фото: commentarii.ru
Боевые самолеты последнего поколения оснащаются самой современной технологией обнаружения противника – активной фазированной антенной решеткой, или сокращенно АФАР. Первая в России бортовая радиолокационная станция с АФАР была создана на предприятии КРЭТ, входящем в Госкорпорацию Ростех. Сегодня активная фазированная антенная решетка входит и в состав «Белки» – радиолокационной системы новейшего российского истребителя Су-57.
Как устроен и работает этот всевидящий «глаз» истребителя – расскажем простыми словами.
Фазированная антенная решетка: от пассивной к активной
Пассивная фазированная антенная решетка (ФАР) считается первым этапом на пути к АФАР. Кстати, впервые в мировой авиации пассивная ФАР была установлена на отечественном МиГ-31, в составе радиолокационной станции «Заслон».
Чтобы понять, как устроена и работает любая фазированная антенная решетка, нужно вспомнить принцип действия обычного радара. Описать его можно достаточно просто: радар вначале импульсами «зондирует» пространство, а потом «ожидает» отражений. Принятый отраженный импульс сообщает информацию о цели.
Для излучения и принятия сигналов радару, конечно, нужна антенна. Для того чтобы расположить ее на борту самолета, придумали эргономичную плоскую антенну, за которой разместили приемник и передатчик.
Такой радиолокатор позволяет увидеть разные цели, только если антенну активно двигать. Образно этот процесс можно сравнить с фонариком: луч фонарика не может осветить какой-то крупный объект целиком, нужно «просканировать» его лучом. Антенна радара, в отличие от фонарика, тяжелая и двигается медленно. В этой ситуации пилот сможет удержать в «поле зрения» одну цель: одновременная атака нескольких целей становится проблематичной.
Эти сложности позволила решить современная электроника, идея разделения антенны на части и управления фазами сигналов.
Итак, плоская антенна разделяется на ячейки, образующие как бы решетку. В каждой ячейке – фазовращатель, который изменяет фазу электромагнитной волны на заданный угол. Затем сигналы из ячеек поступают на приемник. Это и есть основной принцип устройства и работы фазированной антенной решетки (ФАР).
Таким образом, антенная решетка с множеством фазовращателей, но с одним приемником и одним передатчиком называется пассивной ФАР.
АФАР: зоркий «глаз» боевого самолета
Активная фазированная антенная решетка (АФАР) является следующим этапом в развитии бортовых радиолокационных систем.
В чем же главное отличие от пассивной ФАР? Каждая ячейка АФАР содержит свой собственный приемопередатчик. Их количество может превысить одну тысячу. То есть в АФАР каждый модуль решетки содержит фазовращатель, передатчик и приемник, обходясь без одного большого передатчика, как в радарах с пассивной ФАР.
Принцип работы АФАР образно описал Юрий Белый, гендиректор НИИП им. Тихомирова, одного из ведущих разработчиков АФАР в России: «Если говорить об АФАР совсем просто, то надо понимать, что традиционный локатор – это отдельные антенна, приемник, передатчик, а в АФАР приемник с передатчиком и антенна «рассыпаются» на мелкие части, на модули. И множество этих модулей составляют АФАР. То есть каждая маленькая ячеечка, а их тысячи, содержит в себе и передатчик, и приемник. Раньше, если, например, вышел из строя передатчик, самолет становился «слепым». А тут поражены одна-две ячейки, даже десяток, а остальные тысячи продолжают работать».
Итак, тысячи модулей АФАР повышают надежность и эффективность антенны, а также появляется возможность работать на нескольких частотах сразу. Радиолокационные системы с АФАР способны одновременно решать несколько задач: поиск и обнаружение целей, параллельно с обзором пространства отстраиваться от помех, ставить помехи противнику и осуществлять картографию.
Кстати, первую в России бортовую радиолокационную станцию с АФАР создали в корпорации «Фазотрон-НИИР», входящей в состав КРЭТ.
«Умная обшивка» для истребителя Су-57
Антенны радиолокационной станции Н036 «Белка» для новейшего российского истребителя Су-57 также выполнены по технологии АФАР. Отметим, что наличие АФАР является одним из условных признаков истребителей пятого поколения.
По некоторым данным, в Н036 «Белка» используются множество технологий, отработанных на Н035 «Ирбис» — радиолокационной станции с фазированной антенной решеткой разработки НИИП и Государственного Рязанского приборного завода (ГРПЗ), входящего в КРЭТ.
В прошлом году российские истребители пятого поколения Су-57 получили так называемую «умную обшивку». Антенны станции Н036 «Белка» размещаются не только в носу машины, но и распределены по поверхности самолета, всего шесть, но точная конфигурация пока не разглашается. Неизвестна пока и большая часть характеристик радиолокационной системы Су-57. Но разработчики уже заявили, что в ходе летных испытаний станция Н036 «Белка» подтвердила заявленные параметры.
По оценке экспертов, такая «умная прошивка» обеспечит пилотам российского истребителя пятого поколения новые возможности, в частности круговой обзор на сотни километров. Использование антенн, работающих в разных диапазонах, также признано эффективным ответом американским стелс-технологиям.
