Активная фазированная антенная решётка. Рлс афар
Что такое АФАР
Про АФАР (это Активная Фазированная Антенная Решётка) сейчас в популярной прессе пишут то и дело, в основном применительно к истребителю пятого поколения. Правда, даже минимальные технологические аспекты обычно остаются за кадром. Что за АФАР? Зачем? Как она работает? В общем, эта заметка поможет окинуть взглядом – конечно, в очень упрощённом виде – некоторые базовые принципы, стоящие за особенностями АФАР.
Начать придётся издалека. Известно, что радар (за некоторыми исключениями) сперва излучает зондирующий импульс – современные радары обычно импульсные – в окружающее пространство, а потом “слушает”, не последует ли отражений. Если отражённый импульс удалось принять, то по его характеристикам, имея “в уме” параметры соответствующего излучённого импульса, можно вычислить некоторую информацию о цели. Ну, по крайней мере, дальность и скорость (а хотелось бы ещё координаты, тип и тому подобные штуки).
Чтобы принимать/излучать сигналы, радару нужна антенна. Для эффективного использования энергии нужно, чтобы эта антенна обладала узкой “направленностью”. Грубо говоря, требуется, чтобы “был луч” (и по приёму, и по излучению импульсов). Создавать лучи научились разными способами. Самый банальный – использовать отражающую “тарелку-гиперболоид”: примеры подобных зеркальных антенн можно наблюдать в системах спутникового телевидения.
Правда, такую тарелку в самолёт запихивать сложно, да и управляться с ней неудобно. Поэтому придумали специальные антенные системы, которые действуют подобно тарелке, но при этом они плоские, а приёмник и передатчик находятся за антенной. Основной элемент таких антенн – очень сложная система волноводов, приводящих к приёмнику сигналы от разных “фрагментов” наружной части антенны таким образом, что “суммарный” результат получается аналогичным “отражающей” системе. Здесь “кривизна” отражающей тарелки оказывается преобразована в различное время прохождения сигналом различных волноводов системы. (Подробный разбор того, как и почему такая антенна работает, мы пока оставим за рамками нашей заметки.)
Итак, предположим, что в радаре есть один приёмник, один передатчик (генератор импульсов) и хитрая плоская антенна, подобная “отражающей тарелке”, формирующая луч. Оказывается, для того чтобы увидеть разные цели таким радаром, антенну придётся двигать, обычно в двух плоскостях. Тут уместна аналогия с фонариком в тёмной комнате: осветить стену целиком луч не может, и чтобы стену осмотреть, нужно “просканировать” её светлым пятном от луча. То есть для осмотра нашим радаром сколь-нибудь широкого сектора на практически важной дистанции потребуется механическое сканирование. Тяжёлой “тарелкой” придётся вертеть с помощью гидравлики. В большинстве современных истребителей как раз используются подобные радары с механическим сканированием.
Но механическое сканирование очень неудобно, прежде всего потому, что антенна движется медленно. Двигать ей быстро нельзя: сама антенна обычно очень массивная, если даже и удастся затолкать на борт истребителя мощную гидравлику, то при большой частоте сканирования самолёт просто начнёт рыскать и определённо развалится под воздействием механических напряжений. Поэтому обзор больших секторов происходит медленно. А, например, для атаки цели истребителем радар приходится переключать в специальный режим, в котором луч держит в “поле зрения” одну, выбранную пилотом, цель. С одновременной атакой нескольких целей возникают очень большие проблемы (и это не единственные проблемы радаров с механическим сканированием).
Так вот, от механического сканирования возможно отказаться, перейдя на электронное. Физика, стоящая за этой возможностью, не простая. А основной принцип – управление фазами сигналов. Оказывается, сформировать нужный луч можно, изменяя фазы сигналов, принятых (или излучённых) разными частями антенны. Правда, при этом антенну сперва нужно разделить на части.
Логичный вариант: плоская (прямоугольная или круглая) антенна разделена на ячейки, образующие регулярную решётку. В каждой такой ячейке находится специальный прибор – фазовращатель, который может на заданный угол изменять фазу “упавшей” в ячейку электромагнитной волны. “Обработанные” сигналы из ячеек поступают по волноводам на приёмник – понятно, что сигнал на входе приёмника образуется “суммированием” сигналов из ячеек решётки. Так получается ФАР – фазированная антенная решётка. (Для излучения сигналов антенна работает аналогично.)
Если в ФАР согласованно отрегулировать изменения фаз в разных ячейках, то можно, например, получить максимум усиления антенны в одном заданном направлении, аналогично зеркальной антенне с тарелкой. Так происходит, в общем, потому, что сигналы, принимаемые разными ячейками решётки (неподвижной!) с заданного направления, из-за изменения их фаз складываются с “максимальной энергией” (то же самое при излучении). Важно заметить, что в реальности ситуация сложнее, но подробный её разбор мы сейчас проводить не будем.
Ещё важнее заметить, что антенна всё равно принимает сигналы со всех направлений (даже изнутри самолёта), “по направлениям” различается только степень чувствительности.
