Até a segunda década deste século, três direções de desenvolvimento se passaram e agora estão sendo perseguidas na indústria do planeta - vapor, elétron, átomo. “Atualmente, o mundo está passando para o quarto nível, baseado nas tecnologias de fótons”, observou o conhecido chefe da indústria de defesa nacional, chefe do grupo de trabalho nº 19 do Conselho Científico e Técnico da Comissão Militar-Industrial sob o governo da Federação Russa, acadêmico do Instituto de Aviação de Moscou Alexei Shulunov, “essas tecnologias usam as propriedades dos fótons, partículas que não têm massa de repouso e carga, o que torna possível superar as limitações físicas fundamentais da eletrônica" clássica ". Uma de suas áreas mais importantes é a radiofotônica”.
No Ocidente, radiofotônica é denotada pelo termo mwp-microondasphotônica, na Rússia, por sugestão do Acadêmico da Academia Russa de Ciências Yuri Vasilievich Gulyaev e Acadêmico do Instituto de Aviação de Moscou Alexei Nikolaevich Shulunov, o termo "radiofotônica" é adotado, que já é aceito por alguns especialistas ocidentais.
Baseia-se na modulação da radiação laser com sinal de micro-ondas para posteriores transformações já na faixa ótica. Substituir um elétron por um fóton torna possível melhorar o design funcional do equipamento de rádio, para remover os problemas de compatibilidade eletromagnética, para aumentar a velocidade e o volume da transferência de informações em várias ordens de magnitude, para reduzir significativamente o peso, as dimensões e a potência consumo, por exemplo, dos mesmos radares de longo e ultralongo alcance.
“A compreensão da inevitabilidade de substituir as soluções de circuitos eletrônicos por radiofotônicos”, observa Aleksey Nikolaevich, “veio em conexão com a conquista das características tecnológicas limitantes da microeletrônica integrada, a transição para dimensões menores de componentes devido a uma diminuição múltipla no comprimento das ondas ópticas."
Os EUA, UE, Japão, Coréia do Sul e China são os líderes mundiais em tecnologias de rádio-fótons.
NÓS AVANÇAMOS ATÉ O COM SCRIPP
“Eu testemunhei e participei da transição da indústria radioeletrônica do vácuo para o estado sólido, que ocorreu na URSS e no mundo a partir do final dos anos 50 - início dos anos 60 do século passado”, diz Alexei Shulunov, “mas em No início do novo século, percebi que o mundo já está em uma transição grandiosa para as novas tecnologias - radiofotônicas, a princípio tecnologias de componentes discretos, e de 2012 a 2014 - para as integradas. Novos equipamentos e equipamentos de medição estão sendo criados, pessoal está sendo treinado, novas especialidades estão surgindo e uma completa infraestrutura de produção está sendo organizada.”
É importante notar que o primeiro roteiro de fotônica começou a operar na Rússia desde 2013. Em 2016, por decreto do Presidente da Federação Russa, Vladimir Putin, foi lançada a segunda edição do roteiro. A Plataforma de Tecnologia Fotônica também entrou em vigor. No entanto, em um dos projetos nacionais do conceito para o desenvolvimento da fotônica, destaca-se que os recursos para o desenvolvimento e implementação de tecnologias nela baseadas são exigidos várias ordens de magnitude menos do que para o desenvolvimento de tecnologias de rádioeletrônica. E isso, segundo Alexei Shulunov, é um erro imperdoável. “Sem mudar a atitude do país e dos departamentos para o desenvolvimento de novas soluções técnicas fotônicas”, diz Aleksey Shulunov, “em três ou quatro anos, toda a indústria russa, especialmente sua indústria de rádio-eletrônica, ficará muito para trás no desenvolvimento dessas tecnologias que vai se engajar na substituição de importações, com incríveis dificuldades. resolvendo esse problema”.
E, em primeiro lugar, a questão mais importante que requer sua solução urgente é a questão da criação de uma base de componentes domésticos para radiofotônicos. A base de seus componentes é baseada em materiais A3B5 (arseneto de gálio, nitreto de gálio, fosfito de índio …), que possuem propriedades ópticas e radiotécnicas. Por sua criação, o Acadêmico da Academia Russa de Ciências Zhores Alferov recebeu o Prêmio Nobel. Sem eles, é impossível criar equipamento radiofotônico.
Existem tecnologias distintas no país para alguns componentes discretos de rádio eletrônica fotônica com o nível de desenvolvimento do final dos anos 90. No entanto, na ciência e na indústria não há base para o desempenho discreto serial moderno e integral dos componentes fotônicos. O trabalho é limitado pela falta de materiais modernos, produtos de software para modelar componentes e recursos extremamente escassos. Os institutos de pesquisa científica (SRIs) e os bureaus de design (KB) do setor praticamente não possuem base material e instrumental, além de pessoal treinado para o desenvolvimento de novas tecnologias industriais, criando capacidades para a produção de produtos finais.
Apenas algumas empresas no complexo industrial de defesa doméstico (MIC), alguns institutos de pesquisa científica possuem plenamente essa base de produção tecnológica moderna. Na base de componentes discretos de radiofotônicos, projetos separados estão sendo implementados no Instituto de Pesquisa Polyus, no Instituto de Pesquisa de Física de Semicondutores e no Instituto de Pesquisa de Automação e Eletrometria do Ramo Siberiano da Academia Russa de Ciências, alguns institutos de pesquisa localizados em St. Petersburg, Perm, Tomsk, nas empresas de JSC RTI. Protótipos piloto finais separados estão sendo criados em JSC KRET, JSC Radar-mms, NPK NIIDAR: um radar de phased array (AFAR) ativo de quinta geração usando a mais recente base de componentes de rádio-fótons. E no MEPhI, uma tecnologia de ciclo completo foi desenvolvida até a criação de uma base de elemento de tamanho apropriado em um substrato.
No entanto, em geral, o estado da radiofotônica no país - a base tecnológica, o potencial de pessoal disponível, a organização do trabalho - como observou Alexei Shulunov, requer claramente uma ação ativa.
GRUPO DE TRABALHO Nº 19 NTS VPK
Em 2012, de acordo com Alexei Shulunov, junto com o Acadêmico da Academia Russa de Ciências, diretor científico do Instituto de Engenharia de Rádio e Eletrônica Yuri Gulyaev, eles levantaram o problema de desenvolver uma nova direção para a eletrônica de rádio baseada em novos princípios físicos na Rússia. O primeiro vice-presidente da Comissão Militar-Industrial, Yuri Borisov, tomou conhecimento do memorando preparado por eles. Ele ordenou a criação de um grupo de trabalho nº 19 do NTS VPK sobre radio fotônica, chefiado pelo acadêmico da Academia Russa de Ciências Igor Fedorov. Este grupo incluía cientistas e especialistas de várias empresas científicas e industriais de diferentes regiões do país, incluindo Aleksey Shulunov. Como resultado, foi elaborado um projeto de plano para o desenvolvimento e transição da ciência e da indústria na Rússia para uma nova ordem tecnológica. O Ministério da Defesa da Federação Russa se interessou por esses desenvolvimentos e começou a apoiá-los. O uso de radiofotônicos na base de componentes correspondente, que deve ser criada, mudará a estrutura funcional de todos os equipamentos radioeletrônicos atuais - equipamentos de orientação, detecção, reconhecimento e radar.
Em 2014, sob a liderança do grupo de trabalho nº 19 do NTS VPK, a RTI realizou um trabalho de pesquisa (P&D) para avaliar o estado da radiofotônica no mundo e na Rússia, e desenvolveu um projeto de programa correspondente para o seu desenvolvimento. Este trabalho mostrou que, para superar nossa defasagem, os custos anuais necessários deveriam chegar a cerca de 2–3 bilhões de rublos. para pesquisa e desenvolvimento de tecnologias e 6-7 bilhões de rublos. - para reequipamento técnico e apetrechamento de dispositivos de medição, sem contar com a formação e estágio de pessoal.
EM LÍDERES - VETERANO RADIOELETRÔNICO
O Grupo No. 19 e Aleksey Shulunov avaliaram diretamente o potencial de uma série de empresas de defesa domésticas na indústria de rádio-eletrônica para o desenvolvimento e promoção de tecnologias de rádio-fótons. Em todos os aspectos, o instituto de pesquisa mais antigo do país para comunicações de rádio de longa distância se tornou a principal empresa do novo setor. Por isso, Alexey Shulunov, além de trabalhar no grupo de trabalho nº 19 do complexo militar-industrial, chefiava o laboratório de radiofotônicos do NIIDAR. “Atualmente, todos os radares, incluindo o alerta precoce, são de banda relativamente estreita”, disse Aleksey Nikolayevich, que fez 80 anos em dezembro de 2017. - Em radares de banda larga usando uma base de componente de rádio-fóton, você pode obter até 90% das informações sobre o alvo sendo localizado, descobrir o que é encontrado no ar ou no espaço sideral: um avião, um foguete, um fragmento, um meteorito. Esses radares de vários alcances e potências, incluindo o alerta precoce, adquirem as propriedades de complexos capazes de criar um retrato de um objeto detectado por um radar, que atualmente só é capaz de um enorme complexo radio-óptico para reconhecer objetos espaciais "Krona" de o Sistema de Controle Espacial Nacional (SKKP) no Monte Chapal em Karachay-Cherkessia. E com a tecnologia de microchip de rádio-fóton, haverá uma redução radical no tamanho, peso, consumo de energia do complexo de hardware do radar e um aumento significativo em suas características táticas. Apenas os sistemas de antenas de tamanho impressionante permanecerão dos radares gigantes dos sistemas de alerta precoce, SKKP, PRN."
Um radar experimental de banda X com heteródino óptico, que pode ser sintonizado na mais ampla gama de ondas de rádio, já foi criado no laboratório do NIIDAR. Este é um dispositivo único. O receptor torna possível unificar soluções de hardware em qualquer canal de recepção de radar de praticamente todas as faixas de frequência. Ele sozinho pode operar em várias antenas receptoras. Graças à tecnologia de rádio-fóton, o tamanho do equipamento será significativamente reduzido e sua confiabilidade aumentará.
O centro científico e temático nº 5 também foi criado no NIIDAR, cuja tarefa é cobrir e organizar de forma abrangente o trabalho em todas as áreas das tarefas de criação da indústria de radiofotônica. Na verdade, este pode já ser um órgão de trabalho da Comissão Interdepartamental do Presidente da Federação Russa para o Desenvolvimento Inovador da Rússia. As tarefas técnicas do centro incluem a participação na criação de uma base de componentes integrados e discretos, a criação de novos equipamentos de rádio e sistemas de engenharia de rádio, questões de metrologia e padronização, cooperação internacional, inclusive com os países do BRICS, e uma série de outros tópicos em rádio fotônica. A empresa radioeletrônica mais antiga e respeitada da Rússia e do mundo, como observou Alexei Shulunov, tem todas as possibilidades para esse trabalho. Basta unir esforços na transição para novas tecnologias na indústria, para tornar o programa estadual realmente viável e controlar sua implementação de forma estadual. Aplicando radiofotônicos a tarefas específicas de criação de radares, a empresa já está desenvolvendo tecnologias para uma ampla gama de produtos militares e civis.
Assim, está a decorrer a transição para as tecnologias mais recentes, essenciais para a defesa do Estado russo, que permitirão criar armas electrónicas perfeitas e acompanhar os "parceiros", graças, entre outras coisas, ao talentos do engenheiro Alexei Shulunov.
