Radar cu matrice în faze. Radar la bord

Demonstrator tehnologic al unui radar aeropurtat promițător cu matrice activă în fază „Zhuk-AME”. O gamă cu 50% mai mare va fi realizată datorită tehnologie avansată fabricarea 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 conversie a 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 LCD-uri cu format larg MFI pentru afișarea informațiilor tactice, moderne de înaltă performanță computer de bordși 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 aeropurtat. Baza de calcul modernă de înaltă performanță AN/APG-83 SABR permite fiecărui APAA PPM (sau grupurilor 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.

În curs programe similareși 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: pânza 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, oferind împușcare „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-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 realiza 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, s-a remarcat 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 rus multirol capabil să câștige superioritate completă față de Rafale, Typhoon, F-16C Block 60, F-15SE „Silent Eagle”, F/ 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 să se ia în calcul aeronavele de luptă ale Marinei SUA, care pot fi transferate în sumă de 3-4 sute de unități în partea de vest Oceanul 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 unei magistrale moderne de schimb de date digitale în arhitectura avionică a standardului MIL-STD-1553B și au suport hardware pentru modul de deschidere sintetică (SAR) cu mod suplimentar detectarea și urmărirea țintelor de suprafață/sol în mișcare GMTI („Ground Moving Target Indicator”) 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 mult timp pe baza rețelelor active în fază cu control electronic al fasciculului, Topaz și Zhuk îmbunătățite sunt reprezentate de rețele de antene cu slot controlate 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;

Capacitate redusă în ceea ce privește numărul de rute însoțite de ținte aeriene (radarele N019MP și N010MP pot urmări nu mai mult de 10 ținte aeriene pe trecere), stațiile cu AFAR pot urmări 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 imediat 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+ se află cu capul și umerii 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 cu mult timp în urmă o modificare a AMRAAM. sistem de rachete aeropurtate cu o rază de acțiune crescută la 120 km AIM-120C -7, iar 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 corpului și a centralei electrice, care fac posibilă câștigarea unei lupte aeriene strânse împotriva oricărui luptător occidental din a 4-a și chiar a 5-a generație, MiG-urile noastre de producție 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, va necesita înlocuire completă„nucleul” electronic al controlului luptătorului, construit în jurul vechiului computer de bord 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 management individual frecvențele de operare ale PPM-urilor individuale (sau grupurilor acestora), precum și un 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 intervalului de detectare de obiecte din aer pe fundalul suprafeței terestre, în valoare de doar 8-11%, pentru radarele cu PFAR această cifră este de aproximativ 15-18%, ceea ce a fost dovedit în teste de către radarul Irbis-E, care operează într-un sector de vizualizare larg : a fost detectat un CC cu un EPR de 3m2 la o distanta de 200 km (pe fundal spatiu 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 moderne câmp de informații Cabina de pilotaj va face posibilă depășirea semnificativă a F-16C Block 52+ polonez și a taifunurilor germane echipate cu radare învechite cu o matrice de antene cu fante. 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 rețea activă de antene 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 de ceramică co-arsă la temperatură joasă 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 obținută printr-un coeficient scăzut de dilatare termică și elasticitate ridicată în gamă largă temperaturile de funcționare, aceste calități stau la baza duratei de viață lungi 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-urilor fabricate folosind tehnologia LTCC asigură etanșeitatea elementelor conductoare de la influențe negative mediu extern, cu alte cuvinte, „Zhuk-AME” poate continua să funcționeze chiar dacă conul nasului radio-transparent al 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 unui astfel de MRP nu necesită temperaturi ridicate tragere, doar 850-900ºС este suficient.

În cazul tehnologiei LTCC, ceramica co-arsă la temperatură joasă este un substrat dielectric cu profil redus pentru conductori din platină, aur sau argint-emițători/receptori de unde radiatoare. Este semnificativ mai rezistent la căldură decât cel convențional plăci de circuite imprimate din compuși organici și vă permite să lucrați cu 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” este 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

locotenent-colonel inginer M. Mihov

Măsurile pentru creșterea în continuare a puterii de luptă a forțelor aeriene americane includ crearea nu numai a aeronavelor noi și mai avansate, ci și a diferitelor echipamente, a căror utilizare le-ar extinde capacitățile de luptă. În special, comanda forțelor aeriene americane acordă o mare atenție dezvoltării stațiilor radar multifuncționale pentru avioane care să asigure detectarea țintelor aeriene, terestre și de suprafață (mai multe în același timp) și determinarea coordonatelor acestora, controlul la bord. arme, evaluarea terenului în interesul asigurării siguranței zborului la altitudini joase.

