Nobelova nagrada za radar za F-35

Sadržaj:

Nobelova nagrada za radar za F-35
Nobelova nagrada za radar za F-35

Video: Nobelova nagrada za radar za F-35

Video: Nobelova nagrada za radar za F-35
Video: Ja vozim stelta f117-a nevidljivog ;) 2024, Ožujak
Anonim
Slika
Slika

Masa radara u zraku iznosi 1% mase pri polijetanju, ali karakteristike radara određuju sposobnosti suvremenih lovaca. Statistika borbene uporabe u proteklih 15 godina daje jasnu sliku: sve zračne bitke, u kojima su sudjelovali lovci četvrte generacije, odvijale su se na velikim udaljenostima (100% pobjeda izvojevano je srednjim i velikim dometom iz zraka -zračne rakete).

Radar je glavni element sustava za promatranje i navigaciju zrakoplova. Suvremene višenamjenske postaje omogućuju učinkovito pretraživanje, otkrivanje i praćenje zračnih i kopnenih ciljeva, daljinsko programiranje autopilota lansiranih projektila, mjerenje nadmorske visine i omogućavanje mapiranja terena. Najnapredniji modeli koriste se kao odašiljači u sustavima za brzu razmjenu podataka, obavljaju funkcije sustava elektroničkog ratovanja i sustava za elektroničko ratovanje - sve do provedbe načela oružja "snop"!

U središtu suvremenog zračnog radara tri su bitne tehnologije:

Radari s faznim nizom (PAR). Korištenje skupine antenskih emitera (umjesto jedne "antene") omogućilo je ostvarenje čitavog niza prednosti, od kojih je glavna bila brzo skeniranje odabranog područja prostora (unutar 1 milisekunde). Elektronička kontrola snopa eliminirala je glomazne pogone i gimbale potrebne za mehaničko upravljanje konvencionalnim antenama. Učinkovitost. Pouzdanost. Multifunkcionalnost. Bolja osjetljivost i imunitet na buku.

Nobelova nagrada za radar za F-35
Nobelova nagrada za radar za F-35

MiG-31 iznenađuje publiku svojim ogromnim radarom Zaslon (aeromiting LeBourget-91)

Tehnologija sinteze otvora blende. Otvor (linearna dimenzija antene) određuje širinu snopa (širina snopa). Za postizanje visoke azimutne razlučivosti potrebne su antene s najvećim mogućim otvorom blende, dok granične dimenzije borbene radarske antene ne mogu prelaziti 1,5 metar.

Sintetizirani (umjetni) otvor je tehnika koja se temelji na uzastopnom prijemu signala na različitim položajima stvarne antene u prostoru. U tom djeliću sekunde, dok je trajao radarski impuls, avion je uspio preletjeti 10 metara. Kao rezultat toga, stvorena je iluzija ogromne antene s otvorom od 10 metara!

Slika
Slika

Pojava radara sa sintetičkim otvorom omogućila je snimanje i mapiranje zemljine površine rezolucijom koja je usporediva s kvalitetom snimki iz zraka. Suvremeni lovački bombarderi dobili su jedinstvene sposobnosti za gađanje kopnenih ciljeva - u bilo koje vrijeme i doba dana, s velike udaljenosti, bez ulaska u zonu djelovanja neprijateljske protuzračne obrane.

Radar s aktivnom faznom antenskom rešetkom (AFAR)

Slika
Slika

Radar N010 "Zhuk-A" za lovac MiG-35

Niz tisuća pojedinačnih odašiljačko-prijemnih modula (TPM) kojima nije potreban jedan odašiljač velike snage. Prednosti tehnologije su očite:

- antenski moduli mogu istodobno raditi na različitim frekvencijama;

-manja težina i dimenzije: zbog manje veličine same antene, nedostatka žarulje velike snage i pripadajućeg sustava hlađenja i visokonaponske jedinice za napajanje;

Slika
Slika

Primijetite kako je nos F-35 mali u usporedbi s našim "sušilicama" i MiG-ovima.

- povećana pouzdanost: kvar / oštećenje jednog elementa neće dovesti do gubitka performansi cijelog radara (međutim, prisutnost složenog sustava hlađenja za tisuće AFAR modula uvelike negira ovu prednost);

- visoka osjetljivost i razlučivost, mogućnost mjerenja i rada u načinu rada "povećalo" (idealno za rad "na zemlji");

- zbog velikog broja odašiljača, AFAR ima širi raspon kutova do kojih se grede mogu skrenuti - uklanjaju se mnoga ograničenja geometrije nizova svojstvena FAROVIMA;

- veliki prijenosni kapacitet AFAR -a omogućio je njegovu integraciju u komunikacijski sustav i sustav razmjene podataka:

Godine 2007. testovi kompanija Northrop Grumman, Lockheed Martin i L-3 Communications omogućili su Raptor-ovom AFAR-u da radi kao Wi-Fi žarišna točka, prenoseći podatke brzinom od 548 megabita u sekundi, 500 puta brže od standardne NATO veze Link 16.

