우리를 반대하는 EW. "Offal" F-22 및 F-35
가까운 장래에 우리에게 불리하게 작용할 수 있는 것에 대해 말하면, 물론 먼저 미국을 언급할 가치가 있습니다. 항공, 그것은 공격과 방어 모두의 초석이기 때문입니다. 그리고 지난 세기의 XNUMX년대 이후 미국의 장군들과 제독들이 적을 향해 전진하는 떠다니는 비행장의 선을 포착했을 때 그들이 해왔듯이 할 일이 없습니다.
그리고 가장 흥미로운 미 공군 항공기는 확실히 Raptor와 Lightning입니다. 주로 상대적 참신함 때문에 동일한 B-1, B-2 및 B-52 채우기도 처리하지만 차례로 처리하기 때문입니다. 그리고 미 공군과 해군의 특수 EW 및 RER 항공기는 일반적으로 별도의 이야기이며 훨씬 더 흥미 롭습니다. 그럼 순서대로 갑시다.
그래서 F-22와 F-35. 모든 대포에 따르면 단순히 최신 기술을 장착해야했던 새롭고 최신 미 공군 전투기 폭격기.
나는 선물한다 : INEWS 시스템, F-22 Raptor 항공기에 대한 개인 보호를 제공하도록 설계되었습니다.
INEWS는 적의 레이더와 광전자 수단에 대한 능동 및 수동 간섭을 설정하여 대공 미사일 및 방공 미사일 및 포병 시스템, 유도 공대공 미사일로부터 항공기를 보호해야 합니다. 물론 그 전에 이러한 수단을 발견하고 인식함으로써.
INEWS 시스템에는 다음 구성 요소가 포함됩니다.
- 신호 처리 및 분석 장비
- 제어 프로세서;
- 주파수 범위 2-40GHz의 수신기;
- 유도 미사일 발사 감지 및 경고를 위한 도플러 레이더
- 2–5 µm 및 6–20 µm 범위의 다중 스펙트럼 감지 요소가 있는 미사일 발사 경고 수신기
- 2-18GHz 및 20-40GHz 범위의 간섭 송신기;
- 레이더 반사경 방출 장치;
− IR 트랩 및 POI.
또한 INEWS에 UV 리시버를 포함하는 것도 가능합니다.
INEWS는 온보드 전자 장비의 단일 단지에 통합되어 있으므로 멀티플렉스 버스를 통해 항공기의 전문 분석 시스템에 의해 각각 제어되며 INEWS는 조종사의 주의를 분산시키지 않고 완전 자동 모드에서 작동할 수 있습니다.
INEWS의 특징은 스텔스 기술(스텔스)을 사용하고 무선 주파수 및 적외선 파장 범위에서 신호가 감소된 항공기용으로 만들어졌다는 것입니다. 항공기 설계에는 넓은 범위의 위상 안테나 어레이가 사용되어 ESR(Effective Scattering Surface)을 크게 줄일 수 있었습니다. 결합된 어레이는 도플러 감지 레이더와 IR 센서 모두에 적용되었습니다.
항공기에 탑재된 모든 송수신 모듈은 MIS 마이크로파 기술(300MHz ~ 300GHz의 초고주파에서 작동하도록 설계된 마이크로웨이브 집적 회로)을 사용하여 제작되어 적을 요격하는 소형 결합 위상 배열을 만들 수 있습니다. 넓은 주파수 범위의 RES 신호와 동시에 무선 범위에서 가시성이 감소합니다.
마이크로파 모놀리식 집적 회로(MIS)는 솔리드 스테이트 기술을 사용하여 제조되고 마이크로웨이브 주파수(300MHz - 300GHz)에서 작동하도록 설계된 집적 회로입니다. MIS 마이크로웨이브는 크기가 작기 때문에 휴대폰에서 AFAR 기반의 레이더에 이르기까지 성공적으로 사용되고 있습니다.
실리콘 밸리가있는 한 미국은 미세 회로로 주문할 것입니다.