Управление фазовращателями, конечно, должно быть электронным и центральным. В этом случае, согласованно регулируя настройки фазовращателей, можно обеспечить электронное управление перемещением луча. Правда, угловой диапазон этих перемещений будет ощутимо ограничен. Но так как при “перебросе” луча не используется механическое перемещение антенны, то в рамках доступных углов сканирование будет почти мгновенным (понятно, конечно, что в реальных системах небольшая инерционность всё равно присутствует). ФАР также позволяет формировать сразу несколько лучей. Для расширения углов обзора ФАР может использовать механическое сканирование в дополнение к электронному.
Антенная решётка, подобная только что описанной системе, со множеством элементов-фазовращателей, с одним приёмником и одним передатчиком, называется пассивной ФАР. Первый в мире истребитель, оснащённый РЛС с пассивной ФАР – МиГ-31 (система “Заслон”):
Активная ФАР (АФАР, ради которой и затеяна вся большая заметка) – это следующий шаг в развитии пассивной. В активной антенне каждая ячейка решётки содержит свой приёмо-передатчик (возможны и “половинчатые” варианты, например только приёмник), имеющий центральное управление характеристиками. Ключевые преимущества полноценной АФАР такие: гораздо выше надёжность (много независимых передатчиков и приёмников), появляется возможность работать на нескольких частотах сразу (приёмо-передатчики независимы), выше чувствительность (потому что сигнал “детектируется” сразу приёмником в базовом элементе).
(Рисунок РЛС с АФАР Raytheon AN/APG-63(V)3 – из рекламки Raytheon)
АФАР гораздо сложнее пассивной ФАР и просто требует других технологий для своего создания.
Современные радары с АФАР очень “вычислительные”, основная часть обработки сигналов производится в цифровой форме, мощным компьютером. Компьютер же занимается вычислением “параметров передачи” сигналов. Самое интересное тут то, что, имея большое количество отдельных приёмников в АФАР, можно вычислять одновременно сигналы от многих конкретных целей на основе компьютерного анализа изменений фаз излучения заданной частоты во времени на множестве приёмников (то есть можно не вращать фазы в приёмниках, а только записывать их значения). Да и вообще, используя такую систему приёма-передачи сигнала, можно очень многое вычислить из характеристик принятого излучения (об этом как-нибудь в другой раз подробности).
Поэтому радары с АФАР не только с лёгкостью обеспечивают полноценную работу одновременно по множеству целей (10-20-30, можно ещё больше, с одновременным же сопровождением и атакой), но и попутно могут проводить картографирование поверхности под самолётом (с обнаружением наземных целей), очень эффективно отстраиваться от помех и тут же ставить помехи радарам противника.
Основной технологической проблемой в создании АФАР является микроэлектронная начинка активного элемента. Есть несколько разных технологий, позволяющих добиться нужных характеристик. Но самые перспективные – это появившиеся недавно компактные интегрированные твердотельные СВЧ-элементы, так сказать, приёмник и передатчик в одном миниатюрном полупроводниковом изделии.
Кстати, радары с АФАР используются не только и не столько на истребителях. Напротив, АФАР давно применяют в комплексах ПВО, а кроме того – на прочей наземной технике, на кораблях и даже на таких экзотических устройствах, о которых популярная пресса почему-то не пишет, как, например, загоризонтные радиолокаторы. Очень эффективны и полезны АФАР, установленные на спутниках.
Читайте, также, продолжение темы:
Преимущества АФАР для современных самолётов;АФАР и бортовые РЛС малозаметных самолётов;РЛС с синтезированной апертурой антенны.
()
Похожие записки:
dxdt.ru
РЛС с АФАР: развитие темы
Думаю, что правильно будет развить тему с АФАР (Активной Фазированной Антенной Решёткой – более подробно о том, что такое АФАР, я писал в отдельной заметке ранее).
А добавить нужно вот что: каких-то сомнений в том, что перспективные бортовые РЛС истребителей будут только с АФАР – нет.
АФАР обладает во много раз большим потенциалом по повышению чувствительности. Дело в том, что пассивная ФАР, использующая один приёмо-передатчик, вынуждена мириться с очень существенными потерями энергии в волноводах и фазовращателях. В АФАР непосредственно по антенне распределены отдельные приёмо-передатчики – и потери энергии минимальны.
(На фото: РЛС c АФАР APG-81, Northrop Grumman.)
АФАР можно сделать очень надёжной, так как выход из строя нескольких приёмо-передатчиков не ведёт к потере работоспособности радара: приёмо-передающих модулей в антенне много сотен и вполне можно выполнять задачи с десятком неработающих. В случае с пассивной ФАР выход из строя единственного приёмо-передатчика (а этот приёмо-передатчик там очень мощный и, скорее всего, поэтому капризный) приведёт к тому, что самолёт ослепнет.
Но главное, что структура АФАР позволяет РЛС параллельно решать несколько задач. Например, не только действительно параллельно обслуживать несколько целей, но и, скажем, параллельно с обзором пространства ставить помехи радарам противника. Достигается это тем, что независимые приёмо-передатчики управляющим компьютером РЛС делятся на группы, и каждая группа получает свой режим работы. При этом параллелизм достигается и по приёму, и по передаче. (Правда, там возникают проблемы по взаимному влиянию модулей, но эти проблемы решаемы).
Думаю, очевидно, что РЛС с пассивной ФАР, имеющая только один приёмо-передатчик, обрабатывающий суммарный сигнал со всей антенны, в принципе не может обеспечить настоящий параллелизм. (Там только можно пытаться быстро переключать режимы – а это совсем другая история, в точности совпадающая с “параллельной” многозадачностью на однопроцессорной ЭВМ.)
Так как вычислительная система радара с АФАР получает более подробную информацию о характеристиках принятого сигнала (много приёмников), то только с помощью цифровой обработки можно существенно улучшить характеристики антенны.
Прежде всего, возрастает разрешающая способность. Но есть и другие важные моменты: например, существуют алгоритмы, которые позволяют вычислительными методами уменьшить чувствительность системы в целом по боковым лепесткам (это очень важная практическая задача). Другие алгоритмы позволяют “затенить” источник помех.
Изобретательное управление лучами АФАР приводит к проблемам у помехопостановщиков противника, потому что они, скажем, не могут определить, куда в данный момент “смотрит” РЛС.
Для пассивной ФАР, а тем более для других устаревших типов антенн, решение этих задач не под силу.
Кстати, хорошая авиационная РЛС с АФАР может параллельно сопровождению нескольких целей картографировать поверхность, получая карты высокого разрешения. На картинке ниже – результат картографирования территории аэропорта, полученный, как пишет Northrop Grumman, с помощью РЛС APG-81:
()
Похожие записки:
dxdt.ru
|
|
|
voinanet.ucoz.ru
АФАР: зоркий «глаз» истребителя | Defence.Ru
Таким образом, в АФАР каждый элемент решетки или группа элементов имеет свой собственный миниатюрный передатчик, обходясь без одной большой трубки передатчика, как в радарах с пассивной фазированной решеткой. То есть каждый элемент АФАР состоит из модуля, который содержит щель антенны, фазовращатель, передатчик и приемник.
kret.defence.ru
«Радары на борту» - Сделано у нас
Семь вопросов и ответов о работе бортовой радиолокационной станции
БРЛС с АФАР («Жук-АЭ»)Источник: Авиапанорама
Сегодня авиация немыслима без радаров. Бортовая радиолокационная станция (БРЛС) является одним из самых важных элементов радиоэлектронного оборудования современного летательного аппарата. По мнению экспертов, в скором будущем БРЛС останутся основным средством обнаружения, сопровождения целей и наведения на них управляемого оружия.
Мы попытаемся ответить на самые распространенные вопросы о работе РЛС на борту и рассказать, как создавались первые радары и чем смогут удивить перспективные радиолокационные станции.
1. Когда появились первые радары на борту?
К идее использования радиолокационных средств на самолетах пришли несколько лет спустя после того, как появились первые наземные РЛС. У нас в стране прототипом первой БРЛС стала наземная станция «Редут».
Одной из основных проблем стало размещение аппаратуры на самолете - комплект станции с источниками питания и кабелями весил примерно 500 кг. На одноместном истребителе того времени установить такую аппаратуру было нереально, поэтому станцию было решено разместить на двухместном Пе-2.
Первая отечественная бортовая радиолокационная станция под названием «Гнейс-2» была принята на вооружение в 1942 году. В течение двух лет было выпущено более 230 станций «Гнейс-2». А в победном 1945 году «Фазотрон-НИИР», ныне входящий в КРЭТ, начал серийный выпуск самолетной радиолокационной станции «Гнейс-5с». Дальность обнаружения цели достигала 7 км.
За рубежом первая авиационная РЛС «AI Mark I» — британская — была передана на вооружение немного раньше, в 1939 году. Из-за большого веса ее устанавливали на тяжелые истребители-перехватчики Bristol Beaufighter. В 1940 году на вооружение поступила новая модель — «AI Mark IV». Она обеспечивала обнаружение целей на дальности до 5,5 км.
2. Из чего состоит бортовая РЛС?
Конструктивно БРЛС состоит из нескольких съемных блоков, расположенных в носовой части самолета: передатчика, антенной системы, приемника, процессора обработки данных, программируемого процессора сигналов, пультов и органов управления и индикации.
Сегодня практически у всех бортовых РЛС антенная система представляет собой плоскую щелевую антенную решетку, антенну Кассегрена, пассивную или активную фазированную антенную решетку.
Современные БРЛС работают в диапазоне различных частот и позволяют обнаруживать воздушные цели с ЭПР (Эффективная площадь рассеяния) в один квадратный метр на дальности в сотни километров, а также обеспечивают сопровождение на проходе десятки целей.
Кроме обнаружения целей, сегодня БРЛС обеспечивают радиокоррекцию, полетное задание и выдачу целеуказания на применение управляемого бортового оружия, осуществляют картографирование земной поверхности с разрешением до одного метра, а также решают вспомогательные задачи: следование рельефу местности, измерение собственной скорости, высоты, угла сноса и другие.
3. Как работает бортовой радиолокатор?
Сегодня на современных истребителях используются импульсно-доплеровские РЛС. В самом названии описан принцип действия такой радиолокационной станции.
Радиолокационная станция работает не непрерывно, а периодическими толчками — импульсами. В сегодняшних локаторах посылка импульса длится всего лишь несколько миллионных долей секунды, а паузы между импульсами — несколько сотых или тысячных долей секунды.
Встретив на пути своего распространения какое-либо препятствие, радиоволны рассеиваются во все стороны и отражаются от него обратно к радиолокационной станции. При этом, передатчик радара автоматически выключается, и начинает работать радиоприемник.
Одной из основных проблем импульсных РЛС является избавление от сигнала, отражающегося от неподвижных объектов. Например, для бортовых РЛС проблема в том, что отражение от земной поверхности затеняет все объекты, лежащие ниже самолета. Эти помехи устраняют, используя эффект Доплера, согласно которому частота волны, отраженной от приближающегося объекта, увеличивается, а от уходящего объекта — уменьшается.
4. Что означают Х, К, Ка и Кu диапазоны в характеристиках РЛС?
Сегодня диапазон длин волн, в котором работают бортовые радиолокационные станции чрезвычайно широк. В характеристиках РЛС диапазон станции указывается латинскими буквами, к примеру, Х, К, Ка или Кu.
Например, РЛС «Ирбис» с пассивной фазированной антенной решеткой, установленная на истребителе Су-35, работает в X-диапазоне. При этом дальность обнаружения воздушных целей «Ирбиса» достигает 400 км.
| Бортовая РЛС с фазированной антенной решеткой Ирбис-Э |
X-диапазон широко используется в радиолокации. Он простирается от 8 до 12 ГГц электромагнитного спектра, то есть это длины волн от 3,75 до 2,5 см. Почему он назван именно так? Есть версия, что во время Второй Мировой войны диапазон был засекречен и поэтому получил название X-диапазона.
Все названия диапазонов с латинской буквой К в названии имеют менее загадочное происхождение — от немецкого слова kurz («короткий»). Этот диапазон соответствует длинам волн от 1,67 до 1,13 см. В сочетании с английскими словами above и under, свои названия получили диапазоны Ka и Ku, соответственно находящиеся «над» и «под» K-диапазоном.
Радары Ka-диапазона способны работать на коротких расстояниях и производить измерения сверхвысокого разрешения. Такие радиолокаторы часто применяются для управления воздушным движением в аэропортах, где с помощью очень коротких импульсов — длиной в несколько наносекунд — определяется дистанция до самолета.
Часто Ка-диапазон используется в вертолетных радарах. Как известно, для размещения на вертолете антенна БРЛС должна иметь небольшие размеры. Учитывая этот факт, а также необходимость приемлемой разрешающей способности, применяется миллиметровый диапазон длин волн. К примеру, на боевом вертолете Ка-52 «Аллигатор» установлен радиолокационный комплекс «Арбалет», работающий в восьмимиллиметровом Ка-диапазоне. Этот радиолокатор разработки КРЭТ обеспечивает «Аллигатору» огромные возможности.
Таким образом, каждый диапазон имеет свои преимущества и в зависимости от условий размещения и задач, БРЛС работает в различных диапазонах частот. Например, получение высокой разрешающей способности в переднем секторе обзора реализует Ка-диапазон, а увеличение дальности действия БРЛС делает возможным Х-диапазон.
5. Что такое ФАР?
Очевидно, для того чтобы принимать и излучать сигналы, любому радару нужна антенна. Чтобы уместить ее в самолет, придумали специальные плоские антенные системы, а приемник и передатчик находятся за антенной. Чтобы увидеть разные цели радаром, антенну нужно двигать. Так как антенна радара достаточно массивная, двигается она медленно. При этом, становится проблематична одновременная атака нескольких целей, ведь радар с обычной антенной держит в «поле зрения» только одну цель.
Современная электроника позволила отказаться от такого механического сканирования в БРЛС. Устроено это следующим образом: плоская (прямоугольная или круглая) антенна разделена на ячейки. В каждой такой ячейке находится специальный прибор — фазовращатель, который может на заданный угол изменять фазу электромагнитной волны, которая попадает в ячейку. Обработанные сигналы из ячеек поступают на приемник. Именно так можно описать работу фазированной антенной решетки (ФАР).
А если точнее, подобная антенная решетка со множеством элементов-фазовращателей, но с одним приемником и одним передатчиком называется пассивной ФАР. Кстати, первый в мире истребитель, оснащенный радиолокатором с пассивной ФАР, — наш российский МиГ-31. На нем была установлена РЛС «Заслон» разработки НИИ приборостроения им. Тихомирова.
6. Для чего нужна АФАР?
Активная фазированная антенная решетка (АФАР) является следующим этапом в развитии пассивной. В такой антенне каждая ячейка решетки содержит свой приемопередатчик. Их количество может превысить одну тысячу. То есть, если традиционный локатор — это отдельные антенна, приемник, передатчик, то в АФАР приемник с передатчиком и антенна «рассыпаются» на модули, каждый из которых содержит щель антенны, фазовращатель, передатчик и приемник.
Раньше, если, например, вышел из строя передатчик, самолет становился «слепым». Если в АФАР будут поражены одна-две ячейки, даже десяток, остальные продолжают работать. В этом и есть ключевое преимущество АФАР. Благодаря тысячам приемникам и передатчикам повышается надежность и чувствительность антенны, а также появляется возможность работать на нескольких частотах сразу.
| Бортовая радиолокационная станция (БРЛС) с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) Жук-АЭ |
Но главное, что структура АФАР позволяет РЛС параллельно решать несколько задач. Например, не только обслуживать десятки целей, но и параллельно с обзором пространства очень эффективно защищаться от помех, ставить помехи радарам противника и картографировать поверхность, получая карты высокого разрешения.
Кстати, первую в России бортовую радиолокационную станцию с АФАР создали на предприятии КРЭТ, в корпорации «Фазотрон-НИИР».
7. Какая РЛС будет на истребителе пятого поколения ПАК ФА?
Среди перспективных разработок КРЭТ — конформные АФАР, которые смогут вписываться в фюзеляж летательного аппарата, а также так называемая «умная» обшивка планера. В истребителях следующего поколения, в том числе и ПАК ФА, она станет как бы единым приемо-передающим локатором, предоставляющим пилоту полную информацию о происходящем вокруг самолета.
Радиолокационная система ПАК ФА состоит из перспективной АФАР X-диапазона в носовом отсеке, двух радаров бокового обзора, а также АФАР L-диапазона вдоль закрылков.
Сегодня КРЭТ также работает над созданием радиофотонного радара для ПАК ФА. Концерн намерен создать натурный образец радиолокационной станции будущего до 2018 года.
Фотонные технологии позволят расширить возможности радара — снизить массу более чем вдвое, а разрешающую способность увеличить в десятки раз. Такие БРЛС с радиооптическими фазированными антенными решетками способны делать своеобразный «рентгеновский снимок» самолетов, находящихся на удалении более 500 километров, и давать их детализированное, объемное изображение. Эта технология позволяет заглянуть внутрь объекта, узнать, какую технику он несет, сколько людей в нем находится, и даже разглядеть их лица.
sdelanounas.ru
Основные зарубежные программы разработки РЛС с АФАР. Взлет 2007 03
Основные зарубежные программы разработки РЛС с АФАР
США
AN/APG-77. Наиболее продвинутой по уровню технической готовности и самой дорогостоящей на сегодня является программа создания БРЛС с АФАР AN/APG-77 компании «Нортроп-Грумман» (Northrop Grumman) при участии фирмы «Рейтеон» (Raytheon) для истребителя F-22A «Рэптор». Она ведется с 1985 г. и уже прошла несколько этапов разработки, в ходе которых несколько раз менялся облик и схема построения РЛС. Первоначально эта РЛС создавалась исключительно для решения задач «воздух-воздух», но позднее был реализован и режим работы по наземным целям. Последний вариант станции AN/APG-77(V)1 наиболее технологичен в производстве и обслуживании за счет использования ряда технических решений, разработанных при создании более поздних РЛС этой фирмы AN/APG-80 и AN/APG-81. Новое программное обеспечение позволяет вести картографирование местности с высокой разрешающей способностью, что обеспечивает нанесение точных ударов по наземным целям в любых метеоусловиях.
АФАР имеет размер по ширине около 1 м и состоит примерно из 2000 твердотельных приемопередающих модулей (длина каждого модуля – 70 мм). Согласно рекламным данным компании-разработчика, максимальная дальность обнаружения воздушных целей типа «истребитель» достигает 270-300 км, целей типа «бомбардировщик» – 490 км, типа «крылатая ракета» – около 150 км. Сектор обзора по азимуту и углу места составляет ±60° (±30° в ближнем воздушном бою), количество одновременно сопровождаемых целей – 20-28. В целях снижения заметности предусмотрены пассивные режимы работы РЛС и обеспечена малая вероятность перехвата сигналов при активных режимах ее работы.
Летные испытания первой версии РЛС AN/APG-77 на борту летающей лаборатории N757A (на базе самолета «Боинг 757») были начаты в ноябре 1997 г., на борту F-22A – в ноябре 2000 г. Летные испытания РЛС AN/APG-77(V)1 на летающей лаборатории начаты в июне 2004 г. С декабря 2005 г. первая эскадрилья ВВС США, укомплектованная истребителями F-22A с РЛС AN/APG-77 достигла статуса операционной готовности. Это первые в мире строевые истребители пятого поколения с АФАР на борту. На сегодня «Нортроп-Грумман» располагает заказом на изготовление 203 комплектов AN/APG-77(V)1 (включая доработку ранее выпущенных радаров первой версии, уже установленных на первых сериях F-22A).
AN/APG-79. Другой новой РЛС с АФАР, создаваемый в настоящее время в США, является радар AN/APG-79, разрабатываемый с 2000 г. компанией «Рейтеон» для модернизированных истребителей F/A-18E/F «Супер Хорнет». Летные испытания на борту летающей лаборатории начаты в 2003 г. Первый комплект AN/APG-79 поставлен компании «Боинг» для установки на F/A-18E/F в январе 2005 г. В 2007 г. первое подразделение строевых F/A-18E/F, оснащенных РЛС AN/APG-79 должно достичь начальной операционной готовности. Хорошие перспективы AN/APG-79 связаны с большим заказом на самолеты F/A-18E/F на ближайшие несколько лет: ВМС США планируют получить 325 модернизированных истребителей F/A-18E/F и 90 самолетов РЭБ EA-18G «Гроулер», для которых «Рейтеон» поставит 415 комплектов AN/APG-79. В июне 2005 г. «Рейтеон» получила контракт на поставку до 2010 г. первых 190 комплектов AN/APG-79 для самолетов F/A-18E/F и EA-18G. По сравнению с РЛС AN/APG-73, применявшейся на предыдущих модификациях F/A-18E/F, станция AN/APG-79 имеет увеличенные дальности обнаружения и сопровождения целей, может сопровождать большее количество целей одновременно и работать в режиме синтезированной апертуры, включает встроенный комплекс средств радиоэлектронного противодействия IDECM. Масса станции – около 300 кг. РЛС AN/APG-79 в составе самолетов F/A-18E/F будет представлена на тендер ВВС Индии по программе MMRCA.
