A massa do radar aerotransportado é de 1% da massa de decolagem, mas são as características do radar que determinam as capacidades dos caças modernos. As estatísticas de uso de combate nos últimos 15 anos dão uma imagem clara: todos os combates aéreos, nos quais os caças de quarta geração participaram, ocorreram a longa distância (100% das vitórias foram conquistadas em médio e longo alcance. -mísseis de ar).
O radar é o principal elemento do sistema de visualização e navegação de aeronaves. Estações multifuncionais modernas fornecem busca, detecção e rastreamento eficazes de alvos aéreos e terrestres, programam remotamente os pilotos automáticos de mísseis lançados, medem a altitude e permitem o mapeamento do terreno. Os modelos mais "avançados" são usados como transmissores em sistemas de troca de dados de alta velocidade, desempenham as funções de guerra eletrônica e sistemas de guerra eletrônica - até a implementação do princípio de armas de "feixe"!
No coração do radar aerotransportado moderno estão três tecnologias essenciais:
Radares de matriz de fase (PAR). A utilização de um grupo de emissores de antenas (em vez de um único "prato") permitiu perceber toda uma série de vantagens, a principal das quais era a varredura rápida da área selecionada do espaço (dentro de 1 milissegundo). O controle de feixe eletrônico eliminou os acionamentos e balancins incômodos necessários para controlar mecanicamente as antenas convencionais. Eficiência. Confiabilidade. Multifuncionalidade. Melhor sensibilidade e imunidade a ruídos.
MiG-31 surpreende o público com seu enorme radar Zaslon (show aéreo LeBourget-91)
Tecnologia de síntese de abertura. A abertura (dimensão linear da antena) determina a largura do feixe (largura do feixe). Para obter uma resolução de alta azimute, são necessárias antenas com a maior abertura possível, enquanto as dimensões limitantes de uma antena de radar aerotransportado de caça não podem exceder 1,5 metros.
A abertura sintetizada (artificial) é uma técnica baseada na recepção sequencial de sinais em diferentes posições de uma antena real no espaço. Naquela fração de segundo, enquanto durou o pulso do radar, o avião conseguiu voar 10 metros. Como resultado, foi criada a ilusão de uma enorme antena com uma abertura de 10 metros!
O advento do radar de abertura sintética tornou possível fazer o levantamento e mapear a superfície terrestre com uma resolução comparável à qualidade das fotografias aéreas. Os caças-bombardeiros modernos receberam capacidades únicas para atingir alvos terrestres - em qualquer tempo e hora do dia, a uma grande distância, sem entrar na zona de ação da defesa aérea inimiga.
Radar com uma matriz de antenas em fase ativa (AFAR)
Radar N010 "Zhuk-A" para o caça MiG-35
Uma matriz de milhares de módulos individuais de transmissão e recepção (TPM) que não precisam de um único emissor de alta potência. As vantagens da tecnologia são óbvias:
- os módulos de antena podem operar simultaneamente em diferentes frequências;
- menor peso e dimensões: devido ao tamanho menor da própria antena, a ausência de uma lâmpada de alta potência e do sistema de resfriamento associado e unidade de alimentação de alta tensão;
Observe como o nariz do F-35 é pequeno em comparação com nossos "secadores" e MiGs.
- maior confiabilidade: a falha / dano de um elemento não levará à perda de desempenho de todo o radar (no entanto, a presença de um sistema de resfriamento complexo para milhares de módulos AFAR anula amplamente esta vantagem);
- alta sensibilidade e resolução, capacidade de dimensionar e trabalhar no modo "lupa" (ideal para trabalhar "no solo");
- devido ao grande número de transmissores, o AFAR possui uma faixa mais ampla de ângulos para os quais os feixes podem ser desviados - muitas das restrições na geometria das matrizes inerentes aos FAROLES são removidas;
- a alta capacidade de transmissão do AFAR tornou possível integrá-lo ao sistema de comunicação e troca de dados:
Em 2007, os testes da Northrop Grumman, Lockheed Martin e L-3 Communications permitiram que o Raptor's AFAR operasse como um ponto de acesso Wi-Fi, transmitindo dados a 548 megabits por segundo, 500 vezes mais rápido do que o link Link 16 padrão da OTAN. …
Dassault Rafale
Atualmente, sete caças multifuncionais em série podem aproveitar todas as vantagens da tecnologia AFAR: cinco caças de quarta geração modernizados e duas máquinas da geração "5".
Entre eles: francês "Rafale" (radar RBE-2AA), exportação F-16E / F "Desert Falcon" da Força Aérea dos Emirados Árabes Unidos (esses caças estão equipados com radares AN / APG-80), exportação caça-bombardeiro F-15SG militar -Singapore Air Force (equipado com AN / APG-63 (V) 3), enquanto as "Agulhas de ataque" americanas também estão sendo atualizadas com a instalação de radares AN / APG-82 (V) 2. Além disso, os radares com AFAR AN / APG-79 receberam um deck F / A-18E / F "Super Hornet" atualizado.
Todos os modelos de radar mencionados acima para caças da geração 4+ representam os estágios evolutivos dos radares convencionais. Por exemplo, APG-63 (V) 3 e APG-82 (V) 2 são improvisações baseadas no antigo radar APG-63 do caça F-15. Portanto, apesar da nova antena e do processador atualizado, o resultado final não foi muito impressionante.
O APG-79 mostra um ligeiro aumento de desempenho em relação ao APG-73. Os resultados dos testes práticos não revelaram quaisquer vantagens perceptíveis dos caças F / A-18E / F equipados com radares AFAR em relação aos veículos com radares convencionais.
Do Diretor de Teste e Avaliação (DOT & E) 2013.
Isso apesar do fato de que o custo do novo radar aumentou significativamente. Mesmo na era digital, quando o custo de fabricação de cada módulo AFAR caiu para vários milhares de dólares, o custo final de uma rede de milhares de MRPs é de muitos milhões. Claro, o preço não é um argumento para os Emirados Árabes Unidos, onde os xeques queriam equipar seus caças F-16 com o radar mais legal possível.
F-16 com radar AN / APG-68
F-16 Bloco 60 com radar com AFAR
Bem, enquanto os "majores" se divertem com seus "brinquedos", o verdadeiro trabalho está a todo vapor em centros científicos sérios.
O maior sucesso no desenvolvimento de radares com sistemas de phased array ativos foi alcançado pelas equipes que trabalham com aviônica para os caças F-22 e F-35. Para essas máquinas, foi criado um radar de nova geração, onde o alto poder de computação tornou possível aproveitar todo o potencial da tecnologia AFAR.
F-22 e seu radar AN / APG-77
O que o radar do caça Raptor é capaz de fazer que os outros radares aerotransportados não podem?
À primeira vista, nada de especial. De acordo com o livro de referência militar "Jane", o radar "Raptor" tem um alcance de detecção operacional de 193 km, o que fornece 86% da probabilidade de detecção de um alvo com RCS = 1 sq. m. em uma passagem do feixe da antena. Para efeito de comparação: o radar doméstico N035 "Irbis", de acordo com os desenvolvedores, vê alvos aéreos a uma distância de 300-400 km (EPR = 3 sq. M.). Em geral, esses valores não devem ser levados a sério - em condições de combate, sob a influência de várias interferências e restrições situacionais, o alcance real de detecção será reduzido significativamente. No que diz respeito às capacidades energéticas, o APAR, com todas as suas vantagens, apresenta maior dissipação de energia e menor eficiência do que o PFAR.
Em teoria, isso poderia igualar as chances do Raptor e do Su-35. Mas vale lembrar que o alcance da detecção mútua em combate aéreo não depende apenas das capacidades de energia do radar aerotransportado e do EPR do alvo aéreo.
O radar do Raptor possui um modo LPI especial (baixa probabilidade de interceptação), que é especialmente importante para uma aeronave stealth. Ao contrário dos radares convencionais, o Raptor emite pulsos de baixa energia em uma ampla faixa de frequências. Isso anula a eficácia da guerra eletrônica e dos sistemas de guerra eletrônica do inimigo - o inimigo nem mesmo sabe que o F-22 está perto e já começou um ataque. O único que consegue entender o fluxo aleatório de sinais em diferentes frequências é o próprio processador do radar AN / APG-77, que vai acumulando dados gradativamente e, de acordo com a teoria da probabilidade, encontra a verdadeira posição do alvo.
A segunda vantagem mais importante do radar Raptor é a capacidade de operar simultaneamente nos modos ar-ar e ar-superfície. É difícil superestimar a importância desse momento para os pilotos de caças-bombardeiros que buscam nas dobras do relevo de uma coluna de tanques inimigos na presença de uma ameaça de aeronaves inimigas.
De acordo com dados amplamente divulgados, o AN / APG-77 com abertura sintética pode detectar alvos com RCS de 30 metros quadrados. m. (tanque) a uma distância de 50 km e uma ponte ou grande navio (1000 m²) a uma distância de até 400 km! No entanto, não se esqueça de que o max. a resolução do radar não é alcançada de forma alguma em todo o campo de visão, mas apenas na forma de um feixe de "holofote" estreito. Além disso, o mapeamento de alta resolução impõe certas restrições ao perfil de voo e só é possível na ausência de oposição ativa das aeronaves inimigas e da defesa aérea.
Além das funções de meio de detecção, o AFAR, em tese, é capaz de se tornar uma arma formidável. Ao focalizar a radiação na forma de "raios mortais" estreitos, tal radar pode "queimar" a eletrônica dos mísseis inimigos que se aproximam. Qual seria a real eficácia do radar Raptor como arma eletromagnética é uma questão difícil. No entanto, o assunto ultrapassou os limites dos laboratórios secretos e agora é discutido ativamente no círculo de especialistas em aviação.
Resta acrescentar que, além das propriedades de ficção científica, AN / APG-77 tem todas as vantagens usuais da tecnologia AFAR: compacidade relativa e maior confiabilidade. O uso de radar com AFAR, curiosamente, teve um efeito favorável na redução do EPR do próprio Raptor (devido à ausência de acionamentos mecânicos e superfícies espelhadas sob o cone do nariz + redução no tamanho do nariz). Começando com a versão Block 32, o APG-77 foi capaz de disparar bloqueio eletrônico direcional, inclusive contra vários alvos ao mesmo tempo. Por fim, não se esqueça do potencial de integração do radar em redes de dados de alta velocidade.
A conclusão é óbvia: com todas as suas limitações e desvantagens (a principal delas sendo o custo!), O sistema AN / APG-77 representa um verdadeiro avanço no campo do radar. O potencial é tão alto que, mesmo duas décadas depois, o radar continua trazendo surpresas e abrindo novas oportunidades.
Sucesso ainda maior foi alcançado pela equipe de pesquisa, que criou o radar para o caça multifuncional F-35. A comunidade científica está convicta de que os desenvolvedores do sistema, que recebeu a designação AN / APG-81, poderão se candidatar seriamente ao Prêmio Nobel de Física - e, possivelmente, receberão o prêmio quando seus desenvolvimentos forem classificados como classificados.
Em comparação com o poderoso radar Raptor, o milagre eletrônico APG-81 tem dimensões modestas e capacidades de menor potência. No entanto, fornece ao piloto quase muitas informações. É tudo sobre os algoritmos matemáticos exclusivos para processamento de sinal: por exemplo, extrair informações úteis do ruído refletido dos "lobos laterais" do AFAR.
Mas as principais capacidades do radar F-35 são reveladas ao trabalhar em alvos terrestres: os criadores do APG-81 conseguiram atingir minas com imagens incompreensíveis. resolução do terreno dentro de 30 x 30 centímetros. Isso permite, literalmente, quando visto de alturas estratosféricas, distinguir um tanque de um veículo de combate de infantaria!
Se antes havia apenas uma marca na tela, hoje em dia as capacidades de software e hardware do radar permitem reconstruir o tipo de alvo.
O que nos espera no futuro próximo? A principal tendência de desenvolvimento já é conhecida hoje - a criação de um aparato matemático para um modelo de radar tridimensional.