INEWS는 반송파와 중간 주파수에서 수신된 신호를 모두 처리하고 스펙트럼 특성을 분석하고 높은 정확도로 간섭을 생성하여 감지된 레이더 시설에 적용할 수 있는 DRFM 무선 주파수 저장 장치를 사용합니다. 이 모든 것은 매우 고성능 프로세서에 의해 제어되어 수신된 정보를 처리하고 기성 솔루션을 시스템에 발행합니다.
DRFM은 채프 및 IR 트랩과 같은 소모성 대책을 사용할 때 주로 유용합니다. 시스템의 센서가 특정 유형의 레이더에 대한 항공기의 노출에 대해 말할 때마다 항공기의 전문가 분석 시스템은 미사일 발사 경고 장치(수동 장치 포함)와 함께 위험 정도를 계산 및 결정하고 대책 사용에 대한 결정.
예를 들어, 다음 순간을 인용할 수 있습니다. OED(광전자 수신기)는 적외선 범위에서 로켓 엔진의 열 복사에 의해 공대공 미사일의 발사를 감지하고, 시스템은 미사일의 동작 벡터를 결정하고, 적시에 IR 트랩을 자동으로 발사합니다.
일반적으로 현대 항공기 안전 시스템에서 OED의 역할은 매우 크므로 주로 가치가 있는 수많은 멀티스펙트럼(소위 "모자이크") IR 및 UV 방향 탐지기에 의해 입증된 바와 같이 개발의 길이 다소 깁니다. 매우 낮은 오경보 확률, 고해상도 및 넓은 시야각 때문입니다.
모든 것을 제어하는 프로세서에 대한 몇 마디. 이것은 표준 SEM-E 모듈을 기반으로 하는 매우 잘 알려진 Hughes 회사의 개발입니다. "병렬 분산 아키텍처"와 같은 복잡한 개념에 들어 가지 않으면 사실 이것은 항공기의 모든 하위 시스템에서 신호를 처리하고 분석하는 기능과 대응을 위한 최적 시나리오의 추가 발행을 결합한 하위 시스템입니다. 위협.
INEWS 테스트는 2000년에 완료되었고 시스템은 생산에 투입되었습니다. 2014년까지 이미 생산된 F-22 항공기와 조립 단계에 있는 모든 항공기에 장착할 계획이었습니다. INEWS 제작에 약 1억 달러가 소요되었고 시리얼 키트 비용이 약 6만 달러였기 때문에 대량 생산만이 R&D를 "탈환"할 수 있는 것은 당연합니다.
그러나 전체적으로 F-22의 비용은 모든 합리적인 한계를 초과하여 금융 위기 상황에서 전체 Raptor 생산 프로그램을 크게 줄였습니다. 결과적으로 F-22 전자전 키트는 다음과 같이 생겼습니다.
- 항공기에서 작동하는 레이더의 좌표를 자동으로 감지, 식별 및 결정하는 AN/ALR-94 방사선 경고 스테이션
− AN/AAR-56 미사일 공격 경고 시스템으로 항공기에서 미사일 발사를 감지할 수 있습니다. 6도 시야각으로 항공기 측면을 따라 간격을 둔 60개의 센서는 360도 섹터를 제공하여 가능한 미사일 발사 구역에 대한 완전한 시야를 제공합니다.
- AN/ALE-52 소모성 대책 방출 기계. INEWS 시스템의 제어 프로세서에서 신호를 수신한 자동 장치는 파일럿을 포함하지 않고 트랩이나 채프를 해제합니다.
일반적으로 테스트, 연습 및 시리아와 아프가니스탄에서의 전투 사용에 관한 결과(적군이 단순히 적절한 대공 방어를 가지고 있지 않은 경우)는 INEWS가 항공기에 대한 특정 안전을 보장할 수 있으며 추가 개발 가능성이 있음을 보여주었습니다. .
F-22 생산 프로그램이 결국 축소되었기 때문에 INEWS 자체와 R&D 개발이 미래에 새로운 항공기 보호 시스템을 만드는 데 사용될 것이라고 가정했습니다.
항공기 F-239 "Lightning II"용 복합 AN / ASQ-35 "Barracuda"
예, 이것은 다음의 매우 흥미로운 단계입니다. 역사 미국의 전자전 장비. 이것은 실제로 F-22A에 있던 INEWS 시스템의 추가 개발 및 현대화입니다.
