizate pe dielectrici de film acoperite cu folie sub formă de plăci de circuite imprimate de lungime mare (până la 6 metri). Abaterea totală a amplitudinilor și fazelor dintre ieșirile acestor divizoare de la valoarea medie nu a depășit ±0,5 dB și, respectiv, ±15°.
Orez. 2.17. (vezi scanare) Diagrama modulului activ de mare putere
Experiența de proiectare AFAR dobândită ca urmare a dezvoltării și testării radarului 67N6E, precum și soluțiile hardware și tehnologice, au fost reutilizate în dezvoltările ulterioare. AFAR-ul acestui radar a fost modernizat, afectând în primul rând amplificatorul inclus în modulul AFAR. În etapa de ieșire a amplificatorului, tranzistoarele au fost înlocuite cu tranzistoare mai puternice, de asemenea, dezvoltate la Institutul de Cercetare Pulsar. Tranzistoarele etapei preliminare au fost înlocuite, ceea ce a făcut posibilă creșterea puterii impulsului de ieșire a amplificatorului de la 100 la 200 W. Ca urmare, a fost creată o rezervă de potențial radar și au fost îmbunătățite caracteristicile acesteia. Noul tranzistor are o eficiență mai mare. Ca urmare, regimul de temperatură al dispozitivului de transmisie este facilitat și, prin urmare, timpul mediu dintre defecțiuni este crescut. modul activ de putere crescută cu tranzistori noi este prezentat în Fig. 2.17. Este clar că această diagramă
semnificativ mai simplu decât circuitul primului modul (vezi Fig. 2.10). Designul noului amplificator, găzduit în carcasa primului modul APAA, este prezentat în Fig. 2.18.
Orez. 2.18. (vezi scanare) Modul nou cu putere crescută
Creșterea eficienței noului modul AFAR a crescut semnificativ eficiența generală a radarului. Din echipamentele radar au fost excluse sursele de alimentare cu o frecvență de 400 Hz, care asigurau o parte din echipamentul APAA. Trecerea la o singură sursă de energie cu o frecvență de 50 Hz a făcut posibilă îmbunătățirea în continuare a caracteristicilor energetice ale stației. Ca urmare, puterea emisă a crescut de 2,5 ori, în timp ce puterea consumată de la sursele primare de energie a rămas neschimbată. Apariția unei noi baze de elemente pentru echipamente analogice și digitale pentru procesarea informațiilor radar a făcut posibilă reducerea semnificativă a volumului acestui echipament și transferul acestuia pe o platformă rotativă. Acum informațiile despre traseele țintă vin direct de la AFAR către indicatoarele radar. Dacă pentru monitorizarea țintelor se folosesc stâlpi indicatori de la distanță, atunci practic toate echipamentele radarului modernizat 67N6E, cu excepția sursei primare de energie (centrală electrică), sunt plasate pe o platformă rotativă.
Progresul incontestabil în dezvoltarea tranzistoarelor de mare putere ne permite să anticipăm apariția acestora în următorii ani la frecvențe din ce în ce mai mari. Această împrejurare va contribui, fără îndoială, la crearea AFAR cu stare solidă în diferite game de frecvență. Totodată, experiența acumulată în crearea AFAR-urilor arată că utilizarea lor în radare este justificată din punct de vedere economic doar în cazurile în care radarul, pentru scopul propus, trebuie să asigure controlul fasciculului de mare viteză, cu un potențial energetic ridicat și să aibă o mobilitate ridicată.
Antenă activă în fază (AFAR) - un tip de antenă phased array (PAR).
Într-o antenă activă cu matrice în fază, fiecare element de matrice sau grup de elemente are propriul emițător miniatural cu microunde, eliminând necesitatea unui singur tub emițător mare care se găsește în radarele cu matrice pasive în fază. Într-o matrice activă fază, fiecare element constă dintr-un modul care conține un slot de antenă, un defazător, un transmițător și adesea și un receptor.
