La masa del radar aerotransportado es el 1% de la masa de despegue, pero son las características del radar las que determinan las capacidades de los cazas modernos. Las estadísticas de uso en combate durante los últimos 15 años dan una imagen clara: todas las batallas aéreas, en las que participaron los combatientes de cuarta generación, se llevaron a cabo a larga distancia (el 100% de las victorias se obtuvieron utilizando aire a medio y largo alcance). -misiles aéreos).
El radar es el elemento principal del sistema de navegación y avistamiento de aeronaves. Las modernas estaciones multifuncionales proporcionan una búsqueda, detección y seguimiento efectivos de objetivos aéreos y terrestres, programan de forma remota los pilotos automáticos de los misiles lanzados, miden la altitud y permiten la cartografía del terreno. Los modelos más "avanzados" se utilizan como transmisores en sistemas de intercambio de datos de alta velocidad, realizan las funciones de la guerra electrónica y los sistemas de guerra electrónica, ¡hasta la implementación del principio de las armas de "haz"!
En el corazón del radar aerotransportado moderno se encuentran tres tecnologías esenciales:
Radares de matriz en fase (PAR). El uso de un grupo de emisores de antena (en lugar de un solo "plato") hizo posible realizar una amplia gama de ventajas, la principal de las cuales fue el escaneo rápido del área seleccionada del espacio (dentro de 1 milisegundo). El control de haz electrónico ha eliminado los engorrosos accionamientos y cardanes necesarios para controlar mecánicamente las antenas convencionales. Eficiencia. Fiabilidad. Multifuncionalidad. Mejor sensibilidad e inmunidad al ruido.
MiG-31 sorprende a la audiencia con su enorme radar Zaslon (espectáculo aéreo LeBourget-91)
Tecnología de síntesis de apertura. La apertura (dimensión lineal de la antena) determina el ancho del haz (ancho del haz). Para obtener una alta resolución de azimut, se requieren antenas con la mayor apertura posible, mientras que las dimensiones límite de una antena de radar aerotransportada de caza no pueden exceder los 1,5 metros.
La apertura sintetizada (artificial) es una técnica basada en la recepción secuencial de señales en diferentes posiciones de una antena real en el espacio. En esa fracción de segundo, mientras duró el pulso del radar, el avión logró volar 10 metros. Como resultado, se creó la ilusión de una enorme antena con una apertura de 10 metros.
El advenimiento del radar de apertura sintética ha hecho posible estudiar y cartografiar la superficie de la tierra con una resolución comparable a la calidad de las fotografías aéreas. Los cazabombarderos modernos han recibido capacidades únicas para atacar objetivos terrestres, en cualquier clima y momento del día, desde una gran distancia, sin ingresar a la zona de acción de la defensa aérea enemiga.
Radar con un conjunto de antenas en fase activa (AFAR)
Radar N010 "Zhuk-A" para el caza MiG-35
Una matriz de miles de módulos de transmisión-recepción (TPM) individuales que no necesitan un solo emisor de alta potencia. Las ventajas de la tecnología son obvias:
- los módulos de antena pueden funcionar simultáneamente a diferentes frecuencias;
- menor peso y dimensiones: debido al menor tamaño de la propia antena, la ausencia de una lámpara de alta potencia y el sistema de refrigeración asociado y la unidad de alimentación de alta tensión;
Observe lo pequeño que es el morro del F-35 en comparación con nuestros "secadores" y MiG.
- mayor confiabilidad: la falla / daño de un elemento no conducirá a la pérdida de rendimiento de todo el radar (sin embargo, la presencia de un sistema de enfriamiento complejo para miles de módulos AFAR niega en gran medida esta ventaja);
- alta sensibilidad y resolución, la capacidad de escalar y trabajar en el modo "lupa" (ideal para trabajar "en el suelo");
- debido a la gran cantidad de transmisores, el AFAR tiene una gama más amplia de ángulos a los que se pueden desviar los haces - muchas de las restricciones sobre la geometría de las matrices inherentes a los FAROS DELANTEROS se eliminan;
- la alta capacidad de transmisión de AFAR hizo posible su integración en el sistema de comunicación e intercambio de datos:
En 2007, las pruebas de Northrop Grumman, Lockheed Martin y L-3 Communications permitieron que el AFAR del Raptor funcionara como un punto de acceso Wi-Fi, transmitiendo datos a 548 megabits por segundo, 500 veces más rápido que el enlace Link 16 estándar de la OTAN. …
Dassault Rafale
Actualmente, siete cazas multifuncionales en serie pueden aprovechar todas las ventajas de la tecnología AFAR: cinco cazas modernizados de cuarta generación y dos máquinas de la generación "5".
Entre ellos: francés "Rafale" (radar RBE-2AA), exportación F-16E / F "Desert Falcon" de la Fuerza Aérea de los EAU (estos cazas están equipados con radares AN / APG-80), exportación cazabombardero F-15SG militares -Fuerza aérea de Singapur (equipada con AN / APG-63 (V) 3), mientras que las "Agujas de ataque" estadounidenses también se están actualizando con la instalación de radares AN / APG-82 (V) 2. Además, los radares con AFAR AN / APG-79 recibieron la plataforma mejorada F / A-18E / F "Super Hornet".
Todos los modelos de radar mencionados anteriormente para los cazas de la generación 4+ representan las etapas evolutivas de los radares convencionales. Por ejemplo, APG-63 (V) 3 y APG-82 (V) 2 son improvisaciones basadas en el antiguo radar APG-63 del caza F-15. Por lo tanto, a pesar de la nueva antena y el procesador actualizado, el resultado final no fue muy impresionante.
El APG-79 muestra un ligero aumento de rendimiento sobre el APG-73. Los resultados de las pruebas prácticas no revelaron ninguna ventaja notable de los cazas F / A-18E / F equipados con radares AFAR sobre los vehículos con radares convencionales.
Del Director de Pruebas y Evaluación (DOT & E) 2013.
Esto a pesar de que el costo del nuevo radar ha aumentado notablemente. Incluso en la era digital, cuando el costo de fabricación de cada módulo AFAR se ha reducido a varios miles de dólares, el costo final de una celosía de miles de MRP es de muchos millones. Por supuesto, el precio no es un argumento para los Emiratos Árabes Unidos, donde los jeques querían equipar a sus cazas F-16 con el mejor radar posible.
F-16 con radar AN / APG-68
F-16 Block 60 con radar con AFAR
Bueno, mientras los "mayores" se divierten con sus "juguetes", el trabajo real está en pleno apogeo en los centros científicos serios.
Los equipos que trabajaban en aviónica para los cazas F-22 y F-35 lograron el mayor éxito en el desarrollo de radares con sistemas de matriz en fase activos. Para estas máquinas, se creó un radar de nueva generación, donde la alta potencia informática hizo posible aprovechar todo el potencial de la tecnología AFAR.
F-22 y su radar AN / APG-77
¿De qué es capaz el radar del caza Raptor que los otros radares aerotransportados no pueden hacer?
A primera vista, nada especial. Según el libro de referencia militar "Jane", el radar "Raptor" tiene un rango de detección operacional de 193 km, lo que proporciona el 86% de la probabilidad de detectar un objetivo con RCS = 1 sq. m. en una pasada del haz de la antena. A modo de comparación: el radar nacional N035 "Irbis", según los desarrolladores, ve objetivos aéreos a una distancia de 300-400 km (EPR = 3 metros cuadrados). En general, estos valores no deben tomarse en serio: en condiciones de combate, bajo la influencia de diversas interferencias y restricciones situacionales, el rango de detección real se reducirá significativamente. En cuanto a las capacidades energéticas, APAR, a pesar de todas sus ventajas, tiene una mayor disipación de energía y una menor eficiencia que PFAR.
En teoría, esto podría igualar las posibilidades del Raptor y el Su-35. Pero vale la pena recordar que el rango de detección mutua en el combate aéreo depende no solo de las capacidades energéticas del radar aerotransportado y del EPR del objetivo aéreo.
El radar del Raptor tiene un modo LPI especial (baja probabilidad de interceptación), que es especialmente importante para un avión furtivo. A diferencia de los radares convencionales, el Raptor emite pulsos de baja energía en una amplia gama de frecuencias. Esto niega la efectividad de la guerra electrónica del enemigo y los sistemas de guerra electrónica: el enemigo ni siquiera sabe que el F-22 está cerca y ya ha comenzado un ataque. El único que es capaz de comprender el flujo aleatorio de señales a diferentes frecuencias es el procesador del propio radar AN / APG-77, que acumula datos gradualmente y, según la teoría de la probabilidad, encuentra la verdadera posición del objetivo.
La segunda ventaja más importante del radar Raptor es la capacidad de operar simultáneamente en los modos aire-aire y aire-superficie. Es difícil sobreestimar la importancia de este momento para los pilotos de caza-bombarderos que buscan en los pliegues del relieve de una columna de tanques enemigos ante la presencia de una amenaza de aviones enemigos.
Según datos generalizados, el AN / APG-77 con una apertura sintética puede detectar objetivos con un RCS de 30 metros cuadrados. m. (tanque) a una distancia de 50 km, y un puente o barco grande (1000 metros cuadrados) a una distancia de hasta 400 km. Sin embargo, no olvide que el max. la resolución del radar no se logra de ninguna manera en todo el campo de visión, sino solo en la forma de un haz estrecho de "reflector". Además, el mapeo de alta resolución impone ciertas restricciones en el perfil de vuelo y solo es posible en ausencia de una oposición activa de los aviones enemigos y la defensa aérea.
Además de las funciones de medios de detección, AFAR, en teoría, es capaz de convertirse en un arma formidable. Al enfocar la radiación en forma de estrechos "rayos de la muerte", tal radar puede "quemar" la electrónica de los misiles enemigos entrantes. Cuál sería la efectividad real del radar Raptor como arma electromagnética es una pregunta difícil. Sin embargo, el tema ha ido más allá de los confines de los laboratorios secretos y ahora se discute activamente en el círculo de especialistas en aviación.
Queda por agregar que, además de las propiedades de ciencia ficción, AN / APG-77 tiene todas las ventajas habituales de la tecnología AFAR: compacidad relativa y mayor confiabilidad. El uso de radar con AFAR, por extraño que parezca, tuvo un efecto favorable en la reducción de la EPR del propio Raptor (debido a la ausencia de accionamientos mecánicos y superficies de espejo debajo del cono del morro + reducción en el tamaño del morro). A partir de la versión Block 32, el APG-77 fue capaz de disparar interferencias electrónicas direccionales, incluso contra varios objetivos al mismo tiempo. Por último, no se olvide del potencial de integrar el radar en redes de datos de alta velocidad.
La conclusión es obvia: con todas sus limitaciones y desventajas (¡la principal es el costo!), El sistema AN / APG-77 representa un verdadero avance en el campo del radar. El potencial es tan alto que incluso dos décadas después, el radar sigue trayendo sorpresas y abriendo nuevas oportunidades.
El equipo de investigación logró un éxito aún mayor, que creó el radar para el caza polivalente F-35. La comunidad científica está convencida de que los desarrolladores del sistema, que recibió la designación AN / APG-81, podrían solicitar seriamente el Premio Nobel de Física y, posiblemente, recibirán su premio cuando sus desarrollos se clasifiquen como clasificados.
En comparación con el poderoso radar Raptor, el milagro electrónico APG-81 tiene dimensiones modestas y capacidades de menor potencia. Sin embargo, proporciona al piloto casi mucha información. Se trata de algoritmos matemáticos únicos para el procesamiento de señales: por ejemplo, extraer información útil del ruido reflejado de los "lóbulos laterales" del AFAR.
Pero las principales capacidades del radar F-35 se revelan cuando se trabaja en objetivos terrestres: los creadores del APG-81 lograron lograr minas con imágenes incomprensibles. resolución del terreno dentro de 30 x 30 centímetros.¡Esto permite, literalmente, cuando se ve desde alturas estratosféricas, distinguir un tanque de un vehículo de combate de infantería!
Si antes solo había una marca en la pantalla, hoy en día las capacidades de software y hardware del radar permiten reconstruir el tipo de objetivo.
¿Qué nos espera en un futuro próximo? La principal tendencia de desarrollo ya se conoce hoy en día: la creación de un aparato matemático para un modelo de radar tridimensional.
