Активная фаза: Первый век ведущего российского разработчика авиационных радаров

Поделиться Google+ Pinterest LinkedIn Tumblr +

Корпорация «Фазотрон­НИИР» летом 2017 года отметила свое 100­летие. Свою историю она ведет от завода «Авиаприбор», первого в России авиаприборостроительного предприятия, которое вплоть до 1933 года являлось единственным отечественным производителем самолетных тахометров, высотомеров и уклономеров. Завод был расположен недалеко от Александровского (ныне Белорусского) вокзала. Впоследствии предприятие много раз переименовывалось, менялась номенклатура выпускаемых изделий, пока не определилась главная тема, благодаря которой оно завоевало высокий авторитет и получило всемирную известность. Этой темой стала авиационная радиолокация.Сегодня, спустя век, Корпорация «Фазотрон­НИИР» по праву гордится своими успехами. Созданы не просто десятки типов радаров: сложилась передовая научная школа их проектирования, позволяющая вести опережающие исследования в интересах боевой авиации и военно­морского флота.

Не углубляясь более в историю, отметим, что сегодня радиолокационными прицельными комплексами оснащаются несущие службу в трех десятках стран самолеты семейства МиГ-29. В серийном производстве находятся бортовые радиолокационные станции (БРЛС) типа «Жук-МЭ» различных модификаций, которыми комплектуются новые истребители МиГ-29СМТ, МиГ-29К/КУБ, а также модернизированные по заказу Индии самолеты МиГ-29UPG. Корабельные истребители МиГ-29КР/КУБР, заказанные для морской авиации ВМФ России, также комплектуются БРЛС «Жук-МЭ» со щелевой решеткой. Параллельно с серийным производством «Фазотрон» работает над дальнейшим совершенствованием БРЛС этого типа, в том числе в плане программного обеспечения.

Ключевыми технологиями Корпорации «Фазотрон-НИИР» являются:

  • технологическая платформа для создания новых радаров с ААР Ka, X и L-диапазонов;
  • интеграция активной, пассивной радиолокации и радиоэлектронного подавления;
  • возможность разработки и производства БРЛС с активной фазированной антенной решеткой (АФАР), работающей в X и L-диапазонах для оснащения многофункциональной интегрированной
    радиолокационной системы ситуационной осведомленности и обороны корабля, а также ЗАК и ЗРК малой и средней дальности.

Без сомнения, авиационные АФАР являются «визитной карточкой» предприятия. Разработка версии БРЛС «Жук» с активной фазированной антенной решеткой началась на «Фазотроне» в середине прошлого десятилетия. В 2006 г. был изготовлен и прошел часть стендовых испытаний демонстрационный вариант такого радара – FGA-29 с АФАР диаметром 500 мм. В начале 2007 г. он был установлен на борт самолета-демонстратора МиГ-35 (№ 154) и показан на авиасалоне Aero India в Бангалоре. Позднее, в апреле 2010 г., этот радиолокатор в составе самолета МиГ-35Д (№ 967) был задействован на этапе летных испытаний в объявленном ВВС Индии тендере на легкий истребитель (MMRCA). БРЛС «Жук-АЭ» подтвердила высокую надежность, способность обнаруживать цели на заданных дальностях, сопровождать маневрирующие цели и выполнять картографирование земной поверхности.

Характеристики самолета, полученные в том числе в процессе боевых пусков на полигоне, получили высокие оценки. Однако, несмотря на это, индийская сторона настаивала на однодвигательном истребителе, а потому российская машина в шорт-лист не попала.

Для применения на серийных истребителях поколения «4++», к которым относится МиГ-35, «Фазотрон» разработал модификацию БРЛС «Жук-АЭ» с увеличенным до 688 мм диаметром АФАР – изделие FGA-35. Число приемо-передающих модулей (ППМ) в его АФАР возросло почти в полтора раза и составило немногим больше тысячи. Масса станции несколько возросла, но это оправданно, поскольку общие тактико-технические характеристики (ТТХ) радара существенно улучшились. Многофункциональная БРЛС «Жук-АЭ» может выполнять следующие функции в режиме «воздух–воздух»:

  • обнаружение целей с измерением угловых координат, дальности и скорости в свободном пространстве и на фоне подстилающей поверхности;
  • сопровождение до 30 целей с сохранением обзора пространства и атака одновременно шести целей;
  • захват и сопровождение визуально наблюдаемой цели при ведении ближнего маневренного боя.
  • Обнаружение и атака постановщика помех;
  • обнаружение и атака вертолетов, включая режим висения;
  • распознавание класса, типа и размеров целей, включая распознавание групповой цели.

