Zadnji preboj na področju radarjev se je zgodil pred nekaj desetletji in so ga omogočile aktivne fazne antenske nize. V zadnjih letih je dozorela potreba po novem takem preboju in znanost že ima potrebno podlago. Nadaljnji razvoj radarskih sistemov je povezan z razvojem in uporabo t.i. radijsko-fotonski lokatorji. Ta koncept ponuja pomembno prestrukturiranje radarja, zaradi česar je mogoče znatno povečati vse osnovne značilnosti.
Po objavljenih podatkih lahko radijski fotonski radar pokaže določene prednosti pred "tradicionalnimi". S povečanjem učinkovitosti je mogoče povečati obseg gledanja in natančnost sledenja cilju. Obstaja tudi možnost poenostavljene identifikacije zaznanega cilja. Bodoče postaje je treba razlikovati po zmanjšanih dimenzijah, kar daje nove možnosti postavitve. Vendar pa je doseganje praktično pomembnih rezultatov na novem področju še vedno stvar daljne prihodnosti.
Obetavni projekti
Koncept radijskega fotonskega lokatorja se je v zadnjih nekaj letih razpravljal na teoretični ravni, vendar do določenega časa ni šel dlje. Razmere so se razmeroma nedavno spremenile: od konca leta 2016 so ruske znanstvene organizacije začele redno govoriti o novih raziskavah in razvoju obetavnih projektov. Najnovejša poročila o radijskih fotonskih radarjih so se pojavila pred nekaj tedni.
Konec leta 2016 je Ruska fundacija za napredne študije prvič predstavila model radijsko-fotonskega sprejemno-oddajnega modula in širokopasovnega oddajnika za popolnoma nov radar. Prototip je uporabljal VHF valove in je lahko pokazal izjemne lastnosti. Torej je ločljivost dosega dosegla 1 m - takšni kazalniki so nedosegljivi za "tradicionalne" radarje istega dosega.
Nadaljnje delo se je nadaljevalo. Kot je pozneje postalo znano, koncern "Radioelektronske tehnologije" (KRET) sodeluje v obetavnem programu. Julija 2017 je Vladimir Mikheev, svetovalec prvega namestnika generalnega direktorja KRET -a, spregovoril o razvoju radijskih fotonskih radarjev. Razkril je nekaj tehničnih podrobnosti celotnega koncepta in novega projekta, spregovoril pa je tudi o trenutnem delu in načrtih za bližnjo prihodnost.
Takrat je bil na KRET -u ustvarjen poskusni prototip nove radarske postaje, namenjen uporabi na bodočih lovskih letalih šeste generacije. V okviru raziskovalnega dela so bile zgrajene glavne komponente lokatorja. Z njihovo pomočjo so bile izvedene potrebne raziskave, s pomočjo katerih je bilo načrtovano najti optimalne možnosti oblikovanja. Izvedena je bila tudi izdelava popolnega prototipa radio-optične fotonske antenske nize. Ta vzorec je bil potreben za preizkus videza in značilnosti prihodnje serijske opreme.
Vzporedno s preučevanjem splošnih vidikov novega projekta je potekalo iskanje optimalnih zasnov posameznih elementov radarja. Pri takem delu je sodeloval oddajnik, tako imenovani. fotonski kristal, sprejemna pot in druge komponente postaje. V prihodnje bodo morala vsa ta dela pripeljati do pojava polnopravnih uporabnih vzorcev, primernih za namestitev na medij.
Julija 2018 je postalo znano, da se koncern RTI ukvarja tudi s temo radijsko-fotonskih lokatorjev. Poročali so, da namerava organizacija do konca letošnjega leta dokončati raziskovalno delo pri oblikovanju makete nove radarske postaje X. Izdelek v razvoju je namenjen uporabi na taktičnih bojnih letalih. Hkrati pa tako kot v primeru projekta KRET ne govorimo le o zasnovi radarja, ampak tudi o razvoju proizvodnje njegovih posameznih komponent.
Po julijskih novicah je koncernu RTI uspelo uvesti prvo državno tehnološko linijo za proizvodnjo t.i. laserji, ki oddajajo navpično. Takšne naprave so ena glavnih sestavin radijskega fotonskega radarja in neposredno vplivajo na njegove lastnosti in zmogljivosti. Tako ima ruska industrija v bližnji prihodnosti priložnost, da organizira proizvodnjo obetavnih postaj.
Vodstvo koncerna je spregovorilo tudi o načrtih v bližnji prihodnosti. Podjetje RTI bo gradilo na doseženih uspehih in namerava ustvariti nove različice radijskih fotonskih radarjev. Najprej se načrtuje ustanovitev novih postaj, ki delujejo v pasovih K, Ka in Q. Poleg tega je treba zmanjšati dimenzije izdelkov, zaradi česar bi se morali pojaviti ultra širokopasovni radarski radarji novih vrst.
