Статья Новая   2.7 K

Тотальный радар Су-57

26 фев 2018 в 08:09   Вадим Р.
Ветка: ПАК ФА (Т-50)
Новая РЛС обеспечит пилоту полную информацию об окружающей обстановке
Российские истребители пятого поколения Су-57 получили "умную обшивку". Антенны радиолокационной станции Н036 "Белка" теперь размещаются не только в носу машины (что позволяет видеть объекты в передней полусфере), но и распределены по поверхности самолета. По оценке экспертов, это обеспечит российскому истребителю расширенные возможности. Машина получит круговой обзор на сотни километров, и пилот будет своевременно предупрежден об опасности.
Традиционно антенны радара устанавливаются в носовой части истребителя в специальных обтекателях из радиопрозрачного материала. При этом станция плотно вписана в конструкцию самолета и не снижает его скорость и маневренность. Теоретически такое размещение РЛС обеспечивает обзор примерно на 180 градусов. Радар не видит противника, который атакует сзади или со стороны крыльев.
В Научно-исследовательском институте приборостроения им. В.В. Тихомирова (НИИП, входит в концерн ВКО "Алмаз-Антей") "Известиям" заявили, что в ходе летных испытаний радиолокационная станция Н036 подтвердила заявленные параметры. Эта РЛС обеспечит превосходство российского самолета над любым противником, в том числе американскими истребителями пятого поколения: F-22 и F-35.
- Характеристики радара подтверждены в основных режимах - при сканировании воздушного пространства и земной поверхности, - рассказал "Известиям" гендиректор НИИП Юрий Белый. - Мы сумели оценить недостатки предшествующих разработок и использовать последние научные достижения. Например, в части так называемой умной обшивки - когда активные фазированные антенные решетки разных диапазонов распределены по телу истребителя.
"Белка" выполнена по технологии АФАР. Традиционную антенну заменяет так называемая антенная решетка - конструкция из сотен небольших элементов, которые самостоятельно излучают и принимают сигнал. Одна такая система размещена в носовой части Су-57, еще две - в предкрылках (отклоняемые поверхности на передних кромках крыла). Всего в конструкции Су-57 предусмотрено шесть радиолокационных систем, но их точная конфигурация не разглашается. При этом антенны комплекса работают в разных диапазонах.
По сравнению с традиционными локаторами, РЛС с АФАР имеют увеличенную дальность обнаружения целей, получают более точную картинку как воздушных, так и наземных объектов. Они также лучше защищены от радиоэлектронных помех. Поэтому "Белка" способна решать широкий спектр задач: поиск и обнаружение воздушных и наземных целей, применение оружия, навигация и картографирование.
Как рассказал "Известиям" военный эксперт Алексей Леонков, распределение по поверхности Су-57 элементов РЛС обеспечит фактически полный обзор воздушной обстановки.
- Летчик увидит все, что вокруг него происходит, по всем направлениям, - отметил Алексей Леонков. - В современном воздушном бою, когда по самолету бьют и ПВО, и авиация противника, круговой обзор дает большое преимущество. На Су-57 компоненты РЛС, скорее всего, размещены в передней кромке крыла, сверху фюзеляжа и под ним, а также в хвостовом оперении. Использование антенн, работающих в разных диапазонах, практически сводит на нет все стелс-новации F-22 и F-35.
Самолет Т-50 (прототип Су-57) совершил первый полет 29 января 2010 года. Летные испытания с бортовой РЛС с АФАР продолжаются с 2012 года. Ожидается, что серийные поставки Су-57 (эти машины в перспективе придут на смену Су-27) российским ВКС начнутся в 2019 году. На днях агентство "Интерфакс" со ссылкой на информированные источники сообщило о перебазировании двух Су-57 в Сирию и о возможности боевых испытаний истребителей в этой стране.

