Massa radar udara adalah 1% dari massa lepas landas, tetapi karakteristik radarlah yang menentukan kemampuan pesawat tempur modern. Statistik penggunaan pertempuran selama 15 tahun terakhir memberikan gambaran yang jelas: semua pertempuran udara, di mana pejuang generasi keempat ambil bagian, terjadi pada jarak jauh (100% kemenangan dimenangkan menggunakan serangan udara jarak menengah dan jauh). -rudal udara).
Radar adalah elemen utama dari sistem penglihatan dan navigasi pesawat. Stasiun multifungsi modern menyediakan pencarian, deteksi, dan pelacakan target udara dan darat yang efektif, memprogram autopilot rudal yang diluncurkan dari jarak jauh, mengukur ketinggian, dan memungkinkan pemetaan medan. Model paling "canggih" digunakan sebagai pemancar dalam sistem pertukaran data berkecepatan tinggi, melakukan fungsi peperangan elektronik dan sistem peperangan elektronik - hingga penerapan prinsip senjata "balok"!
Di jantung radar udara modern ada tiga teknologi penting:
Radar array bertahap (PAR). Penggunaan sekelompok pemancar antena (bukan "piringan") memungkinkan untuk mewujudkan berbagai keuntungan, yang utama adalah pemindaian cepat dari area ruang yang dipilih (dalam 1 milidetik). Kontrol sinar elektronik telah menghilangkan drive rumit dan gimbal yang diperlukan untuk mengontrol antena konvensional secara mekanis. Efisiensi. Keandalan. Multifungsi. Sensitivitas yang lebih baik dan kekebalan kebisingan.
MiG-31 mengejutkan penonton dengan radar Zaslon yang besar (pertunjukan udara LeBourget-91)
Teknologi sintesis bukaan. Aperture (dimensi linier antena) menentukan beamwidth (beamwidth). Untuk mendapatkan resolusi azimuth yang tinggi, diperlukan antena dengan aperture terbesar, sedangkan dimensi pembatas antena radar udara tempur tidak boleh melebihi 1,5 meter.
Apertur yang disintesis (buatan) adalah teknik yang didasarkan pada penerimaan sinyal secara berurutan pada posisi berbeda dari antena nyata di ruang angkasa. Dalam sepersekian detik itu, selama denyut radar berlangsung, pesawat berhasil terbang 10 meter. Akibatnya, ilusi antena besar dengan bukaan 10 meter tercipta!
Munculnya radar aperture sintetis telah memungkinkan untuk mensurvei dan memetakan permukaan bumi dengan resolusi yang sebanding dengan kualitas foto udara. Pembom tempur modern telah menerima kemampuan unik untuk menyerang target darat - dalam cuaca dan waktu apa pun, dari jarak yang sangat jauh, tanpa memasuki zona aksi pertahanan udara musuh.
Radar dengan array antena bertahap aktif (AFAR)
Radar "Zhuk-A" N010 untuk pesawat tempur MiG-35
Sebuah array dari ribuan modul transmisi-menerima individu (TPM) yang tidak memerlukan emitor daya tinggi tunggal. Keuntungan dari teknologi ini jelas:
- modul antena secara bersamaan dapat beroperasi pada frekuensi yang berbeda;
- bobot dan dimensi yang lebih kecil: karena ukuran antena itu sendiri yang lebih kecil, tidak adanya lampu berdaya tinggi dan sistem pendingin terkait serta unit catu daya tegangan tinggi;
Perhatikan betapa kecilnya hidung F-35 dibandingkan dengan "pengering" dan MiG kami.
- peningkatan keandalan: kegagalan / kerusakan satu elemen tidak akan menyebabkan hilangnya kinerja seluruh radar (namun, keberadaan sistem pendingin yang kompleks untuk ribuan modul AFAR sebagian besar meniadakan keunggulan ini);
- sensitivitas dan resolusi tinggi, kemampuan untuk mengukur dan bekerja dalam mode "kaca pembesar" (ideal untuk bekerja "di lapangan");
- karena banyaknya pemancar, AFAR memiliki jangkauan sudut yang lebih luas di mana sinar dapat dibelokkan - banyak batasan pada geometri susunan yang melekat pada LAMPU LAMPU dihilangkan;
- kapasitas transmisi AFAR yang tinggi memungkinkan untuk mengintegrasikannya ke dalam sistem komunikasi dan pertukaran data:
Pada tahun 2007, tes oleh Northrop Grumman, Lockheed Martin dan L-3 Communications memungkinkan AFAR Raptor untuk beroperasi sebagai hotspot Wi-Fi, mentransmisikan data pada 548 megabit per detik, 500 kali lebih cepat dari tautan Link 16 standar NATO. …
Dassault Rafale
Saat ini, tujuh pesawat tempur multi-peran serial dapat memanfaatkan semua keunggulan teknologi AFAR: lima pesawat tempur generasi keempat yang dimodernisasi dan dua mesin generasi "5".
Diantaranya: "Rafale" Prancis (radar RBE-2AA), ekspor F-16E / F "Desert Falcon" Angkatan Udara UEA (pesawat tempur ini dilengkapi dengan radar AN / APG-80), pengebom tempur ekspor F-15SG militer -Singapore Air Force (dilengkapi dengan AN / APG-63 (V) 3), sedangkan "Strike Needles" Amerika juga ditingkatkan dengan pemasangan radar AN / APG-82 (V) 2. Selain itu, radar dengan AFAR AN / APG-79 menerima dek yang ditingkatkan F / A-18E / F "Super Hornet".
Semua model radar yang disebutkan di atas untuk pesawat tempur generasi 4+ mewakili tahap evolusi radar konvensional. Misalnya, APG-63 (V) 3 dan APG-82 (V) 2 adalah improvisasi berdasarkan radar APG-63 lama dari pesawat tempur F-15. Oleh karena itu, terlepas dari antena baru dan prosesor yang diperbarui, hasil akhirnya tidak terlalu mengesankan.
APG-79 menunjukkan sedikit peningkatan kinerja dibandingkan APG-73. Hasil tes praktis tidak mengungkapkan keuntungan nyata dari pesawat tempur F / A-18E / F yang dilengkapi dengan radar AFAR dibandingkan kendaraan dengan radar konvensional.
Dari Direktur Test & Evaluation (DOT & E) 2013.
Ini terlepas dari kenyataan bahwa biaya radar baru telah meningkat tajam. Bahkan di era digital, ketika biaya pembuatan setiap modul AFAR telah turun menjadi beberapa ribu dolar, biaya akhir dari kisi ribuan MRP adalah jutaan. Tentu saja, harga tersebut tidak menjadi alasan bagi Uni Emirat Arab, di mana para syekh ingin melengkapi pesawat tempur F-16 mereka dengan radar paling keren.
F-16 dengan radar AN / APG-68
F-16 Block 60 dengan radar dengan AFAR
Nah, sementara "jurusan" bersenang-senang dengan "mainan" mereka, pekerjaan nyata sedang berjalan lancar di pusat-pusat ilmiah yang serius.
Keberhasilan terbesar dalam pengembangan radar dengan sistem array bertahap aktif dicapai oleh tim yang bekerja pada avionik untuk pesawat tempur F-22 dan F-35. Untuk mesin ini, radar generasi baru telah dibuat, di mana daya komputasi yang tinggi memungkinkan untuk mewujudkan potensi penuh dari teknologi AFAR.
F-22 dan radarnya AN / APG-77
Apa kemampuan radar pesawat tempur Raptor yang tidak bisa dilakukan radar udara lainnya?
Sekilas, tidak ada yang istimewa. Menurut buku referensi militer "Jane", radar "Raptor" memiliki jangkauan deteksi operasional 193 km, yang memberikan 86% kemungkinan mendeteksi target dengan RCS = 1 sq. m.pada satu lintasan pancaran antena. Sebagai perbandingan: radar domestik N035 "Irbis", menurut pengembang, melihat target udara pada jarak 300-400 km (EPR = 3 sq. M.). Pada umumnya, nilai-nilai ini tidak boleh dianggap serius - dalam kondisi pertempuran, di bawah pengaruh berbagai gangguan dan pembatasan situasional, jangkauan deteksi aktual akan berkurang secara signifikan. Berkenaan dengan kemampuan energi, APAR, untuk semua kelebihannya, memiliki disipasi energi yang lebih besar dan efisiensi yang lebih rendah daripada PFAR.
Secara teori, ini bisa menyamakan peluang Raptor dan Su-35. Tetapi perlu diingat bahwa jangkauan deteksi timbal balik dalam pertempuran udara tidak hanya bergantung pada kemampuan energi radar udara dan EPR target udara.
Radar Raptor memiliki mode LPI khusus (probabilitas intersepsi rendah), yang sangat penting untuk pesawat siluman. Tidak seperti radar konvensional, Raptor memancarkan pulsa energi rendah pada rentang frekuensi yang luas. Ini meniadakan efektivitas peperangan elektronik dan sistem peperangan elektronik musuh - musuh bahkan tidak tahu bahwa F-22 sudah dekat dan telah memulai serangan. Satu-satunya yang mampu memahami aliran sinyal acak pada frekuensi yang berbeda adalah prosesor radar AN / APG-77 itu sendiri, yang secara bertahap mengumpulkan data dan, menurut teori probabilitas, menemukan posisi sebenarnya dari target.
Keuntungan terpenting kedua dari radar Raptor adalah kemampuan untuk beroperasi secara bersamaan dalam mode udara-ke-udara dan udara-ke-permukaan. Sulit untuk melebih-lebihkan pentingnya momen ini bagi pilot pembom-tempur yang mencari di lipatan relief kolom tank musuh di hadapan ancaman dari pesawat musuh.
Menurut data yang tersebar luas, AN / APG-77 dengan aperture sintetis dapat mendeteksi target dengan RCS 30 meter persegi. m. (tangki) pada jarak 50 km, dan jembatan atau kapal besar (1000 sq. m.) pada jarak hingga 400 km! Namun, jangan lupa bahwa maks. resolusi radar dicapai tidak berarti di seluruh bidang pandang, tetapi hanya dalam bentuk sinar "lampu sorot" yang sempit. Selain itu, pemetaan resolusi tinggi memberlakukan batasan tertentu pada profil penerbangan dan hanya mungkin jika tidak ada oposisi aktif dari pesawat musuh dan pertahanan udara.
Selain fungsi alat pendeteksi, AFAR secara teori mampu menjadi senjata yang tangguh. Dengan memfokuskan radiasi dalam bentuk "sinar kematian" yang sempit, radar semacam itu dapat "membakar" elektronik dari rudal musuh yang masuk. Apa sebenarnya efektivitas radar Raptor sebagai senjata elektromagnetik adalah pertanyaan yang sulit. Namun demikian, topik tersebut telah melampaui batas-batas laboratorium rahasia dan sekarang secara aktif dibahas di kalangan spesialis penerbangan.
Tetap menambahkan bahwa, selain properti sci-fi, AN / APG-77 memiliki semua keunggulan teknologi AFAR yang biasa: kekompakan relatif dan peningkatan keandalan. Penggunaan radar dengan AFAR, anehnya, memiliki efek yang menguntungkan pada pengurangan EPR Raptor itu sendiri (karena tidak adanya penggerak mekanis dan permukaan cermin di bawah kerucut hidung + pengurangan ukuran hidung). Dimulai dengan versi Block 32, APG-77 mampu menembakkan pengacau elektronik terarah, termasuk terhadap beberapa target pada saat yang bersamaan. Terakhir, jangan lupakan potensi untuk mengintegrasikan radar ke dalam jaringan data berkecepatan tinggi.
Kesimpulannya jelas: dengan segala keterbatasan dan kekurangannya (yang utama adalah biaya!), Sistem AN / APG-77 merupakan terobosan nyata di bidang radar. Potensinya begitu tinggi sehingga bahkan dua dekade kemudian, radar terus menghadirkan kejutan dan membuka peluang baru.
Keberhasilan yang lebih besar dicapai oleh tim peneliti, yang menciptakan radar untuk pesawat tempur multiperan F-35. Komunitas ilmiah yakin bahwa para pengembang sistem, yang menerima penunjukan AN / APG-81, dapat secara serius melamar Hadiah Nobel dalam fisika - dan, mungkin, akan menerima penghargaan mereka ketika perkembangan mereka diklasifikasikan sebagai rahasia.
Dibandingkan dengan radar Raptor yang perkasa, keajaiban elektronik APG-81 memiliki dimensi sederhana dan kemampuan daya yang lebih rendah. Namun demikian, ini memberi pilot hampir banyak informasi. Ini semua tentang algoritme matematika unik untuk pemrosesan sinyal: misalnya, mengekstraksi informasi yang berguna dari kebisingan yang dipantulkan dari "lobus samping" AFAR.
Tetapi kemampuan utama radar F-35 terungkap ketika bekerja pada target darat: pencipta APG-81 berhasil mencapai ranjau dengan gambar yang tidak dapat dipahami. resolusi medan dalam 30 x 30 sentimeter. Hal ini memungkinkan, secara harfiah, jika dilihat dari ketinggian stratosfer, untuk membedakan tank dari kendaraan tempur infanteri!
Jika sebelumnya hanya ada tanda di layar, saat ini kemampuan perangkat lunak dan perangkat keras radar memungkinkan untuk merekonstruksi jenis target.
Apa yang menanti kita dalam waktu dekat? Tren pengembangan utama sudah diketahui hari ini - pembuatan peralatan matematika untuk model radar tiga dimensi.
