Bugün havacılık radarlar olmadan düşünülemez. Havadaki bir radar istasyonu (BRLS), modern bir uçağın radyo-elektronik ekipmanının en önemli unsurlarından biridir. Uzmanlara göre, yakın gelecekte radar istasyonları, hedefleri tespit etmenin, takip etmenin ve onlara güdümlü silahları işaret etmenin ana yolu olmaya devam edecek.
Gemideki radarların çalışması hakkında en sık sorulan soruları yanıtlamaya çalışacağız ve ilk radarların nasıl oluşturulduğunu ve gelecek vaat eden radar istasyonlarının nasıl şaşırtabileceğini anlatacağız.
1. Gemide ilk radarlar ne zaman ortaya çıktı?
Uçaklarda radar kullanma fikri, ilk yer tabanlı radarların ortaya çıkmasından birkaç yıl sonra geldi. Ülkemizde, yer istasyonu "Redut" ilk radar istasyonunun prototipi oldu.
Ana sorunlardan biri, ekipmanın uçağa yerleştirilmesiydi - güç kaynakları ve kabloları olan istasyon seti yaklaşık 500 kg ağırlığındaydı. Bu tür ekipmanı o zamanın tek kişilik bir avcı uçağına kurmak gerçekçi değildi, bu yüzden istasyonu iki kişilik bir Pe-2'ye yerleştirmeye karar verildi.
"Gneiss-2" adı verilen ilk yerli hava radar istasyonu 1942'de hizmete girdi. İki yıl içinde 230'dan fazla Gneiss-2 istasyonu üretildi. Ve muzaffer 1945'te, şimdi KRET'in bir parçası olan Fazotron-NIIR, Gneiss-5s uçak radarının seri üretimine başladı. Hedef tespit menzili 7 km'ye ulaştı.
Yurtdışında, ilk uçak radarı "AI Mark I" - İngiliz - 1939'da biraz daha erken hizmete girdi. Ağırlığı nedeniyle, ağır avcı önleyici Bristol Beaufighter üzerine kuruldu. 1940 yılında yeni bir model olan AI Mark IV hizmete girdi. 5.5 km'ye kadar bir mesafede hedef tespiti sağladı.
2. Havadaki bir radar istasyonu nelerden oluşur?
Yapısal olarak, radar, uçağın burnunda bulunan birkaç çıkarılabilir üniteden oluşur: bir verici, bir anten sistemi, bir alıcı, bir veri işlemcisi, programlanabilir bir sinyal işlemcisi, konsollar ve kontroller ve ekranlar.
Günümüzde neredeyse tüm hava radarları, düz oluklu anten dizisi, Cassegrain anteni, pasif veya aktif fazlı anten dizisinden oluşan bir anten sistemine sahiptir.
Modern hava radarları, farklı frekans aralığında çalışmakta ve yüzlerce kilometre mesafeden bir metrekarelik EPR (Etkili Saçılma Alanı) ile hava hedeflerinin tespit edilmesini ve ayrıca geçişteki onlarca hedefin izlenmesini sağlamaktadır.
Hedef tespitine ek olarak, bugün radar istasyonları, güdümlü havadaki silahların kullanımı için radyo düzeltmesi, uçuş ataması ve hedef belirleme sağlar, dünya yüzeyinin bir metreye kadar çözünürlükle haritasını çıkarır ve ayrıca yardımcı görevleri çözer: aşağıdakileri takip etmek arazi, kendi hızını, yüksekliğini, sürüklenme açısını ve diğerlerini ölçmek. …
3. Havadaki bir radar nasıl çalışır?
Günümüzde modern savaşçılar darbeli Doppler radarları kullanıyor. Adın kendisi, böyle bir radar istasyonunun çalışma prensibini açıklar.
Radar istasyonu sürekli çalışmıyor, ancak periyodik gerizekalı - darbelerle. Günümüz konum belirleyicilerinde, bir darbenin iletimi saniyenin yalnızca birkaç milyonda biri kadar sürer ve darbeler arasındaki duraklamalar saniyenin birkaç yüzde biri veya binde biri kadardır.
Yayılma yolunda herhangi bir engelle karşılaşan radyo dalgaları her yöne dağılır ve ondan radar istasyonuna geri yansıtılır. Aynı zamanda, radar vericisi otomatik olarak kapatılır ve radyo alıcısı çalışmaya başlar.
Darbeli radarların temel sorunlarından biri, sabit nesnelerden yansıyan sinyalden kurtulmaktır. Örneğin, havadaki radarlar için sorun, dünya yüzeyinden gelen yansımaların uçağın altındaki tüm nesneleri gizlemesidir. Bu girişim, yaklaşan bir nesneden yansıyan bir dalganın frekansının arttığına ve giden bir nesneden azaldığına göre Doppler etkisi kullanılarak ortadan kaldırılır.
4. Radar özelliklerinde X, K, Ka ve Ku bantları ne anlama geliyor?
Bugün, havadaki radarların çalıştığı dalga boyları aralığı son derece geniştir. Radarın özelliklerinde, istasyon aralığı Latin harfleriyle gösterilir, örneğin X, K, Ka veya Ku.
Örneğin, bir Su-35 avcı uçağına monte edilmiş pasif fazlı bir anten dizisine sahip Irbis radarı, X bandında çalışır. Aynı zamanda, Irbis hava hedeflerinin tespit menzili 400 km'ye ulaşıyor.
X-bandı, radar uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektromanyetik spektrumun 8'den 12 GHz'e kadar uzanır, yani dalga boyları 3,75 ila 2,5 cm arasındadır, neden böyle adlandırılmıştır? İkinci Dünya Savaşı sırasında grubun sınıflandırıldığı ve bu nedenle X-bandı adını aldığı bir versiyon var.
Adında Latince K harfi bulunan tüm aralık adlarının daha az gizemli bir kökeni vardır - Almanca kurz ("kısa") kelimesinden. Bu aralık, 1.67 ila 1.13 cm arasındaki dalga boylarına karşılık gelir. Yukarıdaki ve altındaki İngilizce kelimelerle birlikte, Ka ve Ku bantları, sırasıyla K bandının "üstünde" ve "altında" yer alan isimlerini aldı.
Ka-band radarları, kısa menzilli ve ultra yüksek çözünürlüklü ölçümler yapabilmektedir. Bu tür radarlar genellikle, uçağa olan mesafenin çok kısa darbeler (birkaç nanosaniye) kullanılarak belirlendiği havalimanlarında hava trafik kontrolü için kullanılır.
Ka-bandı genellikle helikopter radarlarında kullanılır. Bildiğiniz gibi, bir helikoptere yerleştirmek için havadaki bir radar anteninin küçük olması gerekir. Bu gerçeği göz önünde bulundurarak, kabul edilebilir bir çözünürlük ihtiyacının yanı sıra, milimetre dalga boyu aralığı kullanılır. Örneğin, bir Ka-52 Timsah savaş helikopteri, sekiz milimetre Ka-bandında çalışan bir Arbalet radar sistemi ile donatılmıştır. KRET'in geliştirdiği bu radar, Timsah'a muazzam fırsatlar sunuyor.
Böylece her menzilin kendine has avantajları vardır ve yerleştirme koşullarına ve görevlerine bağlı olarak radar farklı frekans aralıklarında çalışır. Örneğin, ileri görüş sektöründe yüksek bir çözünürlük elde etmek Ka-bandını gerçekleştirmekte ve yerleşik radarın menzilindeki bir artış, X-bandını mümkün kılmaktadır.
5. PAR nedir?
Açıkçası, sinyalleri almak ve iletmek için herhangi bir radarın bir antene ihtiyacı vardır. Bir uçağa sığdırmak için özel düz anten sistemleri icat edildi ve alıcı ve verici antenin arkasına yerleştirildi. Radar ile farklı hedefleri görebilmek için antenin hareket ettirilmesi gerekir. Radar anteni oldukça büyük olduğu için yavaş hareket eder. Aynı zamanda, birkaç hedefe eşzamanlı saldırı sorunlu hale gelir, çünkü geleneksel antenli bir radar "görüş alanında" yalnızca bir hedefi tutar.
Modern elektronikler, havadaki bir radarda bu tür mekanik taramadan vazgeçmeyi mümkün kılmıştır. Aşağıdaki gibi düzenlenmiştir: düz (dikdörtgen veya dairesel) bir anten hücrelere bölünmüştür. Bu tür her bir hücre, hücreye belirli bir açıyla giren elektromanyetik dalganın fazını değiştirebilen bir faz kaydırıcı olan özel bir cihaz içerir. Hücrelerden işlenen sinyaller alıcıya gönderilir. Faz dizili antenin (PAA) çalışmasını bu şekilde tanımlayabilirsiniz.
Daha kesin olmak gerekirse, birçok faz kaydırıcı elemana sahip, ancak bir alıcı ve bir verici içeren benzer bir anten dizisine pasif FAR adı verilir. Bu arada, pasif aşamalı dizi radarla donatılmış dünyanın ilk avcı uçağı, Rus MiG-31'imizdir. Enstrüman Mühendisliği Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen bir radar istasyonu "Zaslon" ile donatıldı. Tikhomirov.
6. AFAR ne içindir?
Aktif faz dizili anten (AFAR), pasif geliştirmenin bir sonraki aşamasıdır. Böyle bir antende, dizinin her hücresi kendi alıcı-vericisini içerir. Bunların sayısı bini geçebilir. Yani, geleneksel konum belirleyici ayrı bir anten, alıcı, verici ise, o zaman AFAR'da vericili alıcı ve anten, her biri bir anten yarığı, bir faz kaydırıcı, bir verici ve modüller içeren modüllere "dağılır". bir alıcı.
Önceden, örneğin bir verici arızalıysa, uçak “kör” hale gelirdi. AFAR'da bir veya iki hücre, hatta bir düzine hücre etkilenirse, geri kalanlar çalışmaya devam eder. AFAR'ın en önemli avantajı budur. Binlerce alıcı ve verici sayesinde anten güvenilirliği ve hassasiyeti artırılırken, aynı anda birden fazla frekansta çalışmak da mümkün hale geliyor.
Ancak asıl mesele, AFAR'ın yapısının radarın paralel olarak birkaç sorunu çözmesine izin vermesidir. Örneğin, sadece onlarca hedefe hizmet etmekle kalmayıp, uzayın etüdü ile paralel olarak, müdahalelere karşı savunma yapmak, düşman radarlarına müdahale etmek ve yüzeyi haritalamak, yüksek çözünürlüklü haritalar elde etmek için çok etkilidir.
Bu arada, Rusya'da AFAR'lı ilk hava radar istasyonu, Fazotron-NIIR şirketindeki KRET işletmesinde oluşturuldu.
7. Beşinci nesil PAK FA avcı uçağında hangi radar istasyonu olacak?
KRET'in umut verici gelişmeleri arasında, bir uçağın gövdesine sığabilen konformal AFAR ve ayrıca "akıllı" uçak gövdesi derisi de bulunuyor. PAK FA dahil olmak üzere yeni nesil avcı uçaklarında, adeta tek bir alıcı-verici bulucu haline gelecek ve pilota uçağın etrafında neler olup bittiği hakkında eksiksiz bilgi sağlayacaktır.
PAK FA radar sistemi, burun bölmesinde gelecek vaat eden bir X-bant AFAR, iki yana bakan radar ve kanatlar boyunca bir L-bant AFAR'dan oluşur.
Bugün KRET, PAK FA için bir radyo-foton radarının geliştirilmesi üzerinde de çalışıyor. Endişe, 2018 yılına kadar geleceğin radar istasyonunun tam ölçekli bir modelini oluşturmayı amaçlıyor.
Fotonik teknolojiler, radarın yeteneklerini genişletmeyi - kütleyi yarıdan fazla azaltmayı ve çözünürlüğü on kat artırmayı mümkün kılacaktır. Radyo-optik fazlı anten dizilerine sahip bu tür radarlar, 500 kilometreden daha uzak bir mesafede bulunan uçakların bir tür "X-ışını görüntüsünü" yapabilir ve onlara ayrıntılı, üç boyutlu bir görüntü verebilir. Bu teknoloji, bir nesnenin içine bakmanıza, hangi ekipmanı taşıdığını, içinde kaç kişi olduğunu öğrenmenize ve hatta yüzlerini görmenize olanak tanır.
