حدث الاختراق الأخير في مجال الرادار منذ عدة عقود وتم توفيره بواسطة صفيفات الهوائي على مراحل. في السنوات الأخيرة ، نضجت الحاجة إلى مثل هذا الاختراق الجديد ، والعلم لديه بالفعل الأساس اللازم. يرتبط تطوير أنظمة الرادار بتطوير واستخدام ما يسمى. محددات الفوتون الراديوي. يوفر هذا المفهوم إعادة هيكلة كبيرة للرادار ، والتي يمكن من خلالها الحصول على زيادة كبيرة في جميع الخصائص الأساسية.
وفقًا للبيانات المنشورة ، يمكن للرادار الفوتوني الراديوي أن يظهر مزايا معينة على الرادار "التقليدي". من خلال زيادة الكفاءة ، من الممكن زيادة نطاق المشاهدة ودقة تتبع الهدف. هناك أيضًا إمكانية تحديد هوية الهدف المكتشف بشكل مبسط. يجب تمييز المحطات المحتملة بأبعاد مخفضة ، مما يعطي فرصًا جديدة للتخطيط. ومع ذلك ، فإن الحصول على نتائج مهمة عمليًا في منطقة جديدة لا يزال مسألة مستقبل بعيد.
مشاريع واعدة
تمت مناقشة مفهوم محدد موقع الفوتون الراديوي على المستوى النظري خلال السنوات القليلة الماضية ، ولكن حتى وقت معين لم يذهب أبعد من ذلك. لقد تغير الوضع مؤخرًا نسبيًا: منذ نهاية عام 2016 ، بدأت المنظمات العلمية الروسية تتحدث بانتظام عن الأبحاث الجديدة وتطوير المشاريع الواعدة. ظهرت آخر التقارير عن الرادارات الراديوية الضوئية قبل أسابيع قليلة فقط.
في نهاية عام 2016 ، قدمت المؤسسة الروسية للدراسات المتقدمة لأول مرة نموذجًا لوحدة إرسال واستقبال الفوتون الراديوي وباعث النطاق العريض لرادار جديد بشكل أساسي. استخدم النموذج الأولي موجات VHF وكان قادرًا على إظهار خصائص رائعة. لذا ، فإن دقة المدى قد وصلت إلى متر واحد - مثل هذه المؤشرات غير قابلة للتحقيق للرادارات "التقليدية" من نفس النطاق.
استمر المزيد من العمل. كما أصبح معروفًا لاحقًا ، تشارك شركة Concern "Radioelectronic Technologies" (KRET) في البرنامج الواعد. في يوليو 2017 ، تحدث فلاديمير ميخيف ، مستشار النائب الأول للمدير العام لـ KRET ، عن تطوير الرادارات الراديوية الضوئية. وكشف عن بعض التفاصيل الفنية للمفهوم بأكمله والمشروع الجديد ، كما تحدث عن الأعمال والخطط الحالية للمستقبل القريب.
بحلول ذلك الوقت ، تم إنشاء نموذج أولي تجريبي لمحطة رادار جديدة في KRET ، مخصص للاستخدام في الطائرات المقاتلة من الجيل السادس في المستقبل. كجزء من العمل البحثي ، تم بناء المكونات الرئيسية لجهاز تحديد المواقع. بمساعدتهم ، تم إجراء البحث اللازم ، والذي تم التخطيط من خلاله للعثور على خيارات التصميم المثلى. تم أيضًا إنشاء نموذج أولي كامل لمجموعة الهوائيات الضوئية الراديوية الضوئية. كانت هذه العينة ضرورية لاختبار مظهر وخصائص المعدات التسلسلية المستقبلية.
بالتوازي مع دراسة الجوانب العامة للمشروع الجديد ، تم البحث عن التصميمات المثلى لعناصر الرادار الفردية. شارك في هذا العمل الباعث ، ما يسمى ب. البلورة الضوئية ، مسار الاستقبال والمكونات الأخرى للمحطة.في المستقبل ، يجب أن تؤدي كل هذه الأعمال إلى ظهور عينات عملية كاملة ومناسبة للتثبيت على الوسائط.
في يوليو 2018 ، أصبح من المعروف أن اهتمام RTI منخرط أيضًا في موضوع محددات الفوتونات الراديوية. أفيد أنه بحلول نهاية هذا العام ، تخطط المنظمة لاستكمال العمل البحثي على إنشاء نموذج بالحجم الطبيعي لمحطة رادار X-band جديدة. المنتج قيد التطوير مخصص للاستخدام على الطائرات القتالية التكتيكية. في الوقت نفسه ، كما في حالة مشروع KRET ، لا نتحدث فقط عن تصميم الرادار ، ولكن أيضًا عن تطوير إنتاج مكوناته الفردية.
وفقًا لأخبار يوليو ، تمكنت شركة RTI من إطلاق أول خط تكنولوجي في البلاد لإنتاج ما يسمى. ينبعث منها الليزر عموديا. هذه الأجهزة هي أحد المكونات الرئيسية للرادار الفوتوني الراديوي وتؤثر بشكل مباشر على خصائصه وقدراته. وهكذا تحصل الصناعة الروسية على فرصة في المستقبل القريب لتنظيم إنتاج المحطات الواعدة.
تحدثت إدارة القلق أيضًا عن خطط للمستقبل المنظور. ستبني مؤسسة RTI على النجاحات التي تحققت وتعتزم إنشاء إصدارات جديدة من الرادارات الراديوية الضوئية. بادئ ذي بدء ، من المخطط إنشاء محطات جديدة تعمل في نطاقات K و Ka و Q. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري تقليل أبعاد المنتجات ، بسبب ظهور أنواع جديدة من الرادارات فائقة الاتساع المحمولة جواً.
في نهاية نوفمبر ، تحدث قلق RTI مرة أخرى عن عمله في مشروع واعد. تم عمل نموذج أولي تجريبي للرادار ، بمساعدة أجرى المتخصصون الفحوصات اللازمة. حتى الآن ، لا تتميز المحطة الحالية بالأداء العالي ، كما أن لديها الكثير من قيود التشغيل. ومع ذلك ، يستمر العمل في إطار المشروع ، وفي المستقبل ، سيتخلص الرادار الواعد من المشكلات التي تم تحديدها ، مما سيسمح له بالوصول إلى مرحلة التشغيل.
الليزر بدلاً من أشباه الموصلات
يقترح المفهوم المقترح للرادار الفوتوني الراديوي أو مجموعة الهوائيات الضوئية الراديوية الضوئية رفض مكونات الرادار التقليدية لصالح مكونات جديدة تسمح بالحصول على خصائص محسنة. تولد محطات الرادار الحديثة إشعاعًا كهرومغناطيسيًا باستخدام أجهزة تفريغ أو أشباه موصلات. كفاءة هذه الأجهزة لا تتجاوز 30-40 بالمائة. وعليه ، يتم تحويل حوالي ثلثي الكهرباء إلى حرارة وهدر. يجب أن تستخدم المحطة الضوئية الراديوية وسائل أخرى لتوليد الإشارة ، والتي تضمن زيادة حادة في الكفاءة.
في العام الماضي تحدث في. ميخيف عن التطور الجديد لـ KRET ، وأشار إلى السمات الرئيسية للمحطات الواعدة. يتمثل الابتكار الرئيسي للمشاريع المقترحة في استبدال أجهزة أشباه الموصلات أو المصابيح بجهاز إرسال يعتمد على ليزر متماسك وبلورة فوتونية خاصة. يتم توجيه إشعاع الليزر بالخصائص المطلوبة إلى البلورة التي تحولها إلى موجات كهرومغناطيسية. يجب أن تتجاوز كفاءة هذا المرسل 60-70 بالمائة. وبالتالي ، فإن الباعث الجديد هو ضعف كفاءة المرسل التقليدي.
توفر المصادر المفتوحة الأخرى صورة أكثر اكتمالاً. يجب أن تتحكم معدات الرادار ، المسؤولة عن إصدار الإشارات واستقبالها ومعالجتها ، في الليزر وتحديد قوتها وتشكيلها ومعلمات الإشعاع الأخرى. يتيح استخدام المعدات البصرية التي تنقل الإشارة عبر الألياف الضوئية الحصول على مكاسب معينة في سرعة الأنظمة مقارنة بالمعدات والأسلاك الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، وكما أظهرت التجارب ، فإن الباعث المعتمد على الليزر والبلورة الضوئية يحول طاقة أكبر إلى موجات كهرومغناطيسية أكثر من الأجهزة الأخرى.
من الناحية النظرية ، يمكن للبنية الفوتونية الراديوية لمحدد الموقع زيادة نطاقات التشغيل بشكل كبير وإنشاء محطة من فئة النطاق العريض للغاية. نتيجة لهذا ، فإن الرادار الواعد قادر على القيام بمهام عدة أنظمة تقليدية ذات نطاقات مختلفة في وقت واحد. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر حصانة متزايدة من الضوضاء والاستقرار مع تدابير مضادة إلكترونية فعالة من العدو.
لقد ذكرنا سابقًا أن محطة النطاق العريض الفائق ليست محصنة ضد التداخل فحسب ، بل يمكنها أيضًا إنشاؤها. يمكن لجهاز إرسال الطاقة المتزايد مع القدرة على العمل في نطاقات مختلفة أن يلعب دور جهاز التشويش. إن الإدراك الكامل لإمكانيات الرادار هذه يجعل من الممكن تقليل تكوين معدات الحرب الإلكترونية الموجودة على متن الطائرة أو حتى التخلي عن المعدات الأخرى لهذا الغرض تمامًا. هذا يؤدي إلى توفير الوزن والحجم داخل الوسائط.
أخيرًا ، الرادار الفوتوني الراديوي أصغر حجمًا وأخف وزنًا من نظرائه الحاليين. بادئ ذي بدء ، هذا يجعل من السهل حل مشكلات التخطيط عند إنشاء حامل السيارة للمحطة. بالإضافة إلى ذلك ، يصبح من الممكن تجهيز مركبة قتالية واحدة بعدة محطات رادار في وقت واحد أو تجهيز أحد هذه الأجهزة بمجموعة من الهوائيات الموزعة على السطح. تُستخدم محددات المواقع هذه بالفعل في مجال الطيران ، ومن غير المرجح أن تظل النماذج الجديدة في وضع الخمول.
يجب أن يؤدي الأداء المتزايد والقدرة على العمل في نطاقات مختلفة إلى قدرات مميزة جديدة. لذلك ، قال V. Mikheev العام الماضي إن رادارًا من نوع جديد لن يكون قادرًا فقط على تحديد موقع الهدف ، ولكن أيضًا لتكوين صورة دقيقة له ، مناسبة لتحديد الهوية. على سبيل المثال ، ستكون المحطة قادرة على تحديد إحداثيات هدف جوي ، وحساب نوع الطائرة المكتشفة ، ثم التعرف على الصواريخ المعلقة تحت جناحها.
محطات الرادار وشركاتها الناقلة
من الواضح أن الاتجاه الجديد يتم وضعه لغرض محدد ، وتطوير الرادار مرتبط بشكل مباشر بفئات معينة من المعدات العسكرية. من الناحية النظرية ، يمكن استخدام المحطات الراديوية الضوئية في جميع المناطق التي تستخدم فيها بالفعل الرادارات التقليدية. وفقًا لتقارير السنوات الأخيرة ، اختار الخبراء الروس بالفعل نطاق الأنظمة الأولى للفئة الجديدة. تم إنشاؤها للطائرات القتالية ، وليس فقط للطائرات.
أفيد في وقت سابق أن مشروع الرادار الراديوي الفوتوني من شركة Concern "Radioelectronic Technologies" يجري تطويره في سياق مقاتلات الجيل السادس القادم. تعتقد شركة KRET بحق أن مثل هذه الطائرات يجب أن تحتوي على مجموعة من معدات الكشف المختلفة التي تعمل في نطاقات مختلفة وباستخدام مجموعة واسعة من مبادئ الموقع. جنبًا إلى جنب مع الأنظمة الأخرى ، يجب أن يكون لدى مقاتل المستقبل أيضًا مجموعة هوائي ضوئي ضوئي راديوي. في هذه الحالة ، من الممكن استخدام العديد من أجهزة الهوائي الموزعة على كامل سطح هيكل الطائرة وتوفر رؤية دائرية للفضاء.
تم بالفعل تنفيذ مبادئ مماثلة في التصميم الحالي للجيل الخامس من مقاتلة Su-57 ، ويجب تطويرها في إنشاء الجيل التالي. ربما ، بحلول الوقت الذي تكتمل فيه أعمال البحث والتطوير الرئيسية على الرادارات الواعدة ، ستكون صناعة الطيران جاهزة لبدء تطوير مقاتلين جدد بشكل أساسي.
تعمل شركة "RTI" أيضًا على تطوير مشاريعها مع التركيز على الطيران العسكري ، لكنها تبدي اهتمامًا بقطاع مختلف. يمكن أن يكون لمحددات المواقع المحتملين أبعاد ووزن أقل ، مما قد يثير اهتمام مصممي المركبات الجوية غير المأهولة. من المقرر إنشاء العينات الأولى من محطات الفوتونات الراديوية خفيفة الوزن وصغيرة الحجم للطائرات بدون طيار خلال السنوات القليلة المقبلة.
يجب أن يكون لظهور وسائل جديدة للمراقبة والكشف تأثير كبير على التطوير الإضافي للطائرات بدون طيار.تحد أبعاد ووزن رادارات الطيران الحديثة من نطاق ناقلاتها ، في الواقع ، باستثناء الطائرات بدون طيار المحلية الحالية والواعدة. مع ظهور رادارات ضوئية لاسلكية خفيفة الوزن وصغيرة الحجم ، يجب أن يتغير الوضع.
بفضل هذا ، سيتمكن الجيش من الحصول على طائرات متوسطة أو ثقيلة قادرة على إجراء الاستطلاع أو القيادة ليس فقط بمساعدة الوسائل الإلكترونية البصرية. النتائج الإيجابية لظهور مثل هذه الطائرات بدون طيار واضحة. يمكن للطائرات بدون طيار ذات الرادارات عالية الكفاءة أن تجد تطبيقات في مجموعة متنوعة من المجالات ، من الاستطلاع إلى البحث عن الأهداف المحددة وتدميرها.
لم يتم تحديد ما إذا كان سيتم إدخال رادارات واعدة في تكنولوجيا الأرض. يمكن أن تجد المعدات الجديدة تطبيقات في الرادارات الثابتة والمتحركة والأنظمة المضادة للطائرات وفي مناطق أخرى. ومع ذلك ، بينما لم يتحدث ممثلو الصناعة المحلية عن إمكانية استخدام الرادارات الراديوية الضوئية خارج الطيران.
سؤال المستقبل
وفقًا لأخبار السنوات الأخيرة ، تجري العديد من الشركات الرائدة في صناعة الإذاعة الإلكترونية الروسية في وقت واحد أعمال البحث والتطوير في اتجاه جديد. تم بالفعل الانتهاء من عدة نماذج أولية لمكونات مختلفة لمحطات الرادار الواعدة واختبارها ، ومع مراعاة البيانات التي تم الحصول عليها ، يجري تطوير المنتجات التالية. قرر مطورو المعدات الجديدة ، الذين يمثلهم اهتمامات KRET و RTI ، خططهم واستمروا في تطوير مشاريع ذات أهداف واضحة في سياق تطوير معداتنا العسكرية.
ومع ذلك ، فإن المشاريع الحالية معقدة ، مما يؤثر على توقيت تنفيذها. وبالتالي ، فإن خطط RTI المعنية تستكمل تطوير محطة رادار قابلة للتطبيق عمليًا في غضون السنوات القليلة المقبلة. تقوم كريت بدورها بإنشاء مشروعها الخاص مع التركيز على الجيل السادس من المقاتلين. وبالتالي ، فإن ظهور محددات الفوتونات الراديوية الجديدة الجاهزة ، والمناسبة للاستخدام على المعدات ، هي مسألة آفاق متوسطة أو طويلة الأجل.
ومع ذلك ، فإن التوقيت المتوقع لظهور المعدات الواعدة ليس مشكلة. تمتلك صناعتنا وجيشنا بالفعل محطات رادار حديثة عالية الكفاءة قادرة على حل جميع المهام الموكلة إليها. بمساعدتهم ، سيتمكن الجيش من الحصول على جميع القدرات المطلوبة حتى ظهور أنظمة جديدة بشكل أساسي. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن توقع أن يؤدي ظهور المحطات الضوئية الراديوية إلى وقف تطوير الأنظمة "التقليدية". وبالتالي ، في المستقبل ، ستكون القوات قادرة على تلقي جميع أنظمة الكشف الضرورية في الوقت المناسب ، سواء كانت متقنة بالفعل أو جديدة بشكل أساسي.
