0
3576
Газета Войны и конфликты Интернет-версия

24.08.2001

Самолет будет видеть своей обшивкой

Тэги: Белый, приборостроение, авиация, радиолокация

Времена "собачьих свалок", как называют за рубежом ближние воздушные бои, проходит. Все чаще победа достигается за счет использования ракет средней дальности, что выявилось, в частности, в небе Ирака и Югославии. Для успешного применения ракетного оружия за пределами видимости необходимо наличие ряда условий, важнейшим среди которых является дальнее обнаружение и распознавание воздушного противника. Основным средством, которое сегодня и в обозримом будущем решает эту задачу, является бортовой радиолокационный комплекс самолета. Его главная составляющая - РЛС - самый сложный и дорогой прибор истребителя, - составляя примерно 1% от массы самолета, он дает 10-20-процентный вклад в его стоимость, причем эта доля от поколения к поколению возрастает. Все локаторы современных истребителей можно разделить на две большие группы. Первая, время которой уходит, - это системы с механическим сканированием (обзором) пространства. Вторая, ориентированная на перспективу, - РЛС с электронным сканированием. В свою очередь, радары с механическим сканированием представлены двумя подклассами. Первыми появились РЛС с параболическими антеннами, в которых луч локатора формируется и направляется в нужную точку с помощью всем хорошо знакомой "тарелки". Одна из разновидностей таких систем - двухзеркальная антенна Кассегрена, которая используется в РЛС истребителей Су-27 и МиГ-29. Такие станции просты и дешевы, но обладают целым рядом недостатков, важнейшим из которых является низкая дальность действия по целям в задней полусфере (вдогон). Эту проблему мировая конструкторская мысль разрешила в 70-е годы, разработав щелевые антенные решетки (ЩАР). При прочих равных характеристиках они позволяют обеспечить примерно на 5% большую дальность, чем параболические, однако дороже в полтора раза. Рост стоимости связан с использованием достаточно сложных технологий создания волноводов, по которым высокочастотное излучение подводится к щелям в плоской антенне. Один раз и навсегда выполненный подбор длины волноводов формирует луч РЛС (диаграмму направленности), а поворот всей решетки с помощью электрического или гидравлического привода позволяет ориентировать этот луч в пространстве. Первая РЛС со щелевой антенной AN/AWG-9 была установлена на истребителе ВМС США F-14A (1974 г.). В 70-х годах на ее базе были созданы локаторы для американских истребителей четвертого поколения и, в частности, первый полностью цифровой радар AN/APG-63 для F-15. В России щелевым антеннам не повезло - в 80-е годы с их внедрением опоздали, в 90-е, по понятным причинам, перевооружить истребители также не удалось. Ныне установка РЛС с ЩАР имеет смысл при модернизации относительно дешевых самолетов, по большей части экспортных (МиГ-21-93, МиГ-29). В России наибольших успехов в разработке таких станций достигла корпорация "Фазотрон-НИИР" (см. "НВО" ## 24, 27 за 2001 г.). Однако системы с механическим сканированием неэффективны в дальнем воздушном бою с группой современных истребителей противника. Неустранимый порок таких локаторов - невозможность совмещения двух режимов: наведения ракет на цель и обзора. Для радаров с механическим сканированием был даже изобретен термин: "сопровождение на проходе". Это значит, что, последовательно просматривая пространство, РЛС фиксирует текущее положение нескольких ранее обнаруженных целей. При борьбе с неманеврирующими, низкоскоростными объектами (например - с крылатыми ракетами), этот метод оправдывает себя. Но когда истребителю противостоит истребитель, условия в небе совсем другие. Оба противника интенсивно маневрируют, стремясь сорвать атаку врага. Угловая скорость разворота у самолетов четвертого поколения достигает 30 градусов в секунду, то есть он почти мгновенно, пустив свои ракеты, радикально меняет курс. Чтобы его поразить, координаты и вектор скорости надо фиксировать 5-10 раз в секунду. Между тем антенна с механическим сканированием при сопровождении на проходе вновь определит положение противника не ранее, чем через секунду. Поэтому в реальном воздушном бою, обнаружив истребитель врага, пилот вынужден переводить такую РЛС в режим непрерывной пеленгации (то есть постоянного точного определения координат). Но при этом полностью теряется способность обзора пространства, что в схватке с группой самолетов приведет к заведомому проигрышу. Решение проблемы было найдено в электронном сканировании. Для этой цели и были созданы фазированные антенные решетки (ФАР). Перемещение луча в этом случае достигается, как правило, без механического поворота антенны, что как минимум в 1000 раз быстрее. К чести отечественных ученых и конструкторов, они раньше других поняли перспективы ФАР. В 70-х годах в СССР была начата разработка системы управления вооружением "Заслон" для перехватчика МиГ-31. А в начале 80-х первая в мире РЛС с электронным сканированием была принята на вооружение. В результате МиГ-31 и сегодня остается непревзойденным истребителем-перехватчиком. Отечественные ФАР относятся к подклассу пассивных. Источник излучения в них один, как и в системах с механическим сканированием. Форму луча и его направление определяет совокупность небольших радиоэлектронных устройств, называемых фазовращателями. РЛС с пассивными ФАР относительно недороги - их цена примерно в 1,5-2 раза больше, чем у локаторов с параболическими антеннами (иными словами, стоимость радаров при переходе к пассивным ФАР растет медленнее, чем общая цена самолета). А вот стоимость другой разновидности ФАР - активной - посчитать в настоящее время очень трудно. Ныне такие локаторы существуют лишь за рубежом, и только в единичных экземплярах. Активная ФАР объединяет 2-2,5 тыс. модулей, каждый из которых представляет собой и передатчик, и приемник. Ныне стоимость одного модуля, создаваемого, например, для F-22A и JSF, составляет примерно 10 тыс. долл. Соответственно вся РЛС получается дороже самолета. Американцы ставят задачу довести цену модуля до 400 долл. Но и в этом случае стоимость радара с активной ФАР окажется на порядок больше, чем у нынешних локаторов. Из досье "НВО" Юрий Иванович Белый родился в 1951 г. в Винницкой обл., на Украине. В 1974 г. закончил МВТУ имени Баумана по специальности радиоинженер. С 1974 по 1998 г. служил в ВВС, полковник запаса. С марта 1998 г. - директор НИИ приборостроения (НИИП) имени В.В. Тихомирова, занимающегося созданием радиолокационной техники для боевых самолетов и зенитных ракетных комплексов.

