Hingga dekade kedua abad ini, tiga arah perkembangan telah berlalu dan sekarang sedang dikejar dalam industri planet ini - uap, elektron, atom. “Saat ini, dunia bergerak ke tingkat keempat, berdasarkan teknologi foton,” kata kepala industri pertahanan domestik yang terkenal, kepala kelompok kerja No. 19 Dewan Ilmiah dan Teknis Komisi Industri Militer di bawah Pemerintah Federasi Rusia, Akademisi Institut Penerbangan Moskow Alexei Shulunov, “teknologi ini menggunakan sifat-sifat foton, partikel yang tidak memiliki massa dan muatan diam, yang memungkinkan untuk mengatasi keterbatasan fisik mendasar dari elektronik "klasik". Salah satu bidang terpentingnya adalah radiofotonik”.
Di Barat, radiofotonik dilambangkan dengan istilah mwp-microwavephotonics, di Rusia, atas saran Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Yuri Vasilievich Gulyaev dan Akademisi Institut Penerbangan Moskow Alexei Nikolaevich Shulunov, istilah "radiofotonik" diadopsi, yang sudah diterima oleh beberapa ahli Barat.
Ini didasarkan pada modulasi radiasi laser dengan sinyal gelombang mikro untuk transformasi lebih lanjut yang sudah dalam jangkauan optik. Mengganti elektron dengan foton memungkinkan untuk meningkatkan desain fungsional peralatan radio, menghilangkan masalah kompatibilitas elektromagnetik, meningkatkan kecepatan dan volume transfer informasi beberapa kali lipat, mengurangi berat, dimensi, dan daya secara signifikan. konsumsi, misalnya, dari radar jarak jauh dan ultra-jarak jauh yang sama.
"Pemahaman tentang keniscayaan mengganti solusi sirkuit elektronik dengan solusi radio-fotonik," catat Aleksey Nikolaevich, "berhubungan dengan pencapaian karakteristik teknologi terbatas dari mikroelektronika terintegrasi, transisi ke dimensi komponen yang lebih kecil karena penurunan berganda dalam panjang gelombang optik."
Amerika Serikat, Uni Eropa, Jepang, Korea Selatan dan Cina adalah pemimpin di dunia dalam teknologi radio-foton.
KAMI BAHKAN LEBIH LANJUT DENGAN SCRIPP
“Saya menyaksikan dan berpartisipasi dalam transisi industri radio-elektronik dari vakum ke solid-state, yang terjadi di Uni Soviet dan dunia dari akhir 50-an - awal 60-an abad terakhir,” kata Alexei Shulunov, “tetapi di awal abad baru, saya perhatikan bahwa dunia sudah ada transisi muluk ke teknologi baru - radio-fotonik, pada awalnya teknologi komponen terpisah, dan dari 2012-2014 - ke yang terintegrasi. Peralatan dan peralatan pengukuran baru sedang dibuat, personel sedang dilatih, spesialisasi baru muncul, dan infrastruktur produksi yang lengkap sedang diatur."
Perlu dicatat bahwa peta jalan fotonik pertama mulai beroperasi di Rusia sejak 2013. Pada tahun 2016, dengan keputusan Presiden Federasi Rusia Vladimir Putin, edisi kedua peta jalan diluncurkan. Platform Teknologi Photonics juga mulai berlaku. Namun, dalam salah satu proyek dalam negeri dari konsep pengembangan fotonik, ditekankan bahwa dana untuk pengembangan dan implementasi teknologi berdasarkan itu diperlukan beberapa kali lipat lebih kecil daripada untuk pengembangan teknologi elektronik radio. Dan ini, menurut Alexei Shulunov, adalah kesalahan yang tak termaafkan. “Tanpa mengubah sikap di negara dan departemen terhadap pengembangan solusi teknis fotonik baru,” kata Aleksey Shulunov, “dalam tiga atau empat tahun, seluruh industri Rusia, terutama industri radio-elektroniknya, akan tertinggal jauh di belakang dalam pengembangan teknologi ini yang akan terlibat dalam substitusi impor, dengan kesulitan yang luar biasa. memecahkan masalah ini”.
