АВИАЦИЯ и иные...
13,046,614
33,399
|
Удаленный пользователь |
| 08 окт 2018 19:57:30 |
Устойчивость АФАР/AESA радиолокатора F-35 к блокированию T/R модулей.
новая дискуссия Дискуссия 218Наткнулся вот на такой материал.
http://www.nazim.ru/2036
Хотелось бы услышать комментарии от компетентных специалистов и, особенно, от уважаемого "Пешехода".
Отредактировано: ФЦСО - 01 янв 1970
ОТВЕТЫ (8)
|
|
Удаленный пользователь |
| 08 окт 2018 22:33:41 |
Цитата: ФЦСО от 08.10.2018 19:57:30
зевая
про цифирь (температура отдельная весщь)
Маша открыла для себя разрядность АЦП - типа 6 дб на 1 разряд, но это не так
---
про дигитайзеры например или про АЦП тама усё гораздо хуже.
там ;желательно брать эффективные разрешающие биты (ENOB, а не SNR)
--
эээ возьмем бытовой свежачок
http://www.analog.co…t-overview
--
однако если посмотреть блок схему радара то моно найти еще пару прямоугольников которые решают проблему динамического диапазона входного сигнала в зависимости в том числе и от мощности приходящего сигнала.
мля даже в самых первых РЛС была ВАРУ, я про 40-е годы прошлого столетия.
---
если позвездеть про дигитайзеры
гы-гы дигитайзер не цифровая, а обычная аналоговая микросхема - синхронное накопление в нём работает,
или из кучки 12ти разрядных АЦП моно сделать 14-ти разрядный по разрешению.
ссылку на себя любимого 20 летней давности давать не буду.
|
|
Пешеход ( Специалист ) |
| 09 окт 2018 06:43:10 |
Цитата: ФЦСО от 08.10.2018 19:57:30
Чисто теоретически, статья вполне приемлемая, однако с фактами там не очень...
20 Квт средней излучаемой мощности с 1800 ППМ это сильный перебор, дал бы не более 5..6 кВт и и вот почему
То что описано в качестве АФАР - АФАР не является, а представляет собой ЦАР. А полноразмерная ЦАР на 1800 ППМ и диапазона 3 см в серийном исполнении для боевых применений на данный момент не реализуется. Кстати, если припомнить интервью разработчиков Ирбиса, то там прямым текстом сказано, что все зарубежные БРЛС с АФАР имеют аналоговый тыл, те не являются ЦАР. Ежели посмотреть глазом на приведенный в статье внешний вид ППМ, то там явно видны высокочастотные аналоговые входы/выходы числом более одного (один вход у ППМ можно интерпретировать как вход сигнала от гетеродина для реализации АЦП с понижением частоты, что просто обязательно для длины волны 3 см и предполагаемых 12 разрядов АЦП), что тоже противоречит утверждению о цифровом синтезе ДНА.
Ну и еще раз повторюсь, по способам и параметрам обзора, количеству формируемых лучей, сопровождаемых целей, широкополосности, возможностям обработки сигнала ПФАР и АФАР совершенно идентичны, АФАР имеет несколько большие возможности в части формирования формы ДНА, тк имеет возможность не только фазового, но и амплитудного управления формой АФР. Или авторы статьи действительно не видят разницы между АФАР и ЦАР.
|
Danila96 ( Слушатель ) |
| 09 окт 2018 09:06:00 |
Цитата: Пешеход от 09.10.2018 06:43:10
Такой вопрос (не помню, озвучивали его или нет), в интернетах ходит информация о новых сплавах, которые позволяют в 5-10 раз увеличить мощность ППМ.
Имеет ли смысл разработка БРЛС на таких ППМ вообще?
Насколько я понимаю, в таком случае будет проблема уже с охлаждением самого БРЛС, как никак 20-50 квт средней мощности охладить - нетривиальная задача.