AN/APG-63(V)2/3. Помимо создания принципиально новой РЛС AN/APG-79 компания «Рейтеон» ведет работы по оснащению АФАР применяемого на истребителях F-15C/D радара AN/APG-63(V)1, ранее имевшего щелевую антенну. Первая модификация этой РЛС с новым типом антенны, контракт на разработку которой был выдан в 1999 г., получила название AN/APG-63(V)2 и оснащалась АФАР квадратной формы. Такими радарами уже оснащены 18 истребителей F-15C одной эскадрильи ВВС США, базирующейся на Аляске (авиабаза «Элмендорф»), что значительно повысило их боевые возможности и полностью реализовало преимущества применения ракет AIM-120 (наведение нескольких ракет на несколько целей в различных точках воздушного пространства). Самолеты находятся на боевом дежурстве с декабря 2000 г., став первыми в мире строевыми истребителями с АФАР.
Дальнейшим развитием AN/APG-63(V)2 стала РЛС AN/APG-63(V)3, в которой используются более совершенные технологии АФАР, реализованные в новом радаре этой компании – AN/APG-79. Масса РЛС составляет около 400 кг, диаметр АФАР – 0,9 м. Летные испытания такого радара начаты в мае 2006 г. Станциями AN/APG-63(V)3 планируется оснащать в процессе модернизации истребители F-15C/D и истребители-бомбардировщики F-15E ВВС США, а также их модификации, поставляемые на экспорт. Следующий вариант этой РЛС, более широко использующий блоки и модули радара AN/APG-79, получил название AN/APG-63(V)4.
AN/APG-81. Не менее сложной и дорогостоящей, чем AN/APG-77, обещает стать РЛС с АФАР AN/APG-81, разрабатываемая компанией «Нортроп-Грумман» для самолета F-35 как элемент многофункциональной встроенной радиоэлектронной системы MIRFS. AN/APG-81 будет работать в X-диапазоне в режимах «воздух-воздух», «воздух-поверхность», а также выполнять функции радиотехнической разведки и электронного противодействия. По сравнению с AN/APG-77 станция AN/APG-81 будет иметь меньшую дальность, но станет более многофункциональной, в частности будет обеспечена одновременная работа во всех вышеуказанных режимах. Программа AN/APG-81 носит международный характер, поскольку закладываемые технологии будут передаваться многим странам при широкой кооперации производства нескольких тысяч самолетов F-35 в течение по крайней мере двух последующих десятилетий. Летные испытания РЛС AN/APG-81 на борту летающей лаборатории на базе самолета BAC 1-11 начаты в августе 2005 г. и в настоящее время ведутся широким фронтом. Их завершение запланировано на 2010 г., когда смогут начаться поставки серийных РЛС AN/APG-81 для первых строевых истребителей F-35.
AN/APG-80. Хорошим экспортным потенциалом и возможностью использования при модернизации истребителей четвертого поколения типа F-16 обладает еще одна РЛС с АФАР компании «Нортроп-Грумман» – AN/ APG-80, создаваемая для оснащения 80 истребителей F-16E/F Block 60 по контракту с ОАЭ. По сравнению с РЛС APG-68(V)7 с щелевой антенной, применяемой на предыдущих модификациях истребителей F-16C/D, дальность обнаружения воздушных целей возрастет почти вдвое, а при работе радара в режиме синтезированной апертуры будет обеспечено применение оружия класса «воздух-поверхность». Поставки самолетов в ОАЭ начаты в мае 2005 г., однако доводка РЛС AN/APG-80 еще продолжается (на первых десяти поставленных F-16E/F Block 60 функционирование РЛС с АФАР ограничено лишь отдельными режимами). AN/APG-80 в составе самолетов F-16E/F Block 70 будет представлена на тендер ВВС Индии по программе MMRCA.
Великобритания/Германия/ Италия/Испания
Программа создания РЛС с АФАР AMSAR (Airborne Multi-mode Solid-state Active-array Radar) для западноевропейских истребителей «Тайфун» стара как сам проект «Еврофайтера». Проект AMSAR был запущен еще в 1993 г. с финансированием «50 на 50» со стороны Великобритании и Франции при техническом участии Германии. Предусматривалось что РЛС с АФАР, создаваемая по программе AMSAR, будет применяться на модернизированных самолетах «Тайфун» (вместо РЛС с щелевой антенной ECR-90 «Кэптор» – Captor) и «Рафаль» (вместо РЛС с пассивной ФАР RBE2). Осуществлявший ее британо-французо-германский консорциум GTDAR (GEC-Thomson-DASA Airborne Radar – от названий фирм в нем участвовавших, в настоящее время это компании «BAE Системз», «Талес» и EADS), планировало провести весь объем работ за 11 лет в три этапа. Первые два этапа по созданию ППМ и демонстратора технологий АФАР с 144 модулями были в основном выполнены к 1998 г., после чего должен был следовать этап постройки полноразмерного образца с 1000 ППМ. Начало испытаний на летающей лаборатории было запланировано на 2002 г. Однако из-за трудностей финансового и технического характера работы зашли в тупик.