Dan pertama-tama, masalah terpenting yang membutuhkan solusi mendesaknya adalah masalah pembuatan basis komponen domestik untuk radiofotonik. Basis komponennya didasarkan pada bahan A3B5 (gallium arsenide, gallium nitrida, indium phosphite …), yang memiliki sifat optik dan radio-teknis. Untuk kreasi mereka, Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Zhores Alferov dianugerahi Hadiah Nobel. Tanpa mereka, tidak mungkin membuat peralatan radio-fotonik.
Ada teknologi terpisah di negara ini untuk beberapa komponen diskrit elektronik radio fotonik dengan tingkat perkembangan akhir 90-an. Namun, dalam sains dan industri tidak ada dasar untuk kinerja komponen fotonik yang terpisah dan diskrit serial modern. Pekerjaan terkendala oleh kurangnya bahan modern, produk perangkat lunak untuk komponen pemodelan dan pendanaan yang sangat langka. Lembaga penelitian ilmiah (SRI) dan biro desain (KB) industri praktis tidak memiliki basis material dan instrumental, serta personel terlatih untuk mengembangkan teknologi industri baru, menciptakan kapasitas untuk produksi produk akhir.
Hanya beberapa perusahaan di kompleks industri pertahanan (MIC) domestik, beberapa lembaga penelitian ilmiah sepenuhnya memiliki basis produksi teknologi modern. Pada basis komponen radiofotonik diskrit, proyek terpisah sedang dilaksanakan di Institut Penelitian Polyus, Institut Penelitian Fisika Semikonduktor dan Institut Penelitian Otomasi dan Elektrometri Cabang Siberia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, beberapa lembaga penelitian yang berlokasi di St. Petersburg, Perm, Tomsk, di perusahaan JSC RTI. Prototipe pilot akhir yang terpisah sedang dibuat di JSC KRET, JSC Radar-mms, NPK NIIDAR: radar active phased array (AFAR) generasi kelima menggunakan basis komponen radio-foton terbaru. Dan di MEPHI, teknologi siklus penuh telah dikembangkan hingga pembuatan basis elemen dengan ukuran yang sesuai pada substrat.
Namun, secara umum, keadaan fotonik radio di negara ini - basis teknologi, potensi personel yang tersedia, organisasi kerja, - seperti yang dicatat Alexei Shulunov, jelas membutuhkan tindakan aktif.
KELOMPOK KERJA No. 19 NTS VPK
Pada 2012, menurut Alexei Shulunov, bersama dengan Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, direktur ilmiah Institut Teknik Radio dan Elektronik Yuri Gulyaev, mereka mengangkat masalah pengembangan arah baru elektronik radio berdasarkan prinsip-prinsip fisik baru di Rusia.. Wakil Ketua Pertama Komisi Industri-Militer Yuri Borisov berkenalan dengan memo yang disiapkan oleh mereka. Dia memerintahkan pembentukan kelompok kerja No. 19 dari NTS VPK tentang fotonik radio, yang dipimpin oleh Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Igor Fedorov. Kelompok ini termasuk ilmuwan dan spesialis dari sejumlah perusahaan ilmiah dan industri dari berbagai daerah di negara itu, termasuk Aleksey Shulunov. Akibatnya, rancangan rencana untuk pengembangan dan transisi sains dan industri di Rusia ke tatanan teknologi baru disusun. Kementerian Pertahanan Federasi Rusia menjadi tertarik dengan perkembangan ini dan mulai mendukungnya. Penggunaan radio-fotonik di basis komponen yang sesuai, yang harus dibuat, akan mengubah struktur fungsional semua peralatan radio-elektronik saat ini - peralatan pemandu, deteksi, pengintaian, dan radar.
Pada tahun 2014, di bawah kepemimpinan kelompok kerja No. 19 dari VPK NTS, RTI melakukan penelitian (R&D) untuk menilai keadaan fotonik radio di dunia dan di Rusia, dan mengembangkan rancangan program yang sesuai untuk pengembangannya. Pekerjaan ini menunjukkan bahwa untuk mengatasi kelambatan kami, biaya tahunan yang diperlukan harus berjumlah sekitar 2-3 miliar rubel. untuk penelitian dan pengembangan teknologi dan 6-7 miliar rubel. - untuk perlengkapan teknis dan perlengkapan alat ukur, tidak termasuk pelatihan dan magang personel.
DI PEMIMPIN - VETERAN RADIOELEKTRONIK
Grup No. 19 dan Aleksey Shulunov secara langsung menilai potensi sejumlah perusahaan pertahanan dalam negeri di industri radio-elektronik untuk pengembangan dan promosi lebih lanjut teknologi radio-foton. Dalam segala hal, lembaga penelitian tertua di negara itu untuk komunikasi radio jarak jauh telah menjadi perusahaan utama di industri baru. Oleh karena itu, Alexey Shulunov, selain bekerja di kelompok kerja No. 19 kompleks industri militer, mengepalai laboratorium radiofotonik di NIIDAR. “Saat ini kami memiliki semua radar, termasuk peringatan dini, yang relatif sempit,” kata Aleksey Nikolayevich, yang berusia 80 tahun pada Desember 2017. - Dalam radar broadband menggunakan basis komponen radio-foton, Anda dapat mencapai hingga 90% informasi tentang lokasi target, mencari tahu apa yang ditemukan di udara atau luar angkasa: pesawat terbang, roket, pecahan, a meteorit. Radar dari berbagai rentang dan kekuatan, termasuk peringatan dini, memperoleh sifat kompleks yang mampu membuat potret objek yang terdeteksi oleh radar, yang saat ini hanya mampu kompleks radio-optik besar untuk mengenali objek luar angkasa "Krona" dari Sistem Pengendalian Antariksa Nasional (SKKP) di Gunung Chapal di Karachay-Cherkessia. Dan dengan teknologi microchip radio-foton, akan ada pengurangan radikal dalam ukuran, berat, konsumsi daya dari kompleks perangkat keras radar dan peningkatan yang signifikan dalam karakteristik taktisnya. Hanya sistem antena dengan ukuran yang mengesankan yang akan tersisa dari radar raksasa sistem peringatan dini, SKKP, PRN."
Radar X-band eksperimental dengan heterodyne optik, yang dapat disetel dalam rentang gelombang radio terluas, telah dibuat di laboratorium NIIDAR. Ini adalah perangkat yang unik. Penerima memungkinkan untuk menyatukan solusi perangkat keras pada setiap saluran penerima radar dari hampir semua rentang frekuensi. Dia sendiri dapat beroperasi pada beberapa antena penerima. Berkat teknologi radio-foton, ukuran peralatan akan berkurang secara signifikan dan keandalannya akan meningkat.
Pusat ilmiah dan tematik No. 5 juga telah dibuat di NIIDAR, yang tugasnya mencakup dan mengatur pekerjaan secara komprehensif di semua bidang tugas menciptakan industri fotonik radio. Bahkan, ini mungkin sudah menjadi badan kerja Komisi Antardepartemen Presiden Federasi Rusia untuk Pengembangan Inovatif Rusia. Tugas teknis pusat termasuk partisipasi dalam penciptaan basis komponen integral dan diskrit, penciptaan peralatan radio baru dan sistem teknik radio, masalah metrologi dan standardisasi, kerjasama internasional, termasuk dengan negara-negara BRICS, dan sejumlah topik lain di fotonik radio. Perusahaan radio-elektronik tertua dan paling dihormati di Rusia dan dunia, seperti dicatat oleh Alexei Shulunov, memiliki semua kemungkinan untuk pekerjaan semacam itu. Yang diperlukan hanyalah menyatukan upaya transisi ke teknologi baru di industri, membuat program negara benar-benar bisa dijalankan dan mengendalikan implementasinya secara negara. Menerapkan radiophotonics untuk tugas-tugas khusus menciptakan radar, perusahaan sudah mengembangkan teknologi untuk berbagai produk militer dan sipil.
Jadi, transisi ke teknologi terbaru, yang penting untuk pertahanan negara Rusia, yang memungkinkan untuk membuat senjata elektronik yang sempurna dan mengikuti "mitra", terjadi, antara lain, berkat bakat insinyur Alexei Shulunov.
