ПАК ФА (Т-50)
4,721,162 6,045
 

  kurill ( Слушатель )
02 фев 2010 11:29:42

Тред №186022

новая дискуссия Дискуссия  401

В связи со спекуляциями по АФАР L-диапазона проведем  небольшое расследование.
На сайте НИИП в библиотеке есть следующие статьи по АФАР L-диапазона
 "Мы изначально закладываемся на максимально возможные характеристики"
Описание: "Национальная оборона", №7, стр. 28-33

На вопросы журнала Национальная оборона отвечает генеральный директор НИИП имени В.В. Тихомирова Юрий БЕЛЫЙ

— Впереди МАКС - знаковое, рубежное мероприятие. С чем вы планируете выйти на авиасалон МАКС-2009?
— Мы бы хотели выставить наши последние достижения: полномасштабную РАСУ Ирбис-Э с самой современной пассивной решеткой и активную решетку L-диапазона для истребителя Су-35, а также впервые представить АФАР Х-диапазона, разрабатываемую для перспективных многофункциональных истребителей. Если дадут разрешение, то это будет событием для специалистов, т.к. до сих пор ни на одном международном салоне на открытых экспозициях натурные образцы АФАР не представлялись

Главная сенсация МАКС-2009
Описание: "Национальная оборона", №8, стр. 60-61

На авиасалоне также будет демонстрироваться АФАР L-диапазона, предназначенная для установки в отклоняемые носки крыла истребителя.  АФАР выполнена на современных гибридно-интегральных технологиях и обеспечивает электронное сканирование лучом в широком   секторе по азимуту углов и в широкой полосе частот.





 Длинная рука пятого поколения
Описание: "Независимое военное обозрение", №28, стр. 7

На авиасалоне также будет демонстрироваться АФАР L-диапазона, предназначенная для установки в отклоняемые носки крыла истребителя.  АФАР выполнена на современных гибридно-интегральных технологиях и обеспечивает электронное сканирование лучом в широком   секторе по азимуту углов и в широкой полосе частот.


НИИП им. В.В. Тихомирова-55 (откровенный разговор)
Описание: "Аэрокосмическое обозрение", №6, стр. 6-9

В последние годы и в нашем Отечестве наметилась тенденция на возрождение авиации,  в частности, на МАКС-2009 был подписан контракт на поставку российским ВВС истребителей Су-35, для которых наш институт разрабатывает РЛСУ Ирбис. Ну а основной разработкой НИИП на сегодняшний день является радиоэлектронная система для перспективного авиационного комплекса пятого поколения на основе активных фазированных решёток. Кстати, первые образцы АФАР Х- и L-диапазонов демонстрировались на МАКС-2009 на нашем совместном с Государственным рязанским приборным заводом стенде.

Тихомировская АФАР проходит испытания
Описание: "Взлет", №8-9, стр. 14-15

Для испытаний и доводки АФАР X и L диапазонов в институте создана уникальная лабораторно испытательная база, в т.ч. оборудованные по самым современным технологиям безэховые камеры.

Юрий Иванович, что будет представлять собой радиолокационная система перспективного истребителя?
Как известно, основу бортового радиоэлектронного оборудования перспективного истребителя составит многофункциональная радиоэлектронная система с
активными фазированными антенными решетками, головным разработчиком
которой, по результатам тендера, определен наш институт. Причем это уже будет
не просто РЛС в привычном понимании, а целый комплекс систем. В составе
такого комплекса будет сразу несколько активных фазированных антенных решеток, в т.ч. АФАР Х диапазона и АФАР L диапазона, размещаемые в отклоняемых носках крыла истребителя. Их мы планируем показать на нынешнем авиасалоне.




Несколько выводов по статьям:
1. НИИП действительно разрабатывает АФАР L-диапазона.
2. Устанавливаются эти радары в отклоняемых носках крыла истребителя.
3. Истребители, в которые планируется установить этот радар, по словам гендиректора НИИП  Белых, - это Су-35 и ПАК ФА.
4. В статьях нет упоминания о назначении этих радаров.


