F-35 용 레이더에 대한 노벨상
공중 탑재 레이더 질량은 이륙 질량의 1 %이지만 현대 전투기의 성능을 결정하는 레이더 특성입니다. 마지막 15 년 동안의 전투 사용 통계는 명확한 그림을 제공합니다. 4 세대 전투기가 참여한 모든 전투는 장거리 (중거리 및 장거리 공대공 미사일을 사용하여 승리 한 100 %)에서 발생했습니다.
레이더는 항공기 조준 및 항법 시스템의 주요 요소입니다. 현대식 다기능 역은 항공 및 지상 표적을 효과적으로 검색, 탐지 및 추적하고, 발사 된 로켓의 자동 조종 장치를 원격으로 프로그래밍하고, 고도를 측정하고 지형을 매핑하도록 허용합니다. 가장 진보 된 샘플은 고속 데이터 교환 시스템의 송신기로 사용되며 EW 및 RTR 설비의 기능 수행 - "빔"원리의 구현까지 оружия!
현대 레이더 시스템의 기본은 세 가지 주요 기술입니다.
위상 배열 안테나 (PAR)가있는 레이더. 단일 "플레이트"가 아닌 안테나 방사체 그룹을 사용하면 선택한 영역의 공간을 빠르게 스캔 (1 밀리 초 이내)하는 등 모든 장점을 실현할 수있었습니다. 전자 빔 제어는 기존 안테나의 기계적 제어에 필요한 번거로운 드라이브 및 카덴 서스펜션을 제거했습니다. 효율성. 신뢰성 다기능 최고의 감도 및 잡음 내성.
MiG-31은 거대한 레이더 "Barrier"(공중 쇼 LeBurgé-91)를 통해 대중을 놀라게합니다.
조리개 합성 기술. 구경 (안테나의 선형 크기)은 방사 패턴의 폭 (빔 폭)을 결정합니다. 높은 방위각 해상도를 얻으려면 전투기 안테나 레이더 치수가 1,5 미터를 초과 할 수 없지만 가능하면 큰 구경을 가진 안테나가 필요합니다.
합성 (인공) 구경은 우주에서 실제 안테나의 다른 위치에서 신호를 순차적으로 수신하는 기술입니다. 그 초 동안, 레이더 펄스가 지속되는 동안, 비행기는 10 미터를 비행 할 수있었습니다. 결과적으로, 10 미터의 구경을 가진 거대한 안테나의 환영이 만들어졌습니다!
합성 개구 레이더의 등장으로 항공 사진의 품질에 필적하는 해상도로 지구의 표면을 검토하고 매핑 할 수있었습니다. 현대의 전투 폭격기는 적의 대공 방어 구역에 들어 가지 않고 어느 날씨와 시간대 에든 멀리 떨어져서 목표물을 공격 할 수있는 특별한 기회를 얻었습니다.
액티브 위상 배열 안테나 (AFAR)가있는 레이더.
MiG - 010 전투기에 대한 H35 "Zhuk - A"레이더
하나의 고출력 라디에이터가 필요없는 수천 개의 개별 수신 - 송신 모듈 (MRP) 어레이. 이 기술의 장점은 명백합니다.
- 안테나 모듈은 다른 주파수에서 동시에 작동 할 수 있습니다.
- 더 작은 질량 치수 : 안테나 자체의 크기가 작기 때문에 고전력 램프 및 관련 냉각 시스템과 고전압 전원 공급 장치가 없기 때문에;
F-35의 기수가 우리의 "건조기"및 MiGs와 얼마나 비교되는지주의하십시오.
- 증가 된 신뢰성 : 한 요소의 고장 / 손상으로 인해 전체 레이더의 성능이 저하되지는 않습니다 (그러나 수천 개의 AFAR 모듈로 구성된 복잡한 냉각 시스템의 존재는이 이점을 대부분 제거합니다).
- 높은 감도와 해상도, "돋보기"에서의 스케일링 및 작업 능력 ( "지상에서의 작업"에 이상적);
- 많은 수의 AFAR 송신기로 인해 광선이 편향 될 수있는 더 넓은 범위의 각이 있습니다. PAR 특성의 배열 기하학의 많은 한계가 제거됩니다.
- AFAR의 높은 전송 용량으로 통신 및 데이터 교환 시스템에 통합 가능 :
2007에서 Northrop Grumman, Lockheed Martin 및 L-3 Communications 테스트를 통해 Raptor Fighter AFAR는 Wi-Fi 액세스 포인트로 작동하여 표준 548 NATO 링크보다 500 배 빠른 초당 메가 비트 속도의 16 속도로 데이터를 전송할 수있었습니다 .