С 2002 г. разработка РЛС с АФАР для «Еврофайтера» ведется силами консорциума «Еврорадар» (Euroradar), ответственного за нынешний радар «Тайфуна» с щелевой антенной. Вариант «Кэптора» с АФАР получил название «Цезарь» (CAESAR – Captor Active Electronically Scanned Array Radar). В работе над ним участвуют все предприятия консорциума «Еврорадар», включающего сегодня британскую (SELEX Sensors and Airborne Systems), германскую (EADS Defence Electronics), итальянскую (Galileo Avionica) и испанскую (Indra) компании. Наиболее технологически сложные элементы АФАР – приемо-передающие модули – разработаны и производятся германской стороной в Ульме. Летные испытания первого экспериментального образца РЛС CAESAR на летающей лаборатории BAC 1-11 начаты в феврале 2006 г. На конец 2006 г. были намечены его первые испытания уже на борту «Тайфуна». Предполагается, что радар с АФАР будет готов к установке на серийные самолеты «Тайфун» 3-го этапа, т.е. приблизительно к 2010 г.
Помимо участия в создании РЛС CAESAR для «Тайфуна» компания SELEX работает и над другими проектами радаров с АФАР. Среди них миниатюрная РЛС «Пикосар» (Picosar), предназначенная, главным образом, для БПЛА и вертолетов, среднеразмер- ная РЛС «Виксен-500Е» {Vixen 500E), которая предлагается, в частности, для установки на корейский учебно-боевой и легкий боевой самолеты Т-50/А-50, итальянский М346 и др. Ее увеличенная версия «Виксен-750» может использоваться на легких истребителях типа F-16.
РЛС CAESAR в составе самолета «Тайфун» будет представлена на тендер ВВС Индии по программе MMRCA.
Франция
После неудачи с программой AMSAR французы решили пойти «своим путем», самостоятельно разработав проект оснащения АФАР применяемой на «Рафале» РЛС RBE2. Программа началась в апреле 2002 г., когда фирма «Талес» (Thales) получила контракт на постройку демонстратора АФАР – DRAA (Demonstrateur Radar e Antenne Active), оптимизированного для применения на самолете «Рафаль». Летные испытания демонстрационного образца DRAA с ППМ американского производства на борту летающей лаборатории «Мистер ХХ» были начаты в декабре 2002 г., после чего он был установлен на двухместный самолет «Рафаль» (B301), который впервые поднялся в воздух с ним в мае 2003 г. После проведения интенсивной программы летных испытаний демонстрационного образца DRAA в июле 2004 г. стартовала расширенная программа DRAAMA (Demonstrateur Radar a Antenne Active Modes Avances), предусматривающая создание компонентов полностью европейского производства. Летные испытания АФАР DRAAMA фирма «Талес» планирует провести к концу 2007 – началу 2008 гг. Однако окончательное завершение разработки РЛС с АФАР, известной под названием RBE2-AA, следует ожидать не ранее 2012 г. Примерно с этого времени она сможет начать поступать на вооружение в составе модернизированных истребителей «Рафаль». РЛС RBE2-AA в составе самолета «Рафаль» будет представлена на тендер ВВС Индии по программе MMRCA.
Швеция
Фирма «Эриксон» (Ericsson), которая разработала большинство систем бортового радиоэлектронного оборудования для истребителя JAS39 «Грипен», несколько лет вела работы по оснащению АФАР по программе NORA (Not Only a Radar – «Не только радар») применяемых на этих самолетах серийных РЛС PS-05/A. Первый шведский радар с АФАР должен был содержать около 1000 приемо-передающих модулей, его испытания на летающей лаборатории на базе истребителя J37 «Вигген» планировалось начать еще в 2004 г. Но в июне 2006 г. фирма «Эриксон» продала большую часть своего «радарного» подразделения (Ericsson Microwave Systems) компании SAAB. Подразделение получило наименование «Сааб Микровейв Системз» (Saab Microwave Systems). В конце 2006 г. появилась первая информация о ходе программы M-AESA (Multi-role Active Electronically Scanned Antenna), осуществляемой совместно с итальянскими партнерами – компаниями «Селекс» (Selex Sistemi Integrati S.p.A.) и «Элеттроника» (Elettronica S.p.A.). Сообщалось о подписании соглашений о проведении второго этапа НИР, на котором должны быть сформированы архитектура и основные технологии построения АФАР. Третий этап предусматривает постройку опытного образца и его испытания. Создаваемый по программе M-AESA радар для «Грипена» сможет обеспечивать работу в активном и пассивном режимах, режимах РЭБ и связи. В составе самолета «Грипен» он будет представлен на тендер ВВС Индии по программе MMRCA.
Израиль
Третий год активно рекламирует свой проект РЛС с АФАР израильская фирма «Элта» (Elta – дочерняя компания IAI). Он имеет название EL/M-2052 и, согласно рекламным материалам компании, может быть адаптирован для установки на любой перспективный истребитель или модернизированный самолет четвертого поколения (среди последних называются истребители «Мираж 2000», F-15, Су-30, МиГ-29, LCA и др.). По некоторым данным, к летным испытаниям EL/M-2052 на летающей лаборатории на базе «Боинг 737» специалисты «Элты» приступили в начале 2006 г. Проектировщики заявляют о способности слежения за 64 целями одновременно. Показывающийся на международных авиасалонах уже третий год демонстрационный макет EL/M-2052 имеет АФАР прямоугольной формы, состоящую примерно из 1500 ППМ (подробнее о нем – см. «Взлёт» №3/2005, с. 11). При поступлении заказов форма и размеры АФАР могут быть адаптированы под конкретный самолет-носитель, при этом, согласно заявлениям официальных представителей «Элты», время от получения заявки до поставки первых комплектов РЛС заказчику составит всего 18 месяцев. Сейчас РЛС EL/M-2052 предлагается Израилем для модернизации истребителей «Мираж 2000» и других самолетов ВВС Индии, может рассматриваться как один из вариантов комплектации истребителей, представляемых на тендер ВВС Индии по программе MMRCA.
librolife.ru
Прототип южнокорейской РЛС с АФАР для перспективного истребителя KF-X
Первый прототип разрабатываемой южнокорейской компанией Hanwha Systems бортовой радиолокационной станции с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) для создаваемого в Южной Корее перспективного истребителя KF-X. Йонъин, 13.07.2017 (с) Yonhap
Hanwha Systems в апреле 2016 года получила контракт Агентства по оборонным разработкам (Agency for Defense Development - ADD) министерства обороны Южной Кореи на создание бортовой РЛС с АФАР для истребителя KF-X. В сентябре 2016 года Hanwha Systems подписала соглашение о содействии в разработке этой РЛС с израильской компанией IAI Elta, имеющей опыт создания РЛС с АФАР.
Во время показа прототипа РЛС 13 июля было сообщено, что 28-29 июня ADD рассмотрело нынешнее состояние программы разработки РЛС и дало разрешение на ее дальнейшее развитие. Было также сообщено, что Hanwha Systems планирует отправить первый прототип РЛС в Израиль, где компания IAI Elta должна провести стендовые, а затем и летные испытания станции.
Hanwha Systems является бывшим совместным предприятием Samsung Thales Corporation (STC), созданным группой Samsung и французской группой Thales (еще как Thomson-CSF) в 2000 году. В 2015 году Samsung продала свою долю в STC вместе с прочими своими оборонными активами группе Hanwha, после чего совместное предприятие получило название Hanwha Thales. В начале 2016 года Thales в свою очередь также продала свою долю в предприятии группе Hanwha, и компания была переименована в Hanwha Systems, став подразделением военных электронных систем группы Hanwha.
Помимо бортовой РЛС с АФАР, Hanwha Systems по контрактам с ADD отвечает за создание для истребителя KF-X также инфракрасной оптико-локационной станции, БЦВМ, контрольно-проверочной ЭВМ, многофункциональных индикаторов, системы голосовой связи и оповещения, подвесного контейнера целеуказания и станции активных помех. Четыре из этих систем (РЛС с АФАР, инфракрасная оптико-локационная станция, подвесной контейнер целеуказания и станция активных помех) первоначально планировалось создавать в партнерстве с американской корпорацией Lockheed Martin, однако правительство США отказало ей в разрешении на передачу критически важных технологий этих систем Южной Корее, что вынудило южнокорейскую сторону разрабатывать их самостоятельно либо в партнерстве с израильскими компаниями.
Проект создания в Южной Корее перспективного истребителя KF-X поколения "4++" осуществляется под руководством ADD и при ведущей роли южнокорейского авиастроительного объединения Korea Aerospace Industries (KAI). В декабре 2015 года KAI получила контракт ADD на полномасштабную разработку KF-X, с постройкой шести прототипов начиная с 2021 года и с началом серийного производства в 2026 году. Проектирование самолета должно быть завершено к июню 2018 года. Общая стоимость программы НИОКР оценивается в 8,5 млрд долл США, а стоимость постройки 120 серийных истребителей с 2026 по 2032 годы сейчас оценивается еще в 8,8 млрд долл.В январе 2016 года KAI заключила соглашение о присоединении к программе разработке KF-X индонезийского авиастроительного объединения PTDI. Индонезийская сторона обязалась покрыть 20 % стоимости НИОКР (на сумму до 1,6 млрд долл) и планирует приобрести 50 истребителей индонезийского варианта под обозначением IF-X к 2040 году.
Первый прототип разрабатываемой южнокорейской компанией Hanwha Systems бортовой радиолокационной станции с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) для создаваемого в Южной Корее перспективного истребителя KF-X. Йонъин, 13.07.2017 (с) Yonhap
Антенна с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) разрабатываемой южнокорейской компанией Hanwha Systems бортовой радиолокационной станции для создаваемого в Южной Корее перспективного истребителя KF-X (с) bemil.chosun.com
bmpd.livejournal.com
