El último avance en el campo del radar tuvo lugar hace varias décadas y fue proporcionado por conjuntos de antenas en fase activa. En los últimos años, ha existido la necesidad de un nuevo avance de este tipo, y la ciencia ya tiene el trabajo de base necesario. Un mayor desarrollo de los sistemas de radar está asociado con el desarrollo y uso de los llamados. localizadores de radio-fotones. Este concepto ofrece una reestructuración significativa del radar, por lo que se puede obtener un aumento significativo en todas las características básicas.
Según los datos publicados, los radares radio fotónicos pueden presentar ciertas ventajas sobre los "tradicionales". Al aumentar la eficiencia, es posible aumentar el rango de visión y la precisión del seguimiento del objetivo. También existe la posibilidad de una identificación simplificada del objetivo detectado. Las posibles estaciones deben distinguirse por dimensiones reducidas, lo que brinda nuevas oportunidades de diseño. Sin embargo, la obtención de resultados prácticamente significativos en una nueva área es todavía una cuestión de un futuro lejano.
Proyectos prometedores
El concepto de localizador de fotones de radio se ha discutido a nivel teórico durante los últimos años, pero hasta cierto momento no fue más allá. La situación ha cambiado relativamente recientemente: desde finales de 2016, las organizaciones científicas rusas han comenzado a hablar regularmente sobre nuevas investigaciones y el desarrollo de proyectos prometedores. Los últimos informes de radares radio fotónicos aparecieron hace apenas unas semanas.
A finales de 2016, la Fundación Rusa de Estudios Avanzados presentó por primera vez un modelo de un módulo de transmisión y recepción de fotones de radio y un emisor de banda ancha para un radar fundamentalmente nuevo. El prototipo utilizó ondas VHF y pudo mostrar características notables. Por lo tanto, la resolución de alcance ha alcanzado 1 m; estos indicadores son inalcanzables para radares "tradicionales" del mismo rango.
Prosiguió el trabajo. Como se supo más tarde, el Concern "Radioelectronic Technologies" (KRET) participa en el prometedor programa. En julio de 2017, Vladimir Mikheev, Asesor del Primer Director General Adjunto de KRET, habló sobre el desarrollo de los radares radiofotónicos. Reveló algunos detalles técnicos de todo el concepto y el nuevo proyecto, y también habló sobre el trabajo actual y los planes para el futuro cercano.
En ese momento, se creó un prototipo experimental de una nueva estación de radar en KRET, destinado a ser utilizado en futuros aviones de combate de sexta generación. Como parte del trabajo de investigación, se construyeron los componentes principales del localizador. Con su ayuda, se llevó a cabo la investigación necesaria, con la ayuda de la cual se planeó encontrar las opciones de diseño óptimas. También se llevó a cabo la creación de un prototipo completo de una matriz de antenas fotónicas radioópticas. Esta muestra fue necesaria para probar la apariencia y las características de los futuros equipos en serie.
Paralelamente al estudio de los aspectos generales del nuevo proyecto, se llevó a cabo la búsqueda de diseños óptimos de elementos individuales del radar. Tal trabajo involucró al emisor, el llamado. cristal fotónico, trayectoria de recepción y otros componentes de la estación. En el futuro, todos estos trabajos tendrán que dar lugar a la aparición de muestras viables en toda regla adecuadas para la instalación en los medios.
En julio de 2018, se supo que la preocupación de RTI también está involucrada en el tema de los localizadores de radio-fotones. Se informó que para fines de este año, la organización planea completar el trabajo de investigación sobre la creación de una maqueta de una nueva estación de radar de banda X. El producto en desarrollo está diseñado para su uso en aviones de combate tácticos. Al mismo tiempo, como en el caso del proyecto KRET, estamos hablando no solo del diseño del radar, sino también del desarrollo de la producción de sus componentes individuales.
Según la noticia de julio, la preocupación RTI logró lanzar la primera línea tecnológica del país para la producción del llamado. Láseres de emisión vertical. Dichos dispositivos son uno de los componentes principales de un radar radiofotónico y afectan directamente sus características y capacidades. Por lo tanto, la industria rusa tiene la oportunidad en un futuro cercano de organizar la producción de estaciones prometedoras.
La dirección de la preocupación también habló sobre los planes para el futuro previsible. La empresa RTI se basará en los éxitos logrados y tendrá la intención de crear nuevas versiones de radares radiofotónicos. En primer lugar, se prevé la creación de nuevas estaciones que operen en las bandas K, Ka y Q. Además, es necesario reducir las dimensiones de los productos, por lo que deberían aparecer nuevos radares aerotransportados de banda ultraancha.
A finales de noviembre, la preocupación de RTI volvió a hablar sobre su trabajo en un proyecto prometedor. Se realizó un prototipo experimental del radar, con la ayuda del cual los especialistas llevaron a cabo las comprobaciones necesarias. Hasta ahora, la estación existente no se distingue por un alto rendimiento y, además, tiene muchas restricciones operativas. Sin embargo, el trabajo del proyecto continúa y, en el futuro, el prometedor radar eliminará los problemas identificados, lo que le permitirá entrar en funcionamiento.
Láser en lugar de semiconductor
El concepto propuesto de radar radio-fotónico o conjunto de antenas radio-ópticas fotónicas propone el abandono de los componentes tradicionales del radar en favor de otros nuevos que permitan obtener características mejoradas. Las estaciones de radar modernas generan radiación electromagnética utilizando dispositivos semiconductores o de vacío eléctricos. La eficiencia de tales dispositivos no supera el 30-40 por ciento. En consecuencia, aproximadamente dos tercios de la electricidad se convierte en calor y se desperdicia. La estación de radio fotónica debe utilizar otros medios de generación de señales, proporcionando un fuerte aumento de la eficiencia.
El año pasado, V. Mikheev, hablando sobre el nuevo desarrollo de KRET, señaló las principales características de las prometedoras estaciones. La principal innovación de los proyectos propuestos es la sustitución de dispositivos semiconductores o lámparas por un transmisor basado en un láser coherente y un cristal fotónico especial. La radiación láser con las características requeridas se dirige a un cristal, que lo convierte en ondas electromagnéticas. La eficiencia de dicho transmisor debe exceder el 60-70 por ciento. Por lo tanto, el nuevo emisor es aproximadamente el doble de eficiente que el tradicional.
Otras fuentes abiertas proporcionan una imagen más completa. El equipo de radar, que se encarga de emitir, recibir y procesar señales, debe controlar el láser, determinando su potencia, modulación y otros parámetros de radiación. El uso de equipos ópticos que transmiten una señal a través de una fibra óptica permite obtener una cierta ganancia en la velocidad de los sistemas en comparación con otros equipos y cableado. Además, como muestran los experimentos, un emisor basado en un láser y un cristal fotónico convierte más energía en ondas electromagnéticas que otros dispositivos.
En teoría, la arquitectura radiofotónica del localizador puede aumentar drásticamente los rangos operativos y crear una estación de una clase de banda ultraancha. Debido a esto, un radar prometedor es capaz de asumir las tareas de varios sistemas tradicionales de diferentes rangos a la vez. Además, proporciona una mayor inmunidad al ruido y estabilidad con contramedidas electrónicas activas del enemigo.
Se mencionó anteriormente que una estación de banda ultraancha no solo es inmune a la interferencia, sino que puede crearla por sí misma. Un transmisor de mayor potencia con la capacidad de operar en diferentes rangos puede asumir el papel de un bloqueador. La plena realización de este potencial del radar permite reducir la composición del equipo de guerra electrónica a bordo o incluso abandonar por completo otros equipos de este propósito. Esto conduce a ahorros de peso y volumen dentro de los medios.
Finalmente, el radar radiofotónico es más pequeño y liviano que sus contrapartes existentes. En primer lugar, esto facilita la resolución de problemas de diseño al crear el portavehículos de la estación. Además, es posible equipar un vehículo de combate con varias estaciones de radar a la vez o uno de estos dispositivos con un conjunto de antenas distribuidas por la superficie. Estos localizadores ya se utilizan en la aviación y es poco probable que los nuevos modelos permanezcan inactivos.
El mayor rendimiento y la capacidad de operar en diferentes rangos deberían conducir a nuevas capacidades características. Entonces, el año pasado, V. Mikheev dijo que un radar de un nuevo tipo podrá no solo determinar la ubicación del objetivo, sino también componer una imagen precisa del mismo, adecuada para la identificación. Por ejemplo, la estación podrá determinar las coordenadas de un objetivo aéreo, calcular el tipo de avión detectado y luego reconocer qué misiles están suspendidos bajo su ala.
Estaciones de radar y sus portadores
Obviamente, la nueva dirección se está elaborando con un propósito específico, y el desarrollo del radar está directamente relacionado con clases específicas de equipo militar. En teoría, las estaciones de radio fotónica se pueden utilizar en todas las áreas donde ya se utilizan radares convencionales. Según los informes de los últimos años, los expertos rusos ya han elegido el alcance de los primeros sistemas de la nueva clase. Están creados para la aviación de combate, y no solo para aviones.
