Paskutinis proveržis radarų srityje įvyko prieš kelis dešimtmečius ir buvo pasiektas aktyvios fazinės antenos. Pastaraisiais metais reikėjo naujo tokio proveržio, o mokslas jau turi reikiamus pagrindus. Tolesnė radarų sistemų plėtra siejama su vadinamųjų kūrimu ir naudojimu. radijo fotonų ieškikliai. Ši koncepcija siūlo reikšmingą radaro restruktūrizavimą, dėl kurio galima žymiai padidinti visas pagrindines charakteristikas.
Remiantis paskelbtais duomenimis, radijo fotoninis radaras gali parodyti tam tikrus pranašumus, palyginti su „tradiciniais“. Padidinus efektyvumą, galima padidinti žiūrėjimo diapazoną ir tikslinį sekimo tikslumą. Taip pat yra galimybė supaprastinti aptikto taikinio identifikavimą. Būsimos stotys turėtų būti išskirtos mažesniais matmenimis, o tai suteikia naujų išdėstymo galimybių. Tačiau praktiškai reikšmingų rezultatų pasiekimas naujoje srityje vis dar yra tolimos ateities reikalas.
Perspektyvūs projektai
Radijo fotonų lokatoriaus koncepcija per pastaruosius kelerius metus buvo diskutuojama teoriniu lygmeniu, tačiau iki tam tikro laiko ji nenusileido toliau. Situacija pasikeitė palyginti neseniai: nuo 2016 metų pabaigos Rusijos mokslo organizacijos pradėjo reguliariai kalbėti apie naujus tyrimus ir perspektyvių projektų plėtrą. Paskutiniai pranešimai apie radijo fotoninius radarus pasirodė vos prieš kelias savaites.
Pačioje 2016 metų pabaigoje Rusijos pažangių studijų fondas pirmą kartą pristatė radijo fotonų priėmimo-perdavimo modulio ir plačiajuosčio ryšio skleidėjo modelį iš esmės naujam radarui. Prototipas naudojo VHF bangas ir galėjo parodyti puikias savybes. Taigi diapazono skiriamoji geba pasiekė 1 m - tokie rodikliai nepasiekiami to paties diapazono „tradiciniams“radarams.
Tolesnis darbas buvo tęsiamas. Kaip paaiškėjo vėliau, koncernas „Radioelektroninės technologijos“(KRET) dalyvauja perspektyvioje programoje. 2017 metų liepą Vladimiras Mikhejevas, KRET generalinio direktoriaus pirmojo pavaduotojo patarėjas, kalbėjo apie radijo fotoninių radarų kūrimą. Jis atskleidė kai kurias technines visos koncepcijos ir naujo projekto detales, taip pat kalbėjo apie dabartinius darbus ir artimiausios ateities planus.
Iki to laiko KRET buvo sukurtas eksperimentinis naujos radarų stoties prototipas, skirtas būsimiems šeštos kartos naikintuvams. Tyrimo metu buvo sukurti pagrindiniai lokatoriaus komponentai. Jų pagalba buvo atlikti būtini tyrimai, kurių pagalba buvo planuojama rasti optimalius projektavimo variantus. Taip pat buvo sukurtas visavertis radijo-optinės fotoninės antenos masyvo prototipas. Šis pavyzdys buvo būtinas norint patikrinti būsimos serijinės įrangos išvaizdą ir charakteristikas.
Kartu su bendrojo naujo projekto aspektų tyrimu buvo atlikta optimalių atskirų radaro elementų konstrukcijų paieška. Toks darbas buvo susijęs su skleidėju, vadinamuoju. fotoninis kristalas, priėmimo kelias ir kiti stoties komponentai. Ateityje visi šie darbai turės lemti visaverčių darbinių pavyzdžių, tinkamų įdiegti į laikmeną, atsiradimą.
