Nobelprys vir Radar vir die F-35

INHOUDSOPGAWE:

Nobelprys vir Radar vir die F-35
Nobelprys vir Radar vir die F-35

Video: Nobelprys vir Radar vir die F-35

Video: Nobelprys vir Radar vir die F-35
Video: Vliegdekschip in grote problemen, Rusland lanceert 's werelds grootste onderzeeër ooit 2024, April
Anonim
Beeld
Beeld

Die massa van die radar in die lug is 1% van die opstygmassa, maar dit is die eienskappe van die radar wat die vermoëns van moderne vegters bepaal. Die statistieke van gevegsgebruik die afgelope 15 jaar gee 'n duidelike beeld: alle luggevegte waaraan die vierde generasie vegters deelgeneem het, het op 'n lang afstand plaasgevind (100% van die oorwinnings is gewen met behulp van medium en langafstand lug-tot -lugmissiele).

Radar is die hoofelement van die vliegtuigwaarnemings- en navigasiestelsel. Moderne multifunksionele stasies bied effektiewe soektog, opsporing en opsporing van lug- en grondteikens, programmeer op afstand die outopilotte van gelanseerde missiele, meet hoogte en maak dit moontlik om die terrein in kaart te bring. Die mees "gevorderde" modelle word gebruik as senders in hoëspoeddata -uitruilstelsels, verrig die funksies van elektroniese oorlogvoering en elektroniese oorlogstelsels - tot die implementering van die beginsel van "balk" wapens!

In die kern van moderne lugradar is drie noodsaaklike tegnologieë:

Gedeelde reeks radars (PAR). Die gebruik van 'n groep antennasenders (in plaas van 'n enkele "skottel") het dit moontlik gemaak om 'n hele reeks voordele te besef, waarvan die belangrikste 'n vinnige skandering van die gekose ruimte (binne 1 millisekonde) was. Elektroniese balkbeheer het die omslagtige dryfkragte en gimbels uitgeskakel wat nodig is om konvensionele antennas meganies te beheer. Doeltreffendheid. Betroubaarheid. Multifunksionaliteit. Beter sensitiwiteit en geraas -immuniteit.

Nobelprys vir Radar vir die F-35
Nobelprys vir Radar vir die F-35

MiG-31 verras die gehoor met sy groot Zaslon-radar (LeBourget-91 lugvertoning)

Diafragma sintese tegnologie. Die diafragma (lineêre dimensie van die antenna) bepaal die straalwydte (balkwydte). Om 'n hoë asimutresolusie te verkry, word antennas met die grootste moontlike diafragma benodig, terwyl die beperkte afmetings van 'n vegvliegtuigradarantenne nie 1,5 meter kan oorskry nie.

Gesintetiseerde (kunsmatige) diafragma is 'n tegniek wat gebaseer is op opeenvolgende ontvangs van seine op verskillende posisies van 'n werklike antenne in die ruimte. In daardie sekonde, terwyl die radarpuls duur, het die vliegtuig daarin geslaag om 10 meter te vlieg. As gevolg hiervan is die illusie van 'n groot antenna met 'n diafragma van 10 meter geskep!

Beeld
Beeld

Die koms van sintetiese diafragma -radar het dit moontlik gemaak om die aardoppervlak te ondersoek en in kaart te bring met 'n resolusie wat vergelykbaar is met die kwaliteit van lugfoto's. Moderne vegvliegtuigbomwerpers het unieke vermoëns ontvang om grondteikens te tref - in enige weer en tyd van die dag, van 'n groot afstand, sonder om die aksiegebied van die vyandelike lugverdediging binne te gaan.

Radar met 'n aktiewe gefaseerde antenna -skikking (AFAR)

Beeld
Beeld

N010 "Zhuk-A" radar vir die MiG-35-vegvliegtuig

'N Verskeidenheid duisende individuele transmissie-ontvang-modules (TPM) wat nie 'n enkele hoëkrag-emitter nodig het nie. Die voordele van die tegnologie is duidelik:

- antennamodules kan gelyktydig op verskillende frekwensies werk;

-kleiner gewig en afmetings: as gevolg van die kleiner grootte van die antenna self, die afwesigheid van 'n lamp met hoë krag en die gepaardgaande verkoelingstelsel en hoëspanningseenheid;

Beeld
Beeld

Let op hoe klein die neus van die F-35 is in vergelyking met ons "drogers" en MiG's.

