De massa van de luchtradar is 1% van de startmassa, maar het zijn de kenmerken van de radar die de capaciteiten van moderne jagers bepalen. De statistieken van het gevechtsgebruik van de afgelopen 15 jaar geven een duidelijk beeld: alle luchtgevechten, waaraan de vierde generatie jagers deelnamen, vonden plaats op lange afstand (100% van de overwinningen werden behaald met middellange en lange afstand luchtgevechten). -luchtraketten).
Radar is het belangrijkste element van het waarnemings- en navigatiesysteem van vliegtuigen. Moderne multifunctionele stations zorgen voor effectief zoeken, detecteren en volgen van lucht- en gronddoelen, programmeren op afstand de stuurautomaten van gelanceerde raketten, meten hoogte en maken het in kaart brengen van het terrein mogelijk. De meest "geavanceerde" modellen worden gebruikt als zenders in snelle gegevensuitwisselingssystemen, vervullen de functies van elektronische oorlogsvoering en elektronische oorlogsvoeringssystemen - tot de implementatie van het principe van "straal" -wapens!
De kern van moderne radar in de lucht zijn drie essentiële technologieën:
Phased array radars (PAR). Het gebruik van een groep antennezenders (in plaats van een enkele "schotel") maakte het mogelijk om een hele reeks voordelen te realiseren, waarvan de belangrijkste het snel scannen van het geselecteerde ruimtegebied was (binnen 1 milliseconde). Elektronische straalcontrole heeft de omslachtige aandrijvingen en cardanische ophangingen geëlimineerd die nodig zijn om conventionele antennes mechanisch te besturen. efficiëntie. Betrouwbaarheid. Multifunctionaliteit. Betere gevoeligheid en ruisimmuniteit.
MiG-31 verrast het publiek met zijn enorme Zaslon-radar (luchtshow LeBourget-91)
Aperture synthese technologie. De opening (lineaire afmeting van de antenne) bepaalt de bundelbreedte (bundelbreedte). Om een hoge azimutresolutie te verkrijgen, zijn antennes met een zo groot mogelijke opening nodig, terwijl de limietafmetingen van een radarantenne voor gevechtsvliegtuigen niet groter mogen zijn dan 1,5 meter.
Gesynthetiseerd (kunstmatig) diafragma is een techniek die gebaseerd is op sequentiële ontvangst van signalen op verschillende posities van een echte antenne in de ruimte. In die fractie van een seconde, terwijl de radarpuls duurde, wist het vliegtuig 10 meter te vliegen. Hierdoor ontstond de illusie van een enorme antenne met een opening van 10 meter!
De komst van synthetische apertuurradar heeft het mogelijk gemaakt om het aardoppervlak te onderzoeken en in kaart te brengen met een resolutie die vergelijkbaar is met de kwaliteit van luchtfoto's. Moderne jachtbommenwerpers hebben unieke mogelijkheden gekregen om gronddoelen aan te vallen - in elk weer en op elk moment van de dag, vanaf grote afstand, zonder het actiegebied van de vijandelijke luchtverdediging te betreden.
Radar met een actieve phased antenne array (AFAR)
N010 "Zhuk-A" radar voor de MiG-35 jager
Een reeks van duizenden afzonderlijke zend-ontvangstmodules (TPM) die geen enkele krachtige zender nodig hebben. De voordelen van de technologie zijn duidelijk:
- antennemodules kunnen gelijktijdig op verschillende frequenties werken;
- kleiner gewicht en afmetingen: door het kleinere formaat van de antenne zelf, het ontbreken van een hoogvermogenlamp en het daarbij behorende koelsysteem en hoogspanningsvoedingseenheid;
Merk op hoe klein de neus van de F-35 is in vergelijking met onze "drogers" en MiG's.
- verhoogde betrouwbaarheid: uitval / beschadiging van één element leidt niet tot prestatieverlies van de gehele radar (de aanwezigheid van een complex koelsysteem voor duizenden AFAR-modules doet dit voordeel echter grotendeels teniet);
- hoge gevoeligheid en resolutie, het vermogen om te schalen en te werken in de "vergrootglas" -modus (ideaal voor werk "op de grond");
- vanwege het grote aantal zenders heeft de AFAR een groter bereik aan hoeken waarin de stralen kunnen worden afgebogen - veel van de beperkingen op de geometrie van de arrays die inherent zijn aan de KOPLAMPEN zijn opgeheven;
- hoge zendcapaciteit van AFAR maakte het mogelijk om het te integreren in het communicatie- en gegevensuitwisselingssysteem:
In 2007 lieten tests door Northrop Grumman, Lockheed Martin en L-3 Communications de AFAR van de Raptor werken als een Wi-Fi-hotspot, waarbij gegevens werden verzonden met 548 megabits per seconde, 500 keer sneller dan de standaard Link 16-verbinding van de NAVO. …
Dassault Rafale
Momenteel kunnen zeven seriële multi-role jagers profiteren van alle voordelen van AFAR-technologie: vijf gemoderniseerde vierde generatie jagers en twee machines van de "5" generatie.
