Astăzi, aviația este de neconceput fără radar. Stația de radare de la bord (BRLS) este unul dintre cele mai importante elemente ale echipamentului electronic al unei aeronave moderne. Potrivit experților, în viitorul apropiat, radarul va rămâne principalul mijloc de detectare, urmărire a țintelor și direcționarea acestora către arme ghidate.
Vom încerca să răspundem la cele mai frecvente întrebări legate de funcționarea radarului la bord și să vă spunem cum au fost create primele radare și ce ar putea surprinde stațiile de radare.
1. Când au apărut la bord primele radare?
Ideea utilizării radarului în avioane a venit la câțiva ani după ce a apărut primul radar de la sol. În țara noastră, stația de radare de la sol "Redut" a devenit prototipul primei stații de radare.
Una dintre principalele probleme a fost amplasarea echipamentului pe un avion - un set de stație cu surse de alimentare și cabluri cântărind aproximativ 500 kg. A fost nerealistă instalarea unor astfel de echipamente pe un singur luptător din acea perioadă, deci a fost decis să se plaseze stația pe un Pe-2 cu două locuri.
Prima centrală de radar internă de la bord numită "Gneiss-2" a fost adoptată în 1942. Peste doi ani, au fost produse mai mult de 230 stații Gneiss-2. Și în triumfatul anului 1945, "Phasotron-NIIR" a început producția în serie a stației de radare a aeronavelor Gneiss-5s. Gama de detectare a țintă a ajuns la 7 km.
În străinătate, primul radar aerian de la AI Mark I - cel britanic - a fost desfășurat puțin mai devreme, în 1939. Din cauza greutății sale grele, a fost instalat pe interceptorii grei de luptă Bristol Beaufighter. În 1940, a fost introdus un nou model - "AI Mark IV". Acesta a oferit detectarea țintelor la o distanță de până la 5,5 km.
2. De ce constă radarul din aer?
radar Structural este format din mai multe unități de conectare dispuse în nas aeronavei: un sistem de antenă transmițător, un receptor, un procesor de date, procesorul de semnal programabil și un control de la distanță și afișare.
Astăzi, practic toate sistem de antene radar de bord este o antenă fantă plană de antena Cassegrain, un pasiv sau o antenă rețele fazate activă.
radar moderne care funcționează într-o gamă de frecvențe diferite și poate detecta ținte aeriene cu RCS (radar secțiune transversală) a unui metru pătrat la o distanță de sute de kilometri, și, de asemenea, oferă sprijin pentru a trece în scopuri zeci.
De asemenea, în scopuri de detectare astăzi radar oferă radiocorrection, sarcina de zbor și emiterea care vizează utilizarea gestionate de arme aeropurtate efectuate de cartografiere suprafața pământului cu o rezoluție de până la un metru, precum și rezolvarea problemelor auxiliare: următoarele teren, măsurarea propriei viteza, altitudinea, unghiul de derivă, și alte .
3. Cum funcționează radarul de la bord?
Astăzi, avioanele de luptă moderne folosesc radare puls-Doppler. Însuși titlul descrie funcționarea unei astfel de stații radar.
Stația de radare nu funcționează continuu, ci cu impulsuri periodice - impulsuri. În localizatorii de astăzi, trimiterea impulsurilor durează doar câteva milioane de secunde, iar pauzele între impulsuri sunt câteva sute sau o mie de secundă.
După ce a întâmpinat un obstacol în calea răspândirii sale, undele radio sunt împrăștiate în toate direcțiile și se reflectă din ea înapoi la stația de radare. În același timp, transmițătorul radar se oprește automat și radioul începe să funcționeze.
Una dintre principalele probleme ale radarului pulsator este eliminarea unui semnal reflectat de obiecte fixe. De exemplu, pentru radarul din aer, problema este că reflecția de pe suprafața pământului ascunde toate obiectele situate sub aeronavă. Aceste tulburări sunt eliminate prin efectul Doppler, conform căruia frecvența undelor reflectate de obiectul apropiat crește, iar din obiectul lăsat - scade.
4. Ce înseamnă benzile X, K, Ka și Ku în caracteristicile radarului?
Astăzi, gama de lungimi de undă în care funcționează stațiile de radare de la bord este extrem de largă. În caracteristicile gama de stații radar este indicată cu litere latine, de exemplu, X, K, Ka sau Ku.
De exemplu, radarul "Irbis", cu o antenă pasivă de tip array, montat pe un luptător Su-35, operează în banda X. În același timp, gama de detectare a țintelor aerului Irbis atinge 400 km.
Banda X este folosită pe scară largă în radar. Se extinde de la 8 la 12 GHz din spectrul electromagnetic, adică este lungimile de undă de la 3,75 până la 2,5 cm. De ce se numește în acest fel? Există o versiune care, în timpul celui de-al doilea război mondial, a fost clasificată și, prin urmare, a primit numele benzii X.
Toate titlurile variază de la K litere latine în titlu sunt de origine mai puțin misterioasă - din cuvântul german Kurz ( «scurt»). Acest interval corespunde la lungimi de undă de 1,67 la 1.13 cm. În combinație cu cuvinte în limba engleză de mai sus și în conformitate cu, a primit numele lui Ka benzi și Ku, respectiv, sunt „peste“ și „sub» K-banda.
Radarele cu bandă Ka sunt capabile să funcționeze la distanțe scurte și să realizeze măsurători de rezoluție ultra-înalte. Astfel de radare sunt adesea folosite pentru a controla traficul aerian în aeroporturi, unde distanța față de aeronavă este determinată folosind impulsuri foarte scurte - cu o lungime de câțiva nanosecunde.
Adesea, banda Ka este utilizată în radarele cu elicopter.
Astfel, fiecare bandă are avantajele sale și, în funcție de condițiile de plasare și sarcini, BRLS operează în diferite benzi de frecvență. De exemplu, obținerea unei rezoluții înalte în sectorul frontal al vizualizării implementează banda Ka, iar creșterea intervalului de radare face posibila banda X.
5. Ce este matricea în fază?
Evident, pentru a primi și emite semnale, orice radar are nevoie de o antenă. Pentru al fixa în avion, a venit cu sisteme antene plate speciale, iar receptorul și emițătorul se află în spatele antenei. Pentru a vedea diferite obiective radar, antena trebuie mutată. Deoarece antena radar este suficient de masivă, se mișcă încet. În acest caz, devine problematică atacul simultan al mai multor ținte, deoarece radarul cu o antenă convențională păstrează în "câmpul de vizibilitate" un singur scop.
Electronica modernă a permis să refuze o astfel de scanare mecanică în radar. Acesta este aranjat după cum urmează: o antenă plat (dreptunghiulară sau rotundă) este împărțită în celule. În fiecare astfel de celulă există un dispozitiv special - schimbătorul de faze, care poate schimba faza undei electromagnetice, care intră în celulă, într-un unghi dat. Semnalele prelucrate din celule ajung la receptor. Acesta este modul în care puteți descrie funcționarea unei antene de tip fazat (FAS).
Și pentru a fi mai precis, o gamă similară de antene cu o multitudine de schimbători de faze, dar cu un receptor și un transmițător, se numește matrice pasivă. Apropo, primul luptător din lume, echipat cu un radar cu un FAR pasiv, este MiG-31 rusesc. A fost instalat radar "Shield" dezvoltat de Institutul de Cercetare al Ingineriei Instrumentale. Tikhomirov.
6. De ce este necesar AFAR?
Antena cu fază activă în fază (AFAR) este următoarea etapă în dezvoltarea pasivă. Într-o astfel de antenă, fiecare celulă conține propriul transceiver. Numărul lor poate depăși o mie. Aceasta este, în cazul în care un locator tradițional - o antenă separată, un receptor, un transmițător, receptorul Afar la emițător și antena, „împrăștiate“, în module, fiecare dintre care conține o antenă fantă, un defazor, un emițător și un receptor.
Anterior, dacă, de exemplu, emițătorul a dispărut, avionul a devenit "orb". Dacă una sau două celule sunt lovite în AFAR, chiar și o duzină, restul continuă să funcționeze. Acesta este avantajul cheie al AFAR. Datorită mii de receptoare și transmițătoare, fiabilitatea și sensibilitatea antenei sunt mărită, și devine posibil să funcționeze simultan pe mai multe frecvențe.
Dar principalul lucru este că structura AFAR permite radarului să rezolve mai multe probleme în paralel. De exemplu, nu numai că deservește zeci de ținte, dar, în paralel cu studiul spațiului, este foarte eficient să se protejeze împotriva interferențelor, să interfereze cu radarul inamic și să hartă suprafața, primind hărți de înaltă rezoluție.
7. Care radar va fi pe cel de-al cincilea generatie de luptator PAK FA?
Printre evoluțiile promițătoare - conformă AFAR, care se poate încadra în fuselajul aeronavei, precum și așa-numitul glider "plin" de placare. În următoarea generație de luptători, va deveni, ca atare, un singur localizator de transmitere a receptorului, care va furniza pilotului informații complete despre ceea ce se întâmplă în jurul aeronavei.
Sistemul radar PAK FA constă dintr-o bandă prospectivă AFAR în nas, două radare de vedere laterală și o bandă LAR AFAR de-a lungul flapurilor.
Tehnologia fotonice va permite radarul - pentru a reduce greutatea cu mai mult de jumătate, și rezoluția pentru a crește de zece ori. Un astfel de radar cu matrice etapizată de radio optice sunt capabile de a face un fel de „avioane de imagine cu raze X“, situat la o distanță de peste 500 de kilometri, și pentru a le da o imagine detaliată, tridimensională. Această tehnologie face posibil să se uite în interiorul obiectului, afla care tehnica el are, câți oameni există și chiar a se vedea fețele lor.
Trimiteți-le prietenilor: