K nejnovějšímu průlomu v oblasti radaru došlo před několika desítkami let a bylo zajištěno aktivními fázovanými anténními poli. V posledních letech existuje potřeba nového takového průlomu a věda již má potřebné základy. Další vývoj radarových systémů je spojen s vývojem a využíváním tzv. radiofotonové lokátory. Tato koncepce nabízí významnou restrukturalizaci radaru, díky níž lze dosáhnout výrazného zvýšení všech základních charakteristik.
Podle publikovaných údajů může radiofotonický radar vykazovat určité výhody oproti „tradičním“. Zvýšením efektivity je možné zvýšit rozsah sledování a přesnost sledování cíle. Existuje také možnost zjednodušené identifikace detekovaného cíle. Potenciální stanice by se měly odlišovat zmenšenými rozměry, což dává nové možnosti rozvržení. Získání prakticky významných výsledků v nové oblasti je však stále otázkou daleké budoucnosti.
Slibné projekty
Koncept rádiového fotonového lokátoru byl v posledních letech diskutován na teoretické úrovni, ale do určité doby nešel dále. Situace se relativně nedávno změnila: od konce roku 2016 začaly ruské vědecké organizace pravidelně hovořit o novém výzkumu a vývoji slibných projektů. Nejnovější zprávy o radiových fotonických radarech se objevily jen před několika týdny.
Na samém konci roku 2016 Ruská nadace pro pokročilé studium poprvé představila model radiofotonového přijímacího a vysílacího modulu a širokopásmového vysílače pro zásadně nový radar. Prototyp používal VKV vlny a dokázal ukázat pozoruhodné vlastnosti. Rozlišení dosahu tedy dosáhlo 1 m - takové ukazatele jsou pro „tradiční“radary stejného dosahu nedosažitelné.
Pokračovaly další práce. Jak se později ukázalo, Koncern „Radioelektronické technologie“(KRET) se účastní slibného programu. V červenci 2017 Vladimír Mikheev, poradce prvního náměstka generálního ředitele KRET, hovořil o vývoji radiových fotonických radarů. Odhalil některé technické detaily celého konceptu a nového projektu a promluvil také o současné práci a plánech na blízkou budoucnost.
Do té doby byl v KRETu vytvořen experimentální prototyp nové radarové stanice, určený pro použití v budoucích stíhacích letounech šesté generace. V rámci výzkumných prací byly postaveny hlavní součásti lokátoru. S jejich pomocí byl proveden potřebný výzkum, s jehož pomocí bylo naplánováno nalezení optimálních možností návrhu. Rovněž bylo provedeno vytvoření plnohodnotného prototypu pole radiooptické fotonické antény. Tento vzorek byl nezbytný k testování vzhledu a vlastností budoucího sériového vybavení.
Souběžně se studiem obecných aspektů nového projektu probíhalo hledání optimálních návrhů jednotlivých prvků radaru. Taková práce zahrnovala vysílače, tzv. fotonický krystal, přijímací dráha a další součásti stanice. V budoucnu budou všechny tyto práce muset vést ke vzniku plnohodnotných funkčních vzorků vhodných pro instalaci na média.
V červenci 2018 vyšlo najevo, že koncern RTI se také zabývá předmětem rádiových fotonových lokátorů. Bylo oznámeno, že do konce tohoto roku plánuje organizace dokončit výzkumné práce na vytvoření makety nové radarové stanice v pásmu X. Vyvíjený produkt je určen k použití v taktických bojových letadlech. Přitom stejně jako v případě projektu KRET mluvíme nejen o konstrukci radaru, ale také o vývoji výroby jeho jednotlivých komponent.
Podle červencových zpráv se koncernu RTI podařilo spustit první technologickou linku země na výrobu tzv. vertikálně vyzařující lasery. Taková zařízení jsou jednou z hlavních součástí radiového fotonického radaru a přímo ovlivňují jeho vlastnosti a schopnosti. Ruský průmysl tak dostává v blízké budoucnosti příležitost zorganizovat výrobu slibných stanic.
Vedení koncernu také hovořilo o plánech v dohledné budoucnosti. Společnost RTI bude stavět na dosažených úspěších a hodlá vytvořit nové verze radiových fotonických radarů. V první řadě se plánuje vytvoření nových stanic provozovaných v pásmech K, Ka a Q. Kromě toho je nutné zmenšit rozměry produktů, díky čemuž by se měly objevit ultraširokopásmové vzdušné radary nových typů.
Koncem listopadu koncern RTI opět hovořil o své práci na slibném projektu. Byl vyroben experimentální prototyp radaru, s jehož pomocí specialisté provedli potřebné kontroly. Stávající stanice se zatím nevyznačuje vysokým výkonem a kromě toho má mnoho provozních omezení. Přesto práce v rámci projektu pokračují a v budoucnu se slibný radar zbaví identifikovaných problémů, což mu umožní dosáhnout provozu.
Laser místo polovodiče
Navrhovaný koncept radionafronového radaru nebo radionoptického fotonického anténního pole navrhuje upuštění od tradičních radarových komponentů ve prospěch nových, které umožňují získat zlepšené vlastnosti. Moderní radarové stanice generují elektromagnetické záření pomocí elektrického vakua nebo polovodičových zařízení. Účinnost takových zařízení nepřesahuje 30-40 procent. V souladu s tím se asi dvě třetiny elektřiny přeměňují na teplo a plýtvá se. Rádiová fotonická stanice musí použít jiné způsoby generování signálu, které zajistí prudké zvýšení účinnosti.
V loňském roce V. Mikheev, hovořící o novém vývoji KRET, poukázal na hlavní rysy slibných stanic. Hlavní inovací navrhovaných projektů je výměna polovodičových nebo lampových zařízení za vysílač na bázi koherentního laseru a speciálního fotonického krystalu. Laserové záření s požadovanými charakteristikami je směrováno na krystal, který jej převádí na elektromagnetické vlny. Účinnost takového vysílače by měla přesáhnout 60-70 procent. Nový emitor je tedy zhruba dvakrát účinnější než tradiční.
Úplnější obrázek poskytují další otevřené zdroje. Radarové zařízení, které je zodpovědné za vydávání, přijímání a zpracování signálů, musí ovládat laser, určovat jeho výkon, modulaci a další parametry záření. Použití optického zařízení, které přenáší signál přes optické vlákno, umožňuje dosáhnout určitého zesílení rychlosti systémů ve srovnání s jiným zařízením a kabeláží. Kromě toho, jak ukazují experimenty, vysílač založený na laseru a fotonickém krystalu převádí více energie na elektromagnetické vlny než jiná zařízení.
Rádio-fotonická architektura lokátoru může teoreticky dramaticky zvýšit provozní rozsahy a vytvořit stanici ultraširokopásmové třídy. Díky tomu je slibný radar schopen převzít úkoly několika tradičních systémů různých rozsahů najednou. Kromě toho poskytuje zvýšenou odolnost proti šumu a stabilitu s aktivními elektronickými protiopatřeními od nepřítele.
Dříve bylo zmíněno, že ultraširokopásmová stanice je nejen odolná vůči rušení, ale dokáže ji sama vytvořit. Vysílač se zvýšeným výkonem se schopností pracovat v různých rozsazích je schopen převzít roli rušičky. Plná realizace tohoto potenciálu radaru umožňuje snížit složení palubního zařízení elektronického boje nebo dokonce úplně opustit jiné vybavení tohoto účelu. To vede k úspoře hmotnosti a objemu uvnitř média.
A konečně, rádiový fotonický radar je menší a lehčí než stávající protějšky. V první řadě to usnadňuje řešení problémů s uspořádáním při vytváření nosiče vozidla stanice. Kromě toho je možné vybavit jedno bojové vozidlo několika radarovými stanicemi najednou nebo jedno takové zařízení sadou antén rozmístěných po povrchu. Takové lokátory se již používají v letectví a nové modely pravděpodobně nezůstanou nečinné.
Zvýšený výkon a schopnost pracovat v různých rozsazích by měly vést k novým charakteristickým schopnostem. V loňském roce V. Mikheev řekl, že radar nového typu bude schopen nejen určit polohu cíle, ale také sestavit jeho přesný obraz, vhodný pro identifikaci. Stanice bude například schopna určit souřadnice vzdušného cíle, vypočítat typ detekovaného letadla a poté rozpoznat, které rakety jsou zavěšeny pod jejím křídlem.
Radarové stanice a jejich nosiče
Nový směr je zjevně zpracováván se specifickým účelem a vývoj radaru přímo souvisí s konkrétními třídami vojenské techniky. Rádiové fotonické stanice lze teoreticky použít ve všech oblastech, kde se již používají konvenční radary. Podle zpráv z posledních let si ruští experti již vybrali rozsah pro první systémy nové třídy. Jsou stvořeny pro bojové letectví, a nejen pro letadla.
Dříve bylo oznámeno, že projekt radiofotonového radaru od společnosti Concern „Radioelectronic Technologies“je vyvíjen v kontextu stíhaček příští šesté generace. KRET se oprávněně domnívá, že taková letadla by měla mít sadu různých detekčních zařízení pracujících v různých rozsazích a využívajících širokou škálu zásad určování polohy. Spolu s dalšími systémy by bojovník budoucnosti měl mít také pole radiooptické fotonické antény. V tomto případě je možné použít několik anténních zařízení rozmístěných po celém povrchu draku letadla a poskytujících kruhový pohled na prostor.
Podobné principy již byly implementovány do současného návrhu stíhačky páté generace Su-57 a měly by být rozvíjeny při tvorbě další generace. Pravděpodobně v době, kdy budou dokončeny hlavní výzkumné a vývojové práce na slibných radarech, bude letecký průmysl připraven zahájit vývoj zásadně nových stíhaček.
Koncern „RTI“také rozvíjí své projekty s ohledem na vojenské letectví, ale ukazuje zájem o jiný sektor. Potenciální lokátory mohou mít snížené rozměry a hmotnost, což může být zajímavé pro konstruktéry bezpilotních letadel. První vzorky ultralehkých a malých radiofotonových stanic pro UAV se plánují vytvořit během několika příštích let.
Vznik nových prostředků pozorování a detekce by měl mít velký dopad na další vývoj bezpilotních letadel. Rozměry a hmotnost moderních leteckých radarů omezují dosah jejich nosičů, ve skutečnosti z něj vylučují stávající a slibné domácí UAV. S příchodem lehkých a kompaktních radiofotonických radarů se situace bude muset změnit.
Díky tomu bude armáda schopna získat střední nebo těžká letadla schopná provádět průzkum nebo pilotovat nejen pomocí opticko-elektronických prostředků. Pozitivní důsledky výskytu takových UAV jsou zřejmé. Drony s vysoce účinnými radary mohou najít uplatnění v celé řadě oblastí, od průzkumu až po vyhledávání a ničení určených cílů.
Dosud nebylo upřesněno, zda budou do pozemní technologie zavedeny slibné radary. Nové vybavení lze použít ve stacionárních i mobilních radarech, v protiletadlových systémech a v dalších oblastech. Zatímco však zástupci domácího průmyslu nemluvili o možnosti použití radiových fotonických radarů mimo letectví.
Otázka budoucnosti
Podle zpráv z posledních let několik předních podniků ruského radioelektronického průmyslu současně provádí výzkum a vývoj novým směrem. Několik prototypů různých součástí slibných radarových stanic již bylo dokončeno a testováno a s přihlédnutím k získaným údajům se vyvíjejí následující produkty. Vývojáři nového vybavení, zastoupeného koncernem KRET a RTI, se rozhodli pro své plány a nadále rozvíjejí projekty s jasnými cíli v kontextu vývoje našeho vojenského vybavení.
Současné projekty jsou však složité, což ovlivňuje načasování jejich implementace. Koncern RTI tedy plánuje během několika příštích let dokončit vývoj prakticky použitelné radarové stanice. KRET zase vytváří vlastní projekt s okem na šestou generaci bojovníků. Vzhled hotových nových radiofotonových lokátorů vhodných pro použití na zařízeních je tedy záležitostí střednědobých nebo dlouhodobých vyhlídek.
Očekávané načasování vzniku slibných zařízení není problém. Náš průmysl a armáda již mají vysoce efektivní moderní radarové stanice schopné řešit všechny přidělené úkoly. S jejich pomocí bude armáda schopna mít všechny požadované schopnosti až do vzniku zásadně nových systémů. Navíc lze jen stěží očekávat, že vznik rádiových fotonických stanic zastaví vývoj „tradičních“systémů. V budoucnosti tedy budou moci vojáci včas obdržet všechny potřebné detekční systémy, jak již zvládnuté, tak zásadně nové.
