Massan på den luftburna radaren är 1% av startmassan, men det är radarens egenskaper som avgör de moderna stridsflygarnas möjligheter. Statistiken över stridsanvändning under de senaste 15 åren ger en tydlig bild: alla luftstrider, där fjärde generationens krigare deltog, ägde rum på ett långt avstånd (100% av segrarna vann med medellång och långdistans luft-till -luftraketter).
Radar är huvudelementet i flygplanets observations- och navigationssystem. Moderna multifunktionella stationer ger effektiv sökning, upptäckt och spårning av luft- och markmål, fjärrprogrammerar autopiloter av uppskjutna missiler, mäter höjd och tillåter kartläggning av terrängen. De mest "avancerade" modellerna används som sändare i höghastighetsdatautbytessystem, utför funktionerna för elektronisk krigföring och elektroniska krigföringssystem - fram till genomförandet av principen om "strål" -vapen!
I hjärtat av modern luftburna radar finns tre viktiga tekniker:
Phased array radars (PAR). Användningen av en grupp antennavgivare (i stället för en enda "maträtt") gjorde det möjligt att realisera en rad fördelar, varav den huvudsakliga var snabb skanning av det valda utrymmet (inom 1 millisekund). Elektronisk strålstyrning har eliminerat de besvärliga enheter och gimbals som behövs för att mekaniskt styra konventionella antenner. Effektivitet. Pålitlighet. Multifunktionalitet. Bättre känslighet och brusimmunitet.
MiG-31 överraskar publiken med sin enorma Zaslon-radar (LeBourget-91 air show)
Bländarsyntes teknik. Bländaren (antennens linjära dimension) bestämmer strålbredden (strålbredden). För att få en hög azimutupplösning krävs antenner med största möjliga bländare, medan begränsningsdimensionerna för en jaktradarradarantenn inte kan överstiga 1,5 meter.
Syntetiserad (artificiell) bländare är en teknik baserad på sekventiell mottagning av signaler vid olika positioner av en riktig antenn i rymden. På den sekunden, medan radarpulsen varade, lyckades planet flyga 10 meter. Som ett resultat skapades illusionen av en enorm antenn med en bländare på 10 meter!
Tillkomsten av syntetisk bländarradar har gjort det möjligt att undersöka och kartlägga jordens yta med en upplösning som är jämförbar med flygfotografernas kvalitet. Moderna jaktbombare har fått unika förmågor för att slå markmål - i alla väder och tider på dygnet, på ett stort avstånd, utan att komma in i fientligt luftförsvar.
Radar med en aktiv fasad antennmatris (AFAR)
N010 "Zhuk-A" radar för MiG-35 stridsflygplan
En uppsättning med tusentals individuella sänd-mottagningsmoduler (TPM) som inte behöver en enda högeffektsemitter. Fördelarna med tekniken är uppenbara:
- antennmoduler kan samtidigt fungera vid olika frekvenser;
-mindre vikt och dimensioner: på grund av den mindre storleken på själva antennen, frånvaron av en högeffektlampa och tillhörande kylsystem och högspänningsenhet;
Lägg märke till hur liten näsan på F-35 är jämfört med våra "torktumlare" och MiG.
- ökad tillförlitlighet: fel / skada på ett element kommer inte att leda till förlust av prestanda för hela radarn (närvaron av ett komplext kylsystem för tusentals AFAR -moduler förnekar dock denna fördel till stor del);
- hög känslighet och upplösning, förmågan att skala och arbeta i "förstoringsglas" -läget (perfekt för arbete "på marken");
- på grund av det stora antalet sändare har AFAR ett större antal vinklar som strålarna kan avböjas till - många av begränsningarna för geometrin hos de matriser som finns i HEADLIGHTS tas bort;
- AFAR: s höga överföringskapacitet gjorde det möjligt att integrera det i kommunikations- och datautbytessystemet:
År 2007 gjorde tester av Northrop Grumman, Lockheed Martin och L-3 Communications det möjligt för Raptors AFAR att fungera som en Wi-Fi-hotspot och överföra data med 548 megabit per sekund, 500 gånger snabbare än Natos standard Link 16-länk. …
Dassault Rafale
För närvarande kan sju serier med flera rollkämpar dra nytta av alla fördelar med AFAR-tekniken: fem moderniserade fjärde generationens krigare och två maskiner av "5" -generationen.
