O mais recente avanço no campo do radar ocorreu há várias décadas e foi fornecido por arranjos de antenas de fase ativa. Nos últimos anos, houve a necessidade de um novo avanço desse tipo, e a ciência já tem a base necessária. O desenvolvimento de sistemas de radar está associado ao desenvolvimento e uso dos assim chamados. localizadores de rádio-fótons. Este conceito oferece uma reestruturação significativa do radar, devido ao qual um aumento significativo em todas as características básicas pode ser obtido.
De acordo com dados publicados, o radar radiofotônico pode apresentar certas vantagens sobre os "tradicionais". Ao aumentar a eficiência, é possível aumentar o alcance de visualização e a precisão do rastreamento do alvo. Existe também a possibilidade de identificação simplificada do alvo detectado. As futuras estações devem ser distinguidas por dimensões reduzidas, o que dá novas oportunidades de layout. No entanto, a obtenção de resultados praticamente significativos em uma nova área ainda é uma questão de futuro distante.
Projetos promissores
O conceito de localizador de fótons por rádio tem sido discutido em nível teórico nos últimos anos, mas até certo ponto não foi adiante. A situação mudou há relativamente pouco tempo: desde o final de 2016, as organizações científicas russas começaram a falar regularmente sobre novas pesquisas e o desenvolvimento de projetos promissores. Os últimos relatórios de radares fotônicos surgiram apenas algumas semanas atrás.
No final de 2016, a Fundação Russa para Estudos Avançados, pela primeira vez, apresentou um modelo de um módulo receptor-transmissor de rádio-fóton e um emissor de banda larga para um radar fundamentalmente novo. O protótipo utilizou ondas VHF e foi capaz de apresentar características notáveis. Portanto, a resolução de alcance atingiu 1 m - tais indicadores são inatingíveis para radares "tradicionais" de mesmo alcance.
O trabalho adicional foi continuado. Como se soube mais tarde, a Concern "Radioelectronic Technologies" (KRET) participa do promissor programa. Em julho de 2017, Vladimir Mikheev, Conselheiro do Primeiro Diretor Geral Adjunto do KRET, falou sobre o desenvolvimento de radares fotônicos de rádio. Ele revelou alguns detalhes técnicos de todo o conceito e do novo projeto, além de falar sobre o trabalho atual e os planos para um futuro próximo.
Naquela época, um protótipo experimental de uma nova estação de radar foi criado no KRET, destinado ao uso em aeronaves de caça de sexta geração do futuro. Como parte do trabalho de pesquisa, os principais componentes do localizador foram construídos. Com a ajuda deles, foi realizada a pesquisa necessária, com a ajuda da qual foi planejada para encontrar as opções de design ideais. A criação de um protótipo completo de um conjunto de antenas fotônicas radio-ópticas também foi realizada. Essa amostra foi necessária para testar a aparência e as características de futuros equipamentos seriais.
Paralelamente ao estudo dos aspectos gerais do novo projeto, foi realizada a busca por projetos ótimos de elementos individuais do radar. Esse trabalho envolveu o emissor, o chamado. cristal fotônico, caminho de recepção e outros componentes da estação. No futuro, todos esses trabalhos terão que levar ao aparecimento de amostras viáveis completas, adequadas para instalação na mídia.
Em julho de 2018, soube-se que a preocupação da RTI também está envolvida no tema dos localizadores de rádio-fótons. Foi noticiado que, até ao final deste ano, a organização pretende concluir os trabalhos de investigação sobre a criação de um mock-up de uma nova estação de radar banda X. O produto em desenvolvimento é destinado ao uso em aeronaves de combate tático. Ao mesmo tempo, como no caso do projeto KRET, não estamos falando apenas sobre o design do radar, mas também sobre o desenvolvimento da produção de seus componentes individuais.
De acordo com a notícia de julho, a preocupação da RTI conseguiu lançar a primeira linha tecnológica do país para a produção do chamado. lasers de emissão vertical. Tais dispositivos são um dos principais componentes de um radar radiofotônico e afetam diretamente suas características e capacidades. Assim, a indústria russa tem a oportunidade em um futuro próximo de organizar a produção de estações promissoras.
A direção da empresa também falou sobre planos para um futuro previsível. A empresa RTI vai construir sobre os sucessos alcançados e pretende criar novas versões de radares fotônicos de rádio. Em primeiro lugar, está prevista a criação de novas estações operando nas bandas K, Ka e Q. Além disso, é necessário reduzir as dimensões dos produtos, devido ao qual deverão surgir radares aerotransportados de banda ultralarga de novos tipos.