Несколько интересных замечаний по назначению радара.

Во-первых, если L-диапазон стандарта IEEE, как и Х-диапазон, то его характеристики - частота 1—2 ГГц, длина волны 15—30 см, назначение - наблюдение и контроль за воздушным движением.
Во-вторых, если L-диапазон стандарта NATO, то его характеристики - частота 40—60 ГГц, длина волны 5—7,5 мм, назначение - Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях. Если еще учесть, что антенна основного радара направлена вверх и имеет сложности с картографированием поверхности земли, то вполне возможно такая трактовка.

Естественно стоит упомянуть Карло Коопа, который по материалам выставки отмечает следующее:
Устанавливается радар на Су-27/30/35 и ПАК ФА
Назначение АФАР L-диапазона:
1. Поиск, отслеживание малозаметных самолетов
2. Идентификация свой-чужой
3. Пассивное слежение за работой JTIDS/MIDS/Link-16
4. Пассивное отслеживание работы АВАКСа и наземных радаров.
5. Пассивное отслеживание работы систем свой-чужой противника на дальних дистанциях
6. РЭП JTIDS/MIDS/Link-16
7. Глушение GPS сигнала
8. Постановка помех АВАКСу.
9. Глушение управляемых  по datalinks боеприпасов.

ФГУП НПП Пульсар раскрыл характеристики TR модулей АФАР L-диапазона
Диапазон частот – 1,-1,5 ГГц
Объемная плотность мощности  модуля – 2 кВт/ литр
Номинальная мощность на канал модуля 200 Вт, на антенну 2,4 кВТ, на две антенны 4,8 кВт.
  • +4.16 / 31
  • АУ
ОТВЕТЫ (9)
 
 
  Пешеход ( Специалист )
02 фев 2010 12:19:52
Ай спасибо! Самому мне лениво было копаться, а тут все как на ладони.
Позволю себе коротенькие коментарии.


Это правильно.
Еще правильнее вовремя отказаться от неоправданных излишков.

Цитата
...
На авиасалоне также будет демонстрироваться АФАР L-диапазона, предназначенная для установки в отклоняемые носки крыла истребителя.
...


Очень и очень большое ужесточение требований к аппаратуре АФАР.
По массогабаритам, компоновочным решение, тепловым режимам и тд.
Однако стоило бы поискать более компромисное решение в виде размещение АФАР за полность радиопрозрачными предкрылками. Учитывая, что в ДМВ диапазоне влияние подобных конструкций сугубо меньше, чем в более коротковолновом.
Более того, такую компоновку можно даже попытаться использовать в полезных целях. Например использовать предкрылок как фокусирующую линзу для уменьшения ширины угломестной ДН. Конечно решение в тезническом смысле неочевидное, но все же менее авантюрное, чем тащить все в отклоняемый носок.
Цитата
...
4. В статьях нет упоминания о назначении этих радаров.
...


Вот это правильно. Пусть себе фантазируют, может и нормальное назначение придумают. Эдакая провокация внешнего мозгового штурма. А то аппаратура вроде бы есть, а нафига она нужна - не очень понятно.
Цитата
...
Во-первых, если L-диапазон стандарта IEEE, как и Х-диапазон, то его характеристики - частота 1—2 ГГц, длина волны 15—30 см, назначение - наблюдение и контроль за воздушным движением.
Во-вторых, если L-диапазон стандарта NATO, то его характеристики - частота 40—60 ГГц, длина волны 5—7,5 мм, назначение - Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях.
...


Только первый вариант однозначно.
Даже судя по МАКСовскому макету там никакими миллиметрами не пахнет.
Цитата
...
Назначение АФАР L-диапазона:
1. Поиск, отслеживание малозаметных самолетов
2. Идентификация свой-чужой
3. Пассивное слежение за работой JTIDS/MIDS/Link-16
4. Пассивное отслеживание работы АВАКСа и наземных радаров.
5. Пассивное отслеживание работы систем свой-чужой противника на дальних дистанциях
6. РЭП JTIDS/MIDS/Link-16
7. Глушение GPS сигнала
8. Постановка помех АВАКСу.
9. Глушение управляемых  по datalinks боеприпасов.
...


Внешний мозговой штурм сработал.
Со счетом 8:1 ведут задачи РЭБ/РТР.
Если взять реальную пользу, то счет будет где-то 80:1
Есть только один случай, когда первый пункт становится актуальным - отсутствие нормальной БРЛС.
Если просто выкинуть ее из классического планера Су-35/Т-50, то никакой практической пользы не получится. А вот если мы будем разрабатывать планер на основе сверхтонкого летающего крыла, то можно и задуматься о первом пункте.
Цитата
...
ФГУП НПП Пульсар раскрыл характеристики TR модулей АФАР L-диапазона
Диапазон частот – 1,-1,5 ГГц
Объемная плотность мощности  модуля – 2 кВт/ литр
Номинальная мощность на канал модуля 200 Вт, на антенну 2,4 кВТ, на две антенны 4,8 кВт.


Это не ужас, это ужас-ужас-ужас. Цифры не вяжутся абсолютно.
Вся антенна 2400Вт, ППМ 200Вт, количество модулей 12шт. Это не радиолокационная антенна, это недоразумение. Мои расчеты исходили из предположения количества модулей в антенне хотя бы 35..50шт и мощности модуля около 500Вт. Или нам врут по 1. мощности модуля 2. по мощности АФАР 3. по всем параметрам. Однако даже маленькая ложь рождает большое недоверие...
Антенна с количеством модулей 12 шт прекрасно подходит для целей РЭБ/РТР, но совершенно не годится для сканирующей локационной антены. Вернее сканирующей хоть в каком-то секторе, значительно превышающем ширину луча.
Еще более удручает цифра 2000Вт/литр. Объем представленого модуля как раз около литра. Значит КПД около 10%. Прощай ИК малозаметность. (Скорее всего был неправ. Погорячился. Критику считать недействительной. Текст пусть остается)
  • +2.18 / 17
  • АУ
 
 
  mse ( Специалист )
02 фев 2010 12:31:02
Может они считают по выходной мощности? А не по потребляемой? Тогда не так страшно.
По крайней мере, источники питания именно по выходной.
  • +0.13 / 4
  • АУ
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
02 фев 2010 12:40:20

Да, по смыслу я скорее всего обмишулился.
Однако цифра опять не сростается. Все равно пункт снимаю.
  • +0.40 / 4
  • АУ
 
 
  BlackShark ( Эксперт )
02 фев 2010 12:42:11


А кто сказал, что именно так оно не размещено? Кто-то видел, КУДА реально поставят ФАР?Мало ли, кто что пишет? Я тоже думаю, что это элементы системы РЭБ/РиРТР.  

А насчет цифр - уверен, там правды не больше, чем сообщают, например, о точности боевых блоков СЯС. Все оценки про наши ББ имеют мало общего с реальностью.
Деза... пусть башку ломают.
  • +0.91 / 7
  • АУ
 
 
  sergant ( Слушатель )
02 фев 2010 13:03:09

Прошу прощения, если несу околесицу - а что мешает управлять лучом? Луч - узкий , а углы сканирования решёткой могут быть достаточно широкими. По крайней мере - в горизонтальной плоскости.
Если Вас не затруднит - проясните для чайников , вроде меня.
В чём там проблема ?
  • +0.22 / 3
  • АУ
 
 
 
  Андрей_732927 ( Слушатель )
02 фев 2010 13:26:35


Мне конечно до Пешехода далеко, но рискну предположить, что главная ошибка, это предположение что "луч узкий". Узким он будет только при достаточном количестве излучающих элементов. Как я понимаю, при 12 элементах на всю решетку, "узкий луч" будет далеко не узким.
А станет достаточно узким только при количестве элементов... (тут уже уступлю место Пешеходу).
  • +0.25 / 4
  • АУ
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
02 фев 2010 16:54:22

Проблема в УБЛ (уровне боковых лепестков).
Я уже как-то пытался осветить этот вопрос, попробую еще раз.
Диаграмма направлености антенны и форма амплитудно-фазового распределения связаны между собой преобразованием Фурье (первое является обратным преобразованием Фурье от второго, те ДН это сигнал, АФР это спектр). Вот таким свойством для э/м волн обладает любое пространство. В качестве частоты в спекте выступают относительные (к длине волны) координаты в раскрыве решетки, в качестве времени в сигнале - угловые координаты. Раскрыв антенны (а значит АФР) по опредению имеет конечные размеры (спектр конечен по частоте). У конечного спектра - бесконечный сигнал. Следовательно ДН бесконечна по угловым координатам. Но углы реально существуют в диапазоне 0..два пи. Все что дальше - не более чем периодическая функция. Таким образом ДН после преобразования Фурье выглядит как периодическая функция от угла в диапазоне от 0 до бесконечности. Основной лепесток - боковые - основной - боковые... Однако на самом деле углы реально существуют в окне 0..360градусов. Эдакое окно видимости в котором реально существует ДН. Размер этого окна определяет относительный шаг решетки. Чем он больше, тем шире это окно. Начиная с некого значения шага в это окно может попадать более одного основного лепестка. Эти лишние основные боковые лепески называются дифракционными. Если ДН самого излучателя решетки слабонаправлена, то дифракционные лепестки имеют ту же самую амплитуду, что и основной. Но даже если не попадают. Сканирование эквивалентно перемещению окна видимости по оси углов. Основной уезжает к краю окна. И, при определенной величине окна (шага решетки),  в него может вылезть дифракционный лепесток. Конечно его величину нужно помножить на косинус угла от нормали, но все едино, ничего хорошего из этого не получается.
Теперь рассмотрим нашего барана. Элементов мало. Для повышения КУ и сужения ДН нужны большие размеры раскрыва. Значит шаг решетки велик, значит при сканировании однозначно лезут дифракционные лепестки. Если использовать остронаправленый элемент, то сектор сканирования не может быть больше ширины ДН элемента.
Поэтому при малом количестве элементов приходится выбирать из трех зол: или малый КУ и широкая ДН (малый шаг, малый раскрыв), или малый сектор сканирования (большой шаг, большой раскрыв) или отвратительные боковые лепестки, те отсутствие помехоустойчивости. Любое из этих зол на корню губит применение данной антенны в РЛС с электронным сканированием.
  • +2.58 / 17
  • АУ
 
 
 
 
  sergant ( Слушатель )
02 фев 2010 18:18:36

Спасибо!
А сколько( порядок  конечно) должно быть ППМ для нормальной работы?
Возможно ли что каждый модуль включает несколько ПП-элементов ( что-то вроде мини-ПФАР)?
  • +0.04 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
  Пешеход ( Специалист )
02 фев 2010 19:07:35

Скажем так, при условии обеспечения уровня БЛ порядка -30дБ -  для сектора сканирования 120градусов, ширины луча порядка 1градуса нужно 75..90 элементов; для сектора сканирования 90градусов - 35..50 элементов.
Применяя в качестве элемента несканирующую подрешетку, мы просто сужаем ДН элемента. Те борем дифракционный лепесток посредством сужения сектора сканирования. Эквивалентное решение - увеличение размера излучателя. Если делаем сканирующую подрешетку, то это эквивалентно увеличению количества элементов. Вариант со сканирующими подрешетками в станциях несверхбольшой мощности не используется, тк появляется лишний комплект рапределителя. Того самого который раздает мощность на подрешетки. А это лишние масса, габариты, потери.
  • +1.29 / 8
  • АУ