В режиме «воздух–поверхность»:

  • картографирование: реальный луч, доплеровское обужение луча, фокусированная синтезированная апертура антенны. Укрупнение масштаба и замораживание карты;
  • обнаружение неподвижных и подвижных наземных (морских) целей;
  • одновременное сопровождение двух подвижных или неподвижных целей;
  • информационное обеспечение маловысотного полета.

Также «Жук-АЭ» осуществляет измерение дальности до земли, скорости самолета-носителя и реализует функции метеорадара.

ВКС России в процессе продолжающихся испытаний МиГ-35 предстоит принять решение о комплектации новых машин – с АФАР или менее затратным радаром типа«Жук-МЭ». В принципе, за версией с АФАР будущее, и это показывает мировая тенденция развития истребительной авиации.
Практически параллельно с «Жук-АЭ» началось проектирование новой АФАР с более эффективными монолитными приемо-передающими модулями, отличающимися повышенной стойкостью к высоким температурам. Проблема отведения тепла, выделяемого ППМ в процессе работы, является ключевой для авиационных БРЛС с АФАР, поскольку в отличие от сухопутных и морских АФАР их по соображениям весовой отдачи конструкции нельзя встраивать в массивные металлические рамы или окружать трубопроводами с циркулирующей охлаждающей жидкостью. Специалисты Корпорации «Фазотрон-НИИР» отдали предпочтение специальной керамике разработки НИИ полупроводниковых приборов (г. Томск), которая способна противостоять интенсивному нагреву без потери прочности и, что самое главное, при этом не утрачивает своих функциональных качеств. Экспериментальный образец новой АФАР находится на стендовых испытаниях.

БРЛС «Жук-АМЭ», в которую она входит, отличает высокая устойчивость к средствам РЭБ, устойчивое сопровождение маневрирующих воздушных целей, в том числе при пересечении их траекторий, и распознавание класса, типа и размеров целей, включая распознавание групповой цели и определение ее численности.

В режиме «воздух – поверхность» она может формировать в реальном масштабе времени радиолокационную карту подстилающей поверхности в режимах действительного луча (НР); доплеровского обужения луча (СР); фокусированной синтезированной апертуры антенны (ВР и СВР) и укрупнение масштаба и замораживание карты. Также в ее функции входит обнаружение и определение координат наземных (надводных) целей (в т.ч. и неподвижных), селекция наземных (надводных) движущихся целей (СНДЦ), автоматическое сопровождение и измерение координат одновременно до четырех наземных или надводных целей и, естественно, режим «метео» и информационное обеспечение маловысотного полета.

Кроме этого, «Жук-АМЭ» может осуществлять бистатический режим работы по наземным/надводным и воздушным целям, вести радиотехническую разведку и радиоэлектронное противодействие при ведении боевых действий, а также вести межсамолетную навигацию и обмен информацией при ведении боевых действий в составе группы. Последний фактор особенно интересен, поскольку в этом случае самолет ведущего группы превращается в некий «мини-АВАКС». До сих пор в отечественных ВКС такими возможностями обладает только истребитель-перехватчик МиГ-31.

Следующий этап в развитии АФАР Корпорация «Фазотрон-НИИР» видит в НИР по созданию активной фазированной антенной решетки на основе многослойных полимерных ламинированных подложек. Основная проблема, которую предстоит решить, связана опять-таки с теплоотводом от работающих ППМ. Высокий научный потенциал специалистов Корпорации дает основания надеяться на успех.

Все большее место в производственной программе «Фазотрона» занимают работы по радиолокационным комплексам (РЛК) для вертолетов. В середине 1990-х был создан двухдиапазонный когерентно-импульсный вертолетный РЛК «Арбалет», работающий в Ка и L-диапазонах волн и использующий перестройку частоты. Он строился с использованием унифицированных аппаратных и программных модулей на основе открытой архитектуры и, в принципе, имел неплохие шансы «прописаться» на борту вертолета Ка-50. Но в силу разных причин этого не произошло.

