Концерн «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) создал экспериментальный образец радиофотонного радара для истребителя шестого поколения, который придет на смену Т-50. Экспериментальный образец передает, принимает и обрабатывает сигнал, сообщил в интервью советник первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимир Михеев.
По его словам, продвижение в работах по созданию бортового радиоэлектронного оборудования для летательного аппарата шестого поколения есть, и в частности в отношении радио-оптической фотонной антенной решетки его бортового локатора.
«В НИР [научно-исследовательской работе] на основе экспериментального образца построен и излучатель, и приемник. Все это работает, ведет локацию — излучаем СВЧ- сигнал [сверхвысокочастотный], он отражается назад, мы его принимаем и обрабатываем, получаем радиолокационную картинку объекта. Смотрим, что нужно сделать, чтобы она была оптимальной», — рассказал он.
Михеев отметил, что «сейчас в рамках научно- исследовательской работы создается полноценный макет этой радио-оптической фотонной антенной решетки, который позволит отработать характеристики серийного образца». «Мы поймем, каким он [радар] должен быть, в каких геометрических размерах, на каких диапазонах и на какой мощности должен работать», — уточнил представитель КРЭТ.
Концерн также отрабатывает технологии конкретных элементов нового радара — его излучателя, фотонного кристалла, приемного тракта, резонаторов.
«Серийный образец локатора сделаем, когда перейдем на этап опытно-конструкторской работы [ОКР], например, по заказу военного ведомства», — отметил Михеев.
Радиофотонный радар
Как пояснил Михеев, в обычной радиолокационной станции (РЛС) излучение генерируется электровакуумными или полупроводниковыми приборами, коэффициент их полезного действия относительно низкий — 30-40%. Оставшиеся 60-70% энергии превращаются в тепло.
«В новом радаре радиолокационный сигнал получается за счет преобразования фотонным кристаллом энергии когерентного лазера в СВЧ-излучение. У такого передатчика коэффициент полезного действия будет составлять не менее 60-70%. То есть большая часть энергии лазера будет преобразовываться в радиолокационную, в результате чего мы можем создать радар большой мощности», — отметил он.
На фотонном передатчике также можно будет получить сверхширокополосное излучение, которое на обычной РЛС физически невозможно.
Как будет выглядеть
Радиофотонный локатор не будет стоять отдельным модулем в носу самолета, это будет распределенная система.
«Нечто похожее можно наблюдать сегодня на истребителе пятого поколения Т-50, радиолокационная станция которого работает в разных диапазонах и в разных направлениях. По факту это один локатор, но он разнесен по самолету. Получается порядка трех-четырех разных РЛС, которые комфортно размещены по всему фюзеляжу и позволяют одновременно обозревать все пространство вокруг самолета», — рассказал Михеев.
«Радиофотографии»
"Радиофотонный радар сможет видеть, по нашим оценкам, значительно дальше существующих РЛС. А так как мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот, то с высочайшей точностью узнаем его положение в пространстве, а после обработки получим почти фотографическое его изображение — радиовидение", — рассказал Михеев.
Он пояснил, что «это важно для определения типа самолета: сразу и автоматически компьютер самолета сможет установить, что это летит, к примеру, F-18 с конкретными типами ракетного оружия».
Новый радар за счет своей сверхширокополосности и огромного динамического диапазона приемника будет иметь большие возможности по защите от помех. Также он дополнительно будет выполнять задачи радиоэлектронной борьбы (РЭБ), передавать данные и служить средством связи.
Новая оптическая система
На истребителе шестого поколения будет устанавливаться «мощная многоспектральная оптическая система, работающая в различных диапазонах — лазерном, инфракрасном, ультрафиолетовом, собственно оптическом, однако значительно превышающем видимый человеком спектр», отметил Михеев.
Она дополнит радиофотонный радар.
Истребитель шестого поколения
В марте 2016 года курирующий «оборонку» вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин объявил о начале работ над истребителем шестого поколения.
Как сообщалось в июне прошлого года глава дирекции программ военной авиации Объединенной авиастроительной корпорации Владимир Михайлов, опытный образец российского боевого самолета шестого поколения совершит первый полет до 2025 года.
В предыдущем интервью по теме истребителя шестого поколения Михеев рассказал, что новый самолет будет делаться в двух вариантах — пилотируемом и беспилотном. Новые истребители будут действовать в «стае», возглавляемой самолетом с летчиком на борту. Беспилотники смогут нести электромагнитные пушки, летать с гиперзвуковой скоростью, выходить в ближний космос.
В этот раз Михеев добавил, что беспилотный вариант получит маневренность, недоступную для пилотируемых самолетов, у которых она ограничена возможностями человека переносить перегрузки. Хотя беспилотный и пилотируемый варианты истребителя шестого поколения будут делаться на одной базе, они будут отличаться не только составом вооружения и оборудования, но и внешне.
КРЭТ разрабатывает для нового истребителя БРЭО и электромагнитное оружие в инициативном порядке.
Кратко (общая информация из открытых источников) всё просто: Используется непрерывный стабилизированный лазер, амплитудные модуляторы и узкополосные оптические фильтры для преобразования радиолокационного сигнала в диапазон низких частот.Оптическая несущая и одна из боковых полос могут быть подавлены с помощью оптических полосовых фильтров на основе, например, микрорезонаторов или волоконных брегговских решеток.
Часть лазерного луча модулируется по амплитуде несущим СВЧ сигналом и также фильтруется для подавления оптической несущей и одной из боковых полос.
После этого оптические сигналы, содержащие принимаемый сигнал и сигнал СВЧ несущей, могут быть смешаны на фотоприемнике и оцифрованы медленным электронным АЦП.
Для современных оптических элементов отношение сигнал/шум на выходе преобразователя может достигать 60-70 дб и более для СВЧ сигнала с несущей в десятки гигагерц и полосой 100 МГц и выше.
Работа радиофотонного приемного канала с оптическим гетеродинированием может быть использованы в исследованной схеме для ее применения в качестве универсального приемного канала, обеспечивающего ширину полосы до 100 МГЦ (длительность сигналов до 10 нс) с частотой несущей в десятки ГГц при отношении сигнал/шум, равном 60-70 дб (10-11 эффективных бит оцифрованного сигнала). Перспективным может быть также применение режима подавления несущей оптической частоты в модуляторах приемного канала. В этом случае в несколько раз повышается отношение сигнал/шум, а также не требуется использовать узкополосные оптические фильтры в схеме.
Радиофотоника, изучающая взаимодействие оптических и СВЧ-сигналов, позволяет создавать электронные устройства с параметрами, недостижимыми традиционными средствами.
Фото блоков стенда: блок оптического приемника; блок оптического передатчика с линией задержки; катушка с оптоволоконным кабелем (тренога с рупорной антенной не показана).
Основные преимущества радиофотонных устройств:
Сверхнизкие потери и дисперсия оптического волокна (менее 0.2 дБ/км на 1550 нм, оптическая несущая ~200 ТГц).
Сверхширокополосность (доступная полоса частот оптического волокна ~50ТГц, полоса частот современных фотодиодов и модуляторов до 100 ГГц и выше).
Низкий уровень фазовых шумов (процесс прямого оптического детектирования с помощью фотодиода не восприимчив к фазе оптического излучения (к фазе и фазовым шумам оптической несущей).
Высокая фазовая стабильность оптического волокна. Невосприимчивость к электромагнитным помехам, не создает помехи.
Гальваническая развязка фотонных схем.
Малая масса и размеры оптического волокна.
Механическая гибкость оптического волокна (облегчает конструктивное исполнение).
Некоторые проблемы радиофотонных устройств:
Амплитудный шум и ослабление, вносимое модуляцией-демодуляцией оптического сигнала (коэффициент шума канала обычно 10 ÷ 30 дБ, ослабление до 30 дБ, что заставляет применять малошумящие усилители на входе, и линейные усилители на выходе, со всеми их недостатками).
Ограниченный динамический диапазон, связанный с нелинейностью оптических модуляторов и прямой токовой модуляции полупроводниковых лазеров.
Основные преимущества радиофотонных устройств:
Сверхнизкие потери и дисперсия оптического волокна (менее 0.2 дБ/км на 1550 нм, оптическая несущая ~200 ТГц).
Сверхширокополосность (доступная полоса частот оптического волокна ~50ТГц, полоса частот современных фотодиодов и модуляторов до 100 ГГц и выше).
Низкий уровень фазовых шумов (процесс прямого оптического детектирования с помощью фотодиода не восприимчив к фазе оптического излучения (к фазе и фазовым шумам оптической несущей).
Высокая фазовая стабильность оптического волокна. Невосприимчивость к электромагнитным помехам, не создает помехи.
Гальваническая развязка фотонных схем.
Малая масса и размеры оптического волокна.
Механическая гибкость оптического волокна (облегчает конструктивное исполнение).
— Радиофотонный радар сможет видеть, значительно дальше существующих РЛС. А так как будет облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот, то с высочайшей точностью узнаем его положение в пространстве, а после обработки получится почти фотографическое его изображение — радиовидение. Это очень важно для определения типа: сразу и автоматически компьютер самолета сможет установить, что это летит, к примеру, F-18 с конкретными типами ракетного оружия.
Облучается противник в беспрецедентно широком спектре частот
За счет своей сверхширокополосности и огромного динамического диапазона приемника радиофотонный радар будет иметь большие возможности по защите от помех. Также, благодаря тому, что все системы истребителя шестого поколения будут интегрированными с точки зрения функций, фотонный радар дополнительно будет выполнять задачи радиоэлектронной борьбы (РЭБ), передавать данные и служить средством связи.
Из интервью советника первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимира Михеева.
— Как он будет примерно выглядеть?
— Радиофотонный локатор не будет стоять отдельным модулем в носу самолета, это будет распределенная система. Нечто похожее можно наблюдать сегодня на истребителе пятого поколения Т-50 (ПАК ФА), радиолокационная станция которого работает в разных диапазонах и в разных направлениях. По факту это один локатор, но он разнесен по самолету. Получается порядка 3-4 разных РЛС, которые комфортно размещены по всему фюзеляжу и позволяют одновременно обозревать все пространство вокруг самолета.
Комментариев нет:
Отправить комментарий