Experții americani consideră că performanța secvențială sau simultană a mai multor funcții de către un radar depinde în mare măsură de viteza și de caracterul complet al studiului spațiului, adică de cât de repede se va mișca fasciculul radar într-un anumit sector și își va schimba forma (model direcțional). ). Se remarcă faptul că, pentru a căuta și urmări țintele aeriene, este necesar un model de radiație ascuțit, scanare în întreaga emisferă frontală, iar pentru vizualizarea suprafeței pământului, un model plat (pătrat cosecant în cotă) scanare în azimut în partea inferioară a este necesară emisfera frontală. Pentru a sprijini eficient zborul la altitudini joase, este necesar să scanați rapid fasciculul radar atât în ​​plan vertical, cât și în plan orizontal.

Sistemele de antene existente care utilizează reflectoare parabolice semnalele de înaltă frecvență nu permit unui radar să îndeplinească mai multe funcții. Astfel de antene, conform experților americani, nu au lățimea câmpului vizual necesar pentru un radar multifuncțional, au o viteză insuficientă de scanare a fasciculului, sunt mari ca greutate și volum, precum și fiabilitate scăzută, adică nu sunt potrivite. pentru radare concepute pentru funcționarea simultană pe mai multe obiective și îndeplinire diverse funcții. Prin urmare, de exemplu, pe aeronava FB-111 sunt instalate două radare și trei antene pentru a asigura îndeplinirea tuturor misiunilor sale de luptă.

În acest sens, în Statele Unite, deja la începutul anilor 60, au început lucrările la crearea unor antene fundamental noi pentru radarele multifuncționale de avioane. Aceste antene sunt antene phased array (PAA). Presa străină notează că principalul avantaj al rețelelor în fază față de o antenă reflectorizantă (oglindă) convențională este controlul electronic al fasciculului, care este asigurat prin schimbarea fazei semnalului emis al fiecăruia dintre emițătorii elementari conform unei anumite legi. Matricea poate conține de la câteva sute la câteva mii de astfel de emițători. Timpul necesar ca fasciculul să se deplaseze între două poziții extreme nu depășește câteva microsecunde și este posibil schimbare rapidă forme de model de radiație. O caracteristică esențială a funcționării matricei în faze este necesitatea includerii în setul radar a unui computer electronic care poate controla rapid toți emițătorii matricei simultan. Matricea în fază oferă un câmp vizual mai larg decât o antenă convențională și, datorită designului său fix, este convenabil să fie plasat sub radom la bordul aeronavei. Dispozitivele de control electromecanice sau hidraulice grele și voluminoase sunt, de asemenea, eliminate și capacitatea de supraviețuire a radarului este crescută, deoarece își îndeplinește funcțiile chiar dacă un număr semnificativ de emițători elementari eșuează.

Experții americani consideră că crearea așa-numitelor „matrice conformate”, ale căror elemente vor fi amplasate de-a lungul suprafeței convexe complexe a diferitelor secțiuni ale pielii aeronavei, este una dintre direcțiile promițătoare în dezvoltarea matricelor în faze. Acest lucru poate crește aria de vizualizare și poate elibera un volum utilizabil semnificativ în nasul aeronavei pentru plasarea altor echipamente sau arme radio-electronice.

Experții străini consideră că cele mai promițătoare, în ciuda complexității circuitelor electrice, sunt așa-numitele rețele de fază „active”, în care emițătorii elementari sunt transceiver independente. Astfel de rețele în faze fac posibilă realizarea capacităților energetice ale generatoarelor de înaltă frecvență cu eficiență ridicată și crește semnificativ fiabilitatea funcționării radarului. Un obstacol semnificativ în calea creării unor astfel de radare este lipsa actuală a generatoarelor de înaltă frecvență sau amplificatoarelor de putere suficient de economice, ușoare și puternice. Prin urmare, în SUA, antenele cu lentile pasive (reflectorizante sau de trecere) sunt dezvoltate ca versiuni intermediare ale rețelelor de fază, în care o serie de schimbători de fază de înaltă frecvență, iradiați de un fascicul larg dintr-o singură sursă de o putere puternică. -semnal de frecventa, este folosit pentru a forma modelele de radiatie necesare.

În funcție de metoda de furnizare a semnalelor de înaltă frecvență, există două tipuri de rețele de fază de trecere pasive: cu un sistem de ghid de undă deschis, când matricea este iradiată de un fascicul larg dintr-o sursă slab direcțională și cu una închisă, atunci când semnalul de înaltă frecvență transmis este furnizat defazatorilor elementare ale matricei folosind un sistem extins de ghiduri de undă.

