Первая активная

Одной из главных отличительных особенностей перспективного многоцелевого боевого самолета МиГ-35 от предыдущих модификаций семейства истребителей МиГ-29 является применение на нем, впервые в России, многофункциональной бортовой радиолокационной станции с активной фазированной антенной решеткой. Такая РЛС, названная «Жук-АЭ», разработана корпорацией «Фазотрон-НИИР», ее первый образец в конце 2006 г. установлен на борт демонстрационного экземпляра самолета МиГ-35.

В начале февраля «Жук-АЭ» дебютировала в составе истребителя МиГ-35 на выставке в Бангалоре. Это, без преувеличения, знаковое событие: до сих пор ни на одном международном авиасалоне в мире широкому кругу специалистов и заинтересованной публики еще ни разу не демонстрировался реальный работоспособный образец авиационной РЛС с АФАР. Интерес к новому «Жуку» был столь велик, что техникам РСК «МиГ» за время выставки в Бангалоре не раз приходилось демонтировать с участвовавшего в ежедневной программе показательных полетов МиГ-35 носовой конус, чтобы специалисты и журналисты могли воочию убедиться, что перед ними – не муляж и не макет, а реальная АФАР. Нигде, кроме как на борту нового «МиГа» увидеть такое пока было невозможно: довольно давно и небезуспешно занимающиеся созданием самолетных РЛС с АФАР американцы по-прежнему ограничиваются демонстрацией лишь масштабных моделей своих разработок, не раскрывая их основных характеристик. Так было и на этой выставке в авиационной «столице» Индии. А «Фазотрон», с недавних пор выступающий под эгидой РСК «МиГ», произвел сенсацию, не только привезя на борту МиГ-35 «живой» образец АФАР, но и опубликовав подробную информацию о его данных и возможностях. Что же представляет собой новинка авиационной радиолокации из России?

Первый конструктивный макет РЛС с АФАР типа «Жук», продемонстрированный на МАКС-2005 корпорацией «Фазотрон-НИИР» в августе 2005 г.

Основными преимуществами РЛС с АФАР перед сегодняшними радарами с щелевыми антенными решетками (например, РЛС «Жук-МЭ», применяемыми на истребителях МиГ-29СМТ и МиГ-29К/КУБ) являются расширенный диапазон рабочих частот, большее количество обнаруживаемых и сопровождаемых целей, возможность одновременной работы по воздушным и наземным целям, увеличенная дальность обнаружения, повышенная разрешающая способность в режиме картографирования земной поверхности и т.д. Важнейшее достоинство РЛС с АФАР (в т.ч. по сравнению с имеющимися сегодня на вооружении некоторых истребителей радаров с пассивными ФАР) связано с существенно, на порядок и более, повышенной надежностью и боевой живучестью, что связано с самой идеологией конструкции АФАР. В отличие от всех других типов РЛС, радар с АФАР состоит примерно из тысячи автономных приемо-передающих модулей (ППМ). Поэтому отказ нескольких десятков и даже сотни ППМ по техническим причинам или из-за боевого повреждения не влечет за собой потерю работоспособности всей РЛС.

Вместе с тем задача разработки РЛС с АФАР представляет собой технически очень сложную задачу, что связано в первую очередь с необходимостью создания надежных и миниатюрных, но относительно недорогих ППМ. За разработку такой РЛС с АФАР для самолета МиГ-35 взялась корпорация «Фазотрон-НИИР», радарами которой оснащаются все истребители МиГ-29. Работы по АФАР возглавил заместитель генерального директора – генерального конструктора «Фазотрона» Юрий Гуськов. Разработка и изготовление приемо-передающих модулей были поручены научно-производственной фирме «Микран» и НИИ полупроводниковых приборов (оба предприятия расположены в г. Томск).

После рассмотрения различных вариантов построения первой РЛС с АФАР в корпорации «Фазотрон-НИИР» было принято решение для снижения технических рисков и ускорения темпов разработки использовать в ее конструкции ряд уже проверенных и отработанных на РЛС семейства «Жук» технических решений, модулей и систем. Среди них вычислительная система в составе процессора данных и сигнального процессора, задающий генератор с синхронизатором и некоторые другие элементы. Главным принципиально новым, и наиболее сложным модулем нового радара стала собственно АФАР, которая включает излучающее полотно, состоящее из отдельных излучающих элементов, связанные с ними приемо-пе- редающие модули, систему охлаждения, систему распределения электропитания и управления каждым ППМ, систему распределения высокочастотной энергии между ППМ для последующего усиления и фазирования, источники вторичного питания и блок управления лучом. На основе широко круга исследований по конструктивной реализации АФАР для РЛС «Жук-АЭ» было выбрано эквидистантное гексагональное распределение излучателей, а приемо-передающие модули решено было делать групповыми – счетверенными.

