Nobelio premija už radarą už F-35

Turinys:

Nobelio premija už radarą už F-35
Nobelio premija už radarą už F-35

Video: Nobelio premija už radarą už F-35

Video: Nobelio premija už radarą už F-35
Video: MH-60 Seahawk: The World's Most Anti-Submarine Warfare Helicopter 2024, Kovas
Anonim
Vaizdas
Vaizdas

Oro radaro masė yra 1% kilimo masės, tačiau šiuolaikinio naikintuvo galimybes lemia radaro charakteristikos. Pastarųjų 15 metų kovos naudojimo statistika rodo aiškų vaizdą: visos oro mūšiai, kuriuose dalyvavo ketvirtosios kartos naikintuvai, vyko dideliu atstumu (100% pergalių buvo iškovota naudojant vidutinio ir ilgo nuotolio orą-orą) -oro raketos).

Radaras yra pagrindinis orlaivio stebėjimo ir navigacijos sistemos elementas. Šiuolaikinės daugiafunkcinės stotys užtikrina veiksmingą oro ir sausumos taikinių paiešką, aptikimą ir sekimą, nuotoliniu būdu užprogramuoja paleidžiamų raketų autopilotus, matuoja aukštį ir leidžia kartografuoti reljefą. Patys pažangiausi modeliai naudojami kaip siųstuvai greitųjų duomenų mainų sistemose, atlieka elektroninio karo ir elektroninio karo sistemų funkcijas - iki „spindulinių“ginklų principo įgyvendinimo!

Šiuolaikinio oro radaro centre yra trys pagrindinės technologijos:

Faziniai masyvo radarai (PAR). Naudojant antenos skleidėjų grupę (vietoj vieno „indo“) buvo galima realizuoti daugybę privalumų, iš kurių pagrindinis buvo greitas pasirinktos erdvės srities nuskaitymas (per 1 milisekundę). Elektroninis spindulių valdymas pašalino sudėtingas pavaras ir kardaninius mechanizmus, reikalingus mechaniškai valdyti įprastas antenas. Efektyvumas. Patikimumas. Daugiafunkcionalumas. Geresnis jautrumas ir atsparumas triukšmui.

Nobelio premija už radarą už F-35
Nobelio premija už radarą už F-35

„MiG-31“stebina žiūrovus didžiuliu „Zaslon“radaru („LeBourget-91“oro šou)

Diafragmos sintezės technologija. Diafragma (linijinis antenos matmuo) nustato spindulio plotį (spindulio plotį). Norint gauti didelę azimuto skiriamąją gebą, reikalingos antenos su didžiausia galima diafragma, o naikintuvo radaro antenos ribiniai matmenys negali viršyti 1,5 metro.

Sintetinė (dirbtinė) diafragma yra metodas, pagrįstas nuosekliu signalų priėmimu skirtingose tikrosios antenos vietose erdvėje. Per tą sekundės dalį, kol tęsėsi radaro impulsas, lėktuvas sugebėjo nuskristi 10 metrų. Dėl to buvo sukurta didžiulės antenos su 10 metrų diafragma iliuzija!

Vaizdas
Vaizdas

Sintetinės diafragmos radaro atsiradimas leido ištirti ir susieti Žemės paviršių, kurio skiriamoji geba prilygsta aerofotografijų kokybei. Šiuolaikiniai naikintuvai -bombonešiai gavo unikalias galimybes smogti ant žemės taikiniams - bet kokiu oru ir paros metu, iš didelio atstumo, neįeinant į priešo oro gynybos veiksmų zoną.

Radaras su aktyvia fazuota antena (AFAR)

Vaizdas
Vaizdas

N010 „Zhuk-A“radaras naikintuvui MiG-35

Daugybė tūkstančių atskirų perdavimo-priėmimo modulių (TPM), kuriems nereikia vieno didelio galingumo spinduliuotės. Technologijos pranašumai yra akivaizdūs:

- antenos moduliai vienu metu gali veikti skirtingais dažniais;

-mažesnis svoris ir matmenys: dėl mažesnio pačios antenos dydžio, nesant didelės galios lempos ir su ja susijusios aušinimo sistemos bei aukštos įtampos maitinimo bloko;

Vaizdas
Vaizdas

Atkreipkite dėmesį, kokia maža yra F-35 nosis, palyginti su mūsų „džiovyklėmis“ir „MiG“.

- padidėjęs patikimumas: vieno elemento gedimas / pažeidimas nesumažins viso radaro veikimo (tačiau sudėtinga aušinimo sistema, skirta tūkstančiams AFAR modulių, iš esmės paneigia šį pranašumą);

- didelis jautrumas ir skiriamoji geba, galimybė keisti mastelį ir dirbti „didinamojo stiklo“režimu (idealiai tinka darbui „ant žemės“);

- dėl didelio siųstuvų skaičiaus AFAR turi platesnį kampų diapazoną, į kurį galima nukreipti spindulius - daugelis priekinių žibintų būdingų masyvų geometrijos apribojimų yra panaikinti;

- didelis AFAR perdavimo pajėgumas leido jį integruoti į ryšių ir keitimosi duomenimis sistemą:

2007 m. „Northrop Grumman“, „Lockheed Martin“ir „L-3 Communications“atlikti bandymai leido „Raptor“AFAR veikti kaip „Wi-Fi“viešosios interneto prieigos taškas, perduodantis duomenis 548 megabitų per sekundę greičiu, 500 kartų greičiau nei standartinė NATO nuoroda 16.

