L'ultima svolta nel campo dei radar ha avuto luogo diversi decenni fa ed è stata fornita da array di antenne attive in fase. Negli ultimi anni, c'è stata la necessità di una nuova svolta di questo tipo e la scienza ha già le basi necessarie. L'ulteriore sviluppo dei sistemi radar è associato allo sviluppo e all'uso del cosiddetto. localizzatori di radiofotoni. Questo concetto offre una significativa ristrutturazione del radar, grazie alla quale è possibile ottenere un aumento significativo di tutte le caratteristiche di base.
Secondo i dati pubblicati, i radar fotonici radio possono mostrare alcuni vantaggi rispetto a quelli "tradizionali". Aumentando l'efficienza, è possibile aumentare l'intervallo di visualizzazione e la precisione del tracciamento del bersaglio. Esiste anche la possibilità di un'identificazione semplificata del target rilevato. Le stazioni potenziali dovrebbero essere distinte da dimensioni ridotte, che offrono nuove opportunità di layout. Tuttavia, ottenere risultati praticamente significativi in una nuova area è ancora una questione di lontano futuro.
Progetti promettenti
Il concetto di localizzatore di fotoni radio è stato discusso a livello teorico negli ultimi anni, ma fino a un certo momento non è andato oltre. La situazione è cambiata relativamente di recente: dalla fine del 2016, le organizzazioni scientifiche russe hanno iniziato a parlare regolarmente di nuove ricerche e sviluppo di progetti promettenti. Le ultime segnalazioni di radar fotonici radio sono apparse solo poche settimane fa.
Alla fine del 2016, la Russian Foundation for Advanced Study ha presentato per la prima volta un modello di un modulo di ricezione e trasmissione di fotoni radio e un emettitore a banda larga per un radar fondamentalmente nuovo. Il prototipo utilizzava le onde VHF ed era in grado di mostrare caratteristiche notevoli. Quindi, la risoluzione della gamma ha raggiunto 1 m - tali indicatori sono irraggiungibili per i radar "tradizionali" della stessa gamma.
Ulteriori lavori sono stati continuati. Come si è saputo in seguito, la Concern "Radioelectronic Technologies" (KRET) sta partecipando al promettente programma. Nel luglio 2017, Vladimir Mikheev, consigliere del primo vicedirettore generale di KRET, ha parlato dello sviluppo dei radar fotonici radio. Ha rivelato alcuni dettagli tecnici dell'intero concept e del nuovo progetto, e ha parlato anche del lavoro attuale e dei piani per il prossimo futuro.
A quel tempo, presso KRET fu creato un prototipo sperimentale di una nuova stazione radar, destinata all'uso su futuri aerei da combattimento di sesta generazione. Come parte del lavoro di ricerca, sono stati costruiti i componenti principali del localizzatore. Con il loro aiuto, è stata effettuata la ricerca necessaria, con l'aiuto della quale è stato pianificato di trovare le opzioni di progettazione ottimali. È stata inoltre eseguita la creazione di un prototipo completo di un array di antenne fotoniche radio-ottiche. Questo campione era necessario per testare l'aspetto e le caratteristiche delle future apparecchiature di serie.
Parallelamente allo studio degli aspetti generali del nuovo progetto, è stata effettuata la ricerca di disegni ottimali dei singoli elementi del radar. Tale lavoro ha coinvolto l'emettitore, il cosiddetto. cristallo fotonico, percorso di ricezione e altri componenti della stazione. In futuro, tutti questi lavori dovranno portare alla comparsa di campioni lavorabili a tutti gli effetti adatti per l'installazione su supporti.
Nel luglio 2018 si è appreso che anche la società RTI è impegnata in materia di localizzatori di radiofotoni. È stato riferito che entro la fine di quest'anno, l'organizzazione prevede di completare il lavoro di ricerca sulla creazione di un modello di una nuova stazione radar in banda X. Il prodotto in fase di sviluppo è destinato all'uso su aerei da combattimento tattici. Allo stesso tempo, come nel caso del progetto KRET, stiamo parlando non solo del design del radar, ma anche dello sviluppo della produzione dei suoi singoli componenti.
Secondo le notizie di luglio, l'azienda RTI è riuscita a lanciare la prima linea tecnologica del Paese per la produzione del cosiddetto. laser ad emissione verticale. Tali dispositivi sono uno dei componenti principali di un radar fotonico radio e influenzano direttamente le sue caratteristiche e capacità. Pertanto, l'industria russa ha l'opportunità nel prossimo futuro di organizzare la produzione di stazioni promettenti.
La direzione della società ha parlato anche di piani per il prossimo futuro. L'impresa RTI si baserà sui successi ottenuti e intende creare nuove versioni di radar fotonici radio. Prima di tutto, è prevista la creazione di nuove stazioni operanti nelle bande K, Ka e Q. Inoltre, è necessario ridurre le dimensioni dei prodotti, a causa delle quali dovrebbero apparire radar aerei a banda ultra larga di nuovi tipi.
Alla fine di novembre, la preoccupazione di RTI ha parlato di nuovo del suo lavoro su un progetto promettente. È stato realizzato un prototipo sperimentale del radar, con l'aiuto del quale gli specialisti hanno effettuato le necessarie verifiche. Finora, la stazione esistente non si distingue per le alte prestazioni e inoltre ha molte restrizioni operative. Tuttavia, il lavoro nell'ambito del progetto continua e in futuro il promettente radar eliminerà i problemi identificati, che gli consentiranno di entrare in funzione.
Laser invece di semiconduttore
Il concetto proposto di radar radio-fotonico o array di antenne fotoniche radio-ottiche propone l'abbandono dei componenti radar tradizionali a favore di nuovi che consentono di ottenere caratteristiche migliorate. Le moderne stazioni radar generano radiazioni elettromagnetiche utilizzando dispositivi elettrici a vuoto o semiconduttori. L'efficienza di tali dispositivi non supera il 30-40 percento. Di conseguenza, circa due terzi dell'elettricità viene convertita in calore e sprecata. La stazione radio fotonica deve utilizzare altri mezzi di generazione del segnale, fornendo un forte aumento dell'efficienza.
L'anno scorso V. Mikheev, parlando del nuovo sviluppo di KRET, ha sottolineato le caratteristiche principali delle stazioni promettenti. La principale innovazione dei progetti proposti è la sostituzione di dispositivi a semiconduttore o lampada con un trasmettitore basato su un laser coerente e uno speciale cristallo fotonico. La radiazione laser con le caratteristiche richieste viene diretta a un cristallo, che la converte in onde elettromagnetiche. L'efficienza di un tale trasmettitore dovrebbe superare il 60-70 percento. Pertanto, il nuovo emettitore è circa due volte più efficiente di quello tradizionale.
Altre fonti aperte forniscono un quadro più completo. L'apparecchiatura radar, responsabile dell'emissione, della ricezione e dell'elaborazione dei segnali, deve controllare il laser, determinandone la potenza, la modulazione e altri parametri di radiazione. L'uso di apparecchiature ottiche che trasmettono un segnale attraverso una fibra ottica consente di ottenere un certo guadagno nella velocità dei sistemi rispetto ad altre apparecchiature e cablaggi. Inoltre, come mostrano gli esperimenti, un emettitore basato su un laser e un cristallo fotonico converte più energia in onde elettromagnetiche rispetto ad altri dispositivi.
In teoria, l'architettura radio-fotonica del localizzatore può aumentare notevolmente le portate operative e creare una stazione di classe a banda ultra larga. Per questo motivo, un radar promettente è in grado di svolgere contemporaneamente i compiti di diversi sistemi tradizionali di diverse portate. Inoltre, fornisce una maggiore immunità al rumore e stabilità con contromisure elettroniche attive dal nemico.
È stato detto in precedenza che una stazione a banda ultralarga non solo è immune alle interferenze, ma può crearla essa stessa. Un trasmettitore di maggiore potenza con la capacità di operare in diverse gamme è in grado di assumere il ruolo di un disturbatore. La piena realizzazione di questo potenziale del radar consente di ridurre la composizione dell'equipaggiamento di guerra elettronica di bordo o addirittura di abbandonare del tutto altri apparecchi di questo scopo. Questo porta a un risparmio di peso e volume all'interno del supporto.
Infine, il radar fotonico radio è più piccolo e leggero delle controparti esistenti. In primo luogo, questo facilita la risoluzione dei problemi di layout durante la creazione del veicolo portante della stazione. Inoltre, diventa possibile dotare un veicolo da combattimento di più stazioni radar contemporaneamente o uno di questi dispositivi con una serie di antenne distribuite sulla superficie. Tali localizzatori sono già utilizzati nell'aviazione ed è improbabile che i nuovi modelli rimangano inattivi.
L'aumento delle prestazioni e la capacità di operare in diverse gamme dovrebbero portare a nuove capacità caratteristiche. Quindi, l'anno scorso V. Mikheev ha affermato che un radar di nuovo tipo sarà in grado non solo di determinare la posizione del bersaglio, ma anche di comporne un'immagine accurata, adatta all'identificazione. Ad esempio, la stazione sarà in grado di determinare le coordinate di un bersaglio aereo, calcolare il tipo di aereo rilevato e quindi riconoscere quali missili sono sospesi sotto la sua ala.
Stazioni radar e loro vettori
Ovviamente, la nuova direzione viene elaborata con uno scopo specifico e lo sviluppo del radar è direttamente correlato a specifiche classi di equipaggiamento militare. In teoria, le stazioni radio fotoniche possono essere utilizzate in tutte le aree in cui sono già utilizzati i radar convenzionali. Secondo i rapporti degli ultimi anni, gli esperti russi hanno già scelto l'ambito per i primi sistemi della nuova classe. Sono creati per l'aviazione da combattimento e non solo per gli aerei.
In precedenza è stato riferito che il progetto radar a fotoni radiofonici del Concern "Radioelectronic Technologies" è in fase di sviluppo nel contesto della prossima sesta generazione di caccia. KRET ritiene giustamente che tali velivoli dovrebbero avere una serie di varie apparecchiature di rilevamento che operano in diverse distanze e utilizzano un'ampia gamma di principi di localizzazione. Insieme ad altri sistemi, il caccia del futuro dovrebbe avere anche un array di antenne fotoniche radio-ottiche. In questo caso, è possibile utilizzare diversi dispositivi di antenna distribuiti su tutta la superficie della cellula e fornire una visione circolare dello spazio.
Principi simili sono già stati implementati nell'attuale design del caccia Su-57 di quinta generazione e dovrebbero essere sviluppati nella creazione della prossima generazione. Probabilmente, quando il lavoro principale di ricerca e sviluppo su radar promettenti sarà completato, l'industria aeronautica sarà pronta per iniziare a sviluppare caccia fondamentalmente nuovi.
Preoccupazione Anche "RTI" sta sviluppando i suoi progetti con un occhio all'aviazione militare, ma mostra interesse per un settore diverso. I potenziali localizzatori possono avere dimensioni e peso ridotti, che possono essere di interesse per i progettisti di veicoli aerei senza equipaggio. I primi campioni di stazioni radio-fotoni ultraleggeri e di piccole dimensioni per UAV dovrebbero essere creati entro i prossimi anni.
L'emergere di nuovi mezzi di osservazione e rilevamento dovrebbe avere un grande impatto sull'ulteriore sviluppo dei velivoli senza pilota. Le dimensioni e il peso dei moderni radar dell'aviazione limitano la portata dei loro vettori, infatti, escludendo da esso gli UAV domestici esistenti e promettenti. Con l'avvento dei radar radiofotonici leggeri e compatti, la situazione dovrà cambiare.
Grazie a ciò, l'esercito sarà in grado di ottenere velivoli medi o pesanti in grado di condurre ricognizioni o pilotaggio non solo con l'ausilio di mezzi ottico-elettronici. Le conseguenze positive della comparsa di tali UAV sono ovvie. I droni con radar altamente efficaci possono trovare applicazioni in un'ampia varietà di aree, dalla ricognizione alla ricerca e distruzione di bersagli designati.
Non è stato ancora specificato se i radar promettenti verranno introdotti nella tecnologia di terra. Le nuove apparecchiature possono essere utilizzate nei radar fissi e mobili, nei sistemi antiaerei e in altre aree. Tuttavia, mentre i rappresentanti dell'industria nazionale non hanno parlato della possibilità di utilizzare radar fotonici radio al di fuori dell'aviazione.
La domanda del futuro
Secondo le notizie degli ultimi anni, diverse aziende leader dell'industria radio-elettronica russa stanno conducendo contemporaneamente lavori di ricerca e sviluppo in una nuova direzione. Diversi prototipi di vari componenti di promettenti stazioni radar sono già stati completati e testati e, tenendo conto dei dati ottenuti, sono in fase di sviluppo i seguenti prodotti. Gli sviluppatori del nuovo equipaggiamento, rappresentati dalle preoccupazioni KRET e RTI, hanno deciso i loro piani e continuano a sviluppare progetti con obiettivi chiari nel contesto dello sviluppo del nostro equipaggiamento militare.
Tuttavia, i progetti attuali sono complessi, il che influisce sui tempi della loro attuazione. Pertanto, la preoccupazione di RTI prevede di completare lo sviluppo di una stazione radar praticamente applicabile entro i prossimi anni. KRET, a sua volta, sta creando un proprio progetto con un occhio alla sesta generazione di combattenti. Pertanto, la comparsa di nuovi localizzatori di radiofotoni già pronti, adatti all'uso su apparecchiature, è una questione di prospettive a medio o lungo termine.
Tuttavia, i tempi previsti per l'emergere di attrezzature promettenti non sono un problema. La nostra industria e il nostro esercito dispongono già di moderne stazioni radar altamente efficienti in grado di risolvere tutti i compiti assegnati. Con il loro aiuto, l'esercito sarà in grado di avere tutte le capacità richieste fino all'emergere di sistemi fondamentalmente nuovi. Inoltre, difficilmente ci si può aspettare che l'emergere di stazioni radio fotoniche fermi lo sviluppo dei sistemi "tradizionali". Pertanto, in futuro, le truppe saranno in grado di ricevere tempestivamente tutti i sistemi di rilevamento necessari, sia già padroneggiati che fondamentalmente nuovi.