Slika
Slika

Dassault Rafale

Trenutno sedam serijskih višenamjenskih lovaca može iskoristiti sve prednosti AFAR tehnologije: pet moderniziranih lovaca četvrte generacije i dva stroja generacije "5".

Među njima: francuski "Rafale" (radar RBE-2AA), izvozni F-16E / F "Desert Falcon" zračnih snaga UAE (ti lovci opremljeni su radarima AN / APG-80), izvozni lovački bombarder F-15SG vojno-zračne snage Singapura (opremljene s AN / APG-63 (V) 3), dok se američke "Strike Needles" također nadograđuju ugradnjom radara AN / APG-82 (V) 2. Osim toga, radari s AFAR AN / APG-79 dobili su nadograđenu palubu F / A-18E / F "Super Hornet".

Svi gore navedeni radarski modeli za lovce generacije 4+ predstavljaju evolucijske faze konvencionalnih radara. Na primjer, APG-63 (V) 3 i APG-82 (V) 2 su improvizacije temeljene na starom radaru APG-63 lovca F-15. Stoga, unatoč novoj anteni i ažuriranom procesoru, krajnji rezultat nije bio baš impresivan.

APG-79 pokazuje blagi porast performansi u odnosu na APG-73. Rezultati praktičnih ispitivanja nisu otkrili nikakve uočljive prednosti lovaca F / A-18E / F opremljenih radarima AFAR u odnosu na vozila s konvencionalnim radarima.

Od direktora za testiranje i vrednovanje (DOT & E) 2013.

To je unatoč činjenici da su troškovi novog radara značajno porasli. Čak iu digitalnom dobu, kada su troškovi proizvodnje svakog AFAR modula pali na nekoliko tisuća dolara, konačni trošak rešetki od tisuća MRP -ova iznosi milijune. Naravno, cijena nije argument za Ujedinjene Arapske Emirate, gdje su šeici željeli svoje lovce F-16 opremiti najhladnijim mogućim radarom.

Slika
Slika

F-16 s radarom AN / APG-68

Slika
Slika

F-16 Blok 60 s radarom s AFAR-om

Pa, dok se "glavni" zabavljaju sa svojim "igračkama", pravi posao je u punom jeku u ozbiljnim znanstvenim centrima.

Najveći uspjeh u razvoju radara s aktivnim sustavima s faznim nizom postigli su timovi koji su radili na avionici za lovce F-22 i F-35. Za ove strojeve stvoren je radar nove generacije, gdje je velika računalna snaga omogućila ostvarenje punog potencijala AFAR tehnologije.

Slika
Slika

F-22 i njegov radar AN / APG-77

Što radar lovca Raptor može učiniti, a drugi radari u zraku?

Na prvi pogled ništa posebno. Prema vojnoj knjizi "Jane", radar "Raptor" ima operativni raspon detekcije od 193 km, što daje 86% vjerojatnosti otkrivanja cilja s RCS = 1 sq. m. na jednom prolazu snopa antene. Za usporedbu: domaći radar N035 "Irbis", prema riječima programera, vidi zračne ciljeve na udaljenosti od 300-400 km (EPR = 3 sq. M.). Općenito, ove se vrijednosti ne bi trebale uzimati za ozbiljno - u borbenim uvjetima, pod utjecajem različitih smetnji i ograničenja situacije, stvarni domet detekcije bit će značajno smanjen. S obzirom na energetske mogućnosti, APAR, uz sve svoje prednosti, ima veće rasipanje energije i manju učinkovitost od PFAR -a.

U teoriji, to bi moglo izjednačiti šanse Raptora i Su-35. No, vrijedi zapamtiti da raspon međusobnog otkrivanja u zračnoj borbi ne ovisi samo o energetskim mogućnostima zračnog radara i EPR -u zračnog cilja.