Vaizdas
Vaizdas

„Dassault Rafale“

Šiuo metu septyni serijiniai daugiafunkciai naikintuvai gali pasinaudoti visais AFAR technologijos privalumais: penki modernizuoti ketvirtos kartos naikintuvai ir dvi „5“kartos mašinos.

Tarp jų: prancūziškas „Rafale“(RBE-2AA radaras), JAE oro pajėgų eksportas F-16E / F „Desert Falcon“(šie naikintuvai aprūpinti AN / APG-80 radarais), eksportinis naikintuvas-bombonešis F-15SG karinės-Singapūro oro pajėgos (aprūpintos AN / APG-63 (V) 3), tuo tarpu amerikiečių „Strike Needles“taip pat atnaujinamos įrengiant AN / APG-82 (V) 2 radarus. Be to, radarai su AFAR AN / APG-79 gavo patobulintą denį F / A-18E / F „Super Hornet“.

Visi minėti 4+ kartos naikintuvų radarų modeliai atspindi įprastų radarų evoliucijos etapus. Pavyzdžiui, APG-63 (V) 3 ir APG-82 (V) 2 yra improvizacijos, pagrįstos senu naikintuvo F-15 radaru APG-63. Todėl, nepaisant naujos antenos ir atnaujinto procesoriaus, galutinis rezultatas nebuvo labai įspūdingas.

APG-79 našumas šiek tiek padidėjo, palyginti su APG-73. Praktinių bandymų rezultatai neatskleidė pastebimų naikintuvų F / A-18E / F, turinčių AFAR radarus, pranašumų prieš transporto priemones su įprastais radarais.

Iš bandymų ir vertinimo direktoriaus (DOT & E) 2013 m.

Taip yra nepaisant to, kad naujojo radaro kaina pastebimai išaugo. Net skaitmeniniame amžiuje, kai kiekvieno AFAR modulio gamybos kaina nukrito iki kelių tūkstančių dolerių, galutinė tūkstančių MRP grotelių kaina yra daug milijonų. Žinoma, kaina nėra argumentas Jungtiniams Arabų Emyratams, kur šeichai norėjo savo naikintuvus F-16 aprūpinti kuo šauniausiu radaru.

Vaizdas
Vaizdas

F-16 su AN / APG-68 radarais

Vaizdas
Vaizdas

F-16 60 blokas su radaru su AFAR

Na, o kol „didieji“linksminasi su savo „žaisliukais“, rimtuose mokslo centruose įsibėgėja tikras darbas.

Didžiausią sėkmę kuriant radarus su aktyviomis fazių masyvo sistemomis pasiekė F-22 ir F-35 naikintuvų avionikos srityje dirbančios komandos. Šioms mašinoms buvo sukurtas naujos kartos radaras, kuriame didelė skaičiavimo galia leido išnaudoti visas AFAR technologijos galimybes.

Vaizdas
Vaizdas

F-22 ir jo radaras AN / APG-77

Ką sugeba naikintuvo „Raptor“radaras, kurio negali kiti ore esantys radarai?

Iš pirmo žvilgsnio nieko ypatingo. Remiantis karine žinynu „Jane“, „Raptor“radaro veikimo aptikimo nuotolis yra 193 km, o tai sudaro 86% tikimybės aptikti taikinį, kurio RCS = 1 kv. m ant vieno antenos pluošto praėjimo. Palyginimui: buitinis radaras N035 „Irbis“, pasak kūrėjų, mato oro taikinius 300–400 km atstumu (EPR = 3 kv. M.). Apskritai šios vertės neturėtų būti vertinamos rimtai - kovos sąlygomis, veikiant įvairiems trukdžiams ir situacijos apribojimams, faktinis aptikimo diapazonas bus žymiai sumažintas. Kalbant apie energetinius pajėgumus, APAR, nepaisant visų savo privalumų, turi didesnį energijos išsisklaidymą ir mažesnį efektyvumą nei PFAR.

Teoriškai tai galėtų išlyginti „Raptor“ir „Su-35“galimybes. Tačiau verta prisiminti, kad tarpusavio aptikimo diapazonas oro kovose priklauso ne tik nuo ore esančių radarų ir oro taikinio EPR energetinių galimybių.