Una dintre opțiunile pentru o rețea de fază pasivă cu un sistem de ghidaj de undă închis este o matrice de sloturi de ghid de undă, în care elementele radiante sunt fante în pereții ghidurilor de undă. Faza unui semnal de înaltă frecvență într-o astfel de matrice este controlată nu într-un element separat, ci într-un grup de elemente prin utilizarea unui defazator de grup în secțiunea corespunzătoare a ghidului de undă. În acest caz, posibilitățile control electric Modelul de radiație al matricei fază în planul care trece de-a lungul segmentului ghidului de undă este redus brusc și, în legătură cu aceasta, este necesar să se utilizeze scanarea mecanică a fasciculului.

Una dintre părțile principale ale celulei unitare cu matrice de fază este un comutator de fază de înaltă frecvență. În mod obișnuit, defazatoarele sunt realizate folosind ferite sau diode reactive și, în ciuda pierderilor semnificative de inserție și a disipării reduse a puterii admisibile, acestea din urmă sunt preferate datorită greutății reduse, ușurinței de control și de mare viteză comutarea

Orez. 1. Schema bloc a modulului radar MERA: 1 - antena; 2 - comutator antene; 3 - multiplicator de frecventa; 4 - comutarea semnalului de la recepție la transmisie; 5 - mixer; 6 - amplificator de impuls; 7 - semnal puls modulare; 8 - amplificator de frecventa intermediara; 9 - defazator al căii de recepție, 10 - circuit de control logic; 11 - defazator al căii de transmisie; 12 - dispozitiv de defazare; 13 - amplificator de putere; 14 - semnale de control de la computer

Fig. 2. Modul radar MERA. a - amplasarea elementelor principale în părțile superioare și inferioare ale modulului; b - aspectul modulului asamblat

Schimbatoarele de fază sunt de obicei controlate folosind semnale provenite de la un computer digital Presa străină notează că, dacă semnalele au un număr mic de biți, atunci numărul de valori fixe de fază ale semnalului de înaltă frecvență scade și la instalarea fasciculului radar. apar erori de cuantizare, iar o creștere a adâncimii de biți a semnalelor de control duce la complicarea proiectării defazatoarelor și la creșterea greutății acestora. Specialiștii americani au efectuat experimente pentru a evalua aceste erori ținând cont de scăderea puterii radiației în direcția necesară la eroarea maximă de cuantizare și au obținut următoarele rezultate: cu un semnal de control pe un bit (setare fază la 180°), această scădere este 4 dB (60 la sută) și cu un semnal de control pe doi biți (setare de fază la 90°) - doar 0,9 dB (20 la sută). Din aceasta s-a concluzionat că pentru majoritatea radarelor de aeronave, controlul unui semnal pe doi biți este optim. Se crede că eroarea de cuantizare este complet compensată datorită vitezei mari de mișcare a fasciculului și procesării ulterioare a semnalului primit.

Ca urmare a lucrărilor desfășurate în SUA în a doua jumătate a anilor '60, Texas Instruments, Maxson Electronics, Hughes Aircraft, Raytheon și alții au dezvoltat o serie de prototipuri de radare cu rețele de fază active și pasive și control electronic grindă. O scurtă descriere a unora dintre ele este prezentată mai jos.

Radar MERA (Electronică moleculară pentru aplicații radar), creat de specialiști de la Texas Instruments, este una dintre primele stații cu phased array activ. Acest radar a fost demonstrat pentru prima dată în 1968. Rețeaua de antene este formată din 604 module cu stare solidă care funcționează în intervalul de lungimi de undă de 3 cm O diagramă bloc a unui astfel de module este prezentată în Fig. 1 La transmitere, se folosesc semnale cu o frecvență de 2250 MHz pentru a excita modulele, iar la recepționarea semnalelor reflectate se folosesc oscilatoare locale care funcționează la o frecvență de 2125 MHz. Dispunerea, aspectul și dimensiunile modulului sunt prezentate în Fig. 2 (simbolurile numerice corespund simbolurilor din fig. 1). Elementele modulelor de pe zona phased array au fost plasate în funcție de poziția empirică: două sau trei module pe zonă egală cu pătratul lungimii de undă radar. Pentru a obține o putere de impuls a unui radar de bord (destinat să cerceteze suprafața pământului) egală cu 60 kW, s-a planificat să se utilizeze module cu o putere de radiație de 100 W. Cu toate acestea, capacitățile tehnice de a face amplificatoare cu stare solidă cu o astfel de putere în dimensiunile date s-au dovedit a fi nerealiste, iar deficitul de energie rezultat a fost compensat prin utilizarea circuitelor de compresie a impulsurilor. Sa raportat că timpul mediu estimat de funcționare a radarului pentru fiecare defecțiune a fost de câteva sute de ore.