Raptorov radar ima poseban LPI način rada (mala vjerojatnost presretanja), što je posebno važno za nevidljivi zrakoplov. Za razliku od konvencionalnih radara, Raptor emitira impulse niske energije u širokom rasponu frekvencija. Time se negira učinkovitost neprijateljskog sustava za elektroničko i elektroničko ratovanje - neprijatelj niti ne zna da je F -22 blizu i da je već započeo napad. Jedini koji je u stanju razumjeti slučajni tok signala na različitim frekvencijama je procesor samog radara AN / APG-77, koji postupno akumulira podatke i prema teoriji vjerojatnosti pronalazi pravi položaj cilja.

Druga najvažnija prednost radara Raptor je mogućnost istovremenog rada u načinima zrak-zrak i zrak-zemlja. Teško je precijeniti važnost ovog trenutka za pilote lovaca-bombardera koji traže nabore reljefa neprijateljske tenkovske kolone u prisutnosti prijetnje od neprijateljskih zrakoplova.

Prema raširenim podacima, AN / APG-77 sa sintetičkim otvorom može detektirati mete s RCS-om od 30 četvornih metara. m. (tenk) na udaljenosti od 50 km, a most ili veliki brod (1000 četvornih metara) na udaljenosti do 400 km! Međutim, ne zaboravite da je max. razlučivost radara postiže se nikako u cijelom vidnom polju, već samo u obliku uskog snopa "reflektora". Osim toga, mapiranje visoke rezolucije nameće određena ograničenja na profil leta i moguće je samo u odsustvu aktivnog protivljenja neprijateljskih zrakoplova i protuzračne obrane.

Osim funkcija sredstava otkrivanja, AFAR je, u teoriji, sposoban sam po sebi postati strašno oružje. Fokusirajući zračenje u obliku uskih "zraka smrti", takav radar može "spaliti" elektroniku dolazećih neprijateljskih projektila. Kolika bi bila stvarna učinkovitost radara Raptor kao elektromagnetskog oružja teško je pitanje. Ipak, ova je tema izašla izvan granica tajnih laboratorija i sada se o njoj aktivno raspravlja u krugu stručnjaka za zrakoplovstvo.

Slika
Slika

Ostaje dodati da, osim znanstveno-fantastičnih svojstava, AN / APG-77 ima sve uobičajene prednosti AFAR tehnologije: relativnu kompaktnost i povećanu pouzdanost. Korištenje radara s AFAR -om, začudo, imalo je povoljan učinak na smanjenje EPR -a samog Raptora (zbog odsutnosti mehaničkih pogona i zrcalnih površina ispod konusa nosa + smanjenje veličine nosa). Počevši s verzijom Block 32, APG-77 je mogao ispaliti elektroničko ometanje usmjereno, uključujući i nekoliko meta istovremeno. Na kraju, ne zaboravite na potencijal za integriranje radara u podatkovne mreže velike brzine.

Zaključak je očit: sa svim svojim ograničenjima i nedostacima (od kojih je glavni trošak!), Sustav AN / APG-77 predstavlja pravi proboj na području radara. Potencijal je toliko velik da i dva desetljeća kasnije radar nastavlja donositi iznenađenja i otvarati nove mogućnosti.

Još veći uspjeh postigao je istraživački tim koji je stvorio radar za višenamjenski lovac F-35. Znanstvena zajednica uvjerena je da bi se programeri sustava, koji su dobili oznaku AN / APG -81, mogli ozbiljno prijaviti za Nobelovu nagradu za fiziku - i, vjerojatno, dobit će svoju nagradu kada njihov razvoj postane klasificiran kao klasificiran.

Slika
Slika

U usporedbi s moćnim radarom Raptor, elektroničko čudo APG-81 ima skromne dimenzije i manje snage. Ipak, pilotu pruža gotovo puno informacija. Radi se o jedinstvenim matematičkim algoritmima za obradu signala: na primjer, izvlačenje korisnih informacija iz šuma reflektiranog iz "bočnih režnjeva" AFAR -a.

No, glavne sposobnosti radara F-35 otkrivaju se pri radu na kopnenim ciljevima: kreatori APG-81 uspjeli su postići mine s nerazumljivim slikama. rezolucija terena unutar 30 x 30 centimetara. To doslovno, kad se gleda sa stratosferske visine, omogućuje razlikovanje tenka od borbenog vozila pješaštva!

Slika
Slika

Ako je ranije na ekranu bila samo oznaka, danas softverske i hardverske mogućnosti radara omogućuju rekonstrukciju vrste cilja.

Što nas čeka u bliskoj budućnosti? Danas je već poznat glavni razvojni trend - stvaranje matematičkog aparata za trodimenzionalni radarski model.

Preporučeni: