L'últim avenç en el camp del radar es va produir fa diverses dècades i va ser proporcionat per matrius d'antenes per fases actives. En els darrers anys, hi ha hagut la necessitat d’un nou avenç i la ciència ja té les bases necessàries. El desenvolupament posterior dels sistemes de radar s’associa amb el desenvolupament i l’ús dels anomenats. localitzadors de radiofotons. Aquest concepte ofereix una important reestructuració del radar, a causa de la qual cosa es pot obtenir un augment significatiu de totes les característiques bàsiques.
Segons les dades publicades, el radar fotònic de ràdio pot mostrar certs avantatges respecte als "tradicionals". En augmentar l'eficiència, és possible augmentar l'interval de visualització i la precisió de seguiment de l'objectiu. També hi ha la possibilitat d’una identificació simplificada de l’objectiu detectat. Les estacions potencials s’han de distingir per dimensions reduïdes, cosa que proporciona noves oportunitats de disseny. Tot i això, obtenir resultats pràcticament significatius en una nova àrea encara és qüestió de futur llunyà.
Projectes prometedors
El concepte d'un localitzador de fotons de ràdio s'ha discutit a nivell teòric durant els darrers anys, però fins a un cert temps no va anar més enllà. La situació ha canviat relativament recentment: des de finals del 2016, les organitzacions científiques russes han començat a parlar regularment sobre noves investigacions i el desenvolupament de projectes prometedors. Els darrers informes de radars fotònics de ràdio van aparèixer fa poques setmanes.
A finals del 2016, la Fundació Russa per a l’Estudi Avançat va presentar per primera vegada un model de mòdul de recepció-transmissió de fotons i un emissor de banda ampla per a un radar fonamentalment nou. El prototip feia servir ones VHF i era capaç de mostrar característiques notables. Per tant, la resolució de l'abast ha arribat a 1 m; aquests indicadors no es poden assolir per als radars "tradicionals" del mateix abast.
Es continuà treballant més. Com es va saber més tard, la preocupació "Tecnologies radioelectròniques" (KRET) participa en el prometedor programa. Al juliol de 2017, Vladimir Mikheev, assessor del primer subdirector general de KRET, va parlar sobre el desenvolupament de radars fotònics de ràdio. Va revelar alguns detalls tècnics de tot el concepte i del nou projecte, i també va parlar sobre els treballs actuals i els plans per al futur proper.
En aquell moment, es va crear un prototip experimental d'una nova estació de radar a KRET, destinat a ser utilitzat en futurs avions de combat de sisena generació. Com a part del treball de recerca, es van construir els components principals del localitzador. Amb la seva ajuda, es va dur a terme la investigació necessària, amb l'ajut de la qual es va planejar trobar les opcions de disseny òptimes. També es va dur a terme la creació d’un prototip de ple dret d’una matriu d’antenes fotòniques radioòptiques. Aquesta mostra era necessària per provar l’aspecte i les característiques dels futurs equips de sèrie.
Paral·lelament a l'estudi dels aspectes generals del nou projecte, es va dur a terme la cerca de dissenys òptims d'elements individuals del radar. Aquest treball implicava l’emissor, l’anomenat. cristall fotònic, ruta de recepció i altres components de l'estació. En el futur, totes aquestes obres hauran de conduir a l’aparició de mostres factibles de ple dret adequades per a la instal·lació en suports.
Al juliol de 2018, es va saber que la preocupació de RTI també es dedica al tema dels localitzadors de radiofotons. Es va informar que a finals d’aquest any, l’organització té previst completar els treballs d’investigació sobre la creació d’una maqueta d’una nova estació de radar de banda X. El producte en desenvolupament està pensat per a ús en avions de combat tàctics. Al mateix temps, com en el cas del projecte KRET, parlem no només del disseny del radar, sinó també del desenvolupament de la producció dels seus components individuals.
Segons les notícies de juliol, la preocupació RTI va aconseguir llançar la primera línia tecnològica del país per a la producció de l'anomenada. làsers d'emissió vertical. Aquests dispositius són un dels components principals d’un radar fotònic i afecten directament les seves característiques i capacitats. Per tant, la indústria russa té l'oportunitat en un futur proper d'organitzar la producció d'estacions prometedores.
La direcció de la preocupació també va parlar de plans per al futur previsible. L'empresa RTI es basarà en els èxits assolits i pretendrà crear noves versions de radars fotònics de ràdio. En primer lloc, es preveu crear noves estacions que funcionin a les bandes K, Ka i Q. A més, cal reduir les dimensions dels productes, a causa de la qual haurien d'aparèixer radars de transmissió ultra-ampla de nova tipologia.
A finals de novembre, la preocupació de RTI va tornar a parlar del seu treball en un projecte prometedor. Es va fer un prototip experimental del radar, amb l'ajut del qual els especialistes van realitzar les comprovacions necessàries. Fins ara, l'estació existent no es distingeix per un alt rendiment i, a més, té moltes restriccions de funcionament. Malgrat tot, el treball en virtut del projecte continua i, en el futur, el prometedor radar eliminarà els problemes identificats, cosa que li permetrà arribar a l'operació.
Làser en lloc de semiconductor
El concepte proposat de radar radiofònic o d'antena fotònica radioòptica proposa l'abandonament dels components tradicionals del radar en favor de nous que permetin obtenir característiques millorades. Les modernes estacions de radar generen radiació electromagnètica mitjançant dispositius de buit elèctric o semiconductors. L'eficiència d'aquests dispositius no supera el 30-40 per cent. En conseqüència, aproximadament dos terços de l’electricitat es converteix en calor i es malgasta. L'estació de ràdio fotònica ha d'utilitzar altres mitjans de generació de senyal, proporcionant un fort augment de l'eficiència.
L’any passat V. Mikheev, parlant del nou desenvolupament de KRET, va assenyalar les principals característiques de les prometedores estacions. La principal innovació dels projectes proposats és la substitució de dispositius semiconductors o de làmpades per un transmissor basat en un làser coherent i un cristall fotònic especial. La radiació làser amb les característiques requerides es dirigeix cap a un cristall, que el converteix en ones electromagnètiques. L'eficiència d'aquest transmissor hauria de superar el 60-70 per cent. Per tant, el nou emissor és aproximadament el doble d’eficient que el tradicional.
Altres fonts obertes proporcionen una imatge més completa. L’equip de radar, que s’encarrega d’emetre, rebre i processar senyals, ha de controlar el làser, determinar la seva potència, modulació i altres paràmetres de radiació. L'ús d'equips òptics que transmeten un senyal a través d'una fibra òptica permet obtenir un cert guany en la velocitat dels sistemes en comparació amb altres equips i cablejats. A més, tal com demostren els experiments, un emissor basat en un làser i un cristall fotònic converteix més energia en ones electromagnètiques que altres dispositius.
En teoria, l'arquitectura radio-fotònica del localitzador pot augmentar dràsticament els rangs de funcionament i crear una estació d'una classe de banda ampla ultra. Per això, un prometedor radar és capaç d'assumir les tasques de diversos sistemes tradicionals de diferents rangs alhora. A més, proporciona una major immunitat i estabilitat contra el soroll amb les contramesures electròniques actives de l'enemic.
Es va esmentar anteriorment que una estació de banda ultra ampla no només és immune a les interferències, sinó que també la pot crear. Un transmissor de potència augmentat amb la capacitat d’operar en diferents gammes és capaç d’assumir el paper d’un jammer. La plena realització d’aquest potencial del radar permet reduir la composició dels equips de guerra electrònics de bord o fins i tot abandonar altres equips d’aquest propòsit. Això comporta un estalvi de pes i volum a l’interior dels suports.
Finalment, el radar fotònic és més petit i lleuger que els homòlegs existents. En primer lloc, això facilita la resolució de problemes de disseny quan es crea el transportista de vehicles de l'estació. A més, es pot dotar un vehicle de combat de diverses estacions de radar alhora o un dispositiu d’aquest tipus amb un conjunt d’antenes distribuïdes per la superfície. Aquests localitzadors ja s’utilitzen a l’aviació i és poc probable que els nous models es mantinguin inactius.
L'augment del rendiment i la capacitat d'operar en diferents rangs haurien de conduir a noves capacitats característiques. Així, l'any passat V. Mikheev va dir que un radar d'un nou tipus serà capaç no només de determinar la ubicació de l'objectiu, sinó també de compondre'n una imatge precisa, adequada per a la seva identificació. Per exemple, l'estació podrà determinar les coordenades d'un objectiu aeri, calcular el tipus d'avió detectat i reconèixer quins míssils estan suspesos sota la seva ala.
Estacions de radar i els seus transportistes
Newbviament, la nova direcció s’està treballant amb un propòsit específic i el desenvolupament del radar està directament relacionat amb classes específiques d’equipament militar. En teoria, les estacions de ràdio fotònica es poden utilitzar en totes les àrees on ja s’utilitzen radars convencionals. Segons els informes dels darrers anys, els experts russos ja han escollit l’abast dels primers sistemes de la nova classe. Es creen per a l'aviació de combat i no només per a avions.
Anteriorment, es va informar que el projecte de radar de fotons de ràdio de la preocupació "Tecnologies radioelectròniques" s'està desenvolupant en el context dels caces de la sisena generació. KRET creu amb raó que aquestes aeronaus haurien de disposar d’un conjunt de diversos equips de detecció que funcionessin en distàncies diferents i utilitzessin una àmplia gamma de principis de localització. Juntament amb altres sistemes, el lluitador del futur també hauria de disposar d’una antena fotònica radio-òptica. En aquest cas, és possible utilitzar diversos dispositius d'antena distribuïts per tota la superfície de la cèl·lula i proporcionar una visió circular de l'espai.
Ja s'han implementat principis similars en el disseny actual de la caça Su-57 de cinquena generació, i s'han de desenvolupar en la creació de la propera generació. Probablement, en el moment en què s’acabi el principal treball de recerca i desenvolupament de radars prometedors, la indústria de l’aviació estarà preparada per començar a desenvolupar caces fonamentalment nous.
La preocupació "RTI" també està desenvolupant els seus projectes amb mirada a l'aviació militar, però està mostrant interès en un sector diferent. Els possibles localitzadors poden tenir dimensions i pes reduïts, cosa que pot ser d’interès per als dissenyadors de vehicles aeris no tripulats. Està previst que es creïn les primeres mostres d’estacions de ràdio-fotó ultralleugeres i de mida petita per a UAV en els propers anys.
L’aparició de nous mitjans d’observació i detecció hauria de tenir un gran impacte en el desenvolupament posterior d’avions no tripulats. De fet, les dimensions i el pes dels radars d'aviació moderns limiten l'abast dels seus transportistes, excloent-ne els UAV nacionals existents i prometedors. Amb l’aparició de radars fototònics lleugers i compactes, la situació haurà de canviar.
Gràcies a això, l'exèrcit podrà obtenir avions mitjans o pesats capaços de realitzar reconeixement o pilotatge no només amb l'ajut de mitjans òptic-electrònics. Les conseqüències positives de l’aparició d’aquests UAV són òbvies. Els drons amb radars altament eficaços poden trobar aplicacions en una àmplia varietat d’àrees, des del reconeixement fins a la recerca i destrucció d’objectius designats.
Encara no s'ha especificat si s'introduiran radars prometedors a la tecnologia terrestre. El nou equip es pot utilitzar en radars estacionaris i mòbils, en sistemes antiaeris i en altres zones. No obstant això, si bé representants de la indústria nacional no van parlar de la possibilitat d'utilitzar radars fotònics fora de l'aviació.
La qüestió del futur
Segons les notícies dels darrers anys, diverses empreses líders de la indústria radioelectrònica russa realitzen simultàniament treballs de recerca i desenvolupament en una nova direcció. Ja s'han completat i provat diversos prototips de diversos components de prometedores estacions de radar i, tenint en compte les dades obtingudes, s'estan desenvolupant els productes següents. Els desenvolupadors del nou equipament, representats per les preocupacions de KRET i RTI, han decidit els seus plans i continuen desenvolupant projectes amb objectius clars en el context del desenvolupament del nostre equipament militar.
No obstant això, els projectes actuals són complexos, cosa que afecta el moment de la seva implementació. Per tant, la RTI té previst completar el desenvolupament d'una estació de radar pràcticament aplicable en els propers anys. Al seu torn, KRET crea el seu propi projecte amb la mirada posada en la sisena generació de combatents. Per tant, l’aparició de nous localitzadors de radiofotons ja fets, adequats per a l’ús en equips, és qüestió de perspectives a mitjà o llarg termini.
No obstant això, el moment previst per a l'aparició d'equips prometedors no és un problema. La nostra indústria i exèrcit ja tenen estacions de radar modernes altament eficients capaces de resoldre totes les tasques assignades. Amb la seva ajuda, l'exèrcit podrà tenir totes les capacitats necessàries fins a l'aparició de sistemes fonamentalment nous. A més, difícilment es pot esperar que l'aparició d'estacions de ràdio fotònica aturi el desenvolupament de sistemes "tradicionals". Així, en el futur, les tropes podran rebre a temps tots els sistemes de detecció necessaris, ja dominats i fonamentalment nous.