Experiența de dezvoltare, diagramele și unele soluții de proiectare ale radarului experimental MERA au fost folosite pentru a crea un prototip al radarului RASSR (Reliable Advanced Solid State Radar) la începutul anilor 70. Specialiștii companiei au crezut că acest radar ar putea fi bine instalat pe tactici promițători aeronave 70- x ani. Matricea sa în fază a constat din 1648 de module transceiver, similare ca principiu de construcție cu modulele radar MERA.

Compania Maxson Electronics, comandată de Comandamentul Aviației Navale din SUA, a dezvoltat un prototip de radar cu o rază de acțiune de 1 cm cu o rețea reflectorizant în fază. Acest radar a fost instalat pe aeronava A-6 în 1969 pentru teste de zbor. Matricea fază cu un diametru de 72 cm a constat din 1500 de elemente cu defazatoare de înaltă frecvență folosind diode reactive. Dimensiunile fiecărui element sunt 98x10x10 mm. Semnalul către grătar a fost furnizat de la o alimentare cu patru cornuri. Defazatoarele matricei au fost controlate folosind semnale provenite de la un computer de bord ușor, de dimensiuni mici, cu o greutate de 2,3 kg, care a asigurat instalarea fasciculului în 250 μs. Radarul era alimentat de la o sursă specială de alimentare cu o greutate de 2,7 kg. Consumul de energie al stației este de 700 W.

Potrivit relatărilor din presa străină, specialiștii acestei companii, pe baza prototipului menționat mai sus, au dezvoltat un proiect pentru un radar îmbunătățit cu o matrice în fază cu diametrul de 144 cm, format din 6000 de elemente. Greutatea estimată a unei astfel de rețele este de 77 kg, iar costul este de 150 de mii de dolari. Defazatoarele matrice pot rezista la o putere de radiație mai mare de 2 W, așa că experții americani cred că un astfel de radar ar putea avea o putere de impuls de 1,5 MW, iar acest lucru este suficient pentru stațiile de aeronave de orice clasă. Pentru un astfel de radar trebuia să folosească un computer modificat, care asigură instalarea fasciculului în 1,5 μs.

Pentru avioanele-interceptoare promițătoare ale Marinei SUA în 1969, Hughes Aircraft a dezvoltat radarul ESIRA (Electronic Scanned Interceptor Radar Antenna). Matricea sa pasivă reflectorizant în fază, cu un diametru de aproximativ 150 cm, constă din 2400 de elemente și o alimentare cu patru coarne.

Fig.3.. Aspect Radar AN/APO-140

Orez. 4. Radar aeropurtat cu o rețea de fază cu flux complet fante instalat în nasul aeronavei F-I4

Orez. 5. Blocuri principale și matrice în fază ale radarului de navigație de supraveghere RDR-1400

La ordinul Comandamentului US Air Force, compania americană Raytheon a dezvoltat radarul AN/APQ-140, care era destinat instalării pe bombardierul strategic supersonic B-1 creat de Boeing. Un prototip al acestui radar cu o matrice fază reflectorizant cu un diametru de aproximativ 70 cm, format din 3800 de elemente (Fig. 3), a fost testat în zbor pe o aeronavă specială. Cu toate acestea, din mai multe motive, adoptarea acestui radar pentru serviciu a fost amânată, iar în primele etape ale producției în serie a aeronavei B-1, este planificată instalarea nu doar a unui radar multifuncțional, ci a unui set de stații, care este o versiune îmbunătățită a setului radar al aeronavei FB-111.

Presa străină relatează că munca intensivă la crearea radarelor de aeronave cu rețele fază, desfășurată în Statele Unite încă din a doua jumătate a anilor '60, nu a produs rezultatele așteptate. Din cauza dificultăților tehnice întâmpinate în timpul implementării proiectelor și a fiabilității insuficient de ridicate a elementelor de matrice fază solidă, aeronavele de luptă americane moderne încă nu au radare la bord cu control electronic complet al fasciculului. În plus, costul ridicat al lucrării a avut un impact semnificativ asupra implementării programelor.

Potrivit rapoartelor presei străine, în Statele Unite, la crearea radarelor multifuncționale, este utilizată o versiune de proiectare intermediară a matricei fază, care este un ghid de undă grila cu fantă cu un sistem de alimentare închis și alimentat de un generator comun de energie de înaltă frecvență. După cum sa menționat mai devreme, controlul electronic limitat al diagramei de radiație într-o astfel de antenă trebuie combinat cu scanarea mecanică a matricei sale. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, au avantaje antene convenționale. În special, se remarcă faptul că treptarea atentă a emițătorilor reduce în mod semnificativ nivelul lobilor laterali, iar absența unei alimentări orientate spre înainte sau a unui contrareflector face posibilă, având în vedere dimensiunile radomului, creșterea diametrului. antena și deviațiile unghiulare maxime ale acesteia și, în consecință, să restrângă diagrama de radiație și să mărească aria de vizualizare. În plus, apropierea centrului de greutate al sistemului de antene de unitățile sale de suspensie face posibilă simplificarea semnificativă a designului acestora și creșterea vitezei de mișcare a antenei.

SUA au dezvoltat deja mai multe tipuri de radare cu matrice de antene slot. De exemplu, avioanele de vânătoare multirol F-14 Tomcat sunt echipate cu sisteme radar de control al armelor AN/AWG-9 create de Hughes Aircraft (Fig. 4). Se raportează că combinația de scanare electronică și mecanică rapidă a fasciculului în acest radar asigură urmărirea simultană a mai multor ținte aeriene. Pe baza acestei stații, compania a dezvoltat o serie de radare Atlas, care sunt planificate să fie instalate pe aeronave tactice promițătoare. O antenă de un tip similar (sub forma unui ghid de undă cu fante) a fost folosită de United Aircraft în radarul Mercury, care este de așteptat să fie folosit pe un avion de luptă promițător al Forțelor Aeriene ale SUA. Antena radar Mercury, al cărei prototip a fost demonstrat de companie la sfârșitul anului 1974, constă din 30 de secțiuni orizontale de ghiduri de undă cu emițători de fante situate în pereții îngusti ai ghidurilor de undă. Designul său oferă scanare mecanică în azimut cu ±70° și scanare electronică până la 50° în altitudine.

Presa americană notează că, datorită avantajelor lor și a designului relativ simplu, rețelele de antene cu ghid de undă cu sloturi își vor găsi aplicație nu numai în radarele multifuncționale, ci și în radarele aeriene mai simple pentru avioane. În special, Bendix a dezvoltat radarul de navigație de supraveghere RDR-1400 (Fig. 5), în care matricea de antene oferă doar formarea fasciculului, iar vizibilitatea în ambele coordonate unghiulare (azimut și elevație) este realizată datorită rotației sale mecanice. RDR-1400 are un model de radiație îngust și este proiectat pentru a detecta ținte mici de suprafață. Este planificat să fie instalat pe aeronave și elicoptere de patrulare și căutare și salvare.

Mulți experți străini cred că, în următorii ani, cel mai probabil tip de antenă pentru radarele multifuncționale pentru avioane va fi o matrice de ghiduri de undă cu fante cu scanare mecanică parțială, iar adoptarea radarelor cu control complet electronic al fasciculului ar trebui să fie așteptată nu mai devreme de începutul anilor 80.

Antenă activă în fază (AFAR) - o rețea de antene în fază în care direcția radiației și (sau) forma modelului de radiație sunt reglate prin modificarea distribuției amplitudine-fază a curenților sau a câmpurilor de excitație pe elementele radiante active.

O antenă activă în faze este compusă structural din module care combină un element radiant (sau un grup de elemente radiante) și dispozitive active (amplificatoare, generatoare sau convertoare). În cel mai simplu caz, aceste dispozitive pot amplifica semnalul transmis sau primit de elementul radiant, precum și pot converti frecvența semnalului, pot genera (forma) un semnal, pot converti semnalul din formă analogică în formă digitală și (sau) din digital în analogic. . Pentru funcționarea coordonată în comun, toate modulele APAA trebuie să fie combinate printr-un circuit pentru distribuirea semnalului excitator (în modul de recepție, printr-un circuit pentru colectarea semnalului în dispozitivul de recepție), sau funcționarea modulelor trebuie să fie sincronizată dintr-o singură sursă. .

Spre deosebire de AFAR, matricea fază pasivă nu conține dispozitive active. De exemplu, într-un sistem de transmisie echipat cu o matrice fază pasivă, un semnal radio este generat și amplificat la puterea necesară într-un singur transmițător radio pentru întregul sistem, după care este distribuit (și puterea semnalului radio este împărțită) între elementele radiante. Dimpotrivă, APAA de transmisie nu are un singur amplificator de ieșire puternic: în fiecare dintre modulele sale sunt amplasate amplificatoare mai puțin puternice.