  • +0.95 / 15
    • 14
    • 1
  • АУ


Предыдущая дискуссия:

<< РФ заместила продукцию из стран ЕС и НАТО в 200 образцах вооружений и техники
 
Следующая дискуссия:

Курилы, Корея, Китай. Чего ждет Япония от Путина после выборов >>

ОТВЕТЫ (28)
 
 
  Пешеход ( Специалист )
26 фев 2018 в 08:51

Слухи о распределенности антенной системы БРЛС Су-57 по всей поверхности самолета несколько преувеличены. Там используются обычные плоские и линейные антенные решетки, просто количеством более одной. Вследствие невозможности размещения их в одном месте - разнесенные в пространстве. Такое разнесение позволяет расширить зону  обзора, не до сферической, но все же очень существенно. Схожих результатов можно достигнуть, используя  меньшее количество, но уже полноповоротных решеток, но вращать мощную АФАР не так-то просто, да и скорость обзора при использовании нескольких ФАР кратно повышается. Собственно, решение применяется не впервые, взять например британский Нимрод AEW или американский B-2. Там конечно антенн поменьше, всего две, но тем не менее.
А термин умная/активная обшивка относится вовсе к другому классу антенн, так называемым конформным решеткам, те ФАР, у которых элементы расположены не на плоскости, а на поверхности произвольной формы. Очень привлекательное решение по многим причинам, но обладающее всего несколькими недостатками - сугубо худшими характеристиками по сравнению с плоским вариантом, очень сложной системой управления, сложностью внедрения мер понижения радиозаметности и низкой стойкостью к боевым повреждениям. Причем первый упомянутый недостаток настолько существенен, что даже наипростейший вариант конформной решетки в виде кольцевой ФАР в радиолокации применения не получил, уж очень низкую помехоустойчивость или малую дальность обеспечивает такая антенна. Опытные образцы упорно лепят, есть даже серийные, вроде американской артиллерийской РЛС, но это лишь на практике подтверждает упомянутые недостатки.
К чему я это все... Да просто задолбали придурки. Лучше бы уж старшекурсника радиотехнического ВУЗа попросили бы высказаться, информация бы и точнее и интереснее была бы. А так - детский сад, ясельная группа.

  • +3.02 / 65
    • 65
 
 
  Maxzz. ( Слушатель )
26 фев 2018 в 11:08

Я так понимаю, что конформная ЦАР тоже не особо хороша по сравнению с меньшего габарита обычными ФАР, размещенными в фюзеляже? 

  • +0.00 / 0
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
26 фев 2018 в 12:48

Конформная ЦАР будет иметь гораздо меньше недостатков по сравнению с плоской ЦАР, чем любая другая ФАР по сравнению с такой же плоской ФАР.
Конформная ФАР при аналогичных параметрах с плоской ФАР должна иметь значительно большие габариты и излучаемую мощность.
Оптимальнейший вариант применения конформных ФАР - сферическая ЦАР с ненаправленным излучением и цифровым формированием приемных ДН для одновременного параллельного обзора пространства. Тогда недостатки конформной ФАР становятся преимуществами. При последовательном обзоре пространства  и форме, отличающейся от сферической, все очень плохо. Использовать такие конформные ФАР можно только в совершенно безвыходных ситуациях, например, когда требуемый размер антенны соизмерим с размером носителя.

  • +1.01 / 23
    • 23
 
 
 
 
  Михаил А. ( Слушатель )
26 фев 2018 в 12:59
Сообщение удалено
Михаил А.
26 мар 2018 в 18:43
Отредактировано: Михаил А. - 26 мар 2018 в 18:43

  • +0.00
 
 
 
 
  Удаленный пользователь
26 фев 2018 в 13:13
Улыбающийся Since 1977

  • +0.29 / 10
    • 10
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
26 фев 2018 в 13:21

Ага Веселый
Но зато есть куда стремиться. Ну и в системах типа Морфея зело полезно.

  • +0.42 / 9
    • 9
  • АУ
 
 
 
 
  Maxzz. ( Слушатель )
26 фев 2018 в 13:26

Т.е. гипотетически возможно сделать пресловутую РЛС L-диапазона, которая приписывалась ПАК ФА некоторыми товарищами, используя ЦАР, с ППМ установленными в крыльях, и её характеристики будут приемлемыми для обнаружения самолетов с РПМ покрытием (типа F-22 и F-35) на дальностях, превышающих дальность пуска AIM-120D (180км) (о разрешающей способности, стоимости и потребляемой мощности (последнее в разумных пределах) умолчим)?

  • +0.03 / 1
    • 1
  • АУ
 
 
 
 
  fugu01 ( Слушатель )
26 фев 2018 в 19:42

Коли упомянули... Белка - ЦАР. Жук для МиГ-35 - просто АФАР.

  • +0.31 / 4
    • 4
 
 
 
 
 
  OPS ( Слушатель )
27 фев 2018 в 00:52

100%? Я не слышал ни про одну БРЛС на ЦАР в мире, даже на прототипах.

  • +0.48 / 6
    • 6
 
 
 
 
 
 
  fugu01 ( Слушатель )
27 фев 2018 в 21:35

И в Белке и в АПГ-81 и в Кэпторе и в Рафалевской БРЛС АЦП-ЦАП находится в ППМ.

  • +0.06 / 1
    • 1
 
 
 
 
 
 
 
  OPS ( Слушатель )
27 фев 2018 в 23:43

То есть, этим радарам меры по уменьшению ЭПР почти побоку, потому что они, грубо говоря, могут изображение цели получить, а не просто сигнал? И задавить их нельзя?

Странно, что во всех источниках упомянутые Вами РЛС характеризуются как АФАР. Секретность?

  • +0.02 / 1
    • 1
  • АУ
 
 
 
 
 
  kerosene ( Слушатель )
28 фев 2018 в 08:57

Нет. Обычная АФАР. Цифровые Антенные Решетки выглядят примерно вот так:

  • +0.02 / 1
    • 1
 
 
 
 
 
 
  mse ( Специалист )
28 фев 2018 в 10:02

Выглядеть они могут хоть как. Вся разница только в ППМ и мегамосхе, который ими управляет.

  • +0.21 / 10
    • 10
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Удаленный пользователь
02 мар 2018 в 10:35

Ребята ! Вы уж определитесь с Терминами!   ЩАР-ЦАР-АФАР-ПФАР-ФАР ...  и так далее ..... и затем какие из них могут быть цифровые , а какие аналоговые , и какие и то и другое , и по принципам , и по исполнению ..... и  Вааще! Из пустого в порожнее.......  

  • +0.08 / 3
    • 3
 
 
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
02 мар 2018 в 12:43

Да тут все проще простого!
ЩАР - щелевая антенная решетка. Представляет собой, как правило, волновод или массив волноводов с прорезанными в стенках излучающими щелями. Размер, форма и расположение щелей зависят от используемой поляризации, уровня излучаемой мощности и требуемого УБЛ. Кроме совсем уж экзотических варантов, неуправляемая, те возможно лишь механическое сканирование. От зеркальных антенн отличается незначительными габаритами "в толщину", при сравнимой массе, а значит меньшим моментом инерции, что позволяет увеличить скорость сканирования. Обзор пространства при сканировании последовательный.
ФАР - фазированная антенная решетка. Представляет собой тем или иным образом расположенный массив управляемых элементов. Возможно создание практически любой математически реализуемой формы ДНА.
ПФАР - пассивная антенная решетка. ФАР в состав управляемого элемента которой входит излучатель и фазовращатель. С помощью фазовращателя возможно изменение фазового распределения по раскрыву антенны. Это позволяет управлять положением главного луча в пространстве без изменения положения антенны и формой ДНА. Скорость переключения луча из одного произвольного положения в другое определяется только скоростью срабатывания фазовращателя. Обзор пространства произвольный.
ПаФАР - приемная (полуактивная) ФАР. В состав управляемого элемента входят излучатель, фазовращатель или фазовращатели и приемный МШУ. Кроме сильно повышенной чувствительности и более широких возможностей по управлению формой ДНА на прием отличий от ПФАР не имеет.
АФАР - активная ФАР. В состав управляемого элемента входят излучатель, фазовращатели, передающий усилитель мощности, приемный МШУ. По сравнению с ПФАР имеет больше возможностей по управлению ДНА на прием и передачу, возможность иметь разную ДНА на прием и передачу, что позволяет оптимизировать результирующий КУ и УБЛ антенны, обладает повышенной чувствительностью и большей потенциально достижимой мощностью.
ЦАР - цифровая антенная решетка. В общем случае совершенно не обязана быть ФАР, а вот активной быть обязанаУлыбающийся. Управляемый элемент состоит из излучателя, передающего усилителя мощности, цифрового синтезатора зондирующего сигнала, приемного МШУ, приемного АЦП, схемы управления и интерфейсом передачи данных. Зондирующий сигнал синтезируется в каждом управляемом элементе, что позволяет осуществлять не фазовый, а временной сдвиг зондирующего сигнала. Формирование передающей ДНА аналогично АФАР, но за счет временной, а не фазовой, задержке возможен режим одновременной многочастотной работы. Формирование приемной ДНА осуществляется в многоканальном цифровом вычислителе. Количество каналов определяет количество одновременно формируемых лучей. Обычно ЦАР реализуют только на прием, уж больно сложна реализация синтезатора зондирующего сигнала. Причем сложность в основном определяется рабочим диапазоном ЦАР, с ростом частоты требования к быстродействию возрастают. Отличия от АФАР - возможность многочастотной работы (как минимум на прием), реализация любой многолучевости без потери КУ и чувствительности на прием. А это максимальные возможности по организации обзора. При достаточно высоком качестве АЦП, еще большая чувствительность, чем у АФАР. Если просто оцифровать сигнал с выхода АФАР, то такая решетка все равно ЦАР не будет.
Поэтому фотка длинноволнового Неба-М как типичного представителя ЦАР вполне оправдана. В метровом диапазоне ЦАР куда как проще реализуема Улыбающийся

  • +2.37 / 50
    • 50
 
 
 
 
 
 
 
 
  l-mik ( Слушатель )
02 мар 2018 в 13:32
Уважаемый Пешеход, Вы как-то озвучивали потребную производительность вычислителя для ЦАР, в терафлопах. Никак не могу найти. Не подскажете, сколько их нужно для типичной ФАР истребителя, если она будет ЦАР?

  • +0.02 / 1
    • 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
02 мар 2018 в 14:28

Тут проблема как бы не в суммарной производительности, а в точности фиксации временной выборки. Поэтому для двумерных решеток период выборки должен быть не хуже одной шестнадцатой периода зондирующего сигнала, для БРЛС это порядка 10-12 секунды. Для сравнения, задержка сигнала на расстоянии 1м, а это порядок величины размера антенны БРЛС, будет 3.10-9 секунды. Потом нужно суммировать выходы всех элементов, для каждого формируемого луча с учетом индивидуальной для каждого элемента временной задержки. Очень грубо для 1000 элементов и 10 лучей это порядок 1017 операций/c.
Но как только начинаем уменьшать рабочую частоту, все становится гораздо проще в реализации.

  • +1.87 / 30
    • 30
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Мидгардянин ( Слушатель )
03 мар 2018 в 22:26
Сообщение удалено
Мидгардянин
13 мар 2018 в 21:43
Отредактировано: Мидгардянин - 13 мар 2018 в 21:43

  • +0.00
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  mse ( Специалист )
04 мар 2018 в 15:02

Ну, это, если решать в лоб. А если к ППМ подвести диапазонный гетеродин(гетеродины), то есть вариант зажечь широкими мазками. Элвисовские ДДС уже есть на гигагерц, т.е. честных 300 получить можем. А тут, налицо радикальное снижение гигаоп/сек(вернее, гигасэмплов).

  • +0.04 / 2
    • 2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
04 мар 2018 в 15:37

Оно конечно так и схема эта во всех учебниках присутствует. Вот только на натуре ее нигде (за СПРН говорить не буду) толком не применяют. Уж лучше идти на частичную цифровизацию, например только по строкам или столбцам. Это и результат полезный даст, и не нагадит. А гадостей полно. Для начала - чисто идеологическая Веселый, вроде избавились от всех недостатков аналоговой обработки и на тебе, опять тащим гетеродин, смесители, фильтры. И это блин, в продуваемую всеми ветрами антенну Улыбающийся. И встает на повестку дня фазовые и амплитудные нестабильности. Их и так навалом, тк усилитель мощности и МШУ тут свою вредую роль таки играют, а еще и эту беду туда тащить. Разводка сигнала гетеродина по антенне тоже нужна, только вроде избавились. Поэтому решение весьма неоднозначное. Уж очень сомнителен оказывается выигрыш на фоне резкого снижения характеристик и сильном усложнении ППМ и самой конструкции антенны. Нет, если нужно выпернуться, то пожалуйста. Но для БРЛС, ИМХО, внедрение АФАР пока не является абсолютно бесспорным решением, а уж ЦАР туда тащить... А вот метровые-дециметровые антенны вполне себе. Там и АФАР прекрасно вписывается и от ЦАР значительно больше пользы чем вреда.

  • +0.90 / 21
    • 21
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  mse ( Специалист )
04 мар 2018 в 18:53

А кто обещал, что будет легко? Веселый
Раздавать гетеродин, в том или ином виде, думаю, ничего страшного. Требования только по стабильности и спектральной чистоте. Решается грубой силой.
От аналога, тоже не уйти. Да и незачем. Фильтры на ПАВ или ещо на каких "тензо-пьезо-акусто-электронных эффектах"(С), достаточно стабильны, малы и качественны. А уж смеситель, для работы, практически, в точке, легко изваять интегральным. Все нестабильности ППМ, за счёт его ЦАРскости, легко вычистить на этапе производства и заложить в какую калибровочную поверхность "амплитуда-фаза-частота". Без УМ и МШУ, никуда не деться, в принципе и в перспективе. Хотя, да, Хилинхи ваяют свои Zynq-и с 6Г-сэмпловым ЦАП/АЦП, но им тоже надо сперва наддуть, а, потом, усилить.
Полюбому, от широкополосного тракта со стабильными в пространстве и времени, карахтеристиками, распределёнными по полотну, не уйти. Ибо для ППМ нужны, как минимум, "часы реального времени" чтобы обеспечить синхронизацию ППМ со стабильностью в десятки пс(или скока там надо). И отвести поток информации, тоже нужно, как минимум ,со стабильной задержкой по времени.
В общем, даже с точки зрения конструкции елдищи, крашеной в хаки, упрощения быть не должно. А вот усложнение, сколько угодно.

  • +0.25 / 6
    • 6
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
05 мар 2018 в 05:23

Да я собственно не против, делайте Веселый
Еще пару замечаний. Вычистить можно регулярные ошибки, а вот нестабильности нужно постоянно измерять и компенсировать. В том числе и в процессе боевой работы. Одна из проблем коротковолновых станций это габариты. Шаг решетки всего лишь чуть больше полволны. И в эти габариты нужно пихать все больше и больше. А при плотной упаковке придется решать одну маленькую задачку. Внутренняя электромагнитная совместимость называется. Ну про охлаждение я упоминать не буду, положим мы ее на этапе внедрения АФАР окончательно решили (хотя это совсем не так и по мощности АФАР БРЛС пока на точно таком же уровне, что и аналогичные ПФАР, а повышенная мощность это одно из двух кардинальных преимуществ АФАР). Зацените сложность и цену такого плотноупакованого ППМ, умножте на пару тысяч на одну антенну и отдайте все это в войска на эксплуатацию.
Еще раз повторяю, я не говорю, что так делать нельзя, нет можно. Но нельзя. Работать будет плохо, прироста характеристик практически не даст. Надежность будет никакая сложность в эксплуатации огромная. Проходили мы такие штучки еще во времена становления ПФАР. Ни в кого пальцем тыкать не буду, хотя примеры до сих пор в войсках есть.
Поэтому настаиваю, времена ЦАР на БРЛС еще не наступили. Хотя уже приближаются, по тропе радиофотоники например. 

