Ilmassa olevan tutkan massa on 1% lentoonlähtömassasta, mutta tutkan ominaisuudet määräävät nykyaikaisten hävittäjien kyvyt. Taistelukäytön tilastot viimeisten 15 vuoden aikana antavat selkeän kuvan: kaikki ilmataistelut, joihin neljännen sukupolven hävittäjät osallistuivat, pidettiin kaukana (100% voitoista saavutettiin käyttämällä keskipitkän ja pitkän kantaman ilma-taistelua) -ilmaohjuksia).
Tutka on lentokoneen havainto- ja navigointijärjestelmän pääelementti. Nykyaikaiset monitoimiasemat tarjoavat tehokkaan ilma- ja maakohteiden etsinnän, havaitsemisen ja seurannan, etäohjelmoivat laukaistujen ohjusten autopilotit, mittaavat korkeuden ja mahdollistavat maaston kartoittamisen. "Edistyneimpiä" malleja käytetään lähettiminä nopeissa tiedonvaihtojärjestelmissä, ne suorittavat sähköisen sodankäynnin ja elektronisen sodankäynnin järjestelmät - "säde" -aseiden periaatteen toteuttamiseen asti!
Nykyaikaisen ilmatutkan ytimessä on kolme olennaista tekniikkaa:
Phased array tutkat (PAR). Ryhmän antennilähettimien käyttö (yhden "lautasen" sijasta) mahdollisti monenlaisten etujen hyödyntämisen, joista tärkein oli valitun tila -alueen nopea skannaus (1 millisekunnin sisällä). Elektroninen säteenohjaus on poistanut hankalat käyttölaitteet ja kardaanit, joita tarvitaan tavanomaisten antennien mekaaniseen ohjaamiseen. Tehokkuus. Luotettavuus. Monitoimisuus. Parempi herkkyys ja melunkestävyys.
MiG-31 yllättää yleisön valtavalla Zaslon-tutkallaan (LeBourget-91-ilmaesitys)
Aukkosynteesitekniikka. Aukko (antennin lineaarinen koko) määrittää säteen leveyden (säteen leveyden). Korkean atsimuuttitarkkuuden saavuttamiseksi tarvitaan suurimman mahdollisen aukon antennit, kun taas hävittäjäilmatutka -antennin rajamitat eivät saa ylittää 1,5 metriä.
Synteettinen (keinotekoinen) aukko on tekniikka, joka perustuu signaalien peräkkäiseen vastaanottoon todellisen antennin eri paikoissa avaruudessa. Siinä sekunnin murto -osassa, kun tutkapulssi kesti, kone onnistui lentämään 10 metriä. Tämän seurauksena syntyi illuusio valtavasta antennista, jonka aukko oli 10 metriä!
Synteettisen aukon tutkan tulo on mahdollistanut maan pinnan kartoittamisen ja kartoittamisen ilmakuvien laatuun verrattavalla resoluutiolla. Nykyaikaiset hävittäjäpommikoneet ovat saaneet ainutlaatuisia kykyjä osua maakohteisiin - missä tahansa säässä ja vuorokaudenajassa, kaukaa, ilman vihollisen ilmapuolustuksen toiminta -aluetta.
Tutka, jossa on aktiivinen vaiheistettu antenniryhmä (AFAR)
N010 "Zhuk-A" tutka MiG-35 -hävittäjälle
Joukko tuhansia yksittäisiä lähetys-vastaanotto-moduuleja (TPM), jotka eivät tarvitse yhtä suuritehoista lähetintä. Tekniikan edut ovat ilmeisiä:
- antennimoduulit voivat toimia samanaikaisesti eri taajuuksilla;
-pienempi paino ja mitat: johtuen itse antennin pienemmästä koosta, suuritehoisen lampun puuttumisesta ja siihen liittyvästä jäähdytysjärjestelmästä ja suurjännitelähteestä;
Huomaa, kuinka pieni F-35: n nenä on verrattuna "kuivaimiin" ja MiG-laitteisiimme.
- parantunut luotettavuus: yhden elementin vika / vaurio ei johda koko tutkan suorituskyvyn heikkenemiseen (monimutkainen jäähdytysjärjestelmä tuhansille AFAR -moduuleille kuitenkin kumoaa tämän edun);
- korkea herkkyys ja resoluutio, kyky skaalata ja työskennellä "suurennuslasitilassa" (ihanteellinen työskentelyyn "maassa");
- lähettimien suuren määrän vuoksi AFARilla on laajempi kulma -alue, johon säteet voidaan kääntää - monet AJOVALOILLE luonteenomaisten matriisien geometrian rajoituksista poistetaan;
- AFARin suuri lähetyskapasiteetti mahdollisti sen integroinnin viestintä- ja tiedonvaihtojärjestelmään:
Vuonna 2007 Northrop Grummanin, Lockheed Martinin ja L-3 Communicationsin testit antoivat Raptorin AFAR: n toimia Wi-Fi-hotspotina lähettäen tietoja 548 megabittiä sekunnissa, 500 kertaa nopeammin kuin Naton standardi Link 16 -linkki. …
Dassault Rafale
Tällä hetkellä seitsemän sarjan monitoimihävittäjää voivat hyödyntää kaikkia AFAR-tekniikan etuja: viisi modernisoitua neljännen sukupolven hävittäjää ja kaksi "5" -konetta.