Comparație cu un tablou pasiv[modifica | editați textul wiki]

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, deși defecțiunea unui element transceiver al matricei distorsionează modelul de radiație al antenei, ceea ce degradează oarecum caracteristicile locatorului, în general, acesta rămâne operațional. Defecțiunea catastrofală a lămpii transmițătorului, care este o problemă cu radarele convenționale, pur și simplu nu poate apărea. Avantaj suplimentar - economie de greutate fără o lampă mare 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.

Dezavantaje[modifica | editați textul wiki]

Tehnologia AESA are două probleme cheie:

Disiparea puterii[modifica | editați textul wiki]

Prima problemă este disiparea puterii. Datorită dezavantajelor cuptorului cu microunde amplificatoare cu tranzistori(cuptor cu microunde monolitic circuit integrat, 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 preveni topirea cipurilor transmițătorului - fiabilitatea cipurilor GaAs MMIC se îmbunătățește la temperaturi scăzute. temperatura de functionare. 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) . Tipic sistem fluid Răcirea utilizează pompe care introduc lichid de răcire prin canalele din antenă și apoi îl scot într-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 lichid care răcește bucla de schimb de căldură la reduce încălzirea conținutului rezervorului de combustibil.

În comparație cu un radar de luptă convențional răcit cu aer, un radar AESA este mai fiabil, dar consumă mai multă energie și necesită mai multă răcire. Dar AESA poate oferi o putere de transmisie mult mai mare, ceea ce este necesar pentru o rază mai mare de detectare 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.

Șapte întrebări și răspunsuri despre funcționarea radarului aeropurtat

Radar cu AFAR (Zhuk-AE) Sursa: Aviapanorama

Astăzi, aviația este de neconceput fără radare. Stația radar aeriană (ARS) este una dintre cele mai multe elemente importante

echipamente radio-electronice ale unei aeronave moderne. Potrivit experților, în viitorul apropiat, radarele vor rămâne principalul mijloc de detectare, urmărire a țintelor și îndreptarea armelor ghidate către acestea.

Vom încerca să răspundem la cele mai frecvente întrebări despre funcționarea radarelor de la bord și să spunem cum au fost create primele radare și cât de promițătoare ne pot surprinde stațiile radar.

1. Când au apărut primele radare de bord?

Una dintre principalele probleme a fost amplasarea echipamentului pe aeronavă - setul de stație cu surse de alimentare și cabluri cântărea aproximativ 500 kg. Era imposibil să se instaleze astfel de echipamente pe un avion de luptă cu un singur loc din acea vreme, așa că s-a decis plasarea stației pe un Pe-2 cu două locuri.

Prima stație radar aeriană internă, numită Gneiss-2, a fost pusă în funcțiune în 1942. Pe parcursul a doi ani, au fost produse peste 230 de stații Gneiss-2. Și în anul victorios din 1945, Phazotron-NIIR, acum parte a KRET, a început producție în serie stația radar de avioane „Gneiss-5s”.

Raza de detectare a țintei a ajuns la 7 km.

În străinătate, primul radar de aviație „AI Mark I” - britanic - a fost pus în funcțiune puțin mai devreme, în 1939. Datorită greutății sale mari, a fost instalat pe avioanele de luptă interceptoare grele Bristol Beaufighter. În 1940, un nou model, AI ​​Mark IV, a intrat în funcțiune. A furnizat detectarea țintei la o rază de până la 5,5 km.

2. În ce constă un radar aeropurtat?

Din punct de vedere structural, radarul este format din mai multe unități detașabile situate în nasul aeronavei: un transmițător, un sistem de antenă, un receptor, un procesor de date, un procesor de semnal programabil, console și comenzi și afișaje.

Astăzi, aproape toate radarele aeropurtate au un sistem de antenă care constă dintr-o matrice de antene cu slot plat, o antenă Cassegrain, o antenă pasivă sau activă în fază. Radarele moderne funcționează într-o gamă de frecvențe diferite și permit detectarea țintelor aeriene cu ESR (Effective Scattering Area) într-o singură. metru pătrat

la o distanță de sute de kilometri și oferă, de asemenea, escortă pentru zeci de ținte de-a lungul drumului.

În plus față de detectarea țintei, astăzi radarele oferă corecție radio, misiuni de zbor și desemnare a țintei pentru utilizarea armelor aeriene ghidate, cartografiază suprafața pământului cu o rezoluție de până la un metru și rezolvă, de asemenea, sarcini auxiliare: urmărirea terenului, măsurarea cuiva. propria viteză, altitudine, unghi de derivă și altele.