2018 m. Liepos mėn. Tapo žinoma, kad RTI koncernas taip pat užsiima radijo fotonų ieškiklių tema. Buvo pranešta, kad iki šių metų pabaigos organizacija planuoja baigti naujos X juostos radaro stoties maketo sukūrimo tyrimo darbus. Kuriamas produktas yra skirtas naudoti taktiniuose koviniuose orlaiviuose. Tuo pačiu metu, kaip ir projekto KRET atveju, kalbame ne tik apie radaro dizainą, bet ir apie jo atskirų komponentų gamybos plėtrą.
Remiantis liepos mėnesio naujienomis, koncernui RTI pavyko paleisti pirmąją šalies technologinę liniją, skirtą gaminti vadinamąją. vertikaliai spinduliuojantys lazeriai. Tokie prietaisai yra vienas iš pagrindinių radijo fotoninio radaro komponentų ir tiesiogiai veikia jo charakteristikas bei galimybes. Taigi Rusijos pramonė netolimoje ateityje gauna galimybę organizuoti perspektyvių stočių gamybą.
Koncerno vadovybė taip pat kalbėjo apie artimiausios ateities planus. RTI įmonė remsis pasiekta sėkme ir ketina sukurti naujas radijo fotoninių radarų versijas. Visų pirma planuojama sukurti naujas stotis, veikiančias K, Ka ir Q juostose, be to, būtina sumažinti gaminių matmenis, dėl kurių turėtų atsirasti itin plačiajuostės naujos rūšies orlaivio radarai.
Lapkričio pabaigoje RTI koncernas vėl prabilo apie savo darbą perspektyviame projekte. Buvo sukurtas eksperimentinis radaro prototipas, kurio pagalba specialistai atliko reikiamus patikrinimus. Kol kas esama stotis nepasižymi dideliu našumu, be to, ji turi daug veiklos apribojimų. Nepaisant to, darbas pagal projektą tęsiamas, o ateityje perspektyvus radaras atsikratys nustatytų problemų, o tai leis jam pradėti veikti.
Lazeris vietoj puslaidininkio
Siūloma radijo-fotoninio radaro ar radijo-optinės fotoninės antenos masyvo koncepcija siūlo atsisakyti tradicinių radaro komponentų, o ne naujus, kurie leistų pagerinti charakteristikas. Šiuolaikinės radarų stotys generuoja elektromagnetinę spinduliuotę, naudodami elektrinį vakuumą arba puslaidininkinius įtaisus. Tokių prietaisų efektyvumas neviršija 30-40 proc. Atitinkamai apie du trečdalius elektros energijos paverčia šiluma ir švaisto. Radijo fotoninė stotis turi naudoti kitas signalo generavimo priemones, kurios labai padidina efektyvumą.
Pernai V. Mikhejevas, kalbėdamas apie naują KRET plėtrą, atkreipė dėmesį į pagrindines perspektyvių stočių ypatybes. Pagrindinė siūlomų projektų naujovė - puslaidininkių arba lempų įtaisų pakeitimas siųstuvu, paremtu nuosekliu lazeriu ir specialiu fotoniniu kristalu. Reikiamų charakteristikų lazerio spinduliuotė nukreipiama į kristalą, kuris paverčia jį elektromagnetinėmis bangomis. Tokio siųstuvo efektyvumas turėtų viršyti 60-70 procentų. Taigi naujasis spinduolis yra maždaug du kartus efektyvesnis už tradicinį.
Kiti atviri šaltiniai suteikia išsamesnį vaizdą. Radaro įranga, atsakinga už signalų išdavimą, priėmimą ir apdorojimą, turi valdyti lazerį, nustatydama jo galią, moduliaciją ir kitus radiacijos parametrus. Naudojant optinę įrangą, kuri perduoda signalą per optinį pluoštą, galima pasiekti tam tikrą sistemų greičio padidėjimą, palyginti su kita įranga ir laidais. Be to, kaip rodo eksperimentai, emiteris, pagrįstas lazeriu ir fotoniniu kristalu, daugiau energijos paverčia elektromagnetinėmis bangomis nei kiti prietaisai.