Onder hen: Franse "Rafale" (RBE-2AA-radar), export F-16E / F "Desert Falcon" van de UAE Air Force (deze jagers zijn uitgerust met AN / APG-80-radars), export jachtbommenwerper F-15SG militair - Singapore Air Force (uitgerust met AN / APG-63 (V) 3), terwijl de Amerikaanse "Strike Needles" ook worden geüpgraded met de installatie van AN / APG-82 (V) 2-radars. Bovendien ontvingen radars met AFAR AN / APG-79 een opgewaardeerd dek F / A-18E / F "Super Hornet".
Alle bovengenoemde radarmodellen voor generatie 4+ jagers vertegenwoordigen de evolutionaire stadia van conventionele radars. Zo zijn APG-63 (V) 3 en APG-82 (V) 2 improvisaties gebaseerd op de oude APG-63 radar van de F-15 jager. Daarom was het eindresultaat, ondanks de nieuwe antenne en bijgewerkte processor, niet erg indrukwekkend.
De APG-79 laat een lichte prestatieverbetering zien ten opzichte van de APG-73. De resultaten van praktische tests brachten geen merkbare voordelen aan het licht van F / A-18E / F-jagers uitgerust met AFAR-radars ten opzichte van voertuigen met conventionele radars.
Van directeur Test & Evaluatie (DOT & E) 2013.
Dit ondanks het feit dat de kosten van de nieuwe radar aanzienlijk zijn gestegen. Zelfs in het digitale tijdperk, wanneer de productiekosten van elke AFAR-module zijn gedaald tot enkele duizenden dollars, bedragen de uiteindelijke kosten van een rooster van duizenden MRP's vele miljoenen. Natuurlijk is de prijs geen argument voor de Verenigde Arabische Emiraten, waar de sjeiks hun F-16-jagers wilden uitrusten met de coolste radar die mogelijk was.
F-16 met AN / APG-68 radar
F-16 Block 60 met radar met AFAR
Welnu, terwijl de "majors" plezier hebben met hun "speelgoed", is het echte werk in volle gang in serieuze wetenschappelijke centra.
Het grootste succes bij de ontwikkeling van radars met actieve phased array-systemen werd behaald door de teams die werkten aan avionica voor de F-22 en F-35 jagers. Voor deze machines werd een nieuwe generatie radar gecreëerd, waarbij een hoge rekenkracht het mogelijk maakte om het volledige potentieel van de AFAR-technologie te realiseren.
F-22 en zijn radar AN / APG-77
Waartoe is de radar van de Raptor-jager in staat dat de andere luchtradars niet kunnen?
Op het eerste gezicht niets bijzonders. Volgens het militaire naslagwerk "Jane" heeft de radar "Raptor" een operationeel detectiebereik van 193 km, wat 86% van de kans biedt om een doelwit te detecteren met RCS = 1 vierkante meter. m. op één doorgang van de antennestraal. Ter vergelijking: de binnenlandse radar N035 "Irbis" ziet volgens de ontwikkelaars luchtdoelen op een afstand van 300-400 km (EPR = 3 sq. M.). Over het algemeen moeten deze waarden niet serieus worden genomen - in gevechtsomstandigheden, onder invloed van verschillende interferentie en situationele beperkingen, zal het werkelijke detectiebereik aanzienlijk worden verminderd. Met betrekking tot energiemogelijkheden heeft APAR, ondanks al zijn voordelen, een grotere energiedissipatie en een lager rendement dan PFAR.
In theorie zou dit de kansen van de Raptor en de Su-35 gelijk kunnen maken. Maar het is de moeite waard eraan te denken dat het bereik van wederzijdse detectie in luchtgevechten niet alleen afhangt van de energiecapaciteiten van de luchtradar en EPR van het luchtdoel.
De radar van de Raptor heeft een speciale LPI-modus (lage kans op onderschepping), wat vooral belangrijk is voor een stealth-vliegtuig. In tegenstelling tot conventionele radars zendt de Raptor laagenergetische pulsen uit over een breed frequentiebereik. Dit doet de effectiviteit van de elektronische oorlogsvoering en elektronische oorlogsvoering van de vijand teniet - de vijand weet niet eens dat de F-22 dichtbij is en al aan een aanval is begonnen. De enige die de willekeurige stroom van signalen op verschillende frequenties kan begrijpen, is de processor van de AN / APG-77-radar zelf, die geleidelijk gegevens verzamelt en, volgens de waarschijnlijkheidstheorie, de ware positie van het doel vindt.