Comparație cu un tablou pasiv
Într-o matrice pasivă tipică, un transmițător cu câțiva kilowați de putere alimentează câteva sute de elemente, fiecare dintre ele emite doar zeci de wați de putere. Un amplificator modern cu tranzistor cu microunde poate, totuși, să producă și zeci de wați, iar într-un radar activ în faze câteva sute de module, fiecare cu zeci de wați de putere, creează un total de câțiva kilowați de fascicul principal puternic radar.
Deși rezultatul este identic, rețelele active sunt mult mai fiabile, deoarece defecțiunea unui element transceiver al matricei distorsionează modelul de radiație al antenei, ceea ce degradează oarecum performanța locatorului, dar în general rămâne operațional. Defecțiunea catastrofală a lămpii transmițătorului, care este o problemă cu radarele convenționale, pur și simplu nu poate apărea. Un avantaj suplimentar este reducerea greutății fără o lampă mare cu putere mare, un sistem de răcire asociat și o sursă mare de alimentare de înaltă tensiune.
O altă caracteristică care poate fi utilizată numai în rețele active este capacitatea de a controla câștigul modulelor individuale de transmisie/recepție. Dacă se poate face acest lucru, gama de unghiuri prin care fasciculul poate fi deviat este mult crescută și, astfel, multe dintre limitările geometriei matricei pe care le au rețelele convenționale în faze pot fi ocolite. Astfel de rețele se numesc rețele de super-măsire. Din literatura publicată nu este clar dacă rețelele de antene existente sau planificate utilizează această tehnică.
Defecte
Tehnologia AESA are două probleme cheie:
Disiparea puterii
Prima problemă este disiparea puterii. Datorită deficiențelor amplificatoarelor cu tranzistori cu microunde (circuit integrat monolitic cu microunde, MMIC (engleză) rusă ), eficiența transmițătorului modulului este de obicei mai mică de 45%. Ca rezultat, APAR generează o cantitate mare de căldură, care trebuie disipată pentru a împiedica topirea cipurilor transmițătorului în arseniura de galiu lichidă - fiabilitatea cipurilor GaAs MMIC este îmbunătățită la temperaturi scăzute de funcționare. Răcirea tradițională cu aer, utilizată în computerele convenționale și avionică, este slab potrivită pentru densități mari de ambalare a elementelor AESA, ca urmare a faptului că elementele AESA moderne sunt răcite cu lichid (designele americane folosesc lichid de răcire polialfaolefină (PAO), similar fluidului hidraulic sintetic) . Un sistem tipic de răcire cu lichid utilizează pompe care introduc lichid de răcire prin pasajele din antenă și apoi îl transportă la un schimbător de căldură - acesta poate fi fie un răcitor de aer (radiator) fie un schimbător de căldură în rezervorul de combustibil - cu un al doilea fluid care răcește căldura bucla de schimb pentru a elimina căldura din rezervorul de combustibil.
În comparație cu un radar de luptă convențional răcit cu aer, AESA este mai fiabil, dar va consuma mai multă energie și va necesita mai multă răcire. Dar AESA poate oferi o putere de transmisie mult mai mare, ceea ce este necesar pentru o rază mai mare de detecție a țintei (creșterea puterii de transmisie, totuși, are dezavantajul de a crește amprenta peste care recunoașterea radio inamică sau RWR poate detecta radarul).
Preţ
O altă problemă este costul producției în masă a modulelor. Pentru un radar de luptă, care necesită de obicei 1000 până la 1800 de module, costul AESA devine prohibitiv dacă modulele costă mai mult de o sută de dolari fiecare. Modulele timpurii costau aproximativ 2.000 USD, ceea ce nu permitea utilizarea în masă a AESA. Cu toate acestea, costul unor astfel de module și cipuri MMIC este în scădere constantă, deoarece costul dezvoltării și producției lor este în scădere constantă.