Heidän joukossaan: ranskalainen "Rafale" (RBE-2AA-tutka), Yhdistyneiden arabiemiirikuntien ilmavoimien F-16E / F "Desert Falcon" (nämä hävittäjät on varustettu AN / APG-80-tutkoilla), vientihävittäjä-pommikone F-15SG armeija-Singaporen ilmavoimat (varustettu AN / APG-63 (V) 3: lla), kun taas amerikkalaisia "Strike Needles" -laitteita päivitetään asentamalla AN / APG-82 (V) 2-tutkat. Lisäksi tutkat, joissa oli AFAR AN / APG-79, saivat päivitetyn kannen F / A-18E / F "Super Hornet".
Kaikki edellä mainitut tutka-mallit 4+ sukupolven hävittäjille edustavat tavanomaisten tutkojen kehitysvaiheita. Esimerkiksi APG-63 (V) 3 ja APG-82 (V) 2 ovat improvisaatioita, jotka perustuvat F-15-hävittäjän vanhaan APG-63-tutkaan. Siksi uudesta antennista ja päivitetystä prosessorista huolimatta lopputulos ei ollut kovin vaikuttava.
APG-79: n suorituskyky kasvaa hieman verrattuna APG-73: een. Käytännön testien tulokset eivät paljastaneet mitään havaittavia etuja AF / tutka-varustetuilla F / A-18E / F -hävittäjillä verrattuna ajoneuvoihin, joissa on tavanomaiset tutkat.
Testaus- ja arviointijohtaja (DOT & E) 2013.
Tämä siitä huolimatta, että uuden tutkan hinta on noussut merkittävästi. Jopa digitaalikaudella, kun kunkin AFAR -moduulin valmistuskustannukset ovat laskeneet useisiin tuhansiin dollareihin, tuhansien MRP -hilakorttien lopulliset kustannukset ovat useita miljoonia. Hinta ei tietenkään ole argumentti Yhdistyneille arabiemiirikunnille, joissa sheikit halusivat varustaa F-16-hävittäjänsä mahdollisimman viileällä tutkalla.
F-16 ja AN / APG-68 tutka
F-16 Lohko 60, jossa tutka ja AFAR
No, kun "suuret" pitävät hauskaa "leluillaan", todellinen työ on täydessä vauhdissa vakavissa tieteellisissä keskuksissa.
Suurin menestys aktiivisten vaiheistettujen matriisijärjestelmien tutkojen kehittämisessä saavutettiin F-22- ja F-35-hävittäjien ilmailutekniikan parissa työskentelevillä joukkueilla. Näitä koneita varten luotiin uuden sukupolven tutka, jossa suuri laskentateho mahdollisti AFAR -tekniikan täyden potentiaalin hyödyntämisen.
F-22 ja sen tutka AN / APG-77
Mihin Raptor -hävittäjän tutka kykenee ja johon muut ilmatutkat eivät pysty?
Ensi silmäyksellä ei mitään erikoista. Armeijan viitekirjan "Jane" mukaan "Raptor" -tutkan toiminta -alue on 193 km, mikä antaa 86% todennäköisyydestä havaita kohde, jonka RCS = 1 neliömetri. m. yhdellä antennikeilan kulkulla. Vertailun vuoksi: kotimainen tutka N035 "Irbis", kehittäjien mukaan, näkee ilmakohteet 300-400 km: n etäisyydellä (EPR = 3 neliömetriä). Näitä arvoja ei pääsääntöisesti pidä ottaa vakavasti - taisteluolosuhteissa eri häiriö- ja tilanterajoitusten vaikutuksesta todellinen havaintoalue pienenee merkittävästi. Energiaominaisuuksien osalta APARilla on kaikista eduistaan huolimatta enemmän energiaa ja pienempi hyötysuhde kuin PFAR: ssa.
Teoriassa tämä voisi tasata Raptorin ja Su-35: n mahdollisuudet. On kuitenkin syytä muistaa, että keskinäinen havaitsemisalue ilmataistelussa ei riipu pelkästään ilmatutkan ja ilmakohteen EPR: n energiakyvystä.
Raptorin tutkassa on erityinen LPI -tila (pieni sieppauksen todennäköisyys), mikä on erityisen tärkeää varkaileville lentokoneille. Toisin kuin perinteiset tutkat, Raptor lähettää matalaenergisiä pulsseja laajalla taajuusalueella. Tämä heikentää vihollisen sähköisen sodankäynnin ja sähköisen sodankäynnin tehokkuutta - vihollinen ei edes tiedä, että F -22 on lähellä ja on jo aloittanut hyökkäyksen. Ainoa, joka pystyy ymmärtämään satunnaisen signaalivirran eri taajuuksilla, on itse AN / APG-77-tutkan prosessori, joka kerää vähitellen tietoja ja löytää todennäköisyysteorian mukaan kohteen todellisen sijainnin.
Raptor-tutkan toiseksi tärkein etu on kyky toimia samanaikaisesti ilma-ilma- ja ilma-pinta-tiloissa. Tämän hetken merkitystä on vaikea yliarvioida hävittäjäpommittajien lentäjille, jotka etsivät vihollisen panssaripylvään helpotuksista, vihollisen lentokoneen uhan läsnä ollessa.
Laajamittaisten tietojen mukaan synteettisellä aukolla varustettu AN / APG-77 voi havaita kohteita, joiden RCS on 30 neliömetriä. m. (säiliö) 50 km: n etäisyydellä ja silta tai suuri alus (1000 neliömetriä) jopa 400 km: n etäisyydellä! Älä kuitenkaan unohda, että max. tutkan tarkkuutta ei saavuteta millään tavalla koko näkökentässä, vaan vain kapean "valonheittimen" muodossa. Lisäksi korkean resoluution kartoitus asettaa tiettyjä rajoituksia lentoprofiilille ja on mahdollista vain, jos vihollisen lentokoneet ja ilmapuolustus eivät vastusta aktiivisesti.
Tunnistusvälineiden toimintojen lisäksi AFAR pystyy teoriassa itsestään uhkaavaksi aseeksi. Tarkentamalla säteilyä kapeiden "kuolonsäteiden" muodossa tällainen tutka voi "polttaa" tulevien vihollisohjuksien elektroniikan. Mikä olisi Raptor -tutkan todellinen tehokkuus sähkömagneettisena aseena, on vaikea kysymys. Siitä huolimatta aihe on ylittänyt salaisten laboratorioiden rajat ja siitä keskustellaan nyt aktiivisesti ilmailualan asiantuntijoiden piirissä.
Vielä on lisättävä, että scifi-ominaisuuksien lisäksi AN / APG-77: llä on kaikki AFAR-tekniikan tavalliset edut: suhteellinen kompakti ja luotettavampi. Tutkan käyttö AFAR: n kanssa vaikutti omituisesti Raptorin EPR: n pienentämiseen (koska mekaanisia käyttölaitteita ja peilipintoja ei ollut nenäkartion alla + nenän koon pieneneminen). Block 32 -versiosta lähtien APG-77 pystyi laukaisemaan suunnatun elektronisen häirinnän, mukaan lukien useita kohteita samanaikaisesti. Älä lopuksi unohda mahdollisuutta integroida tutka nopeisiin dataverkkoihin.
Johtopäätös on ilmeinen: AN / APG-77-järjestelmä on rajoituksineen ja haitoineen (joista suurin on kustannukset!), Mikä on todellinen läpimurto tutka-alalla. Potentiaali on niin suuri, että jopa kaksi vuosikymmentä myöhemmin tutka tuo edelleen yllätyksiä ja avaa uusia mahdollisuuksia.
Vielä suuremman menestyksen saavutti tutkimusryhmä, joka loi tutkan F-35-monitaistelutaistelijalle. Tiedeyhteisö on vakuuttunut siitä, että järjestelmän kehittäjät, jotka saivat nimityksen AN / APG -81, voivat hakea vakavasti fysiikan Nobel -palkintoa - ja mahdollisesti saavat palkintonsa, kun niiden kehitys luokitellaan luokiteltuiksi.
Verrattuna mahtavaan Raptor-tutkaan, elektronisella APG-81-ihmeellä on pienet mitat ja pienemmät tehot. Siitä huolimatta se tarjoaa lentäjälle lähes paljon tietoa. Kyse on ainutlaatuisista matemaattisista algoritmeista signaalinkäsittelyyn: esimerkiksi hyödyllisen tiedon poimiminen AFAR: n "sivulohkojen" heijastamasta kohinasta.
Mutta F-35-tutkan pääominaisuudet paljastuvat työskennellessään maan päällä: APG-81: n luojat onnistuivat saavuttamaan miinoja käsittämättömin kuvin. maaston resoluutio 30 x 30 cm. Tämä mahdollistaa kirjaimellisesti, kun katsotaan stratosfäärin korkeudesta, erottaa säiliö jalkaväen taisteluajoneuvosta!
Jos aiemmin näytöllä oli vain merkki, nykyään tutkan ohjelmisto- ja laitteisto -ominaisuudet mahdollistavat kohteen tyypin rekonstruoinnin.
Mitä meitä odottaa lähitulevaisuudessa? Tärkein kehityssuunta tiedetään jo tänään - matemaattisen laitteen luominen kolmiulotteiselle tutkamallille.