Het op één na belangrijkste voordeel van de Raptor-radar is de mogelijkheid om gelijktijdig in de lucht-lucht- en lucht-grondmodus te werken. Het is moeilijk om het belang van dit moment te overschatten voor de piloten van jachtbommenwerpers die in de plooien van het reliëf van een vijandelijke tankkolom zoeken in aanwezigheid van een dreiging van vijandelijke vliegtuigen.
Volgens wijdverbreide gegevens kan de AN / APG-77 met een synthetisch diafragma doelen detecteren met een RCS van 30 vierkante meter. m. (tank) op een afstand van 50 km, en een brug of groot schip (1000 m²) op een afstand van maximaal 400 km! Vergeet echter niet dat de max. de resolutie van de radar wordt lang niet in het gehele gezichtsveld bereikt, maar alleen in de vorm van een smalle "zoeklicht"-straal. Bovendien legt mapping met hoge resolutie bepaalde beperkingen op aan het vluchtprofiel en is dit alleen mogelijk bij afwezigheid van actieve tegenstand van vijandelijke vliegtuigen en luchtverdediging.
Naast de functies van detectiemiddelen kan AFAR in theorie zelf een formidabel wapen worden. Door straling in de vorm van smalle "doodstralen" te concentreren, kan zo'n radar de elektronica van inkomende vijandelijke raketten "verbranden". Wat de werkelijke effectiviteit van de Raptor-radar als elektromagnetisch wapen zou zijn, is een moeilijke vraag. Desalniettemin is het onderwerp verder gegaan dan de grenzen van geheime laboratoria en wordt het nu actief besproken in de kring van luchtvaartspecialisten.
Er moet nog aan worden toegevoegd dat AN / APG-77, naast sci-fi-eigenschappen, alle gebruikelijke voordelen van AFAR-technologie heeft: relatieve compactheid en verhoogde betrouwbaarheid. Het gebruik van radar met AFAR had vreemd genoeg een gunstig effect op het verminderen van de EPR van de Raptor zelf (door het ontbreken van mechanische aandrijvingen en spiegelvlakken onder de neuskegel + verkleining van de neus). Beginnend met de Block 32-versie, was de APG-77 in staat om directionele elektronische storing af te vuren, ook tegen verschillende doelen tegelijk. Vergeet ten slotte niet het potentieel om de radar te integreren in snelle datanetwerken.
De conclusie is duidelijk: met al zijn beperkingen en nadelen (de belangrijkste zijn de kosten!), vertegenwoordigt het AN / APG-77-systeem een echte doorbraak op het gebied van radar. Het potentieel is zo groot dat zelfs twee decennia later de radar nog steeds verrassingen brengt en nieuwe kansen biedt.
Nog meer succes werd behaald door het onderzoeksteam, dat de radar creëerde voor de F-35 multirole jager. De wetenschappelijke gemeenschap is ervan overtuigd dat de ontwikkelaars van het systeem, die de aanduiding AN / APG-81 hebben gekregen, serieus de Nobelprijs voor natuurkunde kunnen aanvragen - en mogelijk hun prijs zullen ontvangen wanneer hun ontwikkelingen geclassificeerd worden als geclassificeerd.
In vergelijking met de machtige Raptor-radar heeft het elektronische wonder APG-81 bescheiden afmetingen en lagere vermogens. Toch levert het de piloot bijna veel informatie op. Het draait allemaal om de unieke wiskundige algoritmen voor signaalverwerking: bijvoorbeeld het extraheren van nuttige informatie uit de ruis die wordt gereflecteerd door de "zijlobben" van de AFAR.
Maar de belangrijkste mogelijkheden van de F-35-radar worden onthuld bij het werken aan gronddoelen: de makers van de APG-81 slaagden erin om mijnen te bereiken met onbegrijpelijke beelden. terreinresolutie binnen 30 x 30 centimeter. Dit maakt het letterlijk mogelijk om, gezien vanaf stratosferische hoogten, een tank te onderscheiden van een infanteriegevechtsvoertuig!
Was er vroeger alleen een markering op het scherm, tegenwoordig maken de software- en hardwaremogelijkheden van de radar het mogelijk om het type doel te reconstrueren.
Wat staat ons de komende tijd te wachten? De belangrijkste ontwikkelingstrend is vandaag al bekend - de creatie van een wiskundig apparaat voor een driedimensionaal radarmodel.