-ЮРИЙ ИВАНОВИЧ, ваш институт впервые представил на выставке в Ле Бурже ФАР "Перо". На какие самолеты планируется ее устанавливать?

- В первую очередь на Су-30КН. Сейчас антенна стыкуется с бортовым оборудованием истребителя на стенде Иркутского авиационного производственного объединения. Аналогичные работы наш институт ведет с ВВС в рамках программы модернизации строевых самолетов. К новой антенне проявляют интерес и те государства, у которых на вооружении много Су-27 и Су-30. Переговоры с ними уже идут.

- Можно ли сопоставить характеристики РЛС истребителя Су-27 со старой антенной и с "Пером"?

- Большинство характеристик не изменилось. Однако локатор приобрел совершенно новое качество: реальный многоцелевой режим сопровождения и обстрела и, что более важно, способность продолжать обзор пространства при наведении своих ракет на самолет противника.

- Высказывается мнение, что модернизация и поддержание РЛС Н001 в работоспособном состоянии - это слишком дорогое удовольствие из-за устаревших комплектующих. Согласны ли вы с этим?

- Когда принимается решение: ставить новый локатор или проводить модернизацию старого, нужно тщательно взвешивать все "за" и "против". Проблемы элементной базы - отнюдь не главный фактор, тем более что в новых локаторах до 70% комплектующих - те же самые конденсаторы микросхемы и прочие электрорадиоэлементы.

Более важен другой вопрос. Массовая замена локаторов потребует обновления во всех частях всех стендов, запасных частей. Надо организовать серийное производство новых станций, радикально перестроить технологию обслуживания. При реально существующем уровне финансирования замену БРЛС удастся завершить как раз к окончанию жизненного цикла Су-27 и МиГ-29. Возить новый локатор будет не на чем.

- А как быть с надежностью старых радаров?

- Низкая надежность - это как раз проблема новой техники. На первом этапе внедрения РЛС Н001 их наработка на отказ составляла 4-5 часов. До приемлемых 200 часов этот показатель возрос после довольно длительного этапа эксплуатации. При освоении в строевых частях новых РЛС неизбежно придется пройти через существенное понижение боеготовности парка.

- Какова стоимость модернизации Су-27 и Су-30 по вашему варианту?

- Доработка по полной программе с установкой ФАР, введением новых режимов работы по наземным и воздушным целям оценивается примерно в 35% от стоимости новой РЛС.

- Выявились ли новые тенденции в радиолокаторах на выставке в Ле Бурже?

- В этой области на выставке показано немного. Американцы уже второй год рекламируют радар с активной фазированной антенной решеткой (ФАР) для JSF. Для нас очевидно, что они вкладывают в разработку очень много денег и испытывают массу технических проблем. Аналогичную РЛС пытается построить европейский консорциум - Англия, Франция, Германия и подключившаяся к ним Швеция. Однако до сих пор ни военные, ни промышленники внятно не объяснили - какие преимущества дает активная ФАР. Когда сравниваешь рекламные возможности со стоимостью работ, начинаешь задумываться: а стоит ли овчинка выделки?

- Тем не менее ФАР даст существенный прирост боевых возможностей истребителей. Что может ответить Россия?

- Конкурировать в области активных ФАР наша страна пока не может - финансовые возможности не позволяют. Необходимо либо искать стратегического партнера, либо идти по пути развития пассивных ФАР. В этой области у нас огромный опыт и уникальный задел. Он позволяет обеспечить паритет при затратах на порядок меньше, чем на Западе.

- А когда активные станции станут массовыми?

- За рубежом к 2005 г. появятся первые образцы, к 2007-2010 гг. начнется серийное производство. А вот отечественные РЛС с пассивными ФАР уже находятся в серийном производстве.

- Несколько лет назад в военно-технической прессе появились рассуждения о том, что ФАР позволят создавать конформные (встроенные в конструкцию самолета) антенны. Появился даже термин - "умная" обшивка. Когда она появится?

- Конформные антенны пассивного типа мы предлагаем уже давно и готовы их делать. С их помощью уже сегодня можно обеспечить круговой обзор пространства вокруг самолета. Необходим только заказ. Если он будет - через 2-3 года НИИП сможет это реализовать. Проблема в том, что конформные антенны нужно встраивать в конструкцию самолета на этапе проектирования. Установить их на старые истребители почти невозможно.

Для активных ФАР проблема создания "умных" обшивок еще сложнее. К пассивным антеннам нужно подводить лишь высокочастотный сигнал, к активным - еще и питание и охлаждение. Недаром на JSF планируется установить лишь лобовую антенну и только после ее освоения внедрить (видимо, уже на F-22A) еще две боковых для расширения обзора.

- А как планируете решать проблему расширения сектора обзора вы, ведь известно, что ФАР по этому параметру уступает параболическим и щелевым антеннам?

- Мы ставим пассивные решетки на электрогидропривод, обеспечивая тем самым доворот по азимуту и увеличение зоны обзора. Кстати, для активных ФАР такой путь в принципе невозможен из-за тех же проблем, что возникают при создании конформных антенн. Мы прошли этот путь еще при создании МФИ и именно поэтому спроектировали для Су-30МКИ локатор Н011М, пассивная ФАР которой доворачивается по азимуту.

- Академик Евгений Федосов в интервью "НВО" (# 46 за 2000 г.) предложил решать проблему высокой стоимости активных ФАР за счет унификации частотных диапазонов в различных видах ВС, которая позволяет унифицировать, а значит снизить цену приемо-передающих модулей. Как вы относитесь к такому подходу?

- Здесь есть плюсы и минусы. Работа в одном диапазоне порождает проблему электромагнитной совместимости. Кроме того, если речь идет об узком диапазоне, резко понижается помехозащищенность.

Унификацию следует внедрять на уровне технологий. Кстати, в июне наш институт выиграл конкурс на проведение исследований в области создания межвидовых активных решеток.

- Вы упомянули РЛС Н011М, которая создается для Су-30МКИ. Первые серийные самолеты этого типа в течение года должны быть поставлены Индии. Как идет отработка РЛС?

- Ситуация вселяет оптимизм. В свое время в первом же полете был осуществлен захват цели и взятие ее на сопровождение. Через некоторое время удалось реализовать режим "воздух-поверхность". Все основные характеристики РЛС уже подтверждены, хотя многое нужно доводить "до ума".

Такой прогресс опирается на большой научно-технический задел. Мы начали проектировать РЛС Н011 ы еще в 80-е в рамках программы Су-27М. К сожалению, тогда считалось, что массовому самолету эффективный и относительно дорогой радар с ФАР не нужен. Наш институт вел работу по РЛС с ФАР полуподпольно. Мы успели построить и испытать локатор сначала со щелевой антенной, а затем и с ФАР предыдущего поколения.

Ныне, создавая базовый локатор в рамках программы Су-30МКИ, мы отрабатываем качественно новую технику для ВВС России. Одновременно создается новый малогабаритный локатор "Оса" для легких самолетов.

- В связи с тенденцией уменьшения заметности самолетов возможен ли в будущем отказ от РЛС как основного средства обнаружения воздушных целей и переход к оптоэлектронным системам?

- Для работы по воздушным целям альтернативу РЛС создать трудно - ведь заметность самолетов в инфракрасном диапазоне также снижается. Проблематично использование и телевизионных средств - атмосферные образования на большой дальности не позволяют это сделать.

- Тем не менее в Ле Бурже французы рекламировали оптоэлектронную станцию "Дамоклос", которая к 2005-2006 гг. сможет обнаруживать цель на расстоянии 150 км и с 40 км ее распознавать.

- Может быть, и сможет, но только в идеальных условиях, на фоне чистого неба, в заднюю полусферу, где больше инфракрасное излучение.

По нашему мнению, более продуктивно принципиально новое направление - пассивная радиолокация. Надо улавливать излучение всей электронной начинки вражеского самолета: локатора, систем навигации, связи, госопознования. Комплексная обработка этой информации позволит обнаруживать и распознавать цели, а математические методы, отработанные нами еще на МиГ-31, позволят с высокой точностью определять ее координаты.

Есть еще одно направление, которое мы сегодня развиваем. Это - бистатическая локация, импульс развития которой дало появление систем спутниковой навигации. Существует один передатчик и несколько приемников, которые принимают излучение. Математические методы позволяют определять координаты цели, при этом самолеты, работающие на прием остаются незаметными. Мы, кстати, уже реализовали такую технологию и получили первые положительные результаты на испытаниях.

Ле Бурже-Москва


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Поэты и конспираторы

Поэты и конспираторы

Андрей Мирошкин

Какие тайны скрывают мемуары Ирины Одоевцевой

0
158
США планируют войну с Россией на 2028 год (+ВИДЕО)

США планируют войну с Россией на 2028 год (+ВИДЕО)

Александр Шарковский

В течение ближайшего десятилетия Пентагон намеревается достичь технологического превосходства

0
7410
"Кинжальная" 21-я авиадивизия ВКС РФ может накрыть половину Китая [+ВИДЕО]

"Кинжальная" 21-я авиадивизия ВКС РФ может накрыть половину Китая [+ВИДЕО]

Александр Шарковский

0
19199
Что тянет к земле российский дрон-рейсинг

Что тянет к земле российский дрон-рейсинг

Николай Ряшин

Беспилотники оказались в сфере ответственности сразу нескольких министерств и агентств, но отрасль тормозят пробелы в законах и отсутствие единой стратегии развития

0
2075

Другие новости

Загрузка...
24smi.org