- verhoogde betroubaarheid: mislukking / beskadiging van een element sal nie lei tot prestasieverlies van die hele radar nie (die teenwoordigheid van 'n komplekse verkoelingstelsel vir duisende AFAR -modules ontken egter hierdie voordeel grootliks);

- hoë sensitiwiteit en resolusie, die vermoë om te skaal en te werk in die 'vergrootglas' -modus (ideaal vir werk' op die grond ');

- as gevolg van die groot aantal senders, het die AFAR 'n wyer reeks hoeke waarheen die balke afgebuig kan word - baie van die beperkings op die meetkunde van die skikkings wat inherent is aan die KOPLAMPE word verwyder;

- die hoë oordragvermoë van AFAR het dit moontlik gemaak om dit te integreer in die kommunikasie- en data -uitruilstelsel:

In 2007 het toetse deur Northrop Grumman, Lockheed Martin en L-3 Communications die Raptor's AFAR in staat gestel om as 'n Wi-Fi-hotspot te werk, wat data teen 548 megabit per sekonde, 500 keer vinniger as die Navo se standaard Link 16-skakel stuur.

Beeld
Beeld

Dassault Rafale

Tans kan sewe seriële meervoudige vegters voordeel trek uit al die voordele van AFAR-tegnologie: vyf gemoderniseerde vegters van die vierde generasie en twee masjiene van die "5" -generasie.

Onder hulle: Franse "Rafale" (RBE-2AA radar), uitvoer F-16E / F "Desert Falcon" van die UAE Lugmag (hierdie vegters is toegerus met AN / APG-80 radars), uitvoer vegvliegtuigbomwerper F-15SG militêre -Singapore Air Force (toegerus met AN / APG-63 (V) 3), terwyl die Amerikaanse "Strike Needles" ook opgegradeer word met die installering van AN / APG-82 (V) 2 radars. Boonop het radars met AFAR AN / APG-79 'n opgegradeerde dek F / A-18E / F "Super Hornet" ontvang.

Al die bogenoemde radarmodelle vir generasie 4+ vegters verteenwoordig die evolusionêre stadiums van konvensionele radars. APG-63 (V) 3 en APG-82 (V) 2 is byvoorbeeld improvisasies gebaseer op die ou APG-63-radar van die F-15-vegvliegtuig. Ondanks die nuwe antenna en die bygewerkte verwerker, was die eindresultaat dus nie baie indrukwekkend nie.

Die APG-79 toon 'n effense prestasieverhoging bo die APG-73. Die resultate van praktiese toetse het geen noemenswaardige voordele van F / A-18E / F-vegters wat met AFAR-radars toegerus is bo voertuie met konvensionele radars, onthul nie.

Van Director of Test & Evaluation (DOT & E) 2013.

Dit is ondanks die feit dat die koste van die nuwe radar aansienlik gestyg het. Selfs in die digitale era, toe die vervaardigingskoste van elke AFAR -module tot 'n paar duisend dollar gedaal het, is die uiteindelike koste van 'n rooster van duisende MRP's miljoene. Die prys is natuurlik nie 'n argument vir die Verenigde Arabiese Emirate nie, waar die sjeiks hul F-16-vegvliegtuie met die coolste moontlike radar wou toerus.

Beeld
Beeld

F-16 met AN / APG-68 radar

Beeld
Beeld

F-16 Blok 60 met radar met AFAR

Terwyl die 'hoofvakke' plesier het met hul 'speelgoed', is werklike werk aan die gang in ernstige wetenskaplike sentrums.

Die grootste sukses in die ontwikkeling van radars met aktiewe gefaseerde skikkingstelsels is behaal deur die spanne wat aan lugvaartkunde werk vir die F-22 en F-35 vegvliegtuie. Vir hierdie masjiene is 'n nuwe generasie radar geskep, waar hoë rekenaarkrag dit moontlik gemaak het om die volle potensiaal van die AFAR -tegnologie te verwesenlik.

Beeld
Beeld

F-22 en sy radar AN / APG-77

Waarvoor kan die Raptor -vegter se radar die ander radars in die lug nie kan nie?

Met die eerste oogopslag niks besonders nie. Volgens die militêre naslaanboek "Jane" het die "Raptor" radar 'n operasionele opsporingsbereik van 193 km, wat 86% van die waarskynlikheid bied om 'n teiken op te spoor met RCS = 1 vierkante meter. m. op een deur van die antenna -balk. Ter vergelyking: die huishoudelike radar N035 "Irbis", volgens die ontwikkelaars, sien lugteikens op 'n afstand van 300-400 km (EPR = 3 vierkante meter). Hierdie waardes moet in die algemeen nie ernstig opgeneem word nie - in gevegstoestande, onder die invloed van verskillende inmenging en situasiebeperkings, sal die werklike opsporingsbereik aansienlik verminder word. Met betrekking tot energievermoëns, het APAR, vir al sy voordele, 'n groter energiedissipasie en 'n laer doeltreffendheid as PFAR.

In teorie kan dit die kanse van die Raptor en die Su-35 vergelyk. Maar dit is die moeite werd om te onthou dat die omvang van wedersydse opsporing in luggevegte nie net afhang van die energievermoë van die lugradar en EPR van die lugdoel nie.

Die Raptor's radar het 'n spesiale LPI -modus ('n lae waarskynlikheid van onderskep), wat veral belangrik is vir 'n stealth -vliegtuig. Anders as met konvensionele radars, stuur die Raptor lae-energie pulse oor 'n wye reeks frekwensies uit. Dit ontken die doeltreffendheid van die vyand se elektroniese oorlogvoering en elektroniese oorlogstelsels - die vyand weet nie eens dat die F -22 naby is nie en het reeds 'n aanval begin. Die enigste een wat die willekeurige stroom seine op verskillende frekwensies kan verstaan, is die verwerker van die AN / APG-77 radar self, wat geleidelik data ophoop en volgens die waarskynlikheidsteorie die werklike posisie van die teiken vind.

Die tweede belangrikste voordeel van die Raptor-radar is die vermoë om gelyktydig in die lug-tot-lug- en lug-tot-oppervlak-modus te werk. Dit is moeilik om die belangrikheid van hierdie oomblik te oorskat vir die vlieëniers van vegvliegtuie wat in die voue van die verligting van 'n vyandelike tenkkolom soek in die teenwoordigheid van 'n bedreiging van vyandelike vliegtuie.

Volgens wydverspreide data kan die AN / APG-77 met 'n sintetiese diafragma teikens met 'n RCS van 30 vierkante meter opspoor. m (tenk) op 'n afstand van 50 km, en 'n brug of groot skip (1000 vierkante meter) op 'n afstand van tot 400 km! Onthou egter dat die maks. die resolusie van die radar word geensins bereik in die hele gesigsveld nie, maar slegs in die vorm van 'n smal "soeklig" balk. Boonop stel kartering met 'n hoë resolusie sekere beperkings op die vlugprofiel en is dit slegs moontlik as daar geen teenkanting van vyandelike vliegtuie en lugverdediging is nie.

Benewens die funksies van opsporingsmiddels, kan AFAR in teorie ook self 'n formidabele wapen word. Deur bestraling in die vorm van smal "doodstrale" te fokus, kan so 'n radar die elektronika van inkomende vyandelike missiele "verbrand". Wat die werklike doeltreffendheid van die Raptor -radar as 'n elektromagnetiese wapen sou wees, is 'n moeilike vraag. Die onderwerp het nietemin die grense van geheime laboratoriums oorskry en word nou aktief bespreek in die kring van lugvaartspesialiste.

Beeld
Beeld

Daar moet nog bygevoeg word dat AN / APG-77, benewens die wetenskaplike eienskappe, al die gewone voordele van AFAR-tegnologie het: relatiewe kompaktheid en verhoogde betroubaarheid. Die gebruik van radar met AFAR het vreemd genoeg 'n gunstige uitwerking op die vermindering van die EPR van die Raptor self (as gevolg van die afwesigheid van meganiese dryf en spieëloppervlaktes onder die neuskegel + afname in die neus). Vanaf die blok 32-weergawe kon die APG-77 rigting elektroniese blokkering afvuur, insluitend teen verskeie teikens op dieselfde tyd. Laastens, moenie vergeet van die potensiaal om die radar in hoëspoeddatanetwerke te integreer nie.

Die gevolgtrekking is voor die hand liggend: die AN / APG-77-stelsel verteenwoordig met al sy beperkings en nadele (waarvan die belangrikste koste is!) 'N ware deurbraak op die gebied van radar. Die potensiaal is so groot dat die radar selfs twee dekades later steeds verrassings bring en nuwe geleenthede bied.

Nog groter sukses is behaal deur die navorsingspan, wat die radar vir die F-35 multirole-vegter geskep het. Die wetenskaplike gemeenskap is oortuig dat die ontwikkelaars van die stelsel, wat die benaming AN / APG -81 ontvang het, ernstig aansoek kan doen om die Nobelprys vir fisika - en moontlik hul toekenning sal ontvang as hul ontwikkelings as geklassifiseer word.

Beeld
Beeld

In vergelyking met die magtige Raptor-radar, het die APG-81 elektroniese wonderwerk beskeie afmetings en laer kragvermoëns. Tog bied dit byna baie inligting aan die vlieënier. Dit gaan alles oor die unieke wiskundige algoritmes vir seinverwerking: byvoorbeeld om nuttige inligting te onttrek uit die geraas wat weerspieël word uit die "sylobbe" van die AFAR.

Maar die belangrikste vermoëns van die F-35 radar word onthul by die werk aan grondteikens: die skeppers van die APG-81 het myne met onbegryplike beelde bereik. terreinresolusie binne 30 x 30 sentimeter. Dit stel letterlik, vanuit stratosferiese hoogtes, in staat om 'n tenk van 'n infanterievoertuig te onderskei!

Beeld
Beeld

As daar vroeër slegs 'n merk op die skerm was, kan die sagteware en hardeware van die radar deesdae die tipe doelwit herkonstrueer.

Wat wag vir ons in die nabye toekoms? Die belangrikste ontwikkelingstendens is vandag reeds bekend - die skep van 'n wiskundige apparaat vir 'n driedimensionele radarmodel.

Aanbeveel: