Tämän vuosisadan toiseen vuosikymmeneen saakka kolme kehityssuuntaa kulki ja niitä tavoitellaan nyt planeetan teollisuudessa - höyry, elektroni, atomi. "Tällä hetkellä maailma siirtyy fotoniteknologiaan perustuvalle neljännelle tasolle", totesi tunnettu kotimaisen puolustusteollisuuden johtaja, sotilas-teollisuuskomission tieteellisen ja teknisen neuvoston työryhmän 19 johtaja. Venäjän federaation hallituksen alaisuudessa, Moskovan ilmailuinstituutin akateemikko Aleksei Šulunov, "nämä tekniikat käyttävät fotonien ominaisuuksia, hiukkasia, joilla ei ole lepo massaa ja varausta, mikä mahdollistaa" klassisen "elektroniikan fyysisten perusrajoitusten voittamisen. Yksi sen tärkeimmistä alueista on radiofotonika.”
Lännessä radiofotonikalla tarkoitetaan termiä mwp-microwavephotonics, Venäjällä Venäjän tiedeakatemian akateemikon Juri Vasilievich Gulyaevin ja Moskovan ilmailuinstituutin akateemikon Aleksei Nikolaevich Shulunovin ehdotuksesta omaksutaan termi "radiophotonics", Jotkut länsimaiset asiantuntijat ovat jo hyväksyneet sen.
Se perustuu lasersäteilyn modulointiin mikroaaltosignaalilla lisämuutoksia varten jo optisella alueella. Elektronin korvaaminen fotonilla mahdollistaa radiolaitteiden toiminnallisen suunnittelun parantamisen, sähkömagneettisen yhteensopivuuden ongelmien poistamisen, tiedonsiirron nopeuden ja määrän lisäämisen usealla suuruusluokalla, painon, mittojen ja tehon pienentämisen merkittävästi esimerkiksi samojen pitkän ja erittäin pitkän kantaman tutkojen kulutus.
"Ymmärtäminen väistämättömyydestä korvata elektroniset piiriratkaisut radio-fotonisilla ratkaisuilla", huomauttaa Aleksei Nikolajevitš, "tuli integroidun mikroelektroniikan rajoittavien teknisten ominaisuuksien saavuttamisen yhteydessä, siirtyminen pienempiin komponenttien mittoihin moninkertaisen vähenemisen vuoksi optisten aaltojen pituudessa."
Yhdysvallat, EU, Japani, Etelä-Korea ja Kiina ovat maailman johtavia radio-fotoniteknologioita.
Meillä on jopa edistynyt SCRIPP
"Olen nähnyt ja osallistunut radioelektroniikkateollisuuden siirtymiseen tyhjiöstä kiinteään tilaan, joka tapahtui Neuvostoliitossa ja maailmassa 50-luvun lopulta-viime vuosisadan 60-luvun alusta", sanoo Aleksei Šulunov, "mutta Uuden vuosisadan alussa huomasin, että maailmassa on jo meneillään suurenmoinen siirtyminen uusiin tekniikoihin - radio -fotoniikka, aluksi erilliskomponenttitekniikat ja vuosina 2012–2014 - integroituihin. Uusia laitteita ja mittauslaitteita luodaan, henkilöstöä koulutetaan, uusia erikoisuuksia syntyy ja koko tuotantoinfrastruktuuri organisoidaan."
On syytä huomata, että ensimmäinen fotoniikan etenemissuunnitelma alkoi toimia Venäjällä vuoden 2013 jälkeen. Vuonna 2016 etenemissuunnitelman toinen painos julkaistiin Venäjän federaation presidentin Vladimir Putinin asetuksella. Photonics Technology Platform tuli myös voimaan. Kuitenkin yhdessä fotoniikan kehittämisen konseptin kotimaisista hankkeista korostetaan, että siihen perustuvien tekniikoiden kehittämiseen ja käyttöönottoon tarvittavat varat tarvitaan useita suuruusluokkia vähemmän kuin radioelektroniikkateknologioiden kehittämiseen. Ja tämä on Aleksei Šulunovin mukaan anteeksiantamaton virhe. "Muuttamatta maan ja osastojen asennetta uusien fotonisten teknisten ratkaisujen kehittämiseen", sanoo Aleksei Shulunov, "kolmen tai neljän vuoden aikana koko Venäjän teollisuus, erityisesti sen radioelektroniikkateollisuus, jää niin paljon jälkeen kehittääkseen näitä tekniikoita, se aikoo osallistua tuonnin korvaamiseen uskomattomilla vaikeuksilla.”
Ja ensinnäkin tärkein ongelma, joka vaatii sen pikaista ratkaisua, on kysymys kotimaisen komponenttikannan luomisesta radiofotonikalle. Sen komponenttipohja perustuu A3B5-materiaaleihin (gallium-arsenidi, galliumnitridi, indiumfosfiitti …), joilla on sekä optisia että radioteknisiä ominaisuuksia. Luomisestaan Venäjän tiedeakatemian akateemikko Zhores Alferov sai Nobelin palkinnon. Ilman niitä on mahdotonta luoda radiofonisia laitteita.
Maassa on erillisiä tekniikoita joillekin fotonisen radioelektroniikan erillisille komponenteille, joiden kehitysaste on 90 -luvun lopulla. Tieteessä ja teollisuudessa ei kuitenkaan ole pohjaa fotoniikkakomponenttien nykyaikaiselle erilliselle ja kiinteälle suorituskyvylle. Työtä rajoittavat nykyaikaisten materiaalien puute, ohjelmistotuotteet komponenttien mallinnukseen ja erittäin niukka rahoitus. Teollisuuden tieteellisillä tutkimuslaitoksilla (SRI) ja suunnittelutoimistoilla (KB) ei ole käytännössä lainkaan materiaalista ja instrumentaalista perustaa, samoin kuin koulutettua henkilöstöä uusien teollisuusteknologioiden kehittämiseen ja valmiuksien luomiseen lopputuotteiden tuottamiseksi.
Vain muutamilla kotimaisen puolustusteollisuuskompleksin (MIC) yrityksillä, joillakin tieteellisillä tutkimuslaitoksilla on täysin tällainen nykyaikainen tekninen tuotantopohja. Radiofotonikan erillisten komponenttien pohjalta toteutetaan erillisiä hankkeita tutkimuslaitoksessa Polyus, puolijohdefysiikan tutkimuslaitoksessa ja Venäjän tiedeakatemian Siperian haaratoimiston automaatio- ja elektrometria -tutkimuslaitoksessa, joissakin tutkimuslaitoksissa, jotka sijaitsevat St. Pietari, Perm, Tomsk, JSC RTI: n yrityksissä. JSC KRET: ssä, JSC Radar-mms: ssä ja NPK NIIDARissa luodaan erillisiä lopullisia pilottiprototyyppejä: viidennen sukupolven aktiivinen vaiheistettu matriisi (AFAR) tutka, joka käyttää uusinta radio-fotonikomponenttia. Ja MEPhI: ssä on kehitetty koko syklin tekniikka, joka mahdollistaa sopivan kokoisen elementtipohjan luomisen alustalle.
Kuitenkin yleensä maan radiofotonian tila - tekninen perusta, käytettävissä oleva henkilöstöpotentiaali, työn organisointi - vaatii Aleksei Šulunovin mukaan selvästi aktiivisia toimia.
TYÖRYHMÄ nro 19 NTS VPK
Vuonna 2012 Aleksei Šulunov kertoi yhdessä Venäjän tiedeakatemian akateemikon, radiotekniikan ja elektroniikan instituutin tieteellisen johtajan Juri Gulyajevin kanssa, että he nostivat esiin ongelman kehittää uusi radioelektroniikan suunta uusien fyysisten periaatteiden pohjalta Venäjällä. Sotilas-teollisuuskomission ensimmäinen varapuheenjohtaja Juri Borisov tutustui heidän laatimaansa muistioon. Hän määräsi NTS VPK: n radiofonikointia käsittelevän työryhmän 19 perustamisen, jota johtaa Venäjän tiedeakatemian akateemikko Igor Fedorov. Tähän ryhmään kuului tutkijoita ja asiantuntijoita useista tieteellisistä ja teollisista yrityksistä eri puolilta maata, mukaan lukien Aleksey Shulunov. Tämän seurauksena laadittiin luonnos suunnitelmaksi Venäjän tieteen ja teollisuuden kehittämiseksi ja siirtymiseksi uuteen teknologiseen järjestykseen. Venäjän federaation puolustusministeriö kiinnostui näistä tapahtumista ja alkoi tukea niitä. Radio-fotoniikan käyttö vastaavassa komponenttikannassa, joka on luotava, muuttaa kaikkien nykyisten radioelektroniikkalaitteiden-ohjaus-, havaitsemis-, tiedustelu- ja tutkalaitteiden-toimintarakennetta.
Vuonna 2014 RTI suoritti NTS VPK: n työryhmän nro 19 johdolla tutkimustyötä (T&K) arvioidakseen radiofononiikan tilaa maailmassa ja Venäjällä ja kehitti vastaavan ohjelman luonnoksen sen kehittämiseksi. Tämä työ osoitti, että viiveemme voittamiseksi vaadittujen vuosikustannusten tulisi olla noin 2–3 miljardia ruplaa. teknologian tutkimukseen ja kehittämiseen ja 6-7 miljardia ruplaa. - tekninen uusinta ja mittauslaitteilla varustaminen, lukuun ottamatta henkilöstön koulutusta ja harjoittelua.
JOHTAJISSA - RADIOELECTRONIC VETERAN
Ryhmä nro 19 ja Aleksei Shulunov arvioivat suoraan useiden kotimaisten puolustusyritysten mahdollisuuksia radioelektroniikkateollisuudessa kehittää ja edelleen edistää radio-fotonitekniikoita. Maan vanhimmasta pitkän matkan radioviestinnän tutkimuslaitoksesta on kaikilta osin tullut uuden alan pääyritys. Siksi Aleksei Shulunov johti sotilas-teollisuuskompleksin työryhmässä nro 19 työskentelyn lisäksi NIIDARin radiofotonisen laboratorion. "Meillä on tällä hetkellä kaikki tutkat, myös varhaisvaroitus, suhteellisen kapeakaistaisia", sanoi Aleksei Nikolajevitš, joka täytti 80 vuotta joulukuussa 2017. - Laajakaistatutkoissa, joissa käytetään radio-fotonikomponenttikantaa, voit saavuttaa jopa 90% kohteen sijainnista, selvittää mitä ilmassa tai ulkoavaruudessa on: lentokone, raketti, fragmentti, meteoriitti. Tällaiset eri kantaman ja tehon tutkat, mukaan lukien varhaisvaroitus, hankkivat sellaisten kompleksien ominaisuuksia, jotka pystyvät luomaan muotokuvan tutkan havaitsemasta kohteesta, joka tällä hetkellä pystyy vain valtavaan radio-optiseen kompleksiin Krona-avaruusobjektien tunnistamiseksi. National Space Control System (SKKP) Chapal-vuorella Karachay-Cherkessiassa. Ja radio-fotonimikrosirutekniikalla tutkalaitteistokokonaisuuden koko, paino, virrankulutus vähenevät radikaalisti ja sen taktiset ominaisuudet lisääntyvät merkittävästi. Vain vaikuttavan kokoiset antennijärjestelmät jäävät varhaisvaroitusjärjestelmien jättiläisiltä tutkoilta, SKKP, PRN."
NIIDAR-laboratoriossa on jo luotu kokeellinen X-kaistatutka, jossa on optinen heterodyne ja joka voidaan virittää laajalle radioaaltojen alueelle. Tämä on ainutlaatuinen laite. Vastaanotin mahdollistaa laitteistoratkaisujen yhdistämisen millä tahansa tutkan vastaanottokanavalla lähes kaikilla taajuusalueilla. Hän yksin voi käyttää useita vastaanottoantenneja. Radio-fotonitekniikan ansiosta laitteiden koko pienenee merkittävästi ja niiden luotettavuus paranee.
NIIDARiin on myös perustettu tieteellinen ja temaattinen keskus nro 5, jonka tehtävänä on kattavasti käsitellä ja organisoida työtä kaikilla radiofotoniteollisuuden luomistehtävien alueilla. Itse asiassa tämä voi jo olla Venäjän federaation presidentin ministeriöiden välisen Venäjän innovatiivista kehitystä käsittelevän komission työelin. Keskuksen teknisiä tehtäviä ovat osallistuminen kiinteän ja erillisen komponenttikannan luomiseen, uusien radiolaitteiden ja radiotekniikkajärjestelmien luomiseen, metrologiaan ja standardointiin liittyvät kysymykset, kansainvälinen yhteistyö, myös BRICS -maiden kanssa, ja lukuisia muita aiheita radio -fotoniikka. Venäjän ja maailman vanhimmalla ja arvostetuimmalla radioelektroniikkayrityksellä, kuten Aleksei Šulunov totesi, on kaikki mahdollisuudet tällaiseen työhön. On vain tarpeen yhdistää ponnistelut siirtyäkseen uusiin teknologioihin teollisuudessa, tehdä valtion ohjelmasta todella toimiva ja valvoa sen täytäntöönpanoa valtion tavalla. Radiofonetiikkaa sovellettaessa erityisiin tutka -alan tehtäviin yritys kehittää jo tekniikoita monenlaisiin sotilas- ja siviilituotteisiin.
Niinpä siirtyminen uusimpaan tekniikkaan, joka on välttämätön Venäjän valtion puolustukselle ja joka mahdollistaa täydellisten elektronisten aseiden luomisen ja pysymisen "kumppaneiden" kanssa, tapahtuu muun muassa insinööri Aleksei Šulunovin kykyjä.