3. Cum funcționează radarul aeropurtat?

Stația radar nu funcționează continuu, ci în șocuri periodice - impulsuri. În locatoarele de astăzi, trimiterea unui puls durează doar câteva milionatimi de secundă, iar pauzele dintre impulsuri durează câteva sutimi sau miimi de secundă.

După ce au întâlnit orice obstacol de-a lungul căii de propagare a acestora, undele radio sunt împrăștiate în toate direcțiile și reflectate de la acesta înapoi la stația radar. În același timp, emițătorul radar se oprește automat și receptorul radio începe să funcționeze.

Una dintre principalele probleme ale radarelor cu impulsuri este eliminarea semnalului reflectat de obiectele staționare. De exemplu, pentru radarele aeropurtate, problema este că reflexia de pe suprafața pământului ascunde toate obiectele aflate sub avion. Această interferență este eliminată folosind efectul Doppler, conform căruia frecvența undei reflectate de la un obiect care se apropie crește, iar de la un obiect care pleacă scade.

4. Ce înseamnă intervalele X, K, Ka și Ku în caracteristicile radarului?

Astăzi, gama de lungimi de undă în care funcționează stațiile radar din aer este extrem de largă. ÎN caracteristicile radarului Raza stației este indicată cu litere latine, de exemplu, X, K, Ka sau Ku.

De exemplu, radarul Irbis cu o antenă pasivă fază instalată pe avionul de luptă Su-35 operează în banda X. În același timp, raza de detectare a țintelor aeriene Irbis ajunge la 400 km.

Banda X este utilizată pe scară largă în radar. Se extinde de la 8 la 12 GHz din spectrul electromagnetic, adică lungimi de undă de la 3,75 la 2,5 cm. De ce este numit astfel? Există o versiune care în timpul celui de-al doilea război mondial gama a fost clasificată și, prin urmare, a primit numele X-band.

Toate numele intervalului cu Literă latină K din nume are o origine mai puțin misterioasă - de la cuvântul german kurz („scurt”). Acest interval corespunde lungimilor de undă de la 1,67 la 1,13 cm în cuvinte englezești deasupra și dedesubt, gamele Ka și Ku și-au primit numele, respectiv „deasupra” și „dedesubtul” benzii K.

Radarele în bandă Ka sunt capabile să funcționeze pe distanțe scurte și să producă măsurători de rezoluție ultra-înaltă. Astfel de radare sunt adesea folosite pentru controlul traficului aerian în aeroporturi, unde pulsuri foarte scurte, lungi de câteva nanosecunde, sunt folosite pentru a determina distanța până la o aeronavă.

Banda Ka este adesea folosită în radarele pentru elicoptere. După cum se știe, pentru a fi amplasată pe un elicopter, antena radar trebuie să aibă dimensiuni mici. Ținând cont de acest fapt, precum și de necesitatea unei rezoluții acceptabile, se utilizează intervalul de lungimi de undă milimetrică. De exemplu, este echipat cu elicopterul de luptă Ka-52 Alligator complex radar„Arbaleta” care operează în banda Ka de opt milimetri. Acest radar dezvoltat de KRET oferă lui Aligator capacități enorme.

Astfel, fiecare gamă are propriile avantaje și, în funcție de condițiile și sarcinile de desfășurare, radarul funcționează în diferite game de frecvență. De exemplu, obținerea unei rezoluții înalte în sectorul înainte al revizuirii face posibilă banda Ka, iar creșterea razei radar face posibilă banda X.

5. Ce este PAR?

Evident, pentru a primi și transmite semnale, orice radar are nevoie de antenă. Pentru a-l potrivi într-un avion, au venit cu sisteme speciale de antenă plate, iar receptorul și transmițătorul sunt situate în spatele antenei. Pentru a vedea diferite ținte cu radar, antena trebuie mutată. Deoarece antena radar este destul de masivă, se mișcă încet. În același timp, atacul simultan al mai multor ținte devine problematic, deoarece un radar cu antenă convențională păstrează o singură țintă în „câmpul său vizual”.

Electronica modernă a făcut posibilă abandonarea unei astfel de scanări mecanice în radare. Este dispusă astfel: o antenă plată (dreptunghiulară sau rotundă) este împărțită în celule. Fiecare astfel de celulă conține un dispozitiv special - un comutator de fază, care poate schimba faza la un unghi dat unde electromagnetice, care cade în celulă. Semnalele procesate de la celule ajung la receptor. Acesta este modul în care puteți descrie funcționarea unei antene phased array (PAR).