  • +1.15 / 31
    • 31
  • АУ
 
 
 
 
  KonOnOff ( Слушатель )
27 фев 2018 в 17:23

Вы, уважаемый, рассматриваете в данном контексте только "активный случай", но вот распределённое антенное хозяйство в "пассивном случае", т.е. в вопросах пеленгации сигналов с различных направлений и в разных частотах, можно решать даже аналоговыми сумматорами и преобразователями. "Умная обшивка" - это чаще всего (а может быть и только единственный) контекст пассивной РТР "на борту". И Вы это прекрасно знаете (в этом я даже не сомневаюсь). Зачем Вы увели обсуждение в активные антенные поля в данном случае - я не понимаю. Незнающий

  • -0.01 / 2
    • 1
    • 1
  • АУ
 
 
  Вадим Р. ( Слушатель )
26 фев 2018 в 12:48

В принципе обо всём этом в статье сказано. Но, видимо ради красного словца, применены некоторые термины, которые ласкают слух дилетанта ("распределение по поверхности Су-57 элементов РЛС"), но вызывают оскомину у специалистаУлыбающийся . Журналист не видит разницы между понятиями "распределённая" и "разнесённая". Но, тем не менее, информация в статье есть.

  • +0.05 / 2
    • 2
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
26 фев 2018 в 13:31

Не нужно недооценивать способность подобных статей генерировать городские легенды.
"Коламбия Пичерз не представляет" степень моего охренения, когда я в году 83 услышал на площадке в Приозерске, что Бэкфаер это военный вариант туполевского Ту-144. В течении нескольких лет впоследствии я безуспешно пытался доказать, что это натовское обозначение Ту-22М, а то что имелось в виду - вовсе суховская Сотка.
Или более близкий пример. Дал себе торжественную клятву, что больше не вступаю в дискуссию о применении линейных АФАР L-диапазона в целях обнаружения малозаметных целей, а именно следы этого утверждения можно обнаружить в обсуждаемой статье. 

  • +1.04 / 23
    • 23
  • АУ
 
 
  rommel.lst ( Практикант )
26 фев 2018 в 15:26

Вы не упомянули, ИМХО, еще одну фишку этих распределенных антенн - эффективная ширина раскрыва полотна в поперечной плоскости становится в разы выше, даже если в крыльях только приемники стоят. А это дает некоторые преимущества в плане углового разрешения. Т.е. селективность будет выше..

  • +0.39 / 5
    • 5
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
26 фев 2018 в 17:31

Вопрос применения интерферометров, а именно этот зверь в результате получается, для систем реального времени довольно сложен. Ведь наряду с плюсами, в виде роста угловой точности и разрешающей способности, возникают минусы в виде неоднозначности определения угловых координат из-за наличия дифракционных максимумов в ДНА и проблемы с обзором из-за уменьшения ширины максимумов. Да КУ интерферометра оставляет желать лучшего. Поэтому в локации интерферометры не прижились. Радиоастрономия, РТР - там да.

  • +1.06 / 15
    • 15
 
 
 
 
  rommel.lst ( Практикант )
26 фев 2018 в 19:49

Ну, никто же не заставляет постоянно использовать этот режим. А, вот, иметь возможность его задействовать - это может быть интересно..

  • +0.00 / 0
  • АУ