Bland dem: franska "Rafale" (RBE-2AA radar), export F-16E / F "Desert Falcon" från Förenade Arabemiraten flygvapen (dessa krigare är utrustade med AN / APG-80 radar), export jaktbombplan F-15SG militära -Singapore Air Force (utrustat med AN / APG-63 (V) 3), medan de amerikanska "Strike Needles" också uppgraderas med installationen av AN / APG-82 (V) 2 radar. Dessutom fick radar med AFAR AN / APG-79 uppgraderat däck F / A-18E / F "Super Hornet".
Alla ovannämnda radarmodeller för generation 4+ -kämpar representerar de evolutionära stadierna av konventionella radarer. Till exempel, APG-63 (V) 3 och APG-82 (V) 2 är improvisationer baserade på den gamla APG-63-radarn för F-15-jägaren. Därför, trots den nya antennen och den uppdaterade processorn, var slutresultatet inte särskilt imponerande.
APG-79 visar en liten prestandahöjning jämfört med APG-73. Resultaten av praktiska tester avslöjade inga märkbara fördelar med F / A-18E / F-krigare utrustade med AFAR-radar framför fordon med konventionella radar.
Från Director of Test & Evaluation (DOT & E) 2013.
Detta trots att kostnaden för den nya radarn har ökat markant. Även i den digitala tidsåldern, när kostnaden för tillverkning av varje AFAR -modul har sjunkit till flera tusen dollar, är den slutliga kostnaden för ett galler av tusentals MRP många miljoner. Priset är naturligtvis inte ett argument för Förenade Arabemiraten, där shejkerna ville utrusta sina F-16-krigare med den coolaste möjliga radarn.
F-16 med AN / APG-68 radar
F-16 Block 60 med radar med AFAR
Tja, medan "de stora" har roligt med sina "leksaker", är det verkliga arbetet i full gång i seriösa vetenskapliga centra.
Den största framgången i utvecklingen av radarer med aktiva fasfaserade system uppnåddes av team som arbetade med flygteknik för F-22 och F-35-krigare. För dessa maskiner skapades en ny generation radar, där hög datorkraft gjorde det möjligt att förverkliga AFAR -teknikens fulla potential.
F-22 och dess radar AN / APG-77
Vad kan Raptor -fighterns radar göra som de andra luftburna radarna inte kan?
Vid första anblicken inget speciellt. Enligt den militära referensboken "Jane" har "Raptor" -radaren ett operativt detekteringsområde på 193 km, vilket ger 86% av sannolikheten för att detektera ett mål med RCS = 1 kvm. m. på ett pass av antennstrålen. För jämförelse: den inhemska radarn N035 "Irbis", enligt utvecklarna, ser luftmål på ett avstånd av 300-400 km (EPR = 3 kvm). I stort bör dessa värden inte tas på allvar - i stridsförhållanden, under påverkan av olika störningar och begränsningar av situationen, kommer det faktiska detektionsområdet att reduceras avsevärt. När det gäller energimöjligheter har APAR, för alla dess fördelar, större energispridning och lägre effektivitet än PFAR.
I teorin kan detta utjämna Raptorns och Su-35: s chanser. Men det är värt att komma ihåg att intervallet för ömsesidig detektion i luftstrid inte bara beror på energifunktionerna hos den luftburna radarn och EPR för luftmålet.
Raptors radar har ett speciellt LPI -läge (låg sannolikhet för avlyssning), vilket är särskilt viktigt för ett smygflygplan. Till skillnad från konventionella radarer avger Raptor lågenergipulser över ett stort antal frekvenser. Detta förnekar effektiviteten hos fiendens elektroniska krigföring och elektroniska krigföringssystem - fienden vet inte ens att F -22 är nära och har redan påbörjat en attack. Den enda som kan förstå den slumpmässiga strömmen av signaler vid olika frekvenser är processorn för själva AN / APG-77-radaren, som gradvis samlar data och enligt sannolikhetsteorin hittar målets riktiga position.
