Masa radarja v zraku je 1% vzletne mase, vendar lastnosti radarja določajo zmogljivosti sodobnih lovcev. Statistika bojne uporabe v zadnjih 15 letih daje jasno sliko: vse letalske bitke, v katerih so sodelovali borci četrte generacije, so potekale na dolgih razdaljah (100% zmag je bilo doseženih s srednjim in dolgim dosegom iz zraka -zračne rakete).
Radar je glavni element sistema za opazovanje in navigacijo letala. Sodobne večnamenske postaje omogočajo učinkovito iskanje, odkrivanje in sledenje zračnim in kopenskim ciljem, na daljavo programirajo avtopilote izstreljenih raket, merijo višino in omogočajo kartiranje terena. Najbolj "napredni" modeli se uporabljajo kot oddajniki v sistemih za hitro izmenjavo podatkov, opravljajo funkcije sistemov elektronskega bojevanja in elektronskega bojevanja - vse do uresničevanja načela "snopnega" orožja!
V središču sodobnega radarja v zraku so tri bistvene tehnologije:
Radarji s faznim nizom (PAR). Uporaba skupine oddajnikov anten (namesto ene same "krožnice") je omogočila uresničitev cele vrste prednosti, od katerih je bila glavna hitra preiskava izbranega območja prostora (v 1 milisekundi). Elektronsko krmiljenje snopa je odpravilo okorne pogone in gimbale, potrebne za mehansko krmiljenje običajnih anten. Učinkovitost. Zanesljivost. Večfunkcionalnost. Boljša občutljivost in odpornost proti hrupu.
MiG-31 preseneti občinstvo s svojim ogromnim radarjem Zaslon (letalski šov LeBourget-91)
Tehnologija sinteze zaslonke. Odprtina (linearna dimenzija antene) določa širino žarka (širino žarka). Za doseganje visoke azimutne ločljivosti so potrebne antene z največjo možno odprtino, medtem ko omejevalne mere radarske antene lovilnega zračnega deskarja ne smejo presegati 1,5 metra.
Sintetizirana (umetna) zaslonka je tehnika, ki temelji na zaporednem sprejemanju signalov na različnih položajih prave antene v vesolju. V tistem delčku sekunde, ko je trajal radarski impulz, je letalu uspelo leteti 10 metrov. Posledično je nastala iluzija velike antene z odprtino 10 metrov!
Pojav radarja s sintetično zaslonko je omogočil raziskovanje in kartiranje zemeljske površine z ločljivostjo, primerljivo s kakovostjo fotografij iz zraka. Sodobni lovski bombniki so prejeli edinstvene zmogljivosti za udarjanje na kopenske cilje - v vsakem vremenu in času dneva, z velike razdalje, ne da bi vstopili v območje delovanja sovražne zračne obrambe.
Radar z aktivno fazno antensko rešetko (AFAR)
N010 radar "Zhuk-A" za lovca MiG-35
Niz tisoč posameznih oddajno-sprejemnih modulov (TPM), ki ne potrebujejo enega samega oddajnika velike moči. Prednosti tehnologije so očitne:
- antenski moduli lahko hkrati delujejo na različnih frekvencah;
-manjša teža in mere: zaradi manjše velikosti same antene, odsotnosti svetilke velike moči in s tem povezanega hladilnega sistema ter visokonapetostnega napajalnika;
Opazite, kako majhen je nos F-35 v primerjavi z našimi "sušilniki" in MiG-i.
- povečana zanesljivost: okvara / poškodba enega elementa ne bo povzročila izgube zmogljivosti celotnega radarja (vendar prisotnost zapletenega hladilnega sistema za tisoče modulov AFAR v veliki meri izniči to prednost);
- visoka občutljivost in ločljivost, možnost merjenja in dela v načinu "povečevalno steklo" (idealno za delo "na tleh");
- zaradi velikega števila oddajnikov ima AFAR širši razpon kotov, do katerih se lahko žarki odklonijo - odstranijo se številne omejitve glede geometrije nizov, ki so lastne žarometom;
- visoka oddajna zmogljivost AFAR je omogočila njegovo vključitev v komunikacijski sistem in sistem za izmenjavo podatkov:
Leta 2007 so testi, ki so jih izvedli Northrop Grumman, Lockheed Martin in L-3 Communications, Raptorjevemu AFAR-ju omogočili delovanje kot dostopno točko Wi-Fi, ki je prenašala podatke s hitrostjo 548 megabitov na sekundo, kar je 500-krat hitreje od standardne zveze NATO Link 16.
Dassault Rafale
Trenutno lahko sedem serijskih večnamenskih lovcev izkoristi vse prednosti tehnologije AFAR: pet posodobljenih lovcev četrte generacije in dva stroja generacije "5".
Med njimi: francoski "Rafale" (radar RBE-2AA), izvozni F-16E / F "Desert Falcon" letalskih sil ZAE (ti lovci so opremljeni z radarji AN / APG-80), izvozni lovski bombnik F-15SG vojaško-letalske sile Singapurja (opremljene z AN / APG-63 (V) 3), medtem ko se ameriške "udarne igle" nadgrajujejo tudi z namestitvijo radarjev AN / APG-82 (V) 2. Poleg tega so radarji z AFAR AN / APG-79 prejeli nadgrajeno palubo F / A-18E / F "Super Hornet".
Vsi zgoraj omenjeni radarski modeli za lovce generacije 4+ predstavljajo evolucijske stopnje običajnih radarjev. Na primer, APG-63 (V) 3 in APG-82 (V) 2 sta improvizaciji, ki temelji na starem radarju APG-63 lovca F-15. Zato kljub novi anteni in posodobljenemu procesorju končni rezultat ni bil ravno impresiven.
APG-79 kaže rahlo povečanje zmogljivosti v primerjavi z APG-73. Rezultati praktičnih preskusov niso pokazali nobenih opaznih prednosti lovcev F / A-18E / F, opremljenih z radarji AFAR, pred vozili s konvencionalnimi radarji.
Od direktorja za preskušanje in vrednotenje (DOT & E) 2013.
Kljub temu, da so se stroški novega radarja občutno povečali. Tudi v digitalni dobi, ko so stroški izdelave vsakega modula AFAR padli na nekaj tisoč dolarjev, so končni stroški rešetke na tisoče MRP -jev milijoni. Seveda cena ni argument za Združene arabske emirate, kjer so šejki želeli svoje lovce F-16 opremiti s čim bolj kul radarjem.
F-16 z radarjem AN / APG-68
F-16 Blok 60 z radarjem z AFAR
No, medtem ko se "majorji" zabavajo s svojimi "igračami", je v resnih znanstvenih središčih pravo delo v polnem teku.
Največji uspeh pri razvoju radarjev z aktivnimi sistemi s faznimi nizi so dosegle ekipe, ki so delale na področju letalske elektronike za lovce F-22 in F-35. Za te stroje je bil ustvarjen radar nove generacije, kjer je velika računalniška moč omogočila uresničitev celotnega potenciala tehnologije AFAR.
F-22 in njegov radar AN / APG-77
Kaj zmore radar lovca Raptor, česar drugi radarji v zraku ne zmorejo?
Na prvi pogled nič posebnega. Po vojaškem priročniku "Jane" ima radar "Raptor" operativno območje zaznavanja 193 km, kar zagotavlja 86% verjetnosti odkrivanja cilja z RCS = 1 kvadratni meter. m. na enem prehodu antenskega žarka. Za primerjavo: domači radar N035 "Irbis" po mnenju razvijalcev vidi zračne cilje na razdalji 300-400 km (EPR = 3 kvadratnih metrov). Na splošno teh vrednosti ne bi smeli jemati resno - v bojnih razmerah se bo pod vplivom različnih motenj in situacijskih omejitev dejansko območje zaznavanja znatno zmanjšalo. Kar zadeva energetske zmogljivosti, ima APAR z vsemi svojimi prednostmi večjo porabo energije in nižjo učinkovitost kot PFAR.
Teoretično bi to lahko izenačilo možnosti Raptorja in Su-35. Vendar je treba spomniti, da obseg medsebojnega zaznavanja v zračnem boju ni odvisen le od energetskih zmogljivosti letalskega radarja in EPR zračnega cilja.
