Iki antrojo šio amžiaus dešimtmečio praėjo trys vystymosi kryptys, kurių dabar siekiama planetos pramonėje - garas, elektronas, atomas. „Šiuo metu pasaulis pereina į ketvirtą lygį, pagrįstą fotonų technologijomis“,-pažymėjo žinomas vidaus gynybos pramonės vadovas, Karo ir pramonės komisijos Mokslinės ir techninės tarybos darbo grupės Nr. vadovaujant Rusijos Federacijos vyriausybei, Maskvos aviacijos instituto akademikui Aleksejui Šulunovui, „šios technologijos naudoja fotonų, dalelių, neturinčių poilsio masės ir krūvio, savybes, o tai leidžia įveikti esminius fizinius„ klasikinės “elektronikos apribojimus.. Viena svarbiausių jos sričių yra radiofotonika “.
Vakaruose radiofotonika žymima terminu „mwp-microwavephotonics“, Rusijoje, Rusijos mokslų akademijos akademiko Jurijaus Vasiljevičiaus Gulyajevo ir Maskvos aviacijos instituto akademiko Aleksejaus Nikolajevičiaus Šulunovo pasiūlymu, priimamas terminas „radiofotonika“, kurią jau priima kai kurie Vakarų ekspertai.
Jis pagrįstas lazerio spinduliuotės moduliavimu su mikrobangų signalu tolesnėms transformacijoms, jau esančioms optiniame diapazone. Pakeitus elektroną fotonu, galima pagerinti radijo įrangos funkcinį dizainą, pašalinti elektromagnetinio suderinamumo problemas, keliais dydžiais padidinti informacijos perdavimo greitį ir apimtį, žymiai sumažinti svorį, matmenis ir galią pavyzdžiui, tų pačių tolimojo ir itin tolimojo radarų suvartojimo.
„Supratimas apie neišvengiamą elektroninių grandinių sprendimų pakeitimą radijo-fotoniniais sprendimais“,-pažymi Aleksejus Nikolajevičius,-atsirado pasiekus ribotas integruotos mikroelektronikos technologines charakteristikas, perėjimą prie mažesnių komponentų matmenų dėl daugybės sumažėjimų. optinių bangų ilgio “.
JAV, ES, Japonija, Pietų Korėja ir Kinija yra pasaulio lyderės radijo fotonų technologijų srityje.
MES TURĖJAME NUO IŠPLĖSTINĘ SU SCRIPP
„Aš buvau liudininkas ir dalyvavau radijo elektronikos pramonės perėjime iš vakuumo į kietąją būseną, kuri vyko SSRS ir pasaulyje nuo 50-ųjų pabaigos iki praėjusio amžiaus 60-ųjų pradžios“,-sako Aleksejus Šulunovas, „bet naujojo amžiaus pradžioje pastebėjau, kad pasaulyje jau vyksta grandiozinis perėjimas prie naujų technologijų - radijo -fotoninių, iš pradžių diskrečių komponentų technologijų, o nuo 2012–2014 m. - prie integruotų. Kuriama nauja įranga ir matavimo įranga, rengiamas personalas, atsiranda naujų specialybių ir organizuojama visa gamybos infrastruktūra “.
Verta paminėti, kad pirmasis fotonikos planas Rusijoje pradėjo veikti nuo 2013 m. 2016 m. Rusijos Federacijos prezidento Vladimiro Putino dekretu buvo pradėtas antrasis kelių plano leidimas. Taip pat įsigaliojo fotonikos technologijų platforma. Tačiau viename iš buitinių fotonikos plėtros koncepcijos projektų pabrėžiama, kad lėšos jos pagrindu sukurtoms technologijoms kurti ir diegti reikalingos keliais dydžiais mažiau nei radijo elektronikos technologijų plėtrai. Ir tai, anot Aleksejaus Šulunovo, yra neatleistina klaida. „Nekeičiant šalies ir departamentų požiūrio į naujų fotoninių techninių sprendimų kūrimą“,-sako Aleksejus Šulunovas, „per trejus ar ketverius metus visa Rusijos pramonė, ypač jos radijo elektronikos pramonė, taip atsiliks plėtojant šias technologijas, ji su neįtikėtinais sunkumais užsiims importo pakeitimu.
Visų pirma, svarbiausias klausimas, kurį reikia skubiai išspręsti, yra vidaus radijo fotonikos komponentų bazės sukūrimo klausimas. Jo sudedamoji dalis yra pagrįsta A3B5 medžiagomis (galio arsenidu, galio nitridu, indžio fosfitu ir kt.), Kurios turi optines ir radiotechnines savybes. Už jų sukūrimą Rusijos mokslų akademijos akademikas Zhoresas Alferovas buvo apdovanotas Nobelio premija. Be jų neįmanoma sukurti radio-fotoninės įrangos.
Šalyje yra atskiros technologijos kai kuriems atskiriems fotoninės radijo elektronikos komponentams, kurių išsivystymo lygis buvo dešimtojo dešimtmečio pabaigoje. Tačiau moksle ir pramonėje nėra pagrindo šiuolaikiniam nuosekliam ir integruotam fotonikos komponentų veikimui. Darbą riboja šiuolaikinių medžiagų, programinės įrangos komponentų modeliavimui ir itin menko finansavimo trūkumas. Pramonės mokslinių tyrimų institutai (SRI) ir projektavimo biurai (KB) praktiškai neturi jokios materialinės ir instrumentinės bazės, taip pat apmokyti darbuotojai, skirti naujoms pramonės technologijoms kurti, sukuriant galutinių produktų gamybos pajėgumus.
Tik keletas vidaus gynybos pramonės komplekso (MIC) įmonių, kai kurie mokslo tyrimų institutai turi tokią modernią technologinę gamybos bazę. Radiofotonikos atskirų komponentų bazėje yra įgyvendinami atskiri projektai „Polyus“tyrimų institute, Puslaidininkių fizikos tyrimų institute ir Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo automatikos ir elektrometrijos tyrimų institute, kai kuriuose tyrimų institutuose, esančiuose Sankt Peterburge. Sankt Peterburge, Permėje, Tomske, UAB RTI įmonėse. JSC KRET, JSC Radar-mms, NPK NIIDAR kuriami atskiri galutiniai bandomieji prototipai: penktosios kartos aktyvus fazių matricos (AFAR) radaras, naudojant naujausią radijo-fotonų komponentų bazę. O MEPhI buvo sukurta viso ciklo technologija iki tinkamo dydžio elementų pagrindo sukūrimo ant pagrindo.
Tačiau apskritai radijo fotonikos būklė šalyje - technologinė bazė, turimas personalo potencialas, darbo organizavimas, - kaip pastebėjo Aleksejus Šulunovas, aiškiai reikalauja aktyvių veiksmų.
DARBO GRUPĖ Nr. 19 NTS VPK
2012 m., Pasak Aleksejaus Šulunovo, kartu su Rusijos mokslų akademijos akademiku, Radijo inžinerijos ir elektronikos instituto moksliniu direktoriumi Jurijumi Guljajevu, jie iškėlė problemą, kaip sukurti naują radijo elektronikos kryptį, pagrįstą naujais fiziniais principais Rusijoje.. Pirmasis karinės pramonės komisijos pirmininko pavaduotojas Jurijus Borisovas susipažino su jų parengta atmintine. Jis įsakė sukurti NTS VPK radijo fotonikos darbo grupę Nr. 19, kuriai vadovautų Rusijos mokslų akademijos akademikas Igoris Fedorovas. Šiai grupei priklausė mokslininkai ir specialistai iš daugelio mokslo ir pramonės įmonių iš įvairių šalies regionų, įskaitant Aleksejų Šulunovą. Dėl to buvo parengtas Rusijos mokslo ir pramonės plėtros ir perėjimo prie naujos technologinės tvarkos plano projektas. Rusijos Federacijos gynybos ministerija susidomėjo šiais įvykiais ir pradėjo juos remti. Radijo fotonikos naudojimas atitinkamoje komponentų bazėje, kuri turi būti sukurta, pakeis visos dabartinės radioelektroninės įrangos funkcinę struktūrą-orientavimo, aptikimo, žvalgybos ir radarų įrangą.
2014 m., Vadovaujant NTS VPK darbo grupei Nr. 19, RTI atliko mokslinį darbą (MTEP), kad įvertintų radijo fotonikos būklę pasaulyje ir Rusijoje, ir parengė atitinkamą jos kūrimo programos projektą. Šis darbas parodė, kad norint įveikti mūsų atsilikimą, reikalingos metinės išlaidos turėtų siekti apie 2–3 milijardus rublių. technologijų tyrimams ir plėtrai bei 6-7 mlrd. - už techninę pertvarkymą ir aprūpinimą matavimo prietaisais, neįskaitant personalo mokymo ir stažuotės.
LYDERIAI - RADIOELEKTRONINIS VETERANAS
19 grupė ir Aleksejus Šulunovas tiesiogiai įvertino daugelio vidaus gynybos įmonių galimybes radijo elektronikos pramonėje plėtoti ir toliau skatinti radijo fotonų technologijas. Visais atžvilgiais seniausias šalies tolimojo radijo ryšio tyrimų institutas tapo pagrindine naujos pramonės šaka. Todėl Aleksejus Šulunovas, be darbo karinio-pramoninio komplekso darbo grupėje Nr. 19, vadovavo NIIDAR radiofotonikos laboratorijai. „Šiuo metu visi radarai, įskaitant išankstinį įspėjimą, yra gana siauros juostos“,-sakė Aleksejus Nikolajevičius, kuriam 2017 m. - Plačiajuosčio ryšio radaruose, kuriuose naudojama radijo fotonų komponentų bazė, galite pasiekti iki 90% informacijos apie taikinį, sužinoti, kas randama ore ar kosmose: lėktuvas, raketa, fragmentas, meteoritas. Tokie įvairaus diapazono ir galios radarai, įskaitant išankstinį įspėjimą, įgyja kompleksų, galinčių sukurti radaro aptikto objekto portretą, kuris šiuo metu gali tik didžiulį radijo-optinį kompleksą, skirtą atpažinti kosminius objektus „Krona“, portretą. Nacionalinė kosmoso valdymo sistema (SKKP) ant Chapal kalno Karačajuje-Čerkesijoje. O naudojant radijo fotonų mikroschemų technologiją radikaliai sumažės radaro aparatinės įrangos komplekso dydis, svoris, energijos suvartojimas ir žymiai padidės jo taktinės charakteristikos. Iš milžiniškų išankstinio įspėjimo sistemų radarų SKKP, PRN liks tik įspūdingo dydžio antenų sistemos “.
NIIDAR laboratorijoje jau sukurtas eksperimentinis X juostos radaras su optiniu heterodinu, kuris gali būti sureguliuotas plačiausiu radijo bangų diapazonu. Tai unikalus prietaisas. Imtuvas leidžia suvienyti aparatūros sprendimus bet kuriame praktiškai visų dažnių diapazono radaro priėmimo kanale. Jis vienas gali veikti keliomis priėmimo antenomis. Dėl radijo fotonų technologijos įrangos dydis bus žymiai sumažintas, o jos patikimumas padidės.
NIIDAR taip pat buvo sukurtas mokslinis ir teminis centras Nr. 5, kurio užduotis yra visapusiškai aprėpti ir organizuoti darbą visose radijo fotonikos pramonės kūrimo užduočių srityse. Tiesą sakant, tai jau gali būti Rusijos Federacijos prezidento tarpžinybinės komisijos, skirtos naujoviškai plėtoti Rusiją, darbo organas. Centro techninės užduotys apima dalyvavimą kuriant vientisą ir atskirą komponentų bazę, naujos radijo įrangos ir radijo inžinerijos sistemų kūrimą, metrologijos ir standartizacijos klausimus, tarptautinį bendradarbiavimą, įskaitant su BRICS šalimis, ir daugybę kitų temų. radijo fotonika. Seniausia ir labiausiai gerbiama radijo elektroninė įmonė Rusijoje ir pasaulyje, kaip pažymėjo Aleksejus Šulunovas, turi visas tokio darbo galimybes. Reikia tik suvienyti pastangas pereinant prie naujų technologijų pramonėje, kad valstybės programa būtų tikrai įgyvendinama ir valstybiniu būdu kontroliuoti jos įgyvendinimą. Taikydama radiofotoniką konkrečioms radarų kūrimo užduotims, bendrovė jau kuria technologijas įvairiems kariniams ir civiliniams produktams.
Taigi perėjimas prie naujausių technologijų, būtinų Rusijos valstybei ginti, leis sukurti tobulus elektroninius ginklus ir neatsilikti nuo „partnerių“, be kita ko, vyksta inžinieriaus Aleksejaus Šulunovo talentai.