Teoriškai radiatoriaus-fotoninė lokatoriaus architektūra gali žymiai padidinti veikimo diapazonus ir sukurti itin plačiajuosčio ryšio stotį. Dėl šios priežasties perspektyvus radaras vienu metu gali atlikti kelių skirtingų diapazonų tradicinių sistemų užduotis. Be to, jis užtikrina didesnį triukšmo atsparumą ir stabilumą, naudojant aktyvias elektronines priešo priemones.
Anksčiau buvo minėta, kad itin plačiajuosčio ryšio stotis yra ne tik apsaugota nuo trukdžių, bet pati gali ją sukurti. Padidėjęs galios siųstuvas, galintis veikti skirtinguose diapazonuose, gali imtis trukdytojo vaidmens. Visiškai išnaudojus šį radaro potencialą, galima sumažinti borto elektroninės karo įrangos sudėtį arba net visiškai atsisakyti kitos tokios paskirties įrangos. Tai leidžia sutaupyti svorio ir tūrio laikmenose.
Galiausiai, radijo fotoninis radaras yra mažesnis ir lengvesnis už esamus analogus. Visų pirma, tai leidžia lengviau išspręsti išdėstymo problemas kuriant stoties transporto priemonės vežėją. Be to, tampa įmanoma vieną kovos mašiną vienu metu aprūpinti keliomis radiolokacinėmis stotimis arba vieną tokį įrenginį su antenos, paskirstytos ant paviršiaus, rinkiniu. Tokie lokatoriai jau naudojami aviacijoje, ir vargu ar nauji modeliai liks nenaudojami.
Padidėjęs našumas ir galimybė veikti skirtinguose diapazonuose turėtų paskatinti naujas būdingas galimybes. Taigi, pernai V. Mikhejevas sakė, kad naujo tipo radaras galės ne tik nustatyti taikinio vietą, bet ir sudaryti tikslų jo vaizdą, tinkantį identifikuoti. Pavyzdžiui, stotis galės nustatyti oro taikinio koordinates, apskaičiuoti aptikto orlaivio tipą ir tada atpažinti, kurios raketos pakabinamos po jos sparnu.
Radarų stotys ir jų nešėjai
Akivaizdu, kad naujoji kryptis kuriama siekiant konkretaus tikslo, o radaro kūrimas yra tiesiogiai susijęs su konkrečiomis karinės technikos klasėmis. Teoriškai radijo fotonines stotis galima naudoti visose srityse, kuriose jau naudojami įprasti radarai. Remiantis pastarųjų metų pranešimais, Rusijos ekspertai jau pasirinko pirmųjų naujos klasės sistemų taikymo sritį. Jie sukurti kovinei aviacijai, o ne tik orlaiviams.
Anksčiau buvo pranešta, kad koncerno „Radioelektroninės technologijos“radijo fotonų radaro projektas kuriamas atsižvelgiant į kitos šeštos kartos naikintuvus. KRET teisingai mano, kad tokie orlaiviai turėtų turėti įvairių aptikimo įrenginių, veikiančių skirtinguose diapazonuose ir taikant įvairius vietos nustatymo principus, rinkinį. Kartu su kitomis sistemomis ateities kovotojas taip pat turėtų turėti radio-optinę fotoninę anteną. Šiuo atveju galima naudoti kelis antenos įtaisus, paskirstytus per visą lėktuvo korpuso paviršių ir sukuriantį apskritą erdvės vaizdą.
Panašūs principai jau buvo įgyvendinti dabartiniame penktosios kartos naikintuvo „Su-57“dizaine, ir jie turėtų būti sukurti kuriant naujos kartos. Tikriausiai iki to laiko, kai bus baigti pagrindiniai perspektyvių radarų tyrimų ir plėtros darbai, aviacijos pramonė bus pasirengusi pradėti kurti iš esmės naujus naikintuvus.
Koncernas „RTI“taip pat plėtoja savo projektus, atsižvelgdamas į karinę aviaciją, tačiau rodo susidomėjimą kitu sektoriumi. Būsimi lokatoriai gali turėti mažesnius matmenis ir svorį, o tai gali būti įdomu bepiločių orlaivių projektuotojams. Planuojama, kad per artimiausius kelerius metus bus sukurti pirmieji itin lengvų ir mažo dydžio radijo fotonų stočių, skirtų UAV, pavyzdžiai.
Naujų stebėjimo ir aptikimo priemonių atsiradimas turėtų turėti didelės įtakos tolesnei nepilotuojamų orlaivių plėtrai. Šiuolaikinių aviacijos radarų matmenys ir svoris riboja jų vežėjų diapazoną, iš tikrųjų neįtraukdami į jį esamų ir perspektyvių vidaus UAV. Atsiradus lengviems ir kompaktiškiems radijo-fotoniniams radarams, situacija turės pasikeisti.
Dėl šios priežasties kariuomenė galės įsigyti vidutinio ar sunkaus orlaivio, galinčio atlikti žvalgybą ar pilotavimą ne tik optinių ir elektroninių priemonių pagalba. Teigiamos tokių UAV atsiradimo pasekmės yra akivaizdžios. Dronai, turintys labai efektyvius radarus, gali būti pritaikyti įvairiose srityse - nuo žvalgybos iki paskirtų taikinių paieškos ir sunaikinimo.
Kol kas nenurodyta, ar į antžemines technologijas bus įtraukti perspektyvūs radarai. Naujoji įranga gali būti naudojama stacionariuose ir mobiliuose radaruose, priešlėktuvinėse sistemose ir kitose srityse. Tačiau, nors vidaus pramonės atstovai nekalbėjo apie galimybę naudoti radijo fotoninius radarus ne aviacijoje.
Ateities klausimas
Remiantis pastarųjų metų naujienomis, kelios pirmaujančios Rusijos radioelektroninės pramonės įmonės tuo pačiu metu atlieka mokslinių tyrimų ir plėtros darbus nauja kryptimi. Keletas perspektyvių radarų stočių įvairių komponentų prototipų jau buvo baigti ir išbandyti, o atsižvelgiant į gautus duomenis, kuriami šie produktai. Naujos įrangos kūrėjai, atstovaujami KRET ir RTI koncernų, nusprendė dėl savo planų ir toliau kuria projektus, turinčius aiškius tikslus mūsų karinės technikos kūrimo kontekste.
Tačiau dabartiniai projektai yra sudėtingi, o tai turi įtakos jų įgyvendinimo laikui. Taigi koncernas RTI planuoja per artimiausius kelerius metus užbaigti praktiškai pritaikomos radarų stoties kūrimą. Savo ruožtu KRET kuria savo projektą, žvelgdamas į šeštąją kovotojų kartą. Taigi paruoštų naujų radijo fotonų lokatorių, tinkamų naudoti įrangoje, atsiradimas yra vidutinės ar ilgalaikės perspektyvos dalykas.
Tačiau numatomas perspektyvios įrangos atsiradimo laikas nėra problema. Mūsų pramonė ir kariuomenė jau turi labai efektyvias modernias radarų stotis, galinčias išspręsti visas paskirtas užduotis. Su jų pagalba kariuomenė galės turėti visas reikiamas galimybes iki iš esmės naujų sistemų atsiradimo. Be to, vargu ar galima tikėtis, kad radijo fotoninių stočių atsiradimas sustabdys „tradicinių“sistemų kūrimą. Taigi ateityje kariai galės laiku gauti visas būtinas aptikimo sistemas, tiek jau įvaldytas, tiek iš esmės naujas.
