La massa del radar aereo è l'1% della massa al decollo, ma sono le caratteristiche del radar che determinano le capacità dei moderni caccia. Le statistiche sull'uso del combattimento negli ultimi 15 anni danno un quadro chiaro: tutte le battaglie aeree, a cui hanno preso parte i caccia di quarta generazione, si sono svolte a lunga distanza (il 100% delle vittorie è stato ottenuto utilizzando aerei a medio e lungo raggio -missili ad aria).
Il radar è l'elemento principale del sistema di avvistamento e navigazione degli aerei. Le moderne stazioni multifunzionali forniscono ricerca, rilevamento e tracciamento efficaci di bersagli aerei e terrestri, programmano a distanza gli autopiloti dei missili lanciati, misurano l'altitudine e consentono la mappatura del terreno. I modelli più "avanzati" sono utilizzati come trasmettitori in sistemi di scambio dati ad alta velocità, svolgono le funzioni di guerra elettronica e sistemi di guerra elettronica - fino all'attuazione del principio delle armi "a raggio"!
Al centro del moderno radar aereo ci sono tre tecnologie essenziali:
Radar phased array (PAR). L'uso di un gruppo di emettitori di antenne (invece di un singolo "parabola") ha permesso di realizzare tutta una serie di vantaggi, il principale dei quali era la scansione rapida dell'area di spazio selezionata (entro 1 millisecondo). Il controllo elettronico del raggio ha eliminato gli ingombranti azionamenti e gimbal necessari per controllare meccanicamente le antenne convenzionali. Efficienza. Affidabilità. Multifunzionalità. Migliore sensibilità e immunità al rumore.
MiG-31 sorprende il pubblico con il suo enorme radar Zaslon (spettacolo aereo LeBourget-91)
Tecnologia di sintesi dell'apertura. L'apertura (dimensione lineare dell'antenna) determina l'ampiezza del raggio (ampiezza del raggio). Per ottenere un'elevata risoluzione dell'azimut, sono necessarie antenne con l'apertura più grande possibile, mentre le dimensioni limite di un'antenna radar aerea da combattimento non possono superare 1,5 metri.
L'apertura sintetizzata (artificiale) è una tecnica basata sulla ricezione sequenziale di segnali in diverse posizioni di un'antenna reale nello spazio. In quella frazione di secondo, mentre l'impulso radar è durato, l'aereo è riuscito a volare per 10 metri. Di conseguenza, è stata creata l'illusione di un'enorme antenna con un'apertura di 10 metri!
L'avvento del radar ad apertura sintetica ha permesso di rilevare e mappare la superficie terrestre con una risoluzione paragonabile alla qualità delle fotografie aeree. I moderni cacciabombardieri hanno ricevuto capacità uniche per colpire bersagli terrestri - in qualsiasi condizione atmosferica e ora del giorno, da una grande distanza, senza entrare nella zona di azione della difesa aerea nemica.
Radar con un array di antenne a fase attiva (AFAR)
N010 "Zhuk-A" radar per il caccia MiG-35
Una serie di migliaia di singoli moduli trasmissione-ricezione (TPM) che non necessitano di un singolo emettitore ad alta potenza. I vantaggi della tecnologia sono evidenti:
- i moduli antenna possono funzionare contemporaneamente a frequenze diverse;
- minor peso e dimensioni: per le ridotte dimensioni dell'antenna stessa, l'assenza di una lampada ad alta potenza e del relativo sistema di raffreddamento e alimentatore ad alta tensione;
Nota quanto è piccolo il muso dell'F-35 rispetto ai nostri "essiccatori" e MiG.
- maggiore affidabilità: il guasto/danneggiamento di un elemento non comporterà la perdita di prestazioni dell'intero radar (tuttavia, la presenza di un complesso sistema di raffreddamento per migliaia di moduli AFAR annulla ampiamente questo vantaggio);
- alta sensibilità e risoluzione, possibilità di scalare e lavorare in modalità "lente d'ingrandimento" (ideale per lavori "a terra");
- a causa dell'elevato numero di trasmettitori, l'AFAR ha una più ampia gamma di angoli a cui i raggi possono essere deviati - molte delle restrizioni sulla geometria delle schiere insite nei FARI ANTERIORI vengono rimosse;
- l'elevata capacità trasmissiva di AFAR ha permesso di integrarla nel sistema di comunicazione e scambio dati:
Nel 2007, i test di Northrop Grumman, Lockheed Martin e L-3 Communications hanno permesso all'AFAR del Raptor di operare come hotspot Wi-Fi, trasmettendo dati a 548 megabit al secondo, 500 volte più veloce del collegamento Link 16 standard della NATO. …
Dassault Rafale
Attualmente, sette caccia multiruolo seriali possono sfruttare tutti i vantaggi della tecnologia AFAR: cinque caccia di quarta generazione modernizzati e due macchine della generazione "5".
Tra questi: "Rafale" francese (radar RBE-2AA), esportazione F-16E / F "Desert Falcon" dell'aviazione degli Emirati Arabi Uniti (questi caccia sono dotati di radar AN / APG-80), cacciabombardiere da esportazione F-15SG militare -Singapore Air Force (dotato di AN/APG-63 (V) 3), mentre anche gli "Strike Needles" americani sono in fase di aggiornamento con l'installazione di radar AN/APG-82 (V) 2. Inoltre, i radar con AFAR AN / APG-79 hanno ricevuto il mazzo aggiornato F / A-18E / F "Super Hornet".
Tutti i suddetti modelli radar per caccia di generazione 4+ rappresentano le fasi evolutive dei radar convenzionali. Ad esempio, APG-63 (V) 3 e APG-82 (V) 2 sono improvvisazioni basate sul vecchio radar APG-63 del caccia F-15. Pertanto, nonostante la nuova antenna e il processore aggiornato, il risultato finale non è stato molto impressionante.
L'APG-79 mostra un leggero aumento delle prestazioni rispetto all'APG-73. I risultati dei test pratici non hanno rivelato alcun vantaggio evidente dei caccia F / A-18E / F dotati di radar AFAR rispetto ai veicoli con radar convenzionali.
Dal direttore di Test & Evaluation (DOT & E) 2013.
Questo nonostante il costo del nuovo radar sia aumentato notevolmente. Anche nell'era digitale, quando il costo di produzione di ciascun modulo AFAR è sceso a diverse migliaia di dollari, il costo finale di un reticolo di migliaia di MRP è di molti milioni. Naturalmente, il prezzo non è un argomento per gli Emirati Arabi Uniti, dove gli sceicchi volevano dotare i loro caccia F-16 del radar più cool possibile.
F-16 con radar AN / APG-68
F-16 Block 60 con radar con AFAR
Ebbene, mentre i "major" si divertono con i loro "giocattoli", il vero lavoro è in pieno svolgimento nei centri scientifici seri.
Il maggior successo nello sviluppo di radar con sistemi phased array attivi è stato ottenuto dai team che lavorano sull'avionica per i caccia F-22 e F-35. Per queste macchine è stato realizzato un radar di nuova generazione, dove l'elevata potenza di calcolo ha permesso di realizzare tutte le potenzialità della tecnologia AFAR.
F-22 e il suo radar AN / APG-77
Di cosa è capace il radar del caccia Raptor che gli altri radar aerei non possono?
A prima vista, niente di speciale. Secondo il libro di riferimento militare "Jane", il radar "Raptor" ha un raggio di rilevamento operativo di 193 km, che fornisce l'86% della probabilità di rilevare un bersaglio con RCS = 1 sq. m su un passaggio del raggio dell'antenna. Per fare un confronto: il radar domestico N035 "Irbis", secondo gli sviluppatori, vede bersagli aerei a una distanza di 300-400 km (EPR = 3 mq). In generale, questi valori non dovrebbero essere presi sul serio: in condizioni di combattimento, sotto l'influenza di varie interferenze e restrizioni situazionali, il raggio di rilevamento effettivo sarà ridotto in modo significativo. Per quanto riguarda le capacità energetiche, l'APAR, nonostante tutti i suoi vantaggi, ha una maggiore dissipazione di energia e un'efficienza inferiore rispetto a PFAR.
In teoria, questo potrebbe eguagliare le possibilità del Raptor e del Su-35. Ma vale la pena ricordare che la gamma di rilevamento reciproco nel combattimento aereo dipende non solo dalle capacità energetiche del radar aereo e dall'EPR del bersaglio aereo.
Il radar del Raptor ha una speciale modalità LPI (bassa probabilità di intercettazione), che è particolarmente importante per un aereo stealth. A differenza dei radar convenzionali, il Raptor emette impulsi a bassa energia su un'ampia gamma di frequenze. Ciò nega l'efficacia dei sistemi di guerra elettronica e di guerra elettronica del nemico: il nemico non sa nemmeno che l'F-22 è vicino e ha già iniziato un attacco. L'unico che è in grado di comprendere il flusso casuale di segnali a diverse frequenze è il processore del radar AN / APG-77 stesso, che accumula gradualmente i dati e, secondo la teoria della probabilità, trova la vera posizione del bersaglio.
Il secondo vantaggio più importante del radar Raptor è la capacità di operare contemporaneamente nelle modalità aria-aria e aria-superficie. È difficile sopravvalutare l'importanza di questo momento per i piloti di cacciabombardieri che cercano nelle pieghe del rilievo di una colonna di carri armati nemici in presenza di una minaccia da parte di aerei nemici.
Secondo dati diffusi, l'AN/APG-77 con un'apertura sintetica può rilevare bersagli con un RCS di 30 metri quadrati. m (serbatoio) a una distanza di 50 km e un ponte o una grande nave (1000 mq) a una distanza fino a 400 km! Tuttavia, non dimenticare che il max. la risoluzione del radar non si ottiene in alcun modo nell'intero campo visivo, ma solo sotto forma di un raggio stretto "proiettore". Inoltre, la mappatura ad alta risoluzione impone alcune restrizioni sul profilo di volo ed è possibile solo in assenza di opposizione attiva da parte di aerei nemici e difesa aerea.
Oltre alle funzioni di mezzo di rilevamento, l'AFAR, in teoria, è in grado di diventare esso stesso un'arma formidabile. Focalizzando le radiazioni sotto forma di stretti "raggi della morte", un tale radar può "bruciare" l'elettronica dei missili nemici in arrivo. Quale sarebbe la reale efficacia del radar Raptor come arma elettromagnetica è una domanda difficile. Tuttavia, l'argomento è andato oltre i confini dei laboratori segreti ed è ora attivamente discusso nella cerchia degli specialisti dell'aviazione.
Resta da aggiungere che, oltre alle proprietà fantascientifiche, AN / APG-77 ha tutti i soliti vantaggi della tecnologia AFAR: relativa compattezza e maggiore affidabilità. L'uso del radar con AFAR, stranamente, ha avuto un effetto favorevole sulla riduzione dell'EPR del Raptor stesso (a causa dell'assenza di azionamenti meccanici e superfici a specchio sotto l'ogiva + riduzione delle dimensioni del naso). A partire dalla versione Block 32, l'APG-77 era in grado di sparare disturbi elettronici direzionali, anche contro più bersagli contemporaneamente. Infine, non dimenticare il potenziale per l'integrazione del radar nelle reti di dati ad alta velocità.
La conclusione è ovvia: con tutti i suoi limiti e svantaggi (il principale è il costo!), il sistema AN/APG-77 rappresenta una vera svolta nel campo dei radar. Il potenziale è così alto che, anche a distanza di due decenni, il radar continua a riservare sorprese e ad aprire nuove opportunità.
Un successo ancora maggiore è stato ottenuto dal team di ricerca, che ha creato il radar per il caccia multiruolo F-35. La comunità scientifica è convinta che gli sviluppatori del sistema, che ha ricevuto la designazione AN / APG-81, potrebbero richiedere seriamente il Premio Nobel per la fisica - e, possibilmente, riceveranno il loro premio quando i loro sviluppi saranno classificati come classificati.
Rispetto al potente radar Raptor, il miracolo elettronico APG-81 ha dimensioni modeste e capacità di potenza inferiori. Tuttavia, fornisce al pilota quasi molte informazioni. Si tratta di algoritmi matematici unici per l'elaborazione del segnale: ad esempio, estrarre informazioni utili dal rumore riflesso dai "lobi laterali" dell'AFAR.
Ma le principali capacità del radar F-35 si rivelano quando si lavora su bersagli a terra: i creatori dell'APG-81 sono riusciti a realizzare mine con immagini incomprensibili. risoluzione del terreno entro 30 x 30 centimetri. Ciò consente, letteralmente, se visto da altezze stratosferiche, di distinguere un carro armato da un veicolo da combattimento della fanteria!
Se prima sullo schermo c'era solo un segno, oggi le capacità software e hardware del radar consentono di ricostruire il tipo di bersaglio.
Cosa ci aspetta nel prossimo futuro? La principale tendenza di sviluppo è già nota oggi: la creazione di un apparato matematico per un modello radar tridimensionale.