În ciuda deficiențelor lor, rețelele active în fază sunt superioare antenelor radar convenționale în aproape toate felurile, oferind o capacitate și fiabilitate superioare de urmărire, deși cu o anumită creștere a complexității și, eventual, a costurilor.
Modul transceiver
Modul transceiver AFAR
Modul transceiver- aceasta este baza canalului de procesare a semnalului spațial în APAA.
Conține un element activ - un amplificator, ceea ce face ca acest dispozitiv să nu fie reciproc electrodinamic. Prin urmare, pentru a se asigura că dispozitivul poate funcționa atât pentru recepție, cât și pentru transmisie, separă canalele de transmisie și cele de recepție. Separarea se realizează fie printr-un comutator, fie printr-un circulator.
Canal de recepție
Canalul de recepție include următoarele dispozitive:
- Dispozitiv de protecție a receptorului- de obicei fie un eclator de scânteie, fie un alt dispozitiv de prag care previne supraîncărcarea canalului de recepție.
- Amplificator cu zgomot redus- două sau mai multe etape de amplificare a semnalului activ.
- Schimbător de fază- un dispozitiv de întârziere de fază a semnalului în canal pentru a seta distribuția de fază pe toată deschiderea rețelei.
- Atenuator- un dispozitiv pentru setarea (reducerea, slăbirea) amplitudinii semnalului pentru a seta distribuția amplitudinii de-a lungul deschiderii rețelei.
Canal de transmisie
Compoziția canalului de transmisie este similară cu compoziția canalului de recepție. Diferența este absența unui dispozitiv de protecție și cerințe mai mici de zgomot pentru amplificator. Totuși, amplificatorul de transmisie trebuie să aibă o putere de ieșire mai mare decât amplificatorul de recepție.
Fabricate radare cu AFAR
- AN/APG-63(V)2/3 (F-15 C/E)
- AN/APG-79 (F/A-18 E/F)
- AN/APG-80 (F-16 Bloc 60)
- AN/APG-81 (F-35)
- AN/APQ-181 (B-2 Spirit)
- EL/M-2052 (F-15, MiG-29, Mirage 2000)
Vezi de asemenea
Legături
Fundația Wikimedia.
Comparație cu un tablou pasiv
Într-o matrice pasivă tipică, un transmițător cu o putere de câțiva kilowați alimentează câteva sute de elemente, fiecare dintre ele emite doar zeci de wați de putere. Un amplificator modern cu tranzistor cu microunde poate, totuși, să producă și zeci de wați, iar într-un radar activ în faze câteva sute de module, fiecare cu zeci de wați de putere, creează un total de câțiva kilowați de fascicul principal puternic radar.
Deși rezultatul este identic, rețelele active sunt mult mai fiabile, deoarece defecțiunea unui element transceiver al matricei distorsionează modelul antenei, ceea ce degradează oarecum performanța locatorului, dar în general rămâne operațional. Defecțiunea catastrofală a lămpii transmițătorului, care este o problemă cu radarele convenționale, pur și simplu nu poate apărea. Un avantaj suplimentar este reducerea greutății fără o lampă mare cu putere mare, un sistem de răcire asociat și o sursă mare de alimentare de înaltă tensiune.
O altă caracteristică care poate fi utilizată numai în rețele active este capacitatea de a controla câștigul modulelor individuale de transmisie/recepție. Dacă se poate face acest lucru, gama de unghiuri prin care fasciculul poate fi deviat este mult crescută și, astfel, multe dintre limitările geometriei matricei pe care le au rețelele convenționale în faze pot fi ocolite. Astfel de rețele se numesc rețele de super-măsire. Din literatura publicată nu este clar dacă rețelele de antene existente sau planificate utilizează această tehnică.
Defecte
Tehnologia AESA are două probleme cheie:
Disiparea puterii
Prima problemă este disiparea puterii. Datorită deficiențelor amplificatoarelor cu tranzistori cu microunde (MMIC), eficiența transmițătorului modulului este de obicei mai mică de 45%. Ca rezultat, APAR generează o cantitate mare de căldură, care trebuie disipată pentru a împiedica topirea cipurilor transmițătorului în arseniura de galiu lichidă - fiabilitatea cipurilor GaAs MMIC este îmbunătățită la temperaturi scăzute de funcționare. Răcirea tradițională cu aer, utilizată în calculatoarele convenționale și avionica, este slab potrivită pentru densități mari de ambalare a elementelor AESA, ca urmare a faptului că elementele AESA moderne sunt răcite cu lichid (proiectele americane folosesc lichid de răcire polialfaolefină (PAO), similar fluidului hidraulic sintetic) . Un sistem tipic de răcire cu lichid utilizează pompe care introduc lichid de răcire prin pasajele din antenă și apoi îl transportă la un schimbător de căldură - acesta poate fi fie un răcitor de aer (radiator) fie un schimbător de căldură în rezervorul de combustibil - cu un al doilea fluid care răcește căldura bucla de schimb pentru a elimina căldura din rezervorul de combustibil.
În comparație cu un radar de luptă convențional răcit cu aer, AESA este mai fiabil, dar va consuma mai multă energie și va necesita mai multă răcire. Dar AESA poate oferi o putere de transmisie mult mai mare, ceea ce este necesar pentru o rază mai mare de detecție a țintei (creșterea puterii de transmisie, totuși, are dezavantajul de a crește amprenta peste care recunoașterea radio inamică sau RWR poate detecta radarul).
Preţ
O altă problemă este costul producției în masă a modulelor. Pentru un radar de luptă, care necesită de obicei 1000 până la 1800 de module, costul AESA devine prohibitiv dacă modulele costă mai mult de o sută de dolari fiecare. Modulele timpurii costau aproximativ 2.000 USD, ceea ce nu permitea utilizarea în masă a AESA. Cu toate acestea, costul unor astfel de module și cipuri MMIC este în scădere constantă, deoarece costul dezvoltării și producției lor este în scădere constantă.
În ciuda deficiențelor lor, rețelele active în fază sunt superioare antenelor radar convenționale în aproape toate felurile, oferind o capacitate și fiabilitate superioare de urmărire, deși cu o anumită creștere a complexității și, eventual, a costurilor.
Interviu cu directorul general al NIIP numit după. V.V. Tihomirov de Yuri BelyYuri Ivanovich Bely s-a născut în 1951. A absolvit Școala Tehnică Superioară din Moscova. N.E. Bauman. Din 1974 - în serviciul militar. A servit ca reprezentant militar la Institutul de Cercetare pentru Inginerie Instrumentală și adjunct al șefului Direcției de Comandă a Forțelor Aeriene. Din 1987 - șef al reprezentanței militare la NIIP. Grad militar – colonel. Din martie 1998 – Director al NIIP. În prezent, este Director General al SA NIIP im. V.V. Tihomirov.” Doctor în științe (inginer), academician al Academiei Internaționale de Informatizare, membru al Consiliului Științific și Tehnic al Complexului Militar-Industrial din cadrul Guvernului Federației Ruse. Cavaler al Ordinului Prieteniei și „Pentru Serviciile Patriei”, gradul IV.