Konec novembra je koncern RTI ponovno spregovoril o svojem delu na obetavnem projektu. Narejen je bil poskusni prototip radarja, s pomočjo katerega so strokovnjaki izvedli potrebna preverjanja. Zaenkrat obstoječo postajo ne odlikujejo visoke zmogljivosti, poleg tega pa ima veliko omejitev delovanja. Kljub temu se delo v okviru projekta nadaljuje in v prihodnosti se bo obetavni radar znebil ugotovljenih težav, kar mu bo omogočilo, da začne delovati.
Laser namesto polprevodnika
Predlagani koncept radio-fotonskega radarja ali radijsko-optične fotonske antenske matrike predlaga zavrnitev tradicionalnih radarskih komponent v korist novih, ki omogočajo pridobivanje izboljšanih lastnosti. Sodobne radarske postaje proizvajajo elektromagnetno sevanje z vakuumskimi ali polprevodniškimi napravami. Učinkovitost takšnih naprav ne presega 30-40 odstotkov. V skladu s tem se približno dve tretjini električne energije pretvori v toploto in zapravi. Radijska fotonska postaja mora uporabljati druga sredstva za generiranje signala, ki zagotavljajo močno povečanje učinkovitosti.
Lani je V. Mikheev, ko je govoril o novem razvoju KRET -a, izpostavil glavne značilnosti obetavnih postaj. Glavna novost predlaganih projektov je zamenjava polprevodniških ali svetilnih naprav s oddajnikom na osnovi koherentnega laserja in posebnim fotonskim kristalom. Lasersko sevanje z zahtevanimi lastnostmi je usmerjeno v kristal, ki ga pretvori v elektromagnetne valove. Učinkovitost takega oddajnika bi morala presegati 60-70 odstotkov. Tako je novi oddajnik približno dvakrat učinkovitejši od tradicionalnega.
Drugi odprti viri ponujajo popolnejšo sliko. Radarska oprema, ki je odgovorna za oddajanje, sprejemanje in obdelavo signalov, mora nadzorovati laser, določiti njegovo moč, modulacijo in druge parametre sevanja. Uporaba optične opreme, ki prenaša signal skozi optična vlakna, omogoča doseganje določenega povečanja hitrosti sistemov v primerjavi z drugo opremo in ožičenjem. Poleg tega, kot kažejo poskusi, oddajnik na osnovi laserja in fotonskega kristala pretvori več energije v elektromagnetne valove kot druge naprave.
Teoretično lahko radijsko-fotonska arhitektura lokatorja dramatično poveča obseg delovanja in ustvari postajo ultra širokopasovnega razreda. Zaradi tega je obetaven radar sposoben prevzeti naloge več tradicionalnih sistemov različnih dosegov hkrati. Poleg tega zagotavlja večjo odpornost proti hrupu in stabilnost z aktivnimi elektronskimi protiukrepi sovražnika.
Prej je bilo omenjeno, da ultra širokopasovna postaja ni le imuna na motnje, ampak jo lahko tudi sama ustvari. Oddajnik z večjo močjo z možnostjo delovanja v različnih območjih lahko prevzame vlogo motilca. Popolna realizacija tega potenciala radarja omogoča zmanjšanje sestave vgrajene opreme za elektronsko bojevanje ali celo popolno opustitev druge opreme za ta namen. To vodi do prihranka teže in prostornine v mediju.
Končno je radijski fotonski radar manjši in lažji od obstoječih. Najprej to olajša reševanje vprašanj postavitve pri ustvarjanju nosilca vozila postaje. Poleg tega je mogoče eno bojno vozilo opremiti z več radarskimi postajami hkrati ali eno takšno napravo z nizom anten, razporejenih po površini. Takšni lokatorji se že uporabljajo v letalstvu, novi modeli pa verjetno ne bodo ostali v prostem teku.
Povečana zmogljivost in zmožnost delovanja v različnih razponih bi morali voditi do novih značilnih zmogljivosti. Tako je lani V. Mikheev dejal, da bo radar novega tipa ne samo določil lokacijo cilja, ampak tudi sestavil njegovo natančno sliko, primerno za identifikacijo. Na primer, postaja bo lahko določila koordinate zračnega cilja, izračunala vrsto zaznanega letala in nato prepoznala, katere rakete so pod njegovim krilom.
Radarske postaje in njihovi nosilci
Očitno se nova smer razvija s posebnim namenom, razvoj radarja pa je neposredno povezan s posebnimi razredi vojaške opreme. Teoretično se lahko radijske fotonske postaje uporabljajo na vseh področjih, kjer se že uporabljajo običajni radarji. Po poročilih v zadnjih letih so ruski strokovnjaki že izbrali področje uporabe prvih sistemov novega razreda. Ustvarjeni so za bojno letalstvo in ne le za letala.
Prej so poročali, da se projekt radijsko-fotonskega radarja iz koncerna "Radioelektronske tehnologije" razvija v okviru naslednjih lovcev šeste generacije. KRET upravičeno meni, da bi morala imeti takšna letala nabor različne opreme za odkrivanje, ki deluje v različnih območjih in uporablja široko paleto lokacijskih načel. Skupaj z drugimi sistemi bi moral imeti borec prihodnosti tudi radiooptično fotonsko antensko polje. V tem primeru je možno uporabiti več antenskih naprav, razporejenih po celotni površini letalske konstrukcije in zagotavljajo krožen pogled na prostor.
Podobna načela so že bila uporabljena v sedanji zasnovi lovca pete generacije Su-57, razvijati pa bi jih bilo treba pri ustvarjanju naslednje generacije. Verjetno bo letalska industrija do takrat, ko bodo zaključena glavna raziskovalna in razvojna dela na obetavnih radarjih, začela razvijati bistveno nove lovce.
Koncern "RTI" svoje projekte razvija tudi z vidika vojaškega letalstva, vendar kaže zanimanje za drug sektor. Bodoči lokatorji imajo lahko zmanjšane dimenzije in težo, kar bi lahko zanimalo oblikovalce brezpilotnih letal. Prvi vzorci ultralahkih in majhnih radijsko-fotonskih postaj za UAV bodo načrtovani v naslednjih nekaj letih.
Pojav novih načinov opazovanja in odkrivanja bi moral močno vplivati na nadaljnji razvoj letal brez posadke. Mere in teža sodobnih letalskih radarjev omejujejo doseg njihovih nosilcev, pravzaprav izključujejo obstoječe in obetavne domače brezpilotne letalnike. S prihodom lahkih in kompaktnih radijskih fotonskih radarjev se bodo razmere morale spremeniti.
Zahvaljujoč temu bo vojska lahko pridobila srednja ali težka letala, ki bodo lahko izvajala izvidništvo ali pilotiranje ne le s pomočjo optično-elektronskih sredstev. Pozitivne posledice pojava takšnih brezpilotnih letal so očitne. Droni z visoko učinkovitimi radarji lahko najdejo aplikacije na najrazličnejših področjih, od izvidništva do iskanja in uničevanja določenih ciljev.
Ali bodo v zemeljsko tehnologijo uvedeni obetavni radarji, še ni določeno. Nova oprema se lahko uporablja v stacionarnih in mobilnih radarjih, protiletalskih sistemih in na drugih področjih. Vendar pa predstavniki domače industrije niso govorili o možnosti uporabe radijskih fotonskih radarjev zunaj letalstva.
Vprašanje prihodnosti
Glede na novice zadnjih let več vodilnih podjetij ruske radio-elektronske industrije hkrati izvaja raziskovalno-razvojno delo v novi smeri. Več prototipov različnih sestavnih delov obetavnih radarskih postaj je že dokončanih in preizkušenih, ob upoštevanju pridobljenih podatkov pa se razvijajo naslednji izdelki. Razvijalci nove opreme, ki jo zastopajo koncerni KRET in RTI, so se odločili za svoje načrte in še naprej razvijajo projekte z jasnimi cilji v okviru razvoja naše vojaške opreme.
Vendar so trenutni projekti zapleteni, kar vpliva na čas njihove izvedbe. Tako namerava koncern RTI v naslednjih nekaj letih dokončati razvoj praktično uporabne radarske postaje. KRET pa ustvarja lasten projekt s pogledom na borce šeste generacije. Tako je pojav že pripravljenih novih radijsko-fotonskih lokatorjev, primernih za uporabo na opremi, stvar srednje- ali dolgoročnih obetov.
Pričakovani čas nastanka obetavne opreme pa ni problem. Naša industrija in vojska že imata zelo učinkovite sodobne radarske postaje, ki lahko rešijo vse dodeljene naloge. Z njihovo pomočjo bo vojska lahko imela vse potrebne zmogljivosti do nastanka bistveno novih sistemov. Poleg tega je težko pričakovati, da bo pojav radijskih fotonskih postaj ustavil razvoj "tradicionalnih" sistemov. Tako bodo čete v prihodnosti lahko pravočasno prejele vse potrebne sisteme odkrivanja, tako že obvladane kot bistveno nove.
