Автор: Артур КОВАЛИВСКИЙ
Одной из важнейших частей современных истребителей является бортовая радиолокационная станция (БРЛС), которая служит основным средством обнаружения, сопровождения вражеских целей, а также позволяет наводить на них управляемое вооружение.
Рассмотрим, что представляет собой современная БРЛС, какие бывают типы авиационных радаров, какие радары используются военной авиацией России и каковы перспективы развития этого направления в нашей стране.
Что такое БРЛС
БРЛС состоит из передатчика, антенной системы, приемника, процессора, органов управления и индикации, и все эти компоненты расположены в носовой части самолета.
Сканирование происходит в различных диапазонах частот и позволяет обнаруживать воздушные цели с ЭПР (эффективная площадь рассеяния) в один квадратный метр на дальности в сотни километров.
Радиолокационная станция работает импульсами. Скорость этих импульсов составляет несколько миллионных долей секунды, а паузы между импульсами – несколько сотых или тысячных долей секунды. Встретив препятствие, радиоволны рассеиваются во все стороны и отражаются от него обратно к радиолокационной станции.
Основные функции БРЛС военного назначения:
- Обнаружение большого количества воздушных и наземных целей с последующим их сопровождением;
- Измерение скорости и дальности обнаруженных целей;
- Применение вооружения по одной или нескольким целям одновременно;
- Передача данных для целеуказания на применение управляемого бортового вооружения;
- Подсвет целей высокочастотными сигналами;
- Подавление радиотехнических средств противника направленным СВЧ- излучением.
Различные РЛС работают в разных диапазонах, которые обозначаются латинскими буквами Х, K, Kа и Ku.
Х-диапазон – самый распространенный и дальний по обнаружению. Его название происходит от аббревиатуры Х (секретный), используемой в годы Второй Мировой войны. Электромагнитный спектр таких РЛС достигает от 8 до 12 ГГц, то есть длина волны составляет от 3,75 до 2,5 см.
Название K-диапазона имеет происхождение от немецкого слова kurz («короткий»). Диапазон простирается от 18 до 26,5 ГГц, что соответствует длинам волн от 1,67 до 1,13 см.
Kа-диапазон назван по аналогии с K-диапазоном (kurz), но при этом имеет приставку above (иначе говоря, «короткий верхний»). На практике это означает работу на коротких расстояниях с измерениями сверхвысокого разрешения. Частотный диапазон простирается от 26,5 до 40 ГГц электромагнитного спектра, что подразумевает длину волны от 1,13 до 0,75 см.
Название Ku-диапазона происходит от немецких слов Kurz-unten («короткий нижний»). Частотные данные таких РЛС простираются от 12 до 18 ГГц с длиной волны от 2,5 до 1,67 см.
Современная БРЛС использует разные диапазоны в зависимости от условий и задач, поставленных перед пилотом: для получения высокого разрешения на небольшой дистанции используется Ка-диапазон, для обнаружения же противника на больших дистанциях используется Х-диапазон.
ПФАР и АФАР
На сегодняшний момент самую важную часть БРЛС составляет фазированная антенная решетка (ФАР).
Первые радарные системы представляли собой плоскую антенную систему, за которой находились приемник и передатчик сигнала. Такой радар способен захватывать только одну цель, а сканирование производится движением специального механизма самой антенны.
Современные радары имеют плоскую антенну, разделенную на ячейки, причем каждая ячейка имеет свой фазовращатель, который способен изменять фазу электромагнитной волны на разные углы. Сигнал со всех ячеек поступает на приемник. Такой радар уже способен отслеживать одновременно несколько целей. Существует два типа решеток: пассивная и активная, соответственно, это ПФАР и АФАР.
ПФАР отличается от АФАР тем, что у пассивной системы сигнал с фазовращателей поступает на один приемопередатчик, тогда как в активной решетке каждая ячейка имеет свой приемопередатчик, и их число может превышать тысячу штук. Если в пассивной решетке повредится передатчик, то радар перестает функционировать. Если же у активной решетки выйдут из строя передатчики нескольких ячеек, то радар продолжит свою работу, что делает систему АФАР более надежной.
Но главное отличие активной решетки от пассивной – это чувствительность и возможность работы активной системы на нескольких частотах одновременно, что означает, что АФАР способна одновременно сопровождать десятки целей, делать картографирование местности, глушить и защищаться от помех радара противника.
Различные типы БРЛС военной авиации России
БРЛС «Копье-А» (на фото вверху) – радиолокационная станция с активной фазированной решеткой, разработанная АО «Корпорация «Фазотрон-НИИР», предназначена для использования на транспортно-десантных, ударных и разведывательных вертолетах. На данный момент этой БРЛС оснащается вертолет Ка-27М.
Выполняемые функции:
- Круговой обзор на дальность до 250 км;
- Поиск и обнаружение воздушных и наземных целей;
- Картографирование местности;
- Отслеживание до 10 целей одновременно;
- Работа в сложных метеоусловиях;
- Целеуказание для наведения управляемого оружия.
РЛК «Арбалет» – двухдиапазонный когерентно-импульсный радиолокационный комплекс, разработанный также в «Фазотрон-НИИР», предназначен для обеспечения круглосуточного всепогодного применения на боевых вертолетах, таких как Ка-52, Ка-60.
Выполняемые функции:
- Одновременное сопровождение до 20 целей;
- Дальность обнаружения воздушных целей – 15 км, наземных – 12 км;
- Обнаружение и обеспечение атаки наземных, надводных и воздушных целей;
- Обеспечение полета на малых высотах;
- Обнаружение опасных метеообразований;
- Коррекция навигационной системы с обеспечением посадки на необорудованные участки местности;
- Целеуказание для наведения и применения управляемого и неуправляемого вооружения;
- Предупреждение об атаках противника, распознавание типа атакующих целей.
Н010 «Жук» – семейство многофункциональных авиационных БРЛС со щелевой и активной антенной решеткой (разработка «Фазотрон-НИИР»), применяемых на различных модификациях самолетов МиГ-29, Су-27.
БРЛС «Жук» имеет множество модификаций, основные из которых – БРЛС «Жук-М», БРЛС «Жук-А», БРЛС «Жук-АУ», БРЛС «Жук-АМ».
БРЛС «Жук-МФ» – многофункциональная бортовая радиолокационная станция с пассивной антенной решеткой, предназначенная для круглосуточной работы в простых и сложных метеоусловиях. Используется на самолетах МиГ-29.
Выполняемые функции:
- Обнаружение целей на дальности 120 км;
- Обзор воздушного пространства с обнаружением и одновременным сопровождением до 20 целей, атакой одновременно до четырех целей;
- Обнаружение и определение дальности до цели. Несколько режимов работы под разные режимы боя, будь то дальний или ближний, маневренный бой;
- Распознавание класса целей;
- Картографирование местности;
- Отслеживание подвижных и статичных целей с определением их координат;
- Информационное обеспечение полета на малой высоте.
БРЛС «Жук МСФ» – дальнейшее развитие БРЛС «Жук-МФ» для использования на самолетах Су-30МК и Су-27КУБ.
Отличие от станции-предшественника: одновременно отслеживаются 24 цели с возможностью атаки одновременно восьми из них.
БРЛС «Жук-А» – многофункциональная БРЛС с активной фазированной антенной решеткой. Предназначена для круглосуточной работы в простых и сложных метеоусловиях, а также в условиях радиоэлектронного противодействия. Планируется ее использование на самолетах МиГ-35, МиГ-35Д.
Выполняемые функции:
- Дальность обнаружения целей до 180 км;
- Обнаружение любых целей с получением полной информации о них (координаты, дальность, скорость);
- Сопровождение до 30 целей с возможностью атаки одновременно шести целей;
- Обнаружение и атака постановщиков помех;
- Распознавание класса, типа и размеров целей;
- Детальное картографирование местности;
- Обнаружение подвижных и неподвижных целей;
- Одновременное сопровождение двух неподвижных и двух подвижных наземных целей;
- Информационное обеспечение маловысотного полета.
БРЛС «Жук-АМ» – перспективная многофункциональная БРЛС с активной фазированной антенной решеткой для истребителей «МиГ». Способна выполнять боевые задачи в сложных метеорологических условиях, а также в условиях радиоэлектронного противодействия.
Выполняемые функции:
- Сопровождение 30 целей, одновременная атака шести воздушных и четырех наземных целей;
- Обнаружение целей на дальности 260 км;
- Распознавание координат, класса, типа и размеров целей, их скорости;
- Целеуказание для наведения и применения управляемого и неуправляемого вооружения;
- Обнаружение и атака постановщиков помех;
- Детальное картографирование местности;
- Информационное обеспечение полета на малых высотах;
- Проведение радиотехнической разведки;
- Обмен данными с другими самолетами в составе группы, в том числе и при проведении боевых действий.
Радиолокационная система управления Н035 «Ирбис-Э» – авиационная радиолокационная станция с пассивной фазированной антенной решеткой, разработанная в АО «НИИП имени В.В. Тихомирова». Используется на самолете Су-35С.
РЛСУ «Ирбис» обеспечивает обнаружение, сопровождение и измерение координат воздушных, наземных, надводных целей днем и ночью, в любых погодных условиях, при наличии естественных и организованных помех.
Выполняемые функции:
- Обнаружение воздушных целей на дальности до 400 км;
- Сопровождение 30 воздушных и четырех наземных целей, с возможностью одновременной атаки восьми целей;
- Проведение радиотехнической разведки;
- Картографирование местности;
- Подсвет целей при использовании управляемого и неуправляемого вооружения;
- Распознавание координат, класса, типа и размеров целей, их скорости.
Несмотря на отличные тактико-технические характеристики, данная БРЛС вызывает у экспертов определенные вопросы, а именно – использование в ней пассивной фазированной антенной решетки, которая по некоторым аспектам значительно уступает активной фазированной антенной решетке.
Радиолокационная система управления «Барс» – авиационная бортовая радиолокационная станция со щелевой антенной решеткой, разработанная в АО «НИИП имени В.В. Тихомирова». Эта РЛСУ используется на разных модификациях самолетов Су-30, Су-34.
Выполняемые функции:
- Обнаружение целей на дальности 140 км;
- Сопровождение 15 целей, атака одновременно четырех воздушных целей;
- Определение характеристик целей (тип цели, координаты, дальность, скорость);
- Подсвет целей и передача команд радиокоррекции при наведении ракет.
Система управления вооружением СУВ-ВЭП «Меч» – импульсно-доплеровская РЛС (разработка АО «НИИП имени В.В. Тихомирова»), предназначенная для поиска, опознавания, прицеливания и уничтожения вражеских целей, ведения боевых и разведывательных действий днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях. Система «Меч» устанавливается на самолеты Су-30МК2, Су-27СМ.
Выполняемые функции:
- Обнаружение целей на дальности до 350 км;
- Сопровождение 10 целей, атака двух воздушных целей одновременно;
- Подсвет воздушных целей для управляемого и неуправляемого вооружения.
Система управления вооружением СУВ «Заслон» – доплеровский импульсный радар с пассивной сканирующей решеткой, разработанный в АО «НИИП имени В.В. Тихомирова». Система предназначена для поиска, обнаружения, опознавания и сопровождения воздушных и наземных целей. Используется в самолетах МиГ-31БМ.
СУВ «Заслон» стала первой РЛС с фазированной антенной решеткой. Существует три модификации СУВ «Заслон»: «Заслон-А», «Заслон-М», «Заслон-АМ».
«Заслон-АМ» представляет последнюю версию данной РЛС, приведены именно ее характеристики.
Выполняемые функции:
- Обнаружение целей на дальности до 400 км;
- Одновременное сопровождение 24 целей, атака восьми воздушных целей одновременно;
- Работа в условиях радиоэлектронного противодействия;
- Определение координат и атака постановщика помех;
- Подсвет воздушных целей для управляемого и неуправляемого вооружения.
БРЛС Н036 «Белка» – перспективная малогабаритная авиационная радиолокационная станция с активной фазированной антенной решеткой для истребителей пятого поколения Т-50 (разрабатывается в АО «НИИП имени В.В. Тихомирова»).
Про эту БРЛС на данный момент известно только то, что работы по ней идут с 2008 года, и что «Белка» многое позаимствует от БРЛС «Ирбис». В 2012 году начались летные испытания на опытных образцах истребителя 5-го поколения Т-50.
В составе Н036 «Белка» будут использоваться три антенны АФАР: передняя и две боковых.
Предположительные характеристики:
- Дальность обнаружения целей до 400 км;
- Одновременное сопровождение до 62 целей;
- Атака до 16 воздушных и четырех наземных целей.
За обработку данных будет отвечать отечественный процессор «Эльбрус».
Перспективы развития БРЛС в России
В России достаточно поздно начали уделять внимание созданию АФАР. Сейчас существуют такие БРЛС с технологией АФАР, как «Жук-А», «Жук-АМ», которые не первый год планируют устанавливать на российские самолеты, но, к сожалению, пока они не продвигаются дальше прототипов. Один из самых современных самолетов в России Су-35С несет на борту БРЛС «Ирбис», которая хоть и является прекрасным аппаратом, но все же имеет пассивную фазированную антенную решетку, что в некоторой степени не дает реализовать возможности самолета на все 100%.
Новый легкий истребитель МиГ-35 должен получить АФАР «Жук-А», но этот самолет только начал проходить государственные испытания, и еще не ясно, когда он встанет на вооружение и будет ли в первой партии устанавливаться на него БРЛС «Жук-А».
Для истребителя пятого поколения Т-50 ПАК ФА разрабатывается отдельная БРЛС «Белка», которая предположительно имеет очень хорошие характеристики. По некоторым сообщениям, уже организовано мелкосерийное производство этих радиолокаторов. Вероятнее всего, информация соответствует действительности, так как скоро стартует и серийное производство Т-50.
Тем не менее, к сегодняшнему дню в России нет стоящих на вооружении самолетов с АФАР, тогда как США начали вводить их в строй еще в 1980-х годах. Таким образом, наблюдается серьезнейшее отставание от конкурентов в этой области.
Однако сам факт того, что в России всерьез занялись АФАР, внушает надежду, что страна все-таки внедрит в обозримом будущем столь перспективную технологию.
2017г., июль
"Новый оборонный заказ. Стратегии"