Progenitor의 "Barracuda"는 먼저 항공기의 항공 전자 공학 및 컴퓨터 시스템과의 높은 통합 수준에서 달랐으며 비용은 이미 INEWS보다 XNUMX 배 낮습니다.
사실, 온보드 시스템이 조종사에게 제공하는 데이터의 상세화 및 필터링이 크게 증가했을 뿐만 아니라 주파수 및 각도 좌표에서 보다 효율적으로 간섭합니다.
F-35 항공기의 방사선 경고 스테이션은 F-94A에서 유사한 AN / ALR-22 컴플렉스를 거의 완전히 복사합니다. 공평하게 본다면 실제로 자신있게 작동하는 것을 변경하는 것은 의미가 없습니다. 그러나 F-35 단지의 경우 BAE Systems 개발자는 동체에 분산된 37개의 IR 센서를 사용하여 항공기를 향한 미사일 발사에 대한 정보를 제공하는 AN/AAQ-XNUMX 시스템을 추가했습니다.
다음으로 레이더가 있습니다. 이상하게 들립니다. 전자 대책(REW)은 어디에 있고 레이더는 어디에 있습니까? 바리케이드 반대편에 있는 것 같지만... BAE Systems는 F-35 AN/APG-81 항공기의 레이더가 전자전 스테이션으로 작동하는 것이 가능하다고 발표했습니다.
F / A-79E / F Block 18 및 EA-2G 항공기에 설치된 AN / APG-18 레이더와 AN / APG-77 (V) F-22A 전투기의 레이더. 내 말은, 그것은 그다지 새로운 것이 아닙니다.
레이더 안테나를 통한 이러한 재밍은 X-band에 국한되지만 미군은 비용이 저렴하기 때문에 상당히 의식적으로 이러한 조치를 취했습니다.
동일한 BAE Systems의 ALQ-18 전자전 시스템이 장착된 F/A-214E/F의 예에서 작동 방식.
이 시스템은 생성된 재밍 신호가 항공기의 AFAR 레이더에 공급되는 방식으로 작동하므로 소스 대상에 매우 높은 억제 에너지 공급을 제공하는 것으로 밝혀졌습니다.
예, 간섭 영역은 AFAR 작동 각도에 의해 제한되지만 그럼에도 불구하고 F / A-18E / F Block 2는 AFAR 레이더를 사용하여 적을 방해할 수 있는 최초의 항공기가 되었습니다.
또한 다양한 항공기용 레이더를 제조하는 Northrop Grumman이 사업에 합류했습니다. 발표문에서 이 회사는 F-77 및 F-1 항공기에 각각 사용되는 APG-81(V)22 및 APG-35 AFAR 레이더도 유사한 기능을 가질 것이라고 밝혔습니다. 오늘날 이것이 이루어지지 않는 유일한 것은 오늘날 적절한 자금이 부족하다는 것입니다.
우리는 결론을 내립니다. F-35 전투기의 EW 컴플렉스는 항공기 레이더의 기수 부분에 있는 X 대역(8-12GHz)에서 재밍이 가능합니다. 이 전투기의 도구입니다.
주요하지만 유일한 것은 아닙니다. AN / ASQ-239 Barracuda 컴플렉스에는 두 개의 방사 안테나가 더 있습니다. 많은 전문가들은 이것이 날개의 기수에 위치한 2-4GHz의 S 대역 안테나라고 생각하며 또한 재밍되도록 설계되었지만 기수 부분이 아니라 측면에서 작업을 보완합니다. AFAR이 있는 REB 시스템.
AN / ASQ-239 컴플렉스의 나머지 XNUMX개 안테나는 수신 전용으로 작동합니다.
일반적으로 "보이지만 그렇지는 않습니다." 또한 AN / ALR-94를 기반으로 개발 된 AN / ASQ-239 Barracuda 컴플렉스는 AN / ALR-94를 수정하여 수정하는 데 사용되었습니다.
그 유일한 것 운동하지 않았다 AN / ASQ-239로 작업하는 업그레이드 - 이것은 AN / ALR-94의 비용입니다. 그러나 AN / ALR-94는 여전히 매우 진보 된 시스템이기 때문에 가능합니다. 일부 서양 전문가에 따르면 완전히 설치되지 않았고 기능이 다소 잘립니다. 그러나 Barracuda는 훨씬 더 "탈지"되어 특히 항공기가 적절한 대공 무기를 보유한 국가에 맞서야하는 경우 많은 사람들에게 의문과 의심을 불러 일으 킵니다.
그러나이 모든 것을 평가하려면 AN / ALR-94 및 AN / ASQ-239의 작동 원리를 테이블에 배치하기 만하면되며 지금은 활성 재밍 설정 가능성을 그대로 두겠습니다. APG-77 안테나 배열을 사용합니다.
그렇다면 AN/ALR-94는 완전히 수동적인 시스템이지만 매우 복잡하고 효과적입니다. 몸 전체에 흩어져 있는 대형(360개 이상) 소형 안테나를 통해 작동하며 XNUMX도 범위를 허용합니다.
이 시스템은 400km 이상의 거리에서 레이더에 탐지되기 훨씬 전에 표적을 탐지, 추적 및 식별할 수 있습니다. 이것이 얼마나 사실인지 말하기는 어렵지만 장비 제조업체가 선언하는 것은 정확히 그러한 데이터 (및 그 이상)입니다.
안테나는 모든 소스에서 항공기로 오는 모든 신호를 수신하고 온보드 컴플렉스는 신호를 분석하고 대상을 인식하고 우선 순위를 지정하고 중요도를 지정합니다. 레이더는 동시에 대상까지의 속도와 거리에 대한 데이터를 제공합니다. 목표물이 레이더로 항공기를 능동적으로 "탐사"하기 시작하면 AN / ALR-94는 AIM-120 미사일 발사를 위한 좌표 및 기타 비행 매개변수를 제공하고 목표물에 도달할 때까지 유도합니다.
탐지 시스템의 센서가 효과적으로 작동하는 장거리는 적 항공기의 레이더가 미국 항공기를 포착하기 전에 미국 전투기 조종사가 목표물을 볼 수 있게 합니다. 이것은 AN/ALR-94가 방향, 위협 유형 및 거리를 계산하는 시간 이득을 제공하므로 중요한 포인트입니다. 또한 적이 F-22A를 볼 수 있는 거리를 결정하는 데 매우 중요한 포인트가 있습니다. 즉, 보이지 않는 거리/시간입니다.
F-22A 조종사는 가능한 적의 공격을 피하고 공격 행동을 수행하기 위해 기동을 계산하는 데 더 많은 시간을 갖게 됩니다.
조종실의 디스플레이를 통해 AN / ALR-94는 조종사에게 기존 위협에 대한 모든 정보를 제공하고 SAM 레이더 및 조기 경보 레이더를 표시하며 예상 유효 발사 범위를 보여주는 원을 그립니다.
표적 식별을 위한 전자-광학 시스템의 부족은 F-22A 장비의 엄청난 마이너스로 간주되어야 합니다. 조종사는 시야 너머에서도 표적을 인식할 수 있는 충분한 수단이 있다고 믿기 때문입니다. 이것은 재정의 관점에서 정당화되지만 전투 상황에서 조종사의 부하를 증가시키는 관점에서는 완전히 정당화되지 않습니다.
이제 APG-77을 사용한 능동 재밍 설정에 대해 살펴보겠습니다. 기술적으로 모든 것이 매우 간단합니다. 적절한 거리(94km)에서 AN/ALR-239(당연히 AN/ASQ-180가 이를 수행할 수 있음)는 방사원을 감지하고, 신호 매개변수를 처리하고, 간섭을 생성하고, AFAR 셀의 일부를 사용하여 매우 좁은 빔을 형성합니다. (최대 2도) , 방사원과 포인트 방식으로 간섭합니다. 이 지점에서 레이더는 목표물을 계속 추적합니다.
F-22와 F-35 중 누가 더 나은가요?
사실, 출력 순위에서. 또한 AN / ALR-94 안테나 시스템은 AN / ASQ-239 안테나 시스템보다 훨씬 더 복잡합니다. XNUMX개 안테나가 아닌 XNUMX개 이상의 안테나(VHF, UHF 및 L-대역 포함)가 있습니다.
F-35는 온보드 방어 시스템과 APG-77 안테나 장치의 기능을 사용하여 적을 방해할 수 있지만 이는 레이더의 전방 구역과 X-대역 주파수에서만 수행할 수 있습니다.
많은 외국 전문가들은 이와 관련하여 F-35가 F / A-18E / F IDECM 블록 3보다 열등하다고 생각합니다. 온보드 방어 시스템은 AN / ALQ-214 (V) 3 재밍 스테이션 및 AN/ALE-55 디코이 광섬유 케이블로 견인.
그러나 F-35의 다음 개조는 이 항공기를 더욱 안전하게 만들 것입니다. Northrop Grumman은 ThNDR(Threat Nullification Defensive Resource)로 알려진 보안 시스템에서 열심히 일하고 있습니다.
이것은 적외선 레이저를 사용하여 광학 및 적외선 범위에서 다양한 등급의 미사일을 재밍하는 광학 전자 간섭 스테이션인 SOEP입니다.
또한 오늘날 AN / ALE-35 FTOD 견인 디코이를 F-70 방공 시스템에 통합하여 후방 반구에서 전투기에 간섭을 제공하는 적극적인 작업이 진행 중입니다. 이는 Block 3 전투기 현대화 프로그램의 일환으로 완료될 예정입니다.
다음으로 우리는 F-35B용 NGJ 전자 대응 시스템 개발을 위한 유망 프로그램.
차세대 시스템인 NGJ(Next Generation Jammer)는 원래 EA-99G 항공기의 AN/ALQ-18 ICAP III ECM 시스템을 대체하기 위한 것이었습니다.
즉, 이 시스템은 데크 기반 항공기를 위해 미 해군의 지시에 따라 개발되고 있지만 성공하면 지상군이 채택할 수 있으며 아무도 금지하지 않습니다.
NGJ 시스템은 무선 범위의 위협에 대응하는 최신 개발을 나타냅니다.
전자전에서 가장 중요하고 유망한 것은 프로그램의 첫 번째 단계의 일부로 R&D가 수행되는 2~18GHz 범위입니다. 대부분의 알려진 탐지, 유도, 표적 지정 및 제어 레이더가 이 범위에서 작동합니다. 무기 세계 여러 나라의 방공 시스템. 물론 우리도 포함됩니다.
두 번째 개발 단계는 낮은 주파수 범위인 0,2-2GHz에 전념합니다. 일부 탐지 레이더 및 통신 시스템도 여기에서 작동합니다.
세 번째이자 마지막 단계는 18-40GHz 범위에서 작업하는 것입니다. 이 범위는 오늘날 매우 유망한 것으로 간주되며 최신 방공 시스템 개발자가 찾고 있습니다. 또한 레이더 시커와 미사일의 원격 무선 퓨즈가 작동하는 범위입니다.
NGJ 시스템에 큰 기대를 걸고 있습니다. 생성에 성공하면 다음과 같은 많은 기능을 수행할 수 있는 진정한 차세대 시스템을 얻을 수 있기 때문입니다.
1. AN/ALQ-10 시스템보다 약 99배 높은 에너지 포텐셜.
2. 서로 멀리 떨어진 여러 무선 전자 수단에서 동시에 작업하는 기능.
3. 적응형 전자 억제 가능성.
4. 개방형 시스템 아키텍처 및 모듈성.
서로 다른 위치에서 여러 RES를 동시에 억제하는 것은 위상 배열이 있는 광대역 안테나에 의해 제공된다는 것이 분명합니다. 그들의 도움으로 주파수, 구조 및 편광이 다른 신호의 방사 패턴의 여러 빔을 형성할 수 있습니다. 동시에 재밍된 RES의 수는 전자 수단의 유형, 작동 모드, 전자 재밍이 있는 항공기에 대한 위치에 따라 달라집니다. 그러나 기술적으로 불가능한 것은 없습니다. 여기서 가장 중요한 것은 지정된 조건을 가장 잘 충족하는 AFAR을 생성하는 것입니다.