Una dintre componentele principale ale capacităților de luptă ridicate ale luptătorilor moderni este un sistem sofisticat de control al armelor, care se bazează pe un puternic radar la bord. Toți avioanele de vânătoare ale familiei Su-27 și Su-30 furnizate pe piața mondială și care servesc în forțele aeriene interne sunt echipate cu sisteme de control al armelor dezvoltate la Institutul de Cercetare al Instrumentelor JSC, numit astfel. V.V. Tihomirov.” NIIP este un pionier în dezvoltarea radarelor phased array (PAR). Pentru prima dată, radarul Tikhomirov cu matrice fază a fost folosit pe avionul de luptă interceptor MiG-31. Începând cu aeronava Su-30MKI, radarele cu rețele de fază sunt deja instalate pe avioanele de luptă Sukhoi. Anul acesta, au început testarea noului avion de luptă multifuncțional Su-35, pentru care NIIP creează cel mai avansat radar din clasa sa cu o matrice pasivă în fază, Irbis-E. Iar pentru promițătorul avion de luptă din generația a cincea, echipa Tikhomirov își dezvoltă primul radar cu o antenă activă în faze (AFAR). Pentru a afla cum se dezvoltă lucrările pe aceste subiecte, corespondentul Vzlyot, Andrei Fomin, s-a întâlnit cu directorul general al Institutului de Cercetare a Instrumentelor OJSC, care poartă numele. V.V. Tikhomirov” de Yuri Bely, care a acceptat cu amabilitate să acorde un interviu revistei noastre.
Yuri Ivanovici, te rog să ne spui cum decurg testele sistemului radar cu matricea fază Irbis-E.
Programul se dezvoltă cu succes. Continuăm să zburăm în laboratorul de zbor Su-30MK2 cu un set experimental de sisteme de control radar Irbis-E cu un transmițător de 1 kW - zburăm de aproape un an și jumătate și am primit confirmarea principalelor caracteristici. Majoritatea modurilor au fost testate, în special - modul multifuncțional aer-aer, modul de detectare cu rază lungă de acțiune, moduri aer-suprafață cu rezoluție joasă, medie și înaltă. În plus, a fost fabricat un set de unități de control radar, inclusiv un transmițător standard de 5 kilowați pentru seria Irbis-E, care este supus unor teste de laborator - le vom finaliza integral anul acesta
În plus, am fabricat două sisteme de control radar complet echipate pentru instalarea pe prototipul de aeronavă Su-35. Primul dintre ele, care a fost deja testat în laboratoarele NIIP și apoi în departamentele relevante ale KnAAPO, este instalat la bordul celui de-al doilea exemplar al Su-35. Când, conform programului de testare a aeronavelor, va veni timpul pentru testarea în zbor a complexului radar, îl vom porni. Pentru a asigura testarea Irbis-ului pe Su-35, a fost pregătită o stație de control și reparații auto (KRAS) cu stații de lucru - așa că în curând vom începe să zburăm cu o aeronavă reală cu un complex Irbis la scară largă. Al doilea set pentru următorul prototip de aeronavă a fost deja fabricat, testat de noi și acceptat pentru acceptare. De asemenea, va fi instalat la bord în curând. Astfel, programul de testare Irbis este în plină desfășurare, iar până când Su-35 va fi gata de producție în masă, sistemul său radar va fi pe deplin dezvoltat.
Sistem radar cu matrice în faze „Baruri”, care este acum în producție la scară largă. Este echipat cu avioane de vânătoare Su-30MKI, Su-30MKM și Su-30MKA furnizate forțelor aeriene din India, Malaezia și Algeria. În plus, producția cu licență de batoane este în curs de dezvoltare în India, iar Institutul de Cercetare V.V Tikhomirov lucrează la modernizarea sa în faze
Este posibil să instalați Irbis pe aeronavele Su-27 produse anterior în timpul modernizării lor?
Această opțiune a fost dezvoltată în cadrul programului Su-27SM2. De fapt, aceasta este configurația sistemului de control radar care este în prezent testată pe un laborator zburător cu un transmițător kilowatt (puterea aeronavei nu permite utilizarea unui transmițător de 5 kW pe Su-27 produse anterior). Prin urmare, versiunea Irbis care se află acum în laboratorul de zbor este un kit aproape gata făcut pentru modernizarea aeronavelor de luptă. Cu toate acestea, aparent din considerente financiare, s-a decis să se dezvolte modernizarea Su-27SM fără a schimba tipul de radar, ci doar creșterea capacităților acestuia - introducerea de noi moduri, asigurarea utilizării de noi tipuri de arme etc. O astfel de aeronavă a fost construită și a intrat în teste de zbor anul acesta. Dar trebuie avut în vedere faptul că testarea poate dura mai mult de un an, iar viața calendaristică rămasă a luptătorilor de luptă, dintre care „cei mai tineri” au fost lansate la începutul anilor 90, este între timp în scădere constantă. Singura cale de ieșire din această situație poate fi achiziționarea de noi aeronave - precum Su-35, care au imediat la bord un sistem radar cu Irbis phased array. Forțele aeriene ruse s-au apropiat deja de o astfel de decizie. La prezentarea Su-35 la LII pentru presă în iulie a acestui an, comandantul șef al Forțelor Aeriene, general-colonelul Alexander Zelin, a declarat că posibilitatea de a comanda noi aeronave Su-35 pentru a reechipa două sau trei regimente ale Forțelor Aeriene Ruse cu ei sunt luate în considerare.
Există planuri de dezvoltare a predecesorului Irbis, sistemul de control radar Bars, utilizat pe aeronave precum Su-30MKI? Există vreo modalitate de a merge pe acest subiect?
Mai este loc de mutat. Să luăm, de exemplu, Su-30MKI. Testele de evaluare ale configurației Barsa de astăzi au fost efectuate pe aeronave Su-30MKI din India, care au confirmat eliminarea tuturor comentariilor. Și acum Forțele Aeriene Indiene își pun întrebarea: să facă toate cele 140 de aeronave sub un program de licență conceput până în 2014, în forma aprobată la sfârșitul anilor 90. - nerezonabil. Prin urmare, ei ne oferă, în proces de producție licențiată, să modernizăm Barca, incl. cerând să folosească AFAR pe el. La noi, am elaborat propuneri care prevăd o modernizare în două etape. În prima etapă, Bars rămâne cu o matrice fază pasivă, dar capacitățile radarului în ceea ce privește modurile și caracteristicile de operare vor fi crescute. Și în a doua etapă, ținând cont de bazele obținute până la acel moment pentru AFAR ca parte a lucrărilor la aeronava de generația a cincea, Barurile pot fi deja echipate cu o antenă activă în faze. Forțele aeriene indiene analizează în prezent aceste propuneri ale noastre și sperăm că se va lua în curând o decizie cu privire la modul de modernizare a Barca.
Sistemul de control radar Irbis-E la bordul Su-35 = la show-ul aerian MAKS-2007 (sus) și la laboratorul de zbor Su-30MK2 (mai jos)
Dacă vorbim deja de modernizare, vă rugăm să ne spuneți cum se desfășoară lucrările de modernizare a SUV-ului Zaslon al luptătorului-interceptor MiG-31. Forțele aeriene ruse au anunțat deja oficial că primăvara aceasta a primit primul avion modernizat de acest tip...
Trecând la subiectul „Barieră”, trebuie mai întâi să remarcăm că aceasta este dezvoltarea noastră de bază, cu care am început utilizarea scanării electronice la bordul unui avion, utilizarea computerelor digitale - aceasta a fost prima dată în practica noastră internă. . SUV-ul Zaslon cu matrice fază la bordul avionului de luptă MiG-31 este o prioritate absolută nu numai pentru NIIP care poartă numele. V.V. Tihomirov, dar și în toată țara noastră. Au trecut mulți ani de atunci (MiG-31 a fost dat în funcțiune în 1981), iar complexul, desigur, necesită modernizare. Această lucrare este în desfășurare. Anul trecut, prima etapă de testare comună de stat (GST) a MiG-31 modernizat a fost finalizată. Uzina Leninets a început să furnizeze sisteme modificate aeronavelor de producție, iar primul dintre ele a intrat în funcțiune anul acesta. În același timp, testele pe a doua etapă a GSI, care este planificată să fie finalizată înainte de sfârșitul acestui an, continuă la GLIT-urile din Akhtubinsk.