Raptorjev radar ima poseben način LPI (nizka verjetnost prestrezanja), kar je še posebej pomembno za prikrita letala. Za razliko od običajnih radarjev, Raptor oddaja nizkoenergijske impulze v širokem razponu frekvenc. To izniči učinkovitost sovražnikovih sistemov za elektronsko vojskovanje in elektronsko bojevanje - sovražnik niti ne ve, da je F -22 blizu in je že začel napad. Edini, ki je sposoben razumeti naključni tok signalov na različnih frekvencah, je procesor samega radarja AN / APG-77, ki postopoma nabira podatke in po teoriji verjetnosti ugotovi pravi položaj cilja.
Druga najpomembnejša prednost radarja Raptor je sposobnost hkratnega delovanja v načinih zrak-zrak in zrak-zemlja. Težko je preceniti pomen tega trenutka za pilote lovcev-bombnikov, ki iščejo v gubah reliefa sovražnikove tankovske kolone ob prisotnosti grožnje sovražnikovih letal.
Po razširjenih podatkih lahko AN / APG-77 s sintetično odprtino zazna tarče z RCS 30 kvadratnih metrov. m. (rezervoar) na razdalji 50 km, most ali velika ladja (1000 kvadratnih metrov) na razdalji do 400 km! Ne pozabite pa, da je maks. ločljivost radarja ni dosežena nikakor v celotnem vidnem polju, ampak le v obliki ozkega žarka "reflektorja". Poleg tega kartiranje z visoko ločljivostjo nalaga nekatere omejitve glede profila leta in je možno le, če ni aktivnega nasprotovanja sovražnikovih letal in zračne obrambe.
Poleg funkcij sredstev za odkrivanje je AFAR v teoriji sposoben postati tudi močno orožje. S fokusiranjem sevanja v obliki ozkih "smrtnih žarkov" lahko tak radar "zažge" elektroniko prihajajočih sovražnikovih raket. Kakšna bi bila resnična učinkovitost radarja Raptor kot elektromagnetnega orožja, je težko vprašanje. Kljub temu je tema presegla meje tajnih laboratorijev in se zdaj aktivno razpravlja v krogu letalskih strokovnjakov.
Treba je dodati, da ima AN / APG-77 poleg znanstvenofantastičnih lastnosti vse običajne prednosti tehnologije AFAR: relativno kompaktnost in povečano zanesljivost. Nenavadno je, da je radar z AFAR ugodno vplival na zmanjšanje EPR samega Raptorja (zaradi odsotnosti mehanskih pogonov in zrcalnih površin pod nosnim stožcem + zmanjšanje velikosti nosu). Od različice Block 32 je APG-77 lahko sprožil usmerjeno elektronsko zaviranje, tudi proti več tarčam hkrati. Nazadnje ne pozabite na možnost vključevanja radarja v podatkovna omrežja za visoke hitrosti.
Zaključek je očiten: sistem AN / APG-77 z vsemi svojimi omejitvami in slabostmi (glavna je cena!) Predstavlja pravi preboj na področju radarjev. Potencial je tako velik, da radar še dve desetletji pozneje še naprej prinaša presenečenja in odpira nove priložnosti.
Še večji uspeh je dosegla raziskovalna skupina, ki je ustvarila radar za večnamenski lovec F-35. Znanstvena skupnost je prepričana, da bi se razvijalci sistema, ki je prejel oznako AN / APG -81, lahko resno prijavili za Nobelovo nagrado za fiziko - in bodo morda prejeli nagrado, ko bo njihov razvoj uvrščen med tajne.
V primerjavi z mogočnim radarjem Raptor ima elektronski čudež APG-81 skromne dimenzije in manjše zmogljivosti. Kljub temu pilotu zagotavlja skoraj veliko informacij. Vse gre za edinstvene matematične algoritme za obdelavo signala: na primer pridobivanje koristnih informacij iz hrupa, ki se odbija od "stranskih rež" AFAR.
Toda glavne zmogljivosti radarja F-35 se razkrijejo pri delu na kopenskih ciljih: ustvarjalcem APG-81 je uspelo doseči mine z nerazumljivimi podobami. ločljivost terena znotraj 30 x 30 centimetrov. To dobesedno omogoča, če gledamo s stratosferske višine, da ločimo tank od bojevnega pehote!
Če je bila prej na zaslonu le oznaka, danes programske in strojne zmogljivosti radarja omogočajo rekonstrukcijo vrste cilja.
Kaj nas čaka v bližnji prihodnosti? Glavni razvojni trend je znan že danes - ustvarjanje matematičnega aparata za tridimenzionalni radarski model.