Или я ошибаюсь?
|
|
Пешеход ( Специалист ) |
| 09 окт 2018 10:06:11 |
Цитата: Danila96 от 09.10.2018 09:06:00
Проблема БРЛС на основе АФАР - малые требуемые габариты, а вследствие этого высокая рабочая частота. Отсюда задача охлаждения принимает эпические размеры. На более низких частотах, а значит значительно больших габаритах, зачастую достаточно естественной конвекции и теплопроводности несущих конструкций, ну или минимального обдува. А причина тут в том, что геометрические размеры модуля значительно меньше зависят от частоты, чем расстояние между модулями, называемое шагом решетки, которых в свою очередь прямо пропорционально длине волны. Как следствие этого, с повышением частоты, растет плотность упаковки аппаратуры АФАР. Поэтому большее значение именно для БРЛС имеет не столько повышение отдаваемой полезной мощности ППМ, а увеличение его КПД и/или рабочей температуры всего модуля с сохранением высоких показателей точности, стабильности и повторяемости его характеристик. КПД и КУ классического усилительного элемента определяют коэффициенты Берга, тут против природы не попрешь, или нужны какие-то другие методы усиления с очень высоким КПД и КУ. Или повышать рабочую температуру, что вероятно и позволят новые материалы. Правда нужно помнить, что не единым УМ сыт ППМ, там еще и МШУ имеет место быть и другие совершенно необходимые компоненты и решать проблему приемлемых параметров при высокой рабочей температуре придется и для них.
|
|
Удаленный пользователь |
| 09 окт 2018 20:01:48 |
Цитата: Пешеход от 09.10.2018 10:06:11
Тогда, наверное, я задам вопрос, который тут интересует всех.
Какие - в связи с изложенными вами проблемами создания БРЛС с АФАР - существуют перспективы у БРЛС "Жук-А", которая заявлена в качестве основной для МиГ-35?
Хотелось бы также понять, как всё сказанной соотносится с этой публикацией (1994 страница этой ветки)?
Цитата
«Жук-АЭ» разрабатывалась с 2006-го года на базе наработок, полученных «ФазОтроном»
в ходе проектирования не очень удачного раннего образца «Жук-АМЭ», обладающего непозволительно большой массой в 520 кг. В новом изделии широко применены компактные и лёгкие монолитные интегральные схемы (МИС), которые сегодня можно встретить в любом современном цифровом девайсе. Диаметр апертуры АФАР «Жук-АЭ» был уменьшен до 500 мм (общий диаметр — около 575 м), в сравнении с 700-мм полотном FGA-01; это было сделано для большего соответствия внутреннему диаметру радиопрозрачного обтекателя опытного борта «154» (МиГ-29М2), на котором и проходила испытания новая станция. Полотно FGA-29 представлено 680 приёмо-передающими модулями мощностью по 5 Вт, чего вполне хватает, чтобы в режиме синтезированной апертуры реализовать разрешение 50 см на дальности до 20 км и 3 м на дальности 30 км. Импульсная мощность станции составляет 34 кВт, что позволяет обнаруживать цели с ЭПР 3 м2 на дальности до 148 км в переднюю полусферу и до 60 км — в заднюю полусферу (вдогон). «Жук-АЭ» сопровождает на проходе 30 воздушных целей и захватывает одновременно 6; в режиме ближнего воздушного боя может быть использован так называемый «Поворотный» режим, работающий при синхронизации с нашлемной системой целеуказания лётчика или оператора систем.Экспериментальная БРЛС «Жук-АЭ» (FGA-29) на борту опытного образца перспективного лёгкого многоцелевого истребителя МиГ-35
Благодаря индивидуальному управлению частотами работы отдельных ППМ (или их групп), а также более чувствительному и помехозащищённому преобразователю отражённых от цели электромагнитных волн, «Жук-АЭ» имеет очень весомое преимущество перед другими бортовыми радарами — незначительно уменьшение дальности обнаружения воздушных объектов на фоне земной поверхности, составляющее всего 8-11%, для РЛС с ПФАР этот показатель составляет около 15-18%, что доказала на испытаниях РЛС «Ирбис-Э», работающая в широком секторе обзора: ВЦ с ЭПР 3м2 обнаруживалась на удалении 200 км (на фоне свободного пространства), и 170 км (на фоне земной поверхности). Даже здесь мы можем увидеть заметный плюс радаров с АФАР.
Высокие характеристики «Жук-АЭ» также отмечаются при работе в режиме «воздух-море/земля»: группа тяжёлой бронетехники, либо артиллерийская батарея САУ может быть обнаружена на дальности 30-35 км, надводный корабль класса «корвет» — 150 км и «эсминец» — более 200 км. Режим «воздух-поверхность» имеет несколько десятков подрежимов, среди которых: синтезированная апертура, возможность «заморозки» карты рельефа местности со всеми обнаруженными поверхностными объектами, обнаружение и сопровождение движущихся юнитов (GMTI), измерение скорости носителя в соответствии со скоростью смещения стационарных объектов в системе координат истребителя, следование рельефу местности на околозвуковых скоростях, использующееся в задачах «прорыва» ПВО противника. Сектор обзора радара стандартный для фиксированных АФАР-апертур и составляет 120 градусов в азимутальной и угломестной плоскостях, что является недостатком с подвижными АФАР-станциями, к примеру, «Captor-E», зато масса РЛК составляет всего 200 кг, что идеально подходит для модернизации лёгких МиГ-29С/СМТ/М2. Суммарные возможности «Жука-АЭ» находятся между американскими БРЛС AN/APG-80 и AN/APG-79, которыми оснащаются F-16C Block 60 и F/A-18E/F «Super Hornet». Модернизация существующих МиГ-29С/СМТ радиолокаторами «Жук-АЭ», а также более совершенными оптико-электронными комплексами ОЛС-УЭМ и современным информационным полем кабины экипажа даст возможность значительно опередить польские F-16C Block 52+ и немецкие «Тайфуны», оснащённые устаревшими РЛС со щелевой антенной решёткой. В то же время, отставание от «Тайфунов» с РЛС «Captor-E», а также от F-35A будет значительное. «МиГам» потребуется ещё более мощная бортовая РЛС с активной фазированной антенной решёткой — «Жук-АМЭ».
Впервые эта станция была представлена на авиакосмической выставке «Airshow China-2016» в китайском Чжухае в 2016-м году. Приёмо-передающие модули «Жук-АМЭ» изготавливаются по совершенно новой технологии, на основе трёхмерных сверхвысокочастотных проводников, генерируемых в процессе низкотемпературной совместно обжигаемой керамики LTCC («Low Temperature Co-Fired Ceramic»). Рождение сверхпрочной кристаллической структуры проводников происходит в результате обжига многокомпонентной смеси из спецстёкол, керамики, а также специальных проводниковых паст на основе золота, серебра или платины, которые в определённых соотношениях добавляются в эту смесь. Данные ППМ имеют множество преимуществ перед стандартными арсенид-галиевыми элементами, использующимися в большинстве известных БРЛС с АФАР (японская J-APG-1, «Captor-E» и т.д.), а в частности:
— отличная механическая стабильность, достигаемая малым коэффициентом теплового расширения и высокой эластичностью в широком диапазоне температур работы, эти качества являются основой большого ресурса работы ППМ;
— устойчивые электропроводные показатели во всех частотных диапазонах волн, вплоть до миллиметрового Ka-диапазона, благодаря чему наблюдается большая стабильность работы АФАР сразу в нескольких режимах, включая РЭБ;
— плотность керамической основы ППМ, изготовленных по технологии LTCC, обеспечивает герметичность проводниковых элементов от негативных воздействий внешней среды, другими словами, «Жук-АМЭ» может продолжить работу даже в случае повреждения радиопрозрачного носового обтекателя БРЛС;
— более высокая теплопроводность LTCC-подложки из керамики, в сравнении с органическими аналогами (4 Вт/мк против 0,1-0,5 Вт/мК соответственно), позволяет более эффективно охлаждать самые высокотемпературные зоны ППМ, особенно при использовании металлических теплостоков;
— процесс создания подобных ППМ не требует высоких температур обжига, достаточно всего 850-900ºС.
В случае с технологией LTCC низкотемпературная совместно обжигаемая керамика является низкопрофильной диэлектрической подложкой для платиновых, золотых или серебряных проводников-излучателей/приёмников РЛ-волны. Она значительно более жаропрочная, чем обычные печатные платы из органических соединений и позволяет работать с повышенным энергетическим потенциалом: приёмо-передающие модули АФАР «Жук-АМЭ» могут иметь мощность порядка 6-8 Вт. Это привело к тому, что перспективная РЛС «Жук» увеличила дальность обнаружения цели с ЭПР 3 м2 примерно до 220-260 км, что сопоставимо со станцией «Captor-E». По заявлениям «фазотроновцев», «Жук-АМЭ» разработан как для установки на истребители поколения «4++» МиГ-35, так и на МиГ-29С/СМТ. Антенный модуль вместе с полотном и шлейфами имеет массу порядка 100 кг, что является невиданным среди западных истребителей показателем. Полотно станции представлено 960 ППМ.
Демонстратор бортовой РЛС «Captor-E»
Высокоэнергетические режимы работы «Жук-АМЭ» с высоким разрешением дают возможность безошибочно классифицировать морские, наземные и воздушные объекты по их форме и радиолокационной сигнатуре благодаря сравнению с загруженной эталонной базой из сотен или даже тысяч юнитов. Более того, может быть произведена и идентификация цели с малого расстояния, когда режим SAR имеет разрешение в 50 см, либо в случае, когда цель радиоизлучающая. Тогда используется база частотных шаблонов многочисленных радиолокационных средств противника, которая может быть интегрирована в обновлённую СПО модернизированного МиГ-29. «Жук» может работать и в режиме LPI, для осложнения работы средствам РЭБ противника, либо в пассивном — для скрытных выхода и атаки на радиоизлучающие цели противника, среди которых могут быть как наземные обзорные или многофункциональные РЛС зенитно-ракетных комплексов, так и станции РТР и РЭБ воздушного базирования.
|
|
Пешеход ( Специалист ) |
| 10 окт 2018 05:23:28 |
Цитата: ФЦСО от 09.10.2018 20:01:48
Если судить по приведенному ниже тексту, то никаких. Ибо стиль изложения очень и очень лукавый, выпячиваются плюсы и этим выпячиванием маскируются минусы. Кроме того, выпячивание плюсов производится при совершенно некорректных условиях, посредством умолчаний и передергиваия. Попробую объяснить
Во первых строках - достижения:
Цитата
В новом изделии широко применены компактные и лёгкие монолитные интегральные схемы (МИС), которые сегодня можно встретить в любом современном цифровом девайсе.
Прямо великое достижение. Чем то напоминает статьи конца 70-х, начала 80-х годов, с содержанием типа такого: "устройство спроектировано с использованием микропроцессорного комплекта 8080", а в схеме от того комплекта только шинные формирователи.
Цитата
Диаметр апертуры АФАР «Жук-АЭ» был уменьшен до 500 мм (общий диаметр — около 575 м), в сравнении с 700-мм полотном FGA-01; это было сделано для большего соответствия внутреннему диаметру радиопрозрачного обтекателя опытного борта «154» (МиГ-29М2), на котором и проходила испытания новая станция.
Ну просто блеск уменьшили аппертуру почти на 30%, увеличив ширину луча на те же 30% и уменьшив КУ почти на 50% вписались таки в заданные габариты.
Дальше пошли технические детели
Цитата
Полотно FGA-29 представлено 680 приёмо-передающими модулями мощностью по 5 Вт, чего вполне хватает, чтобы в режиме синтезированной апертуры реализовать разрешение 50 см на дальности до 20 км и 3 м на дальности 30 км.
Сравнивается теплое с мягким. Косвенно, по количеству ППМ и их мощности, заявляется об энергетике станции, и приводятся данные по разрешающей способности, которая от энергетики не зависит, а зависит от ширины спектра зондирующего сигнала и относительных к длине волны размерах антенны. Мало того, в режиме синтезированной аппертуры угловая разрешающая способность очень мало зависит и от размеров, а зависит от качества доплеровской обработки сигнала.
Цитата
Импульсная мощность станции составляет 34 кВт, что позволяет обнаруживать цели с ЭПР 3 м2 на дальности до 148 км в переднюю полусферу и до 60 км — в заднюю полусферу (вдогон).
Дальность зависит от средней мощности, а приводится импульсная, которая без дополнительных сведений о параметрах зондирования ничего не говорит. Хотя выглядит солидно.