Ce s-a făcut deja? În primul rând, modernizarea a afectat domeniul de informare și control al cabinei navigatorului: a fost realizat un nou sistem de afișare LCD cu noi tipuri de afișare a informațiilor. În al doilea rând, raza de acțiune a complexului a fost mărită. În al treilea rând, gama de arme folosite a fost extinsă. Antena în sine rămâne neschimbată, dar unele blocuri SUV sunt schimbate, iar sistemul informatic este înlocuit complet. Mașinile folosite pe MiG-31, care au fost deja întrerupte, fac loc computerelor moderne de bord din noua generație. În viitor, intenționăm să creștem și mai mult capacitățile complexului.
Și, în sfârșit, ajungem la cel mai important lucru - lucrul la AFAR. Cu puțin peste un an în urmă, la show-ul aerian MAKS-2007, au fost prezentate pentru prima dată fragmente la scară largă de prototipuri de matrice active fază dezvoltate de NIIP. După cum știți, institutul dumneavoastră este dezvoltatorul principal al sistemului radio-electronic cu AFAR pentru a cincea generație de aeronave. Cum evoluează aceste lucrări?
Lucrările se desfășoară conform programului, conform contractului pe care l-am semnat cu firma Sukhoi. Conform acestui program, în luna noiembrie a acestui an, primul AFAR full-size, complet echipat cu module transceiver și configurat, va fi amplasat pe un stand pentru andocare cu restul unităților stației. Astăzi, prima antenă a fost deja complet asamblată, echipată și trimisă pentru configurare. La CNP Istok a fost lansată producția de module transceiver pe bază de microcircuite monolitice, asamblarea celui de-al doilea eșantion este în curs, iar asamblarea pieselor și modulelor celui de-al treilea eșantion a început. Astfel, astăzi avem deja trei antene în producție. Vor ieși secvenţial la testare - primul, după cum am spus, în noiembrie, al doilea în martie-aprilie anul viitor etc. Deja de anul viitor, este planificată instalarea AFAR pe unul dintre primele prototipuri ale aeronavei de generația a cincea, care sunt în prezent construite la KnAAPO, și să înceapă testele de zbor în 2010. Astăzi putem spune cu încredere că toate problemele tehnice în dezvoltarea și fabricarea modulelor transceiver au fost depășite. Acum rezolvăm probleme cu privire la antena în ansamblu - răcire, interfață, control al fasciculului, dar, subliniez, totul se mișcă conform programului aprobat. Pe măsură ce testarea continuă, vom crește treptat compoziția complexului - mai întâi pe standuri, apoi pe avioane, iar în cele din urmă vom ajunge la configurația pe deplin prevăzută în specificațiile tehnice.
Fragment al unui prototip la scară completă al unui APAA în bandă X dezvoltat de NIIP, numit după. V.V. Tikhomirov, prezentat pentru prima dată public la show-ul aerian MAKS-2007 în august 2007.
Cât timp ar putea dura întregul ciclu de testare și reglare fină a AFAR?
După cum știți, dezvoltarea unui radar modern durează de obicei 5-7 ani. Prin urmare, dacă luăm ca punct de plecare actualul 2008, când a început testarea reală a echipamentului, atunci putem presupune că sistemul nostru va fi complet gata de funcționare până în aproximativ 2014-2015. Situația este similară în străinătate: chiar și F-22, care a fost în serviciu de ceva timp, nu a dezvoltat încă pe deplin toate modurile AFAR. În acest sens, trebuie menționat că NIIP im. V.V. Tikhomirova are o vastă experiență în lucrul cu antene cu matrice fază. La un moment dat, americanii au sărit peste etapa matricelor pasive fază - trecând de la matricele cu slot direct la AFAR. Avem o vastă experiență în domeniul rețelelor în fază, care datează de aproximativ 40 de ani (și susținem că AFAR diferă de rețelele fază pasive în esență doar prin proiectarea tehnologică a emițătorilor, iar restul aparaturii matematice și de modelare luăm din matrice fază pe care le-am stăpânit deja bine) , ceea ce ne oferă avantaje serioase, incl. si in functie de momentul finisarii. Avem astfel de evoluții în matrice etapizate pe care nimeni altcineva din lume nu le are!