다쏘 라 팔레
현재 일곱 대 연속 다목적 전투기는 AFAR 기술, 즉 5 대 4 대 현대화 전투기와 2 대 5 세대 차량을 활용할 수 있습니다.
그중 프랑스의 "Rafale"(레이더 RBE-2AA), 수출 F-16E / F "Desert Falcon"공군 UAE (이 전투기는 레이더 AN / APG-80 장착), 수출 전투기 폭격기 F-15SG 군 싱가포르 공군 (AN / APG-63 (V) 3 장착), American Strike Needles도 AN / APG-82 (V) 2 레이더 설치로 업그레이드 중입니다. 그 외에도 AFAR AN / APG-79의 레이더에는 업그레이드 된 데크 F / A-18E / F "슈퍼 호넷"이 장착되었습니다.
4 + 전투기 생성을위한 이러한 모든 레이더 모델은 기존 레이더의 진화 단계를 나타냅니다. 예를 들어, APG-63 (V) 3 및 APG-82 (V) 2는 F-63 전투기의 기존 APG-15 레이더를 기반으로 한 즉흥 연주입니다. 따라서 새로운 안테나 및 업데이트 된 프로세서에도 불구하고 최종 결과는 그리 인상적이지 않았습니다.
APG-79는 APG-73에 비해 약간의 성능 향상을 나타냅니다. 실용적인 테스트 결과 AFAR 레이더가 장착 된 F / A-18E / F 전투기의 눈에 띄는 이점은 기존의 레이더 레이더가 장착 된 차량보다 앞서는 것이 아닙니다.
테스트 및 평가 책임자 (DOT & E) 2013.
이것은 새로운 레이더의 비용이 현저하게 증가 했음에도 불구하고 있습니다. 디지털 기술의 시대에도 각 AFAR 모듈의 생산 원가가 수천 달러로 줄어들 때 APM의 수천 개의 그리드에 대한 최종 비용은 수백만 달러에 달합니다. 물론 가격은 셰이크가 F-16 전투기에 최대한 가파른 레이더를 장착하기를 원하는 아랍 에미리트 연합의 주장이 아닙니다.
AN / APG-16 레이더가 장착 된 F-68
F-16 AFN이있는 레이더가있는 60 블록
글쎄요, "전공"이 그들의 "장난감"으로 재미를 느끼는 동안, 실제 작업은 심각한 과학 센터에서 본격적으로 진행되고 있습니다.
F-22 및 F-35 전투기를 위해 항공 전자 공학에 종사 한 팀은 능동적 위상 배열이있는 레이더를 만드는 데 가장 큰 성공을 거두었습니다. 이 기계들에 대해 새로운 세대의 레이더 방송국이 만들어졌으며, 대규모 컴퓨터 용량으로 인해 AFAR 기술의 잠재력을 최대한 실현할 수있었습니다.
F-22 및 AN / APG-77 레이더
랩터 전투기의 레이더는 다른 비행기의 레이더 레이더에서 볼 수없는 것일 수 있습니까?
언뜻보기에는 특별한 것이 없습니다. 군대 명단 "Jane"에 따르면 레이더 "Raptor"는 193km의 작동 감지 범위를 가지고 있으며 86 % 목표 탐지 확률을 EPR = 1 square로 제공합니다. 안테나 빔의 한 패스에서. 비교를 위해 : 국내 레이더 H035 "Irbis"는 개발자들에 따르면 300-400 km 거리 (EPR = 3 sq. 전반적으로이 값들은 심각하게 받아 들여서는 안됩니다 - 전투 상황에서 다양한 장애와 상황 적 제한의 영향을 받아 실제 탐지 범위가 몇 배 줄어 듭니다. 에너지 잠재력에 관해서는, AFAR는 모든 이점을 가지고 PPAR에 비해 에너지 손실이 크고 효율이 낮습니다.
이론적으로 이것은 "Raptor"와 Su-35의 기회를 균등하게 할 수 있습니다. 그러나 항공 전투에서의 상호 탐지 범위는 레이더와 EPR 항공기의 에너지 성능뿐만 아니라
레이더 "랩터 (Raptor)"는 기술 "스텔스 (stealth)"를 기반으로하는 항공기에 특히 중요한 LPI (차단 가능성 낮음)의 특수 모드를 갖추고 있습니다. 기존의 레이더와 달리 랩터는 넓은 주파수 범위에서 저에너지 펄스를 방출합니다. 이것은 적의 EW 및 RTR 장비의 효과를 제거합니다. 적은 F-22이 가까이에 있고 공격을 이미 시작했는지조차 모릅니다. 서로 다른 주파수에서 신호의 무작위 흐름을 이해할 수있는 유일한 사람은 AN / APG-77 레이더 프로세서 자체이며, 점진적으로 데이터를 축적하고 확률 이론에 따라 목표물의 실제 위치를 찾습니다.
Reptor 레이더의 두 번째로 중요한 장점은 공대공 및 공대면 모드에서 동시에 작동 할 수 있다는 것입니다. 구조대에서 수색중인 전투기 폭격기 조종사에게는이 순간의 중요성을 과대 평가하기가 어렵습니다. 탱크 적의 위협이있는 적 열 항공.
일반적인 데이터에 따르면 합성 개구가있는 AN / APG-77은 30 EPR 평방 미터로 타겟을 탐지 할 수 있습니다. 50 킬로미터의 거리에 m. (탱크), 1000 km까지 교량 또는 대형 선박 (400 평방 미터)! 그러나 최대 값을 잊지 마십시오. 레이더의 해상도는 전체 검토 부문에서 달성되는 것이 아니라 좁은 "서치 라이트"빔 형태로만 달성됩니다. 또한 고해상도 매핑은 비행 프로필에 특정 제한을 부과하며 적의 항공 및 방공으로부터의 적극적인 반대가없는 경우에만 가능합니다.
AFAR은 탐지 도구의 기능 외에도 이론 상으로는 강력한 무기가 될 수 있습니다. 좁은 "죽음의 광선"의 형태로 방사선을 집중시킴으로써, 그러한 레이더는 들어오는 적의 미사일의 전자 장치를 "태울"수있다. Raptor 레이더가 전자기 무기로 얼마나 효과적 일지는 모르겠지만 문제는 복잡합니다. 그럼에도 불구하고이 주제는 비밀 실험실을 넘어서고 있으며 현재 항공 전문가 집단에서 활발히 논의되고 있습니다.
공상 과학적 특성 외에도 AN / APG-77은 AFAR 기술의 모든 장점을 가지고 있습니다 : 상대적인 compactness 및 향상된 신뢰성. AFAR에 레이더를 사용하면 이상한 것은 아니지만 맹금류 자체의 EPR 감소에 긍정적 인 영향을 미쳤습니다 (기계식 드라이브가 없기 때문에 코의 크기를 줄이고 코의 크기를 줄임). "32 Block"버전부터 APG-77는 여러 대상을 동시에 포함하여 방향성 전파 전자 간섭을 일으킬 수있었습니다. 마지막으로 레이더를 고속 데이터 교환 네트워크에 통합 할 수있는 가능성을 잊지 마십시오.
결론은 분명합니다. AN / APG-77 시스템은 모든 한계와 단점 (비용이 많이 든다!)으로 인해 레이더 분야에서 진정한 돌파구를 나타냅니다. 약속 한 잠재력이 너무 높아서 20 년 후에도 레이더는 놀라움을 계속 가져다주고 새로운 기회를 열어줍니다.
다용도 F-35 전투기를위한 레이더를 만든 과학 팀에 의해 훨씬 더 큰 성공이 이루어졌습니다. 학계에서는 AN / APG-81이라는 명칭을받은 시스템 개발자가 노벨 물리학상을 심각하게 요구할 수 있으며, 디자인 상 비밀을 잃었을 때 상을 수여 할 수 있다고 확신합니다.
강력한 레이더 "Raptor"와 비교할 때 APG-81 무선 전자 기적은 적당한 크기와 에너지 잠재력이 적습니다. 그럼에도 불구하고 조종사에게 거의 많은 양의 정보를 제공합니다. 그것은 고유 한 수학 신호 처리 알고리즘에 관한 것입니다 : 예를 들어, "side lobes"AFAR에서 반사 된 노이즈로부터 유용한 정보를 추출하는 것입니다.
그러나 F-35 레이더의 주요 특징은 지상 목표에서 작업 할 때 드러납니다. 이해할 수없는 이미지를 가진 APG-81의 제작자는 최소 1 분을 달성 할 수있었습니다. 30 x 30 센티미터 내에서 지상에서 허용됩니다. 성층권의 높이에서 볼 때 BMP와 탱크를 구별 할 수 있습니다.
이전에 화면에 마크 만 있다면 레이더 스테이션의 소프트웨어와 하드웨어 기능으로 인해 표적의 모습을 재구성 할 수있었습니다.
가까운 미래에 우리를 기다리고있는 것은 무엇입니까? 주요 개발 동향은 이미 3 차원 레이더 모델을위한 수학적 장치의 생성으로 이미 알려져 있습니다.
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