Mai precis, o astfel de matrice de antene cu multe elemente de defazare, dar cu un receptor și un transmițător se numește o matrice fază pasivă. Apropo, primul luptător din lume echipat cu un radar pasiv în faze este MiG-31-ul nostru rus. A fost echipat cu radarul Zaslon dezvoltat de Institutul de Cercetare a Ingineriei Instrumentelor, numit astfel. Tihomirov.

6. De ce este nevoie de AFAR?

O antenă active phased array (AFAR) este următorul pas în dezvoltarea uneia pasive. Într-o astfel de antenă, fiecare celulă de matrice conține propriul emițător-receptor. Numărul lor poate depăși o mie. Adică, dacă un localizator tradițional constă dintr-o antenă, un receptor și un transmițător separat, atunci în AFAR receptorul cu transmițătorul și antena „se împrăștie” în module, fiecare dintre acestea conținând un slot de antenă, un comutator de fază, un transmițător și un receptor.

Anterior, dacă, de exemplu, emițătorul a eșuat, avionul devenea „orb”. Dacă una sau două celule, chiar și o duzină, sunt afectate în AFAR, restul continuă să funcționeze. Asta este avantaj cheie AFAR. Datorită miilor de receptoare și transmițătoare, fiabilitatea și sensibilitatea antenei crește și devine posibilă operarea simultană pe mai multe frecvențe.

Dar principalul lucru este că structura AFAR permite radarului să rezolve mai multe probleme în paralel. De exemplu, poate servi nu numai zeci de ținte, ci și, în paralel cu supravegherea spațiului, să protejeze foarte eficient împotriva interferențelor, să interfereze cu radarele inamice și să cartografieze suprafața, obținând hărți de înaltă rezoluție.

Apropo, prima stație radar aeropurtată din Rusia cu AFAR a fost creată la întreprinderea KRET, în corporația Fazotron-NIIR.

7. Ce radar va fi pe a cincea generație de luptători PAK FA?

Printre evoluțiile promițătoare ale KRET se numără AFAR-urile conforme care se pot potrivi în fuselajul unei aeronave, precum și așa-numita piele „inteligentă” a corpului de avion. În următoarea generație de luptători, inclusiv PAK FA, va deveni ca un singur localizator de emițător-receptor, oferind pilotului informații complete despre ceea ce se întâmplă în jurul aeronavei.

Sistemul radar PAK FA constă dintr-un AFAR promițător în bandă X în compartimentul nasului, două radare vedere laterală, precum și banda L AFAR de-a lungul clapetelor.

Astăzi, KRET lucrează și la crearea unui radar radio-fotonic pentru PAK FA. Preocuparea intenționează să creeze un eșantion la scară completă a stației radar a viitorului până în 2018.

Tehnologiile fotonice vor extinde capacitățile radarului - reducând masa cu mai mult de jumătate și mărind rezoluția de zeci de ori. Astfel de radare cu rețele de antene radio-optice în fază sunt capabile să facă un fel de „ radiografie» aeronave situate la o distanță de peste 500 de kilometri și le oferă o imagine tridimensională detaliată. Această tehnologie vă permite să priviți în interiorul unui obiect, să aflați ce echipament poartă, câți oameni sunt în el și chiar să le vedeți fețele.

COMPLEX RADAR CU AFAR PAK FA

SISTEM RADAR CU AESA PAK FA

04.03.2014


Unul dintre elemente cheie pentru complexul promițător de aviație cu rază lungă de acțiune (PAK DA), un sistem radar este deja dezvoltat în Rusia, a declarat Yuri Bely, directorul general al Institutului de Cercetare a Instrumentelor V.V Tikhomirov, într-un interviu acordat RIA Novosti.
Anterior, Ministerul Industriei și Comerțului a anunțat încheierea unui contract cu Ministerul Apărării pentru începerea finanțării proiectului de creare a PAK DA. Este planificat ca această aeronavă să fie inclusă în programul de armare de stat pentru 2016-2025.
„Dacă prin element te referi la un sistem radar, atunci momentul prezentîn prezent luăm în considerare această propunere”, a spus Bely, răspunzând la o întrebare a RIA Novosti despre participarea la proiectul de dezvoltare PAK DA. „Am finalizat proiectul preliminar, l-am predat companiei lui Tupolev, l-am protejat,<..>Așteptăm aprobarea și specificațiile tehnice finale”, a explicat directorul NIIP.