Probabil că urmăriți lucrările la AFAR care se desfășoară atât în străinătate, cât și la noi. Puteți numi câteva caracteristici ale proiectului dvs. în comparație cu altele, avantajele acestuia?
Ei bine, este destul de dificil de comparat cu americanii, deoarece există foarte puține informații reale (și nu publicitare) și se poate judeca doar după câteva semne indirecte. Dar credem că am stabilit și implementăm caracteristici care nu sunt cel puțin inferioare și, de fapt, într-un fel, superioare celor deținute, de exemplu, de radarele cu aeronavele AFAR F-22 și F-35. În ceea ce privește munca desfășurată de alți dezvoltatori autohtoni de radare, principala diferență constă în tehnologie. Ne bazăm pe cele mai moderne tehnologii monolitice de microcircuite cu microunde din lume, în timp ce colegii noștri domestici folosesc așa-numitele tehnologii hibride, care, de exemplu, au fost deja abandonate în Europa. La fel ca noi, americanii își construiesc AFAR-urile pe microcircuite monolitice, cu perspectiva creșterii gradului de integrare a acestora și a trece în viitor la ceea ce se numește „placare inteligentă” - i.e. Modulele transceiver pot fi amplasate oriunde pe aeronavă, formând câmpul de radiație necesar. Astfel, ne aflăm pe principala cale globală de dezvoltare a AFAR.
Se poate spune că tehnologiile obținute în timpul dezvoltării AFAR în cadrul acestui program pot fi folosite în viitor pentru a crea radare pentru alte aeronave și, în general, pentru alte tipuri de echipamente?
Cu siguranţă. De exemplu, mai devreme sau mai târziu poate apărea problema dezvoltării unui nou avion de luptă ușor de a cincea generație sau a echipării aeronavelor modernizate din generația „4+”, „4++”, etc. cu AFAR. Și în acest caz, în loc să „reinventăm roata” din nou, este mai bine să folosiți tehnologii deja dovedite, asigurând în același timp utilizarea producției (la urma urmei, cu cât este mai mare scara de producție a modulelor de transmisie și recepție, cu atât costul acestora va fi mai mic. ). Sarcina în acest caz se va reduce pur și simplu la scalare: vor rămâne toate aceleași tehnologii și componente și va fi necesară doar reducerea diametrului antenei. Aceasta nu mai este o problemă științifică, ci una pur constructivă și tehnologică. Următorul. Modulele transceiver deja stăpânite în producție pot fi utilizate în radare, de exemplu, în sistemele de rachete antiaeriene. Deci, cu cât găsim mai multe aplicații pentru tehnologii deja dovedite, cu atât mai bine. Până la urmă, dacă mai devreme aveam sarcina de a crea și „promova” producția, acum poate apărea situația inversă: capacitățile sunt „promovate”, dar consumul este scăzut. Numai în condiții de încărcare bună de producție costul modulelor poate fi acceptabil.
Care este viziunea dumneavoastră - în viitor va exista un loc pentru ambele direcții de dezvoltare a matricelor fază (active și masive), sau odată cu dezvoltarea AFAR linia de matrice fază pasive va fi uitată?
Cred că, cel puțin în viitorul previzibil, ambele direcții își vor avea nișa lor. AFAR va putea înlocui matricea fază convențională numai dacă baza sa de elemente devine foarte ieftină. Între timp, chiar și în condiții de producție de masă în masă, la nivelul actual de tehnologie, costul AFAR și al matricei în faze diferă semnificativ. Deci este prea devreme pentru ca matricele pasive fază să devină istorie.
Vladimir ȘCHERBAKOV Fotografie a companiei Sikorsky