Den näst viktigaste fördelen med Raptor-radarn är förmågan att samtidigt arbeta i luft-till-luft- och luft-till-ytlägen. Det är svårt att överskatta betydelsen av detta ögonblick för piloter av jaktbombare som söker i fällorna för lindring av en fiendens stridsvagnskolonn i närvaro av ett hot från fiendens flygplan.
Enligt utbredd data kan AN / APG-77 med en syntetisk bländare detektera mål med en RCS på 30 kvadratmeter. m. (tank) på ett avstånd av 50 km, och en bro eller ett stort fartyg (1000 kvm) på ett avstånd av upp till 400 km! Glöm dock inte att max. upplösningen av radaren uppnås på inget sätt i hela synfältet, utan bara i form av en smal "söklys" -stråle. Dessutom medför högupplöst kartläggning vissa begränsningar för flygprofilen och är endast möjlig i avsaknad av aktivt motstånd från fiendens flygplan och luftförsvar.
Förutom funktionerna för detekteringsmedel kan AFAR i teorin i sig själv bli ett formidabelt vapen. Genom att fokusera strålning i form av smala "dödsstrålar" kan en sådan radar "bränna" elektroniken i inkommande fiendens missiler. Vad som skulle vara den verkliga effektiviteten hos Raptor -radarn som ett elektromagnetiskt vapen är en svår fråga. Ändå har ämnet gått utöver hemliga laboratoriers gränser och diskuteras nu aktivt i kretsen av luftfartsspecialister.
Det återstår att lägga till att, förutom sci-fi-egenskaper, har AN / APG-77 alla vanliga fördelar med AFAR-teknik: relativ kompakthet och ökad tillförlitlighet. Användningen av radar med AFAR, märkligt nog, hade en gynnsam effekt på att minska EPR: n för själva Raptor (på grund av frånvaron av mekaniska drivenheter och spegelytor under näsekonen + minskning av näsans storlek). Från och med Block 32-versionen kunde APG-77 avfyra riktad elektronisk störning, inklusive mot flera mål samtidigt. Slutligen, glöm inte möjligheten att integrera radarn i höghastighetsdatanät.
Slutsatsen är uppenbar: med alla dess begränsningar och nackdelar (den viktigaste är kostnaden!), Representerar AN / APG-77-systemet ett verkligt genombrott inom radarområdet. Potentialen är så stor att även två decennier senare fortsätter radarn att medföra överraskningar och öppna nya möjligheter.
Ännu större framgångar uppnåddes av forskargruppen, som skapade radarn för F-35 multirole jaktplan. Det vetenskapliga samfundet är övertygat om att systemutvecklarna, som fick beteckningen AN / APG -81, allvarligt kunde ansöka om Nobelpriset i fysik - och eventuellt kommer att få sitt pris när deras utveckling klassificeras som klassificerad.
I jämförelse med den mäktiga Raptor-radaren har det elektroniska miraklet APG-81 blygsamma dimensioner och lägre effektförmåga. Ändå ger det piloten nästan mycket information. Det handlar om de unika matematiska algoritmerna för signalbehandling: till exempel extrahera användbar information från bruset som reflekteras från "sidoloberna" på AFAR.
Men F-35-radarens främsta kapacitet avslöjas när man arbetar på markmål: skaparna av APG-81 lyckades nå gruvor med obegripliga bilder. terrängupplösning inom 30 x 30 centimeter. Detta gör att bokstavligen, sett från stratosfäriska höjder, kan skilja en stridsvagn från ett infanteri stridsfordon!
Om det tidigare bara fanns ett märke på skärmen, gör radarens programvara och maskinvarufunktioner det nu möjligt att rekonstruera typen av mål.
Vad väntar oss inom en snar framtid? Huvudutvecklingstrenden är redan känd idag - skapandet av en matematisk apparat för en tredimensionell radarmodell.