Через 15 лет Корпорация создала и запустила в серийное производство более современный радиолокационный комплекс типа FH01 («Арбалет-52») для армейских боевых вертолетов Ка-52. Эти станции уже заняли прочное место в составе комплекса бортового оборудования вертолетов, и теперь все внимание разработчиков сосредоточено на оценке эксплуатации созданных ими радаров.

Впоследствии была создана версия РЛК FH02, у которой в дополнение к миллиметровому каналу появился еще и сантиметровый диапазон. Это может значительно повысить возможности БРЛС при работе по надводным и наземным целям. Вопрос о том, будут ли внедряться технологии АФАР в вертолетные РЛС, остается пока открытым. Однако необходимо отметить, что в портфеле «Фазотрона» есть ряд предложений по вертолетным радарам с АФАР приемлемой стоимости.

Второй крупной работой по вертолетной тематике на «Фазотроне» является создание бортовой РЛС типа FHA («Копье-А») для модернизированного противолодочного вертолета семейства Ка-27. Всепогодная когерентная многорежимная РЛС «Копье-А» обеспечивает обзор и контроль морской и земной поверхностей при выполнении боевых задач и проведении поисково-спасательных работ. Радиус обзора круговой зоны составляет 250 км. Она может обнаруживать как надводные или наземные объекты, так и воздушные. В ее функции входит еще и картографирование земной поверхности с высоким разрешением, а также получение детального изображения местности в заданном угловом секторе.

«Копье-А» способно идентифицировать и сопровождать до 10 объектов с точным измерением их координат в зоне обзора и выдавать целеуказание управляемому оружию.

Модернизированный Ка-27М получит новую радиолокационную командную тактическую систему, в которую помимо БРЛС типа FHA войдет целый набор современных датчиков и подсистем: и радиогидроакустическая подсистема, и магнитометр, и радиотехническая аппаратура, и др. «Фазотрон» в этом проекте выступает не только разработчиком нового радара, но и интегратором всей радиолокационной командной тактической системы, поставляя для нее также цифровой вычислитель и индикатор штурмана.

Прошедшие модернизацию с установкой новой радиолокационной командной тактической системы вертолеты Ка-27М смогут оставаться в строю отечественного ВМФ по крайней мере до конца этого десятилетия.

ПАО «Иркут» рассматривает варианты дальнейшего развития своего новейшего учебно-боевого самолета (УБС) Як-130, в частности, в качестве легкой ударной машины, которая, по мнению маркетологов, имеет высокий экспортный потенциал. Наращивание возможностей Як-130 и повышение его боевой эффективности предполагается обеспечить за счет оснащения самолета оптико-электронной прицельной системой и БРЛС. Корпорация «Фазотрон-НИИР» предлагает для новых модификаций Як-130 малогабаритную БРЛС со щелевой антенной решеткой типа FK130. Она создается на основе опыта разработки и производства БРЛС «Копье». Основная задача при создании БРЛС типа FK130, адаптированной для самолетов семейства Як-130, состоит в обеспечении массы не более 80 кг и габаритов при сохранении высокого уровня ТТХ в режимах «воздух–воздух» и «воздух–поверхность».

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) занимают все более заметное место в армиях многих стран мира, и для их оснащения «Фазотрон» располагает необходимой технологией. Наиболее привлекательными для установки БРЛС, по мнению генерального конструктора Корпорации Ю.Н. Гуськова, являются несколько типов беспилотных аппаратов.

Во-первых, разведывательные БПЛА с большим радиусом действия массой 6–7 т. Проект такой РЛС разработан на «Фазотроне». Ее масса составляет 200 кг.

Во-вторых, разведывательно-ударные БПЛА среднего радиуса действия массой 5–6 т. РЛС на них, как правило, выполняет две задачи: разведывательную, с разрешением формируемой радиолокационной карты до 0,3 м (управление БПЛА осуществляется с командного пункта на земле), и ударную – с учетом искусственного интеллекта на борту и имеющегося бортовое оружие, предназначенное для решения поставленной перед вылетом боевой задачи (проект такой РЛС с АФАР на основе ППМ, созданного по 3D-технологии, находится сейчас в разработке).

В-третьих, это разведывательные БПЛА с малым радиусом действия массой 500–600 кг. Стоимость создаваемой на «Фазотроне» РЛС для таких аппаратов составляет ориентировочно около 10% от стоимости БПЛА, а ее массу можно оценить в 30–40 кг.