А вот уменьшение дальности вдогон несколько великовато, что говорит о невысоком качестве ДНА, ну ясен пень, размеры антенны и так до самого минимума сократили.
Цитата
«Жук-АЭ» сопровождает на проходе 30 воздушных целей и захватывает одновременно 6; в режиме ближнего воздушного боя может быть использован так называемый «Поворотный» режим, работающий при синхронизации с нашлемной системой целеуказания лётчика или оператора систем.
Этот момент без переводчика мне не понятен. Ежели обещается полноповоротная АФАР, то это можно только приветствовать. Но в явном виде это не говорится, а учитывая предыдущие манипуляции, сомнения очень велики.
А дальше вообще такой сок мозга, такой пир духа, что цензурных слов вообще нет. Прошу заценить
Цитата
Благодаря индивидуальному управлению частотами работы отдельных ППМ (или их групп), а также более чувствительному и помехозащищённому преобразователю отражённых от цели электромагнитных волн, «Жук-АЭ» имеет очень весомое преимущество перед другими бортовыми радарами — незначительно уменьшение дальности обнаружения воздушных объектов на фоне земной поверхности, составляющее всего 8-11%, для РЛС с ПФАР этот показатель составляет около 15-18%, что доказала на испытаниях РЛС «Ирбис-Э», работающая в широком секторе обзора: ВЦ с ЭПР 3м2 обнаруживалась на удалении 200 км (на фоне свободного пространства), и 170 км (на фоне земной поверхности). Даже здесь мы можем увидеть заметный плюс радаров с АФАР.
Индивидуальное управления частотой элемента или их групп в любой ФАР совершенно бессмысленно, тк приводит к дроблению результирующей антенны на группы более мелких с совершенно неприемлемыми для какой то работы характеристиками, и в реальных ФАР не используется. Что такое преобразователь отраженных от цели электромагнитных волн? По смыслу это и есть антенна, она и преобразует отраженную волну в сигнал. Есть версия, что так зашифровали элементарный излучатель ППМ. Но там обычно все отлизывается до такой степени, что хоть какое то преимущество получить сложно, а уж тем паче не очень весомое. Однако, исходя из других источников, можно сказать, что имелась в виду рабочая поляризация антенны, зависящая от поляризации элементарной антенны. Но там все настолько неочевидно, плюсы наезжают на минусы, что говорить об очень весомом нельзя (мне очень хорошо известно это по игрищам с управляемой поляризацией на 9С18 без М). Ну и данные по Ирбису приведены для экспортного варанта, хотя и очень пристойные, в отличии от собственных, где о километрах ни слова, только о процентах. Ну о том, что падение дальности в данном случае в основном зависит от качества ДНА ( а мы уже выяснили, что оно довольно невысоко) и качества доплеровской обработки, говорить не будем.
Цитата
Сектор обзора радара стандартный для фиксированных АФАР-апертур и составляет 120 градусов в азимутальной и угломестной плоскостях,
О блин, а АФАР то неповоротная! А чего они нам о поворотном режиме втирали. Обычное электронное сканирование, как и у любых ФАР.
Цитата
что является недостатком с подвижными АФАР-станциями, к примеру, «Captor-E», зато масса РЛК составляет всего 200 кг, что идеально подходит для модернизации лёгких МиГ-29С/СМТ/М2.
Здесь опять переводчик нужен. Если она легкая, то почему не поворотная?
Все кончаю, меня жена за шиворот по делам тащит. Про керамику хотелось бы поговорить, тема интересная, но увы...
Статья лукавая, писана по шаблонам менеджера по маркетингу. А дела у Жука судя по ней не очень.
|
|
Удаленный пользователь |
| 10 окт 2018 18:14:06 |
Цитата: Пешеход от 10.10.2018 05:23:28
Было бы просто замечательно, если бы Вы, дружище, продолжили и про керамику тоже.
Думаю, что все присутствующие прочтут информацию, изложенную Вами, с большим интересом.
И отдельный вопрос по Вашей фразе:
ЦитатаЕсли судить по приведенному ниже тексту, то никаких.
Это надо понимать так, что никаких перспектив создания такой БРЛС с АФАР в рамках выбранной конфигурации "Жука" нет?..