„Raptor“radaras turi specialų LPI režimą (maža perėmimo tikimybė), kuris yra ypač svarbus slaptam orlaiviui. Skirtingai nuo įprastų radarų, „Raptor“skleidžia mažos energijos impulsus įvairiais dažniais. Tai paneigia priešo elektroninio karo ir elektroninio karo sistemų efektyvumą - priešas net nežino, kad F -22 yra arti ir jau pradėjo ataką. Vienintelis, kuris sugeba suprasti atsitiktinį skirtingų dažnių signalų srautą, yra paties AN / APG-77 radaro procesorius, kuris palaipsniui kaupia duomenis ir, pagal tikimybės teoriją, suranda tikrąją taikinio padėtį.

Antras svarbiausias „Raptor“radaro pranašumas yra galimybė vienu metu veikti oras-oras ir oras-paviršius režimais. Sunku pervertinti šios akimirkos svarbą naikintuvų-bombonešių pilotams, ieškantiems priešo tankų kolonos reljefo raukšlių, esant grėsmei iš priešo lėktuvų.

Remiantis plačiai paplitusiais duomenimis, AN / APG-77 su sintetine diafragma gali aptikti taikinius, kurių RCS yra 30 kvadratinių metrų. m. (bakas) 50 km atstumu, o tiltas arba didelis laivas (1000 kv. m) - iki 400 km! Tačiau nepamirškite, kad maks. radaro skiriamoji geba pasiekiama jokiu būdu ne visame matymo lauke, o tik siauro „prožektoriaus“spindulio pavidalu. Be to, didelės skiriamosios gebos žemėlapiai nustato tam tikrus skrydžio profilio apribojimus ir yra įmanomi tik nesant aktyviai priešo lėktuvo ir oro gynybos opozicijai.

Be aptikimo priemonių funkcijų, AFAR teoriškai gali tapti didžiuliu ginklu. Sutelkdamas spinduliuotę siaurų „mirties spindulių“pavidalu, toks radaras gali „sudeginti“įeinančių priešo raketų elektroniką. Koks būtų tikrasis „Raptor“radaro, kaip elektromagnetinio ginklo, efektyvumas, yra sudėtingas klausimas. Nepaisant to, tema peržengė slaptų laboratorijų ribas ir dabar aktyviai aptariama aviacijos specialistų rate.

Vaizdas
Vaizdas

Belieka pridurti, kad, be mokslinės fantastikos savybių, AN / APG-77 turi visus įprastus AFAR technologijos privalumus: santykinį kompaktiškumą ir didesnį patikimumą. Kaip bebūtų keista, radaro naudojimas su AFAR turėjo teigiamą poveikį paties „Raptor“EPR sumažinimui (dėl to, kad po nosies kūgiu nebuvo mechaninių pavarų ir veidrodinių paviršių + sumažėjo nosies dydis). Pradedant nuo „Block 32“versijos, „APG-77“sugebėjo nukreipti elektroninį trukdymą, įskaitant prieš kelis taikinius vienu metu. Galiausiai nepamirškite apie radaro integravimo į greitaeigius duomenų tinklus galimybes.

Išvada akivaizdi: su visais savo apribojimais ir trūkumais (pagrindinis yra kaina!), AN / APG-77 sistema yra tikras proveržis radarų srityje. Potencialas yra toks didelis, kad net po dviejų dešimtmečių radaras ir toliau teikia netikėtumų ir atveria naujas galimybes.

Dar didesnės sėkmės pasiekė tyrimų grupė, sukūrusi radarą daugialypiam naikintuvui F-35. Mokslo bendruomenė yra įsitikinusi, kad sistemos kūrėjai, gavę pavadinimą AN / APG -81, galėtų rimtai pretenduoti į Nobelio fizikos premiją - ir, galbūt, gaus apdovanojimą, kai jų kūriniai bus klasifikuojami kaip įslaptinti.

Vaizdas
Vaizdas

Palyginti su galingu „Raptor“radaru, „APG-81“elektroninis stebuklas turi nedidelius matmenis ir mažesnes galios galimybes. Nepaisant to, tai pilotui suteikia beveik daug informacijos. Viskas apie unikalius matematinius signalų apdorojimo algoritmus: pavyzdžiui, naudingos informacijos išgavimas iš triukšmo, atsispindinčio iš AFAR „šoninių skilčių“.

Tačiau pagrindinės F-35 radaro galimybės atskleidžiamos dirbant su antžeminiais taikiniais: APG-81 kūrėjams pavyko pasiekti minas su nesuprantamais vaizdais. reljefo raiška 30 x 30 centimetrų. Tai leidžia pažodžiui, žiūrint iš stratosferos aukščio, atskirti tanką nuo pėstininkų kovos mašinos!

Vaizdas
Vaizdas

Jei anksčiau ekrane buvo tik žymė, tai šiais laikais programinė ir aparatinė radaro galimybės leidžia atkurti taikinio tipą.

Kas mūsų laukia artimiausiu metu? Pagrindinė raidos tendencija jau žinoma šiandien - matematinio aparato sukūrimas trimatiam radaro modeliui.

Rekomenduojamas: