Нобелова награда за радар за F-35

Съдържание:

Нобелова награда за радар за F-35
Нобелова награда за радар за F-35

Видео: Нобелова награда за радар за F-35

Видео: Нобелова награда за радар за F-35
Видео: За что присудили Нобелевские премии по физиологии, физике и химии 2022 года 2024, Март
Anonim
Образ
Образ

Масата на бордовия радар е 1% от масата за излитане, но характеристиките на радара определят възможностите на съвременните изтребители. Статистическите данни за бойното използване през последните 15 години дават ясна картина: всички въздушни битки, в които участваха изтребители от четвърто поколение, се проведоха на голямо разстояние (100% от победите бяха спечелени с използване на въздух със среден и дълъг обхват). въздушни ракети).

Радарът е основният елемент на системата за наблюдение и навигация на самолета. Съвременните многофункционални станции осигуряват ефективно търсене, откриване и проследяване на въздушни и наземни цели, дистанционно програмират автопилотите на изстреляни ракети, измерват надморска височина и позволяват картографиране на терена. Най -"модерните" модели се използват като предаватели в високоскоростни системи за обмен на данни, изпълняват функциите на системи за електронна война и системи за електронна война - до прилагане на принципа на "лъчеви" оръжия!

В основата на съвременния въздушен радар са три основни технологии:

Радари с фазов масив (PAR). Използването на група антенни излъчватели (вместо единична „чиния“) направи възможно реализирането на цял набор от предимства, основното от които беше бързо сканиране на избраната област от пространството (в рамките на 1 милисекунда). Електронното управление на лъча елиминира тромавите задвижвания и карданите, необходими за механично управление на конвенционалните антени. Ефективност. Надеждност. Мултифункционалност. По -добра чувствителност и устойчивост на шум.

Нобелова награда за радар за F-35
Нобелова награда за радар за F-35

МиГ-31 изненадва публиката с огромния си радар Zaslon (авиошоу LeBourget-91)

Технология за синтез на бленда. Апертурата (линейно измерение на антената) определя ширината на лъча (ширината на лъча). За да се получи висока азимутна разделителна способност, са необходими антени с възможно най -голяма бленда, докато ограничаващите размери на радарната антена на изтребител не могат да надвишават 1,5 метра.

Синтезирана (изкуствена) бленда е техника, базирана на последователно приемане на сигнали в различни позиции на реална антена в космоса. В тази част от секундата, докато радарният импулс продължи, самолетът успя да излети 10 метра. В резултат на това се създаде илюзията за огромна антена с бленда от 10 метра!

Образ
Образ

Появата на радар със синтетична апертура направи възможно изследването и картографирането на земната повърхност с разделителна способност, сравнима с качеството на въздушните снимки. Съвременните изтребители -бомбардировачи са получили уникални възможности за поразяване на наземни цели - при всяко време и време на деня, от голямо разстояние, без да влизат в зоната на действие на противниковата ПВО.

Радар с активна фазирана антенна решетка (AFAR)

Образ
Образ

Радар N010 "Жук-А" за изтребителя МиГ-35

Масив от хиляди отделни модули за предаване и приемане (TPM), които не се нуждаят от един излъчвател с висока мощност. Предимствата на технологията са очевидни:

- антенните модули могат едновременно да работят на различни честоти;

-по-малко тегло и размери: поради по-малкия размер на самата антена, липсата на лампа с висока мощност и свързаната с нея охладителна система и захранващ блок с високо напрежение;

Образ
Образ

Забележете колко малък е носът на F-35 в сравнение с нашите „сушилни“и МиГовете.

- повишена надеждност: повреда / повреда на един елемент няма да доведе до загуба на работоспособност на целия радар (обаче наличието на сложна охладителна система за хиляди модули AFAR до голяма степен отрича това предимство);

- висока чувствителност и разделителна способност, възможност за мащабиране и работа в режим "лупа" (идеален за работа "на земята");

- поради големия брой предаватели, AFAR има по -широк диапазон от ъгли, до които лъчите могат да бъдат отклонени - премахват се много от ограниченията за геометрията на масивите, присъщи на ФАРОВЕТЕ;

- високият капацитет на предаване на AFAR направи възможно интегрирането му в системата за комуникация и обмен на данни:

През 2007 г. тестовете на Northrop Grumman, Lockheed Martin и L-3 Communications позволиха на AFAR на Raptor да работи като Wi-Fi гореща точка, предаваща данни със скорост 548 мегабита в секунда, 500 пъти по-бързо от стандартната връзка Link 16 на НАТО.

Образ
Образ

Dassault Rafale

В момента седем серийни многофункционални изтребители могат да се възползват от всички предимства на технологията AFAR: пет модернизирани изтребители от четвърто поколение и две машини от поколение „5“.

Сред тях: френски „Rafale“(радар RBE-2AA), експортни F-16E / F „Desert Falcon“на ВВС на ОАЕ (тези изтребители са оборудвани с радари AN / APG-80), износен изтребител-бомбардировач F-15SG военно-Сингапурски ВВС (оборудвани с AN / APG-63 (V) 3), докато американските "Strike Needles" също се модернизират с инсталирането на радари AN / APG-82 (V) 2. В допълнение, радарите с AFAR AN / APG-79 получиха модернизирана палуба F / A-18E / F "Супер стършел".

Всички гореспоменати радарни модели за изтребители от поколение 4+ представляват еволюционните етапи на конвенционалните радари. Например APG-63 (V) 3 и APG-82 (V) 2 са импровизации, базирани на стария радар APG-63 на изтребителя F-15. Следователно, въпреки новата антена и актуализирания процесор, крайният резултат не беше много впечатляващ.

APG-79 показва леко увеличение на производителността в сравнение с APG-73. Резултатите от практическите тестове не разкриха забележими предимства на изтребителите F / A-18E / F, оборудвани с радари AFAR пред превозни средства с конвенционални радари.

От Директор по тестове и оценка (DOT & E) 2013 г.

Това е въпреки факта, че цената на новия радар се е увеличила значително. Дори в ерата на цифровите технологии, когато цената на производството на всеки модул AFAR е спаднала до няколко хиляди долара, крайната цена на решетка от хиляди MRPs е много милиони. Разбира се, цената не е аргумент за Обединените арабски емирства, където шейховете искаха да оборудват своите изтребители F-16 с възможно най-готиния радар.

Образ
Образ

F-16 с радар AN / APG-68

Образ
Образ

F-16 Блок 60 с радар с AFAR

Е, докато "специалностите" се забавляват с "играчките" си, истинската работа е в разгара си в сериозни научни центрове.

Най-голям успех в разработването на радари с активни системи с фазирани решетки постигнаха екипите, работещи по авионика за изтребителите F-22 и F-35. За тези машини е създаден радар от ново поколение, където високата изчислителна мощ дава възможност да се реализира пълният потенциал на технологията AFAR.

Образ
Образ

F-22 и неговият радар AN / APG-77

На какво е способен радарът на изтребителя Raptor, който другите бордови радари не могат?

На пръв поглед нищо особено. Според военния справочник "Джейн", радарът "Раптор" има оперативен обхват на откриване от 193 км, което осигурява 86% от вероятността за откриване на цел с RCS = 1 кв. м. на едно преминаване на антенния лъч. За сравнение: местният радар N035 "Irbis", според разработчиците, вижда въздушни цели на разстояние 300-400 км (EPR = 3 кв. М.). Като цяло тези стойности не трябва да се приемат на сериозно - в бойни условия, под въздействието на различни смущения и ситуационни ограничения, действителният обхват на откриване ще бъде значително намален. По отношение на енергийните възможности, APAR, при всичките си предимства, има по -голямо разсейване на енергия и по -ниска ефективност от PFAR.

На теория това може да изравни шансовете на Raptor и Су-35. Но си струва да си припомним, че обхватът на взаимно откриване във въздушен бой зависи не само от енергийните възможности на бордовия радар и EPR на въздушната цел.

Радарът на Raptor има специален режим LPI (ниска вероятност за прихващане), който е особено важен за стелт самолет. За разлика от конвенционалните радари, Raptor излъчва импулси с ниска енергия в широк диапазон от честоти. Това отрича ефективността на системите за електронна война и електронна война на противника - врагът дори не знае, че F -22 е близо и вече е започнал атака. Единственият, който е в състояние да разбере случайния поток от сигнали на различни честоти, е процесорът на самия радар AN / APG-77, който постепенно натрупва данни и според теорията на вероятността открива истинската позиция на целта.

Второто най-важно предимство на радара Raptor е възможността за едновременна работа в режими въздух-въздух и въздух-повърхност. Трудно е да се надцени значението на този момент за пилотите на изтребители-бомбардировачи, които търсят в гънките на релефа на вражеска танкова колона при наличие на заплаха от вражеска авиация.

Според широко разпространени данни AN / APG-77 със синтетична бленда може да открива цели с RCS от 30 квадратни метра. м. (резервоар) на разстояние 50 км, и мост или голям кораб (1000 кв. м.) на разстояние до 400 км! Не забравяйте обаче, че макс. разделителната способност на радара се постига в никакъв случай в цялото зрително поле, а само под формата на тесен лъч „прожектор“. В допълнение, картографирането с висока разделителна способност налага определени ограничения върху профила на полета и е възможно само при липса на активно противопоставяне от вражески самолети и ПВО.

В допълнение към функциите на средства за откриване, AFAR на теория е способен сам да се превърне в страхотно оръжие. Като фокусира излъчването под формата на тесни „лъчи на смъртта“, такъв радар може да „изгори“електрониката на входящите вражески ракети. Каква би била реалната ефективност на радара Raptor като електромагнитно оръжие е труден въпрос. Въпреки това темата е излязла извън границите на секретните лаборатории и сега се обсъжда активно в кръга на авиационните специалисти.

Образ
Образ

Остава да се добави, че в допълнение към научнофантастичните свойства AN / APG-77 има всички обичайни предимства на технологията AFAR: относителна компактност и повишена надеждност. Използването на радар с AFAR, колкото и да е странно, имаше благоприятен ефект за намаляване на EPR на самия Raptor (поради липсата на механични задвижвания и огледални повърхности под конуса на носа + намаляване на размера на носа). Започвайки с версията Block 32, APG-77 е в състояние да стреля по електронно насочено електронно заглушаване, включително срещу няколко цели едновременно. И накрая, не забравяйте за потенциала за интегриране на радара в високоскоростни мрежи за данни.

Изводът е очевиден: с всичките си ограничения и недостатъци (основният от които е цената!), Системата AN / APG-77 представлява истински пробив в областта на радарите. Потенциалът е толкова голям, че дори две десетилетия по -късно радарът продължава да носи изненади и да отваря нови възможности.

Още по-голям успех постигна изследователският екип, който създаде радара за многоцелевия изтребител F-35. Научната общност е убедена, че разработчиците на системата, получили наименованието AN / APG -81, могат сериозно да кандидатстват за Нобелова награда по физика - и евентуално ще получат наградата си, когато техните разработки се класифицират като класифицирани.

Образ
Образ

В сравнение с мощния радар Raptor, електронното чудо APG-81 има скромни размери и по-ниски мощности. Въпреки това той предоставя на пилота почти много информация. Всичко е свързано с уникалните математически алгоритми за обработка на сигнали: например извличане на полезна информация от шума, отразен от "страничните лобове" на AFAR.

Но основните възможности на радара F-35 се разкриват при работа по наземни цели: създателите на APG-81 успяха да постигнат мини с непонятни изображения. разделителна способност на терена в рамките на 30 x 30 сантиметра. Това позволява буквално, когато се гледа от стратосферни височини, да се разграничи танк от бойна машина на пехотата!

Образ
Образ

Ако по -рано на екрана имаше само белег, в днешно време софтуерните и хардуерните възможности на радара дават възможност за възстановяване на типа на целта.

Какво ни очаква в близко бъдеще? Основната тенденция на развитие вече е известна днес - създаването на математически апарат за триизмерен радарен модел.

Препоръчано: