تشكل كتلة الرادار المحمول جواً 1٪ من كتلة الإقلاع ، لكن خصائص الرادار هي التي تحدد قدرات المقاتلات الحديثة. تعطي إحصائيات الاستخدام القتالي على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية صورة واضحة: جميع المعارك الجوية ، التي شارك فيها مقاتلو الجيل الرابع ، وقعت على مسافة طويلة (تم الفوز بنسبة 100 ٪ من الانتصارات باستخدام جو متوسط وطويل المدى. - صواريخ جوية).
الرادار هو العنصر الرئيسي في نظام رؤية الطائرات والملاحة. توفر المحطات الحديثة متعددة الوظائف بحثًا فعالاً ، واكتشافًا وتتبعًا للأهداف الجوية والأرضية ، وبرمجة الطيارين الآليين للصواريخ التي تم إطلاقها عن بُعد ، وقياس الارتفاع ، والسماح برسم خرائط التضاريس. تُستخدم النماذج "الأكثر تقدمًا" كأجهزة إرسال في أنظمة تبادل البيانات عالية السرعة ، وتؤدي وظائف الحرب الإلكترونية وأنظمة الحرب الإلكترونية - حتى تنفيذ مبدأ "شعاع" الأسلحة!
يوجد في قلب الرادار الحديث المحمول جواً ثلاث تقنيات أساسية:
رادارات الصفيف التدريجي (PAR). إن استخدام مجموعة من بواعث الهوائي (بدلاً من "طبق" واحد) جعل من الممكن تحقيق مجموعة كاملة من المزايا ، أهمها المسح السريع للمنطقة المختارة من الفضاء (في غضون 1 مللي ثانية). قضى التحكم الإلكتروني في الحزمة على محركات الأقراص المرهقة والمحولات اللازمة للتحكم ميكانيكيًا في الهوائيات التقليدية. كفاءة. مصداقية. تعدد الوظائف. حساسية أفضل ومناعة ضد الضوضاء.
MiG-31 تفاجئ الجمهور برادارها الضخم Zaslon (LeBourget-91 air show)
تكنولوجيا تركيب الفتحة. تحدد الفتحة (البعد الخطي للهوائي) عرض الحزمة (عرض الحزمة). للحصول على استبانة سمت عالية ، يلزم وجود هوائيات بأكبر فتحة ممكنة ، بينما لا يمكن أن تتجاوز الأبعاد المحدودة لهوائي الرادار المحمول جوًا 1.5 متر.
الفتحة المركبة (الاصطناعية) هي تقنية تعتمد على الاستقبال المتسلسل للإشارات في مواضع مختلفة لهوائي حقيقي في الفضاء. في ذلك الجزء من الثانية ، بينما استمر نبضة الرادار ، تمكنت الطائرة من الطيران لمسافة 10 أمتار. نتيجة لذلك ، تم إنشاء وهم بهوائي ضخم بفتحة 10 أمتار!
أتاح ظهور الرادار ذي الفتحة الاصطناعية إمكانية مسح ورسم خريطة لسطح الأرض بدقة تضاهي جودة الصور الجوية. تلقت القاذفات المقاتلة الحديثة قدرات فريدة لضرب أهداف أرضية - في أي طقس ووقت من اليوم ، من مسافة بعيدة ، دون الدخول إلى منطقة عمل الدفاع الجوي للعدو.
رادار مع صفيف هوائي مرحلي نشط (AFAR)
رادار N010 "Zhuk-A" للمقاتلة MiG-35
مصفوفة من آلاف وحدات الإرسال والاستقبال الفردية (TPM) التي لا تحتاج إلى باعث واحد عالي القدرة. مزايا التكنولوجيا واضحة:
- يمكن أن تعمل وحدات الهوائي في نفس الوقت عند ترددات مختلفة ؛
- وزن وأبعاد أصغر: نظرًا لصغر حجم الهوائي نفسه ، وعدم وجود مصباح عالي الطاقة ونظام التبريد المرتبط ووحدة إمداد الطاقة عالية الجهد ؛
لاحظ مدى صغر حجم أنف F-35 مقارنةً بـ "المجففات" و MiGs.
- زيادة الموثوقية: لن يؤدي فشل / تلف عنصر واحد إلى فقدان أداء الرادار بأكمله (ومع ذلك ، فإن وجود نظام تبريد معقد لآلاف وحدات AFAR ينفي هذه الميزة إلى حد كبير) ؛
- حساسية ودقة عالية ، والقدرة على القياس والعمل في وضع "العدسة المكبرة" (مثالي للعمل "على الأرض") ؛
- نظرًا للعدد الكبير من أجهزة الإرسال ، فإن AFAR لديها نطاق أوسع من الزوايا التي يمكن أن تنحرف عنها الحزم - تمت إزالة العديد من القيود المفروضة على هندسة المصفوفات المتأصلة في المصابيح الأمامية ؛
- مكنت قدرة الإرسال العالية لـ AFAR من دمجها في نظام الاتصالات وتبادل البيانات:
في عام 2007 ، سمحت الاختبارات التي أجرتها شركة Northrop Grumman و Lockheed Martin و L-3 Communications لـ Raptor's AFAR بالعمل كنقطة اتصال Wi-Fi ، حيث تنقل البيانات بسرعة 548 ميجابت في الثانية ، أي أسرع بـ500 مرة من رابط Link 16 القياسي لحلف الناتو …
داسو رافال
حاليًا ، يمكن لسبعة مقاتلين متعددي الأدوار أن يستفيدوا من جميع مزايا تقنية AFAR: خمسة مقاتلات حديثة من الجيل الرابع وآلتين من الجيل "5".
من بينها: "رافال" الفرنسية (رادار RBE-2AA) ، تصدير F-16E / F "Desert Falcon" لسلاح الجو الإماراتي (هذه المقاتلات مزودة برادارات AN / APG-80) ، تصدير مقاتلة قاذفة من طراز F-15SG عسكري - القوات الجوية السنغافورية (مجهزة بـ AN / APG-63 (V) 3) ، بينما يجري أيضًا تطوير رادارات "Strike Needles" الأمريكية بتركيب رادارات AN / APG-82 (V) 2. بالإضافة إلى ذلك ، تلقت الرادارات مع AFAR AN / APG-79 سطح السفينة المحدث F / A-18E / F "Super Hornet".
تمثل جميع نماذج الرادار المذكورة أعلاه لمقاتلات الجيل 4+ المراحل التطورية للرادارات التقليدية. على سبيل المثال ، APG-63 (V) 3 و APG-82 (V) 2 هي ارتجالات تعتمد على رادار APG-63 القديم لمقاتلة F-15. لذلك ، على الرغم من الهوائي الجديد والمعالج المحدث ، فإن النتيجة النهائية لم تكن مبهرة للغاية.
يُظهر APG-79 زيادة طفيفة في الأداء مقارنة بـ APG-73. لم تكشف نتائج الاختبارات العملية عن أي مزايا ملحوظة لمقاتلات F / A-18E / F المزودة برادارات AFAR على المركبات ذات الرادارات التقليدية.
من مدير الاختبار والتقييم (DOT & E) 2013.
هذا على الرغم من أن تكلفة الرادار الجديد قد ارتفعت بشكل ملحوظ. حتى في العصر الرقمي ، عندما انخفضت تكلفة تصنيع كل وحدة AFAR إلى عدة آلاف من الدولارات ، فإن التكلفة النهائية لشبكة لآلاف من MRPs تبلغ عدة ملايين. بالطبع ، السعر ليس حجة بالنسبة لدولة الإمارات العربية المتحدة ، حيث أراد الشيوخ تزويد مقاتلاتهم من طراز F-16 بأروع رادار ممكن.
F-16 مع رادار AN / APG-68
إف -16 بلوك 60 مع رادار مع AFAR
حسنًا ، بينما يستمتع "الاختصاصيون" بـ "ألعابهم" ، فإن العمل الحقيقي يجري على قدم وساق في المراكز العلمية الجادة.
تم تحقيق أكبر نجاح في تطوير الرادارات مع أنظمة الصفيف التدريجي النشطة من قبل الفرق العاملة على إلكترونيات الطيران لمقاتلات F-22 و F-35. بالنسبة لهذه الآلات ، تم إنشاء جيل جديد من الرادار ، حيث مكنت قوة الحوسبة العالية من تحقيق الإمكانات الكاملة لتقنية AFAR.
F-22 ورادارها AN / APG-77
ما هي قدرة رادار مقاتلة رابتور على أن لا تستطيع الرادارات الأخرى المحمولة جواً؟
للوهلة الأولى ، لا شيء مميز. وفقًا للكتاب المرجعي العسكري "جين" ، يمتلك رادار "رابتور" نطاق كشف تشغيلي يبلغ 193 كم ، مما يوفر 86٪ من احتمال اكتشاف هدف باستخدام RCS = 1 متر مربع. م على أحد ممرات شعاع الهوائي. للمقارنة ، فإن الرادار المحلي N035 "Irbis" ، وفقًا للمطورين ، يرى أهدافًا جوية على مسافة 300-400 كيلومتر (EPR = 3 sq. M.). بشكل عام ، لا ينبغي أخذ هذه القيم على محمل الجد - في ظروف القتال ، وتحت تأثير مختلف التدخلات والقيود الظرفية ، سيتم تقليل نطاق الكشف الفعلي بشكل كبير. فيما يتعلق بقدرات الطاقة ، تتمتع APAR ، على الرغم من جميع مزاياها ، بتبديد أكبر للطاقة وكفاءة أقل من PFAR.
من الناحية النظرية ، يمكن أن يعادل هذا فرص Raptor و Su-35.لكن تجدر الإشارة إلى أن نطاق الاكتشاف المتبادل في القتال الجوي لا يعتمد فقط على قدرات الطاقة للرادار المحمول جواً و EPR للهدف الجوي.
يحتوي رادار Raptor على وضع LPI خاص (احتمالية منخفضة للاعتراض) ، وهو أمر مهم بشكل خاص لطائرة التخفي. على عكس الرادارات التقليدية ، يصدر رابتور نبضات منخفضة الطاقة عبر نطاق واسع من الترددات. هذا ينفي فعالية الحرب الإلكترونية للعدو وأنظمة الحرب الإلكترونية - فالعدو لا يعرف حتى أن F-22 قريبة وقد بدأ هجومًا بالفعل. الشخص الوحيد القادر على فهم التدفق العشوائي للإشارات عند ترددات مختلفة هو معالج الرادار AN / APG-77 نفسه ، والذي يقوم بتجميع البيانات تدريجيًا ، ووفقًا لنظرية الاحتمال ، يجد الموقع الحقيقي للهدف.
ثاني أهم ميزة لرادار رابتور هي القدرة على العمل في وقت واحد في وضعي جو-جو وجو-سطح. من الصعب المبالغة في تقدير أهمية هذه اللحظة بالنسبة لطياري القاذفات المقاتلة الذين يبحثون في ثنايا ارتياح عمود دبابة العدو في ظل وجود تهديد من طائرات العدو.
وفقًا للبيانات المنتشرة ، يمكن لـ AN / APG-77 ذات الفتحة الاصطناعية اكتشاف الأهداف باستخدام RCS بمساحة 30 مترًا مربعًا. م (دبابة) على مسافة 50 كم ، وجسر أو سفينة كبيرة (1000 م 2) على مسافة تصل إلى 400 كم! ومع ذلك ، لا تنس أن الحد الأقصى. لا يتم تحقيق دقة الرادار بأي حال من الأحوال في مجال الرؤية بأكمله ، ولكن فقط في شكل شعاع "كشاف" ضيق. بالإضافة إلى ذلك ، تفرض الخرائط عالية الدقة قيودًا معينة على ملف تعريف الرحلة ولا يمكن تحقيقها إلا في حالة عدم وجود معارضة نشطة من طائرات العدو والدفاع الجوي.
بالإضافة إلى وظائف وسائل الكشف ، فإن AFAR ، من الناحية النظرية ، قادرة على أن تصبح سلاحًا هائلاً. من خلال تركيز الإشعاع على شكل "أشعة الموت" الضيقة ، يمكن لمثل هذا الرادار أن "يحرق" الإلكترونيات الخاصة بصواريخ العدو القادمة. ما هي الفعالية الحقيقية لرادار رابتور كسلاح كهرومغناطيسي هو سؤال صعب. ومع ذلك ، فقد تجاوز الموضوع حدود المختبرات السرية ويتم الآن مناقشته بنشاط في دائرة المتخصصين في مجال الطيران.
يبقى أن نضيف أنه بالإضافة إلى خصائص الخيال العلمي ، تتمتع AN / APG-77 بجميع المزايا المعتادة لتقنية AFAR: الاكتناز النسبي والموثوقية المتزايدة. كان لاستخدام الرادار مع AFAR ، بشكل غريب بما فيه الكفاية ، تأثير إيجابي على تقليل EPR لـ Raptor نفسه (بسبب عدم وجود محركات ميكانيكية وأسطح مرآة أسفل مخروط الأنف + تقليل حجم الأنف). بدءًا من إصدار Block 32 ، كان APG-77 قادرًا على إطلاق تشويش إلكتروني اتجاهي ، بما في ذلك ضد عدة أهداف في نفس الوقت. أخيرًا ، لا تنسَ إمكانية دمج الرادار في شبكات البيانات عالية السرعة.
الاستنتاج واضح: مع كل حدوده وعيوبه (أهمها التكلفة!) ، يمثل نظام AN / APG-77 اختراقًا حقيقيًا في مجال الرادار. الإمكانيات عالية لدرجة أنه حتى بعد عقدين من الزمن ، يستمر الرادار في جلب المفاجآت وفتح فرص جديدة.
حقق فريق البحث نجاحًا أكبر ، حيث أنشأ الرادار لمقاتلة F-35 متعددة المهام. المجتمع العلمي مقتنع بأن مطوري النظام ، الذين حصلوا على التصنيف AN / APG-81 ، يمكنهم التقدم بجدية للحصول على جائزة نوبل في الفيزياء - وربما سيحصلون على جائزتهم عندما يتم تصنيف تطوراتهم على أنها سرية.
بالمقارنة مع رادار Raptor القوي ، فإن المعجزة الإلكترونية APG-81 لها أبعاد متواضعة وقدرات طاقة أقل. ومع ذلك ، فإنه يزود الطيار بالكثير من المعلومات تقريبًا. يتعلق الأمر كله بالخوارزميات الرياضية الفريدة لمعالجة الإشارات: على سبيل المثال ، استخراج معلومات مفيدة من الضوضاء المنعكسة من "الفصوص الجانبية" في AFAR.
لكن يتم الكشف عن القدرات الرئيسية لرادار F-35 عند العمل على أهداف أرضية: تمكن منشئو APG-81 من تحقيق مناجم بصور غير مفهومة. دقة التضاريس في حدود 30 × 30 سم.هذا يسمح ، حرفيًا ، عند النظر إليه من ارتفاعات الستراتوسفير ، بتمييز دبابة عن مركبة قتال مشاة!
إذا كانت هناك علامة على الشاشة في وقت سابق ، فإن إمكانيات البرامج والأجهزة للرادار في الوقت الحاضر تجعل من الممكن إعادة بناء نوع الهدف.
ما الذي ينتظرنا في المستقبل القريب؟ الاتجاه الرئيسي للتنمية معروف بالفعل اليوم - إنشاء جهاز رياضي لنموذج رادار ثلاثي الأبعاد.