Первый конструктивный макет РЛС «Жук» с отклоненной на 20° вверх АФАР диаметром 700 мм был продемонстрирован корпорацией «Фазотрон-НИИР» на авиасалоне МАКС-2005 в августе 2005 г. В сопроводительной табличке указывалось, что эта РЛС сможет при сохранении обзора воздушного пространства сопровождать до 30 воздушных целей и обеспечивать одновременный обстрел 8 из них, а максимальная дальность обнаружения воздушных целей достигнет 200 км в передней полусфере и 80 км в задней, а наземных (морских) целей – до 300 км. Максимальный угол отклонения луча должен был составить ±70° по азимуту и углу места. Дальнейшая конструктивная проработка этого варианта показала, что он получается перетяжеленным (масса около 400 кг). В связи с этим было принято решение проведения повторного конструирования в направлении создания варианта РЛС с уменьшенным количеством ППМ, сниженным энергопотреблением и массой в пределах 220-240 кг.

Такой вариант РЛС «Жук-АЭ» (FGA-29) с диаметром антенны 575 мм и сниженным до 680 количеством ППМ (170 счетверенных модулей), работающей в Х-диапазоне длин волн, был изготовлен в 2006 г., прошел цикл испытаний на стенде корпорации «Фазотрон-НИИР» и в конце года был установлен на демонстрационный образец истребителя МиГ-35. В марте этого года планируется начать его летные испытания на борту самолета. Ожидается, что дальность обнаружения воздушных целей составит 130 км, при этом сохраняются все остальные характеристики исходного проекта РЛС с АФАР: возможность сопровождения и ракетного обстрела большого количества целей, совмещение режимов работы, высокоточные режимы картографирования (с разрешением до 1х1 м) и т.п. Углы отклонения луча по азимуту и углу места составляют ±60° (зоны обзора ±10, ±30, ±60°), импульсная мощность – не менее 3,4 кВт. Масса РЛС снижена до 220 кг, энергопотребление по переменному току составляет 9 кВА, по постоянному – 1 кВт. В конструкции радара предусмотрено воздушное и жидкостное охлаждение блоков и модулей. Расчетная наработка на отказ должна составить не менее 600 ч.

В режиме «воздух-воздух» РЛС «Жук-АЭ» сможет автоматически обнаруживать и сопровождать не менее 30 воздушных целей, обеспечивая одновременные пуски ракет малой и средней дальности по 2-6 целям с сохранением обзора воздушного пространства, осуществлять распознавание целей и их количество в группе, обеспечивать радиокоррекцию траектории ракет «воздух-воздух» с активными радиолокационными головками самонаведения (РВВ-АЕ) и подсвет целей при применении ракет с полуактивными РГС (Р-27Р1/ЭР1), выдавать прицельную информацию на нашлем- ную систему целеуказания и индикации, а также в систему управления оружием для применения ракет «воздух-воздух» с тепловыми головками самонаведения (Р-73Э, Р-27Т1/ЭТ1) и т.п. Максимальная дальность обнаружения воздушной цели типа «истребитель» (ЭОП 3 м 2 ) в передней полусфере как в свободном пространстве, так и на фоне земли составит 130 км, в задней полусфере в свободном пространстве 50 км, на фоне земли – 40 км.

В режиме «воздух-поверхность» «Жук-АЭ» сможет определять координаты подвижных и неподвижных наземных (надводных) целей, сопровождая до четырех из них, измерять дальность до цели и скорость носителя, формировать прицельные данные для ракет класса «воздух-поверхность» (в т.ч. для ракет «воздух-поверхность» с активными РГС типа Х-31А и Х-35Э) и корректируемых бомб с различными системами наведения, а также осуществлять картографирование подстилающей поверхности в нескольких режимах – как реальным лучом, так и с доплеровским обужением луча и режиме синтезированной апертуры, обеспечивать информационную поддержку маловысотного полета. Дальность обнаружения наземных (надводных) целей достигнет: по цели типа «крейсер» – 200 км, «ракетный катер» – 100 км, «мост» – 120 км, «группа танков» – 30 км. Разрешение по дальности при работе в режиме низкого разрешения составит 300х300 м (на дальности 80 км), в режиме среднего разрешения – 30х30 м (на дальности 60 км), режимах высокого и сверхвысокого разрешения – 3х3 и 1х1 м соответственно (на дальности 20 км).

В дальнейшем планируется вернуться к большему диаметру АФАР (688 мм), количество ППМ при этом достигнет 1064, а дальность обнаружения воздушных целей увеличится до 200 км. Параллельно будут усовершенствованы вычислительная система и широкополосный задающий генератор. Размещение модифицированного варианта РЛС «Жук-АЭ» (FGA-35) с диаметром антенны 688 мм в имеющихся объемах головной части фюзеляжа серийных самолетов МиГ-35 станет возможной после некоторого сокращения длины контейнера РЛС в процессе модернизации и перекомпоновки отдельных блоков станции. В перспективе возможен и переход на отклоненную на 20° вверх АФАР (как на демонстрационном образце 2005 г.), что, по мнению Юрия Гуськова, повысит возможности РЛС по обнаружению и сопровождению воздушных целей: при реализуемом ограничении угла отклонения луча в пределах ±60° из условия отсутствия боковых лепестков излучения это обеспечит фактическое отклонение диаграммы направленности АФАР вверх от оси самолета на 80° (а именно в верхней полусфере по статистике находится наибольшее число потенциальных воздушных целей).

Пока же, одновременно с этими работами и подготовкой к летным испытаниям первого образца, на «Фазотроне» завершается сборка второго комплекта FGA-29 для проведения его полномасштабных стендовых испытаний. По итогам испытаний (а первый этап летных испытаний FGA-29 на самолете-демонстраторе №154 планируется завершить уже к лету этого года) в 2008 г. планируется изготовить первые два полноразмерных образца РЛС «Жук-АЭ» для установки на самолеты МиГ-35.

Впервые вопрос создания РЛС с АФАР в нашей стране встал на повестку дня еще в 80-е гг., когда в соответствии с утвержденной в 1983 г. Целевой комплексной программой создания истребителей 90-х гг. ОКБ им. А.И. Микояна приступило к проектированию перспективного истребителя пятого поколения – Многофункционального истребителя МФИ (проект «1.42»). Головным разработчиком радиолокационной системы управления вооружением самолета был определен НИИ радиостроения (НИИР), на базе которого позднее была сформирована сегодняшняя корпорация «Фазотрон-НИИР». Работы по МФИ велись с учетом информации, получаемой о создании в США перспективного истребителя пятого поколения ATF (ныне известен как F-22), который с самого начала решено было оснастить РЛС с АФАР. Поэтому и для МФИ рассматривалась возможность создания радиолокационной системы с АФАР. Эту идею поддерживал головной разработчик радиолокационного комплекса Н014 для МФИ – НИИР. Однако отсутствие опыта и необходимой технологической базы для создания АФАР в Советском Союзе в те годы заставил отказаться от этой идеи – и проектирование Н014 вели уже в варианте с тремя пассивными ФАР (центральной и двумя боковыми), что позволяло обеспечить обзор воздушного пространства в передней полусфере в диапазоне углов по азимуту ±130°. При сохранении руководящей роли НИИР в создании всей РЛС Н014 разработка антенных систем с пассивными ФАР для нее была поручена НИИП им. В.В. Тихомирова, уже создавшему и передавшему к тому времени на вооружение первую в стране «самолетную» РЛС с ФАР «Заслон» для перехватчиков МиГ-31.

Одновременно с участием в работах по РЛС Н014 НИИП развернул работы по перспективной РЛС с АФАР для проектировавшегося в ОКБ им. А.И. Микояна в конце 80-х гг. уникального дальнего скоростного перехватчика. К сожалению, ни та, ни другая работы завершены не были – им помешал распад Советского Союза и соответствующее изменение политики в области создания и закупок вооружений.

К вопросу создания бортовых РЛС с АФАР в России удалось вернуться только в 2001 г., когда в «ОКБ Сухого» развернулись работы по проектированию истребителя пятого поколения – Перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации ПАК ФА. В 2002 г. по итогам тендера ВВС России «Сухой» был определен головным исполнителем работ по ПАК ФА. Ведущим разработчиком многофункциональной интегрированной радиоэлектронной системы (МИРЭС) для нового самолета, основным информационным каналом которой станет РЛС с АФАР, по итогам тендера определен НИИП им. В.В. Тихомирова. Работы ведутся в кооперации с НПО «Исток» (разработчик приемо-передающих модулей), Государственным Рязанским приборным заводом и рядом других предприятий промышленности. Участвовал в них и санкт-петербургский холдинговый концерн «Ленинец», также довольно давно занимавшийся исследованиями в области создания АФАР.

Разработка МИРЭС с АФАР для ПАК ФА ведется в рамках государственного оборонного заказа, в 2006 г. успешно завершен ее технический проект. Первый образец РЛС для стендовых испытаний может быть построен к концу этого года.

Первые практические результаты экспериментальных работ НИИП по РЛС с АФАР были представлены в августе 2005 г. на МАКС-2005, на котором предприятие продемонстрировало уже испытанный на стенде действующий экспериментальный образец малоразмерной АФАР, состоящей из 68 ППМ – «Эполет-А» (подробнее об этом – см. «Взлёт» №10/2005, с. 11). Его можно рассматривать не только как автономную систему целеуказания и наведения ракет «воздух-воздух», но и как своего рода демонстратор технических решений, которые будут использоваться в МИРЭС будущего ПАК ФА.

Летные испытания последнего, как известно, планируется начать в 2009 г. К этому же времени для летных испытаний должен быть готов и первый полноразмерный образец «нииповской» РЛС с АФАР.

В этом контексте стоит отметить, что «Фазотрон», начавший работы по РЛС с АФАР «Жук-АЭ» в 2004 г. по сути в инициативном порядке, планирует опередить по срокам коллег из Жуковского. Благодаря принятой идеологии унификации с уже существующей РЛС «Жук-МЭ» время от начала проектирования до первых летных испытаний может составить менее трех лет.

Вверху: компоновочная схема РЛС «Жук-АЭ» Внизу: счетверенный приемо-передающий модуль, разработанный и изготавливаемый по заказу корпорации «Фазотрон-НИИР» для РЛС «Жук-АЭ» томскими предприятиями НИИПП и «Микран»

Перспективные БРЛС с АФАР для истребителей пятого поколения (и модернизированных боевых самолетов поколения «4++») должны сочетать в себе не только возможность выполнения задач в режимах «воздух-воздух» и «воздух-поверхность», но и функции радиотехнической разведки, радиоэлектронной борьбы и связи. Создание таких многофункциональных радиоэлектронных систем связано с большими серьезными техническими и технологическими сложностями. Поэтому появление полноценных РЛС с АФАР, отвечающих всем этим требованиям, в США и Западной Европе реально можно ожидать не раньше 2010-2012 гг.

Строевая эксплуатация первых РЛС с АФАР на самолетах-истребителях начата в 2000 г. – пионером стали ВВС США, получившие ограниченное количество модернизированных истребителей F-15C с РЛС AN/APG-63(V)2, а в конце 2005 г. – и первые истребители пятого поколения F-22A с РЛС AN/APG-77. Возможности этих радаров пока ограничены, однако работы по АФАР идут широким фронтом – как в США, так и в Западной Европе. В настоящее время разработкой, постройкой и испытаниями таких систем занимаются в США (пять основных проектов РЛС с АФАР фирм «Нортроп-Грумман» и «Рейтеон» для всех типов современных и перспективных американских истребителей), Великобритании, Германии, Италии и Испании (программа консорциума «Еврорадар» для «Тайфуна»), Франции (проект «Талеса» для «Рафаля»), Швеции (разработка «Эриксона» – SAAB для «Грипена»), Израиле (программа компания «Элта» для модернизации истребителей различных типов). Самостоятельные работы по АФАР ведутся также в Японии (проект компании «Мицубиси» для истребителя F-2) и Индии. Ниже представлен краткий обзор наиболее актуальных на сегодня зарубежных проектов РЛС с АФАР – как уже стоящих на борту самолетов, так и собирающихся занять там свое место в самое ближайшее время. Примечательно, что большинство этих радаров (за исключением разве что американских РЛС AN/APG-77 и AN/APG-81 для самолетов пятого поколения F-22 и F-35) в скором времени будет представлено в составе своих носителей – многофункциональных средних истребителей – на тендер ВВС Индии по программе MMRCA, «схлестнувшись» в конкурентной схватке с российским радаром «Жук-АЭ».

Евгений ЕРОХИН