И, наконец, разведывательные БПЛА ближнего радиуса действия массой 15–20 кг. Для них наряду с оптическими средствами получения информации (телевизионный и инфракрасный каналы) может быть востребована и миниатюрная РЛС массой от 3 до 15 кг. Она может быть создана на «Фазотроне», и в Корпорации под руководством профессора А.И. Канащенкова сформировано новое научное направление – цифровые малогабаритные РЛС для БПЛА и вертолетов. На установку на БПЛА (и не только на них) ориентирован проект бортового радиолокационного комплекса «Жук-АУЭ» с АФАР. В его состав входят радар переднего обзора FGA51.1 с АФАР X-диапазона, изготавливаемой по технологии LTCC, станция бокового обзора FGA51.2 с АФАР X-диапазона и БРЛС бокового обзора FGA51.3 с АФАР P-диапазона. Комплекс может иметь внутрифюзеляжное (встроенное) или контейнерное (подвесное) исполнение. Он предназначен для информационного обеспечения применения авиационных средств поражения, ведения радиолокационной разведки и радиоэлектронного подавления средств связи противника.

Для сухопутных мобильных объектов на «Фазотроне» разработана РЛС FA02, обеспечивающая обнаружение так называемых «самоприцеливающихся боевых элементов» (СПБЭ). Их обнаружение в воздухе является чрезвычайно актуальной задачей, что связано с высокой боевой эффективностью СПБЭ и активным внедрением средств их применения в подразделения сухопутных войск современных армий зарубежных государств.

РЛС типа FA02 устанавливается непосредственно на образце боевой техники и состоит из двух частей: антенного модуля, закрытого радиопрозрачной крышкой, и приборного блока внутри носителя. Антенный модуль выполнен в виде фазированной антенной решетки.

Зона обзора локатора стабилизирована относительно вертикали и не зависит от наклона самого носителя. Благодаря используемому диапазону рабочих частот характеристики РЛС не меняются в зависимости от воды, влаги и грязи, попадающих на поверхность антенного модуля.

Очень близко к РЛС FA02 примыкает РЛС обнаружения средств воздушного нападения (ОСВН) «Арбалет-Д», предназначенная для обнаружения и сопровождения на траектории полета опасных воздушных объектов (в том числе малоразмерных и высокоскоростных), приближающихся к защищаемому объекту, с выдачей информации, предупреждающей об опасном сближении. «Арбалет–Д» разработана в трех вариантах: FА01 для установки на летательные аппараты, FА02 для наземных объектов (боевые машины и стационарные комплексы) и FА03 – для надводных кораблей малого и среднего классов.

Говоря о перспективах развития БРЛС авиационного базирования, генеральный конструктор
Ю.Н. Гуськов считает, что для истребителя следующего, 6-го поколения будет создана обшивка планера, в которую будет интегрировано огромное количество микродатчиков, в результате чего она превратится, образно говоря, в один сплошной датчик, и у такого самолета не будет БРЛС в современном понимании этого термина. Обшивка фактически будет являться локатором, который предоставит полную информацию об окружающей обстановке. Более того, в ее функционал можно включить решение задач РЭБ, РЭП, обороны от воздействия оружия противника.

Любовь Клинцевич

 

«БРЛС с АФАР имеет ряд новых функций, существенно увеличивающих боевые возможности. Известно, что в производстве они имеют более высокую, чем классические радары, стоимость. Однако это с лихвой компенсируется в процессе эксплуатации за счет минимизации затрат в процессе жизненного цикла благодаря их высокой надежности. БРЛС с АФАР не имеет раздельно передатчика и приемника, надежность которых в 4­5 раз меньше, чем у БРЛС с АФАР. А следовательно, при эксплуатации БРЛС с АФАР не потребуются дорогостоящие запасные части и комплектующие. Я думаю, что недалеко то время, когда такая обшивка сможет нести в себе функцию энергетического оружия, используемого и для обороны, и для нападения. Такая обшивка позволит получать необходимую информацию о боевой обстановке, особенностях рельефа местности, сможет с высокой надежностью распознавать цели, принимать решения на их уничтожение и управлять оружием, которое, как предполагается, будет создано на основе технологий направленной энергии. По большому счету, такие решения уже переходят из области фантастики в область реальных дел. Я надеюсь, что в скором времени мы будем свидетелями конкретных результатов в этом направлении, поскольку мы имеем некоторые наработки, прокладывающие путь от фантастики к действительности!»Ю.Н. Гуськов

comments powered by HyperComments
Поделиться.