No final de novembro, a preocupação do RTI voltou a falar sobre seu trabalho em um projeto promissor. Foi feito um protótipo experimental do radar, com o qual os especialistas realizaram as verificações necessárias. Até o momento, a estação existente não se caracteriza pelo alto desempenho e, além disso, possui muitas restrições de operação. No entanto, o trabalho no âmbito do projeto continua e, no futuro, o promissor radar vai se livrar dos problemas identificados, o que permitirá que ele entre em operação.
Laser em vez de semicondutor
O conceito proposto de radar radiofotônico ou conjunto de antenas radiofotônicas propõe o abandono dos componentes tradicionais do radar em favor de novos que permitam a obtenção de características aprimoradas. As estações de radar modernas geram radiação eletromagnética usando vácuo elétrico ou dispositivos semicondutores. A eficiência de tais dispositivos não excede 30-40 por cento. Conseqüentemente, cerca de dois terços da eletricidade é convertida em calor e desperdiçada. A estação de rádio fotônica deve usar outros meios de geração de sinal, proporcionando um aumento acentuado na eficiência.
No ano passado V. Mikheev, falando sobre o novo desenvolvimento do KRET, apontou as principais características das emissoras promissoras. A principal inovação dos projetos propostos é a substituição de dispositivos semicondutores ou lâmpadas por um transmissor baseado em um laser coerente e um cristal fotônico especial. A radiação laser com as características exigidas é direcionada a um cristal, que a converte em ondas eletromagnéticas. A eficiência de tal transmissor deve exceder 60-70 por cento. Assim, o novo emissor é cerca de duas vezes mais eficiente que o tradicional.
Outras fontes abertas fornecem um quadro mais completo. O equipamento de radar, responsável pela emissão, recepção e processamento dos sinais, deve controlar o laser, determinando sua potência, modulação e demais parâmetros de radiação. A utilização de equipamentos ópticos que transmitem um sinal através de uma fibra óptica permite obter certo ganho na velocidade dos sistemas em comparação com outros equipamentos e fiações. Além disso, como mostram os experimentos, um emissor baseado em um laser e um cristal fotônico converte mais energia em ondas eletromagnéticas do que outros dispositivos.
Em teoria, a arquitetura radiofotônica do localizador pode aumentar drasticamente as faixas de operação e criar uma estação de uma classe de banda ultralarga. Por isso, um radar promissor é capaz de assumir as tarefas de vários sistemas tradicionais de diferentes alcances ao mesmo tempo. Além disso, ele fornece maior imunidade a ruído e estabilidade com contra-medidas eletrônicas ativas do inimigo.
Foi mencionado anteriormente que uma estação de banda ultralarga não é apenas imune à interferência, mas pode ela mesma criá-la. Um transmissor de maior potência com a capacidade de operar em diferentes faixas é capaz de assumir o papel de um bloqueador. A plena realização deste potencial do radar torna possível reduzir a composição do equipamento de guerra eletrônica de bordo ou mesmo abandonar completamente outros equipamentos com esta finalidade. Isso resulta em economia de peso e volume dentro da mídia.
Finalmente, o radar radiofotônico é menor e mais leve do que seus equivalentes existentes. Em primeiro lugar, isso facilita a resolução de problemas de layout ao criar o transportador de veículos da estação. Além disso, torna-se possível equipar um veículo de combate com várias estações de radar ao mesmo tempo ou um desses dispositivos com um conjunto de antenas distribuídas na superfície. Esses localizadores já são usados na aviação e é improvável que novos modelos permaneçam inativos.
O aumento do desempenho e a capacidade de operar em diferentes faixas devem levar a novos recursos de características. Assim, no ano passado V. Mikheev disse que um radar de um novo tipo será capaz não só de determinar a localização do alvo, mas também de compor uma imagem precisa do mesmo, adequada para identificação. Por exemplo, a estação será capaz de determinar as coordenadas de um alvo aéreo, calcular o tipo de aeronave detectada e então reconhecer quais mísseis estão suspensos sob sua asa.
Estações de radar e suas operadoras
Obviamente, a nova direção está sendo trabalhada com um propósito específico, e o desenvolvimento do radar está diretamente relacionado a classes específicas de equipamentos militares. Em teoria, as estações de rádio fotônica podem ser usadas em todas as áreas onde os radares convencionais já são usados. De acordo com relatórios dos últimos anos, os especialistas russos já escolheram o escopo para os primeiros sistemas da nova classe. Eles são criados para a aviação de combate, e não apenas para aeronaves.
Anteriormente, foi relatado que o projeto de radar de fótons de rádio da Concern "Tecnologias Radioeletrônicas" está sendo desenvolvido no contexto dos caças da próxima sexta geração. O KRET acredita acertadamente que tais aeronaves deveriam ter um conjunto de vários equipamentos de detecção operando em diferentes alcances e usando uma ampla gama de princípios de localização. Junto com outros sistemas, o lutador do futuro também deve ter um arranjo de antenas fotônicas radio-ópticas. Neste caso, é possível utilizar diversos dispositivos de antena distribuídos por toda a superfície da célula e proporcionando uma visão circular do espaço.
Princípios semelhantes já foram implementados no projeto atual do caça Su-57 de quinta geração e devem ser desenvolvidos na criação da próxima geração. Provavelmente, quando o principal trabalho de pesquisa e desenvolvimento de radares promissores for concluído, a indústria da aviação estará pronta para começar a desenvolver caças fundamentalmente novos.
A preocupação "RTI" também está desenvolvendo seus projetos com um olhar voltado para a aviação militar, mas está demonstrando interesse por um setor diferente. Os localizadores em potencial podem ter dimensões e peso reduzidos, o que pode ser do interesse dos projetistas de veículos aéreos não tripulados. As primeiras amostras de estações de rádio-fótons ultraleves e de pequeno porte para UAVs estão planejadas para serem criadas nos próximos anos.
O surgimento de novos meios de observação e detecção deve ter um grande impacto no desenvolvimento de aeronaves não tripuladas. As dimensões e o peso dos radares de aviação modernos limitam o alcance de suas operadoras, na verdade, excluindo deles UAVs domésticos existentes e promissores. Com o advento dos radares radiofotônicos leves e compactos, a situação terá que mudar.
Graças a isso, o exército poderá obter aeronaves médias ou pesadas, capazes de realizar reconhecimento ou pilotagem não apenas com o auxílio de meios ótico-eletrônicos. As consequências positivas do aparecimento de tais UAVs são óbvias. Drones com radares altamente eficazes podem encontrar aplicações em uma ampla variedade de áreas, desde o reconhecimento até a busca e destruição de alvos designados.
Ainda não foi especificado se radares promissores serão introduzidos na tecnologia terrestre. Os novos equipamentos podem ser usados em radares fixos e móveis, em sistemas antiaéreos e em outras áreas. No entanto, enquanto representantes da indústria nacional não falaram sobre a possibilidade de usar radares fotônicos de rádio fora da aviação.
A questão do futuro
De acordo com as notícias dos últimos anos, várias empresas líderes da indústria radioeletrônica russa estão conduzindo simultaneamente pesquisas e trabalhos de desenvolvimento em uma nova direção. Vários protótipos de vários componentes de estações de radar promissoras já foram concluídos e testados e, tendo em conta os dados obtidos, os seguintes produtos estão sendo desenvolvidos. Os desenvolvedores dos novos equipamentos, representados pelas empresas KRET e RTI, decidiram sobre seus planos e continuam a desenvolver projetos com objetivos claros no contexto do desenvolvimento de nossos equipamentos militares.
No entanto, os projetos atuais são complexos, o que afeta o momento de sua implementação. Assim, a preocupação da RTI planeja concluir o desenvolvimento de uma estação de radar de aplicação prática nos próximos anos. O KRET, por sua vez, está criando seu próprio projeto de olho na sexta geração de lutadores. Assim, o surgimento de novos localizadores de rádio-fótons já prontos, adequados para uso em equipamentos, é uma questão de perspectiva de médio ou longo prazo.
No entanto, o tempo esperado para o surgimento de equipamentos promissores não é um problema. Nossa indústria e exército já possuem estações de radar modernas altamente eficientes, capazes de resolver todas as tarefas atribuídas. Com a ajuda deles, o exército será capaz de ter todos os recursos necessários até o surgimento de sistemas fundamentalmente novos. Além disso, dificilmente se pode esperar que o surgimento de estações radiofotônicas interrompa o desenvolvimento de sistemas "tradicionais". Assim, no futuro, as tropas poderão receber atempadamente todos os sistemas de detecção necessários, já dominados e fundamentalmente novos.