Anteriormente se informó que el proyecto de radar de radio-fotones de Concern "Radioelectronic Technologies" se está desarrollando en el contexto de los cazas de la próxima sexta generación. KRET cree acertadamente que tales aeronaves deberían tener un conjunto de varios equipos de detección que operen en diferentes rangos y que utilicen una amplia gama de principios de ubicación. Junto con otros sistemas, el caza del futuro también debería tener una matriz de antenas fotónicas radioópticas. En este caso, es posible utilizar varios dispositivos de antena distribuidos por toda la superficie del fuselaje y proporcionando una vista circular del espacio.
Ya se han implementado principios similares en el diseño actual del caza Su-57 de quinta generación, y deberían desarrollarse en la creación de la próxima generación. Probablemente, para cuando se complete el trabajo principal de investigación y desarrollo sobre radares prometedores, la industria de la aviación estará lista para comenzar a desarrollar cazas fundamentalmente nuevos.
Concern "RTI" también está desarrollando sus proyectos con miras a la aviación militar, pero está mostrando interés en un sector diferente. Los posibles localizadores pueden tener dimensiones y peso reducidos, lo que puede ser de interés para los diseñadores de vehículos aéreos no tripulados. Está previsto que en los próximos años se creen las primeras muestras de estaciones de radiofotones ultraligeras y de pequeño tamaño para vehículos aéreos no tripulados.
La aparición de nuevos medios de observación y detección debería tener un gran impacto en el desarrollo futuro de las aeronaves no tripuladas. Las dimensiones y el peso de los radares de aviación modernos limitan el alcance de sus transportistas, de hecho, excluyen los UAV nacionales existentes y prometedores. Con la llegada de los radares radiofotónicos ligeros y compactos, la situación tendrá que cambiar.
Gracias a esto, el ejército podrá obtener aviones medianos o pesados capaces de realizar reconocimientos o pilotar no solo con la ayuda de medios óptico-electrónicos. Las consecuencias positivas de la aparición de estos vehículos aéreos no tripulados son obvias. Los drones con radares altamente efectivos pueden encontrar aplicaciones en una amplia variedad de áreas, desde el reconocimiento hasta la búsqueda y destrucción de objetivos designados.
Aún no se ha especificado si se introducirán radares prometedores en la tecnología terrestre. El nuevo equipo se puede utilizar en radares fijos y móviles, en sistemas antiaéreos y en otras áreas. Sin embargo, mientras que los representantes de la industria nacional no hablaron sobre la posibilidad de utilizar radares radiofotónicos fuera de la aviación.
La pregunta del futuro
Según las noticias de los últimos años, varias empresas líderes de la industria radioelectrónica rusa están llevando a cabo simultáneamente trabajos de investigación y desarrollo en una nueva dirección. Ya se han completado y probado varios prototipos de varios componentes de prometedoras estaciones de radar y, teniendo en cuenta los datos obtenidos, se están desarrollando los siguientes productos. Los desarrolladores de los nuevos equipos, representados por las preocupaciones de KRET y RTI, han decidido sus planes y continúan desarrollando proyectos con metas claras en el contexto del desarrollo de nuestro equipo militar.
Sin embargo, los proyectos actuales son complejos, lo que afecta el momento de su implementación. Por lo tanto, la preocupación de RTI planea completar el desarrollo de una estación de radar prácticamente aplicable en los próximos años. KRET, a su vez, está creando su propio proyecto con la mira puesta en la sexta generación de luchadores. Por tanto, la aparición de nuevos localizadores de radiofotones listos para usar, adecuados para su uso en equipos, es una cuestión de perspectivas a medio o largo plazo.
Sin embargo, el momento esperado de la aparición de equipos prometedores no es un problema. Nuestra industria y nuestro ejército ya cuentan con modernas estaciones de radar altamente eficientes capaces de resolver todas las tareas asignadas. Con su ayuda, el ejército podrá tener todas las capacidades necesarias hasta la aparición de sistemas fundamentalmente nuevos. Además, difícilmente se puede esperar que la aparición de estaciones radio fotónicas detenga el desarrollo de sistemas "tradicionales". Por lo tanto, en el futuro, las tropas podrán recibir oportunamente todos los sistemas de detección necesarios, tanto ya dominados como fundamentalmente nuevos.