그러나 여기에는 미국 소식통에서 여전히 침묵하는 또 다른 뉘앙스가 있습니다. 이것은 하드웨어 기반입니다.
일반적으로 NGJ 시스템은 모놀리식 집적 회로의 일부인 질화 갈륨 GaN을 기반으로 하는 고체 증폭기로 인해 이러한 높은 전력 출력으로 만들어질 예정입니다. 현재 APAA는 갈륨 비소 GaAs 기반의 신호 증폭기를 사용하는데, 이는 질화갈륨 기반 증폭기에 비해 전력 면에서 현저히 뒤떨어진다.
그러나 여기에 악마가 있습니다. 질화 갈륨 증폭기에는 더 강력한 전원이 필요합니다. F-27 터빈에 의해 생성된 35kW는 NGJ EW 시스템의 정상적인 기능에 필요한 적절한 양의 에너지를 제공하기에는 분명히 충분하지 않습니다. 오늘날의 표준 AN/ALQ-99 시스템도 잘린 형태로 항공기 전원 시스템의 한계에서 작동합니다.
예, Northrop-Grumman은 누락된 킬로와트의 전력을 제공할 수 있는 HIRAT(High-power Ram Air Turbine)라는 차세대 자유 흐름 터빈을 실행하고 있지만, 이는 모든 후속 결과를 수반하는 새로운 개발이기도 합니다.
그럼에도 불구하고 시간이 지나면 모든 문제가 해결될 수 있습니다. 그런 다음 항공기에서 처음으로 NGJ 시스템이 등장하면 미국은 전자전 시스템을 만드는 분야에서 중요한 기술 혁신을 이룰 수 있습니다. 그리고 물론 성공한다면 NGJ 체계는 다양한 목적과 기반으로 다른 전자전 장비 개발의 기본 기반이 될 수 있다.
F-35를 미 공군(및 해군)의 기본 항공기라고 하면 에너지 공급 문제에 대한 해결책과 NGJ 시스템의 등장이 F-35를 만들 것이라고 예측할 수 있습니다. 많은 문제를 해결할 수 있는 전자전 단지를 위해 미래 전망이 매우 뛰어난 매우 획기적인 항공기입니다.
그리고 여기에서 Growler의 대체품의 출현은 매우 정상적입니다. NGJ 시스템을 갖춘 F-35² 기반 전자전 항공기와 현재 개발 중인 시스템 구성 요소를 별도의 모듈식 컨테이너에 서스펜션에 배치할 수 있는 기능입니다.
즉, F-35B를 기반으로 하는 전자전 항공기는 저(0,2-2GHz), 중(2-18GHz) 및 고(18-40GHz) 송신기/재머 장비를 갖춘 컨테이너를 운반할 수 있습니다.
일반적으로 최신 세대의 HIRAT 터빈조차도 온보드 전자전 시스템의 정상적인 작동과 슬링에 1개의 컨테이너, 그러나 2-4개의 컨테이너 또는 XNUMX개의 컨테이너가 있는 현대적인 계층화된 전투 시스템에 통합된 한 쌍의 항공기는 항공 및 지상 유닛의 행동을 성공적으로 지원하기 위해 많은 작업을 해결할 수 있게 합니다.
당연히 전자전 측면에서 의미합니다.
이와 관련하여 F-35 항공기(문자에 관계없이)는 전투용 및 현대화 측면에서 추가 개발을 위한 다소 흥미로운 플랫폼입니다.
현재 잘린 전자전 시스템을 갖춘 Lightning은 상상할 수있는 것처럼 유망한 전투기라고 생각할 수 없습니다. 그러나 항공기의 현대화 및 개조에 대한 모든 작업이 전자 장비 측면에서 정확하게 수행되면 매우 위험하고 유망한 기계가 될 것입니다. 스텔스 효과가 없어도.
출처 :
R.L. Mikhailov "미군의 전자전"
A. I. Kupriyanov, L. N. Shustov“전자전. 이론의 기초.
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