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.
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
