Коллекции загружаются
Вот к примеру в области РЛС истребителей и прочих тактических самолетов "ведущие товарищи" вовсе ПФАР не внедряли (у "неведущих товарищей" на всяких Рафалях-Тайфунах-Сухих поперло позже) , ни в указанный период ни ранее. И вовсе не потому что нишмагли(с) или же потому что считали что у ПФАР "потенциал кончился" сразу как они появились на серийных девайсах.... А тупо потому что посчитали плату в виде увеличения линейных размеров полотна антенны потребного для создания нормальной ПФАР , повышенного энергопотребления , громозкости тогдашней (даже буржуйской) элементной базы , очень низкого КПД (характерного для любых ФАР - и активных и особенно пассивных) из которого вытекает снижение дальности обнаружения (во всяком случае на фоне свободного пространства) РЛС при равных (с более традиционными схемами) излучаемых и бОльших для ФАР потребляемых мощностях. + естественно большой обьем работ собственно по разработке и доводке таких девайсов. Вот не прониклись они необходимостью быстрого электронного сканирования такой ценой... Вернулись к этому только когда реально пошел прогресс уже с АФАР. А в СССР прониклись. Отсюда и родился авиационный ПФАР-первенец - Заслон. Уступавший ближайшему заокеанскому аналогу (AWG-9) по дальности работы на фоне свободного пространства и имевший монструозные габариты , но имевший очень интересные приимущества при работе по малоразмерным низколетящим целям ( КР в 1ю очередь) + всякие бонусы типа возможности многоконального обстрела ракетами с ПАРЛГСН и реализации забавных режимов по повышению помехозащищенности. Все это в Заслоне было не "бесплатно" - см. выше чем пришлось платить. А "ведущие товарищи" ПФАР на боевые аэропланы таки внедрили. Причем именно в тот период который ты пытаешься представить как "исчерпание потенциала и прекращение работ"... В РЛС таких пепелацев как Б-1Б и Б-2 использовали используют именно ПФАР. Ибо отработанное решение в виде ЩАР/Кассегрен + мех. сканирование для выполнения требований ТТЗ к данным девайсам никак не подходили , а проблем с габаритами/энергопотреблением для этих самолетов не было. Только в 21м веке началась разработка новых перспективных РЛС для этих самолетов - уже с АФАР. Ибо как ты верно заметил - в США (а вслед за ними и во всем остальном Мире) был сделан стратегический выбор в пользу АФАР. Вот только : - Сделан сей выбор был не 25+ лет назад , а значительно позже. - Работы над разработкой новых и модернизацией (реализацией потенциала) существующих РЛС с ПФАР вовсе не прекратились. Они сейчас не прекращаются. - Потенциала ПФАР по сей день и на ближайшую перспективу вполне достаточно практически для всех реально потребных задачь. При том что в более отдаленной перспективе будущее несомненно за АФАР и теми технологиями к которым внедрение АФАР поможет приблизиться. Еще раз обьясняю принципиальную разницу между АФАР и ПФАР , касающуюся в т.ч. и возможностей по формированию нескольких лучей. Разница эта вовсе не в самом по себе количестве приемо-передатчиков и возможном количестве подрешеток (фиксированных или динамически формируемых) , а в том что у ПФАР элементы антенной решетки (фазовращатели) излучают не самостоятельно , а под воздействием облучения сигналом внешнего передатчика. При этом если таких передатчиков более одного - суть не измениться. Фазовращатели останутся пассивными (точнее полуактивными , т.е. излучающих только под воздействием внешнего облучения) девайсами , даже если их облучать одновременно сигналами нескольких передатчиков. При этом управление положением луча(ей) ДН в ПФАР производиться не работой/не работой на передачу определенной группы элементов решетки , а грубо говоря гашением/негашением облучающего заданную группу фазовращателей сигнала "центрального" передатчика путем (в простейшем случае) фазового сдвига. Т.е. энергия передатчика в ПФАР используется крайне неоптимально - имеются прямые потери только на формирование и перемещение луча.(ей) При работе на прием элементы решетки ПФАР (фазовращатели) так же не являются собственно приемниками , а только лишь первым звеном в цепи передачи сигнала к приемнику. Другими звеньями этой цепи является фидерная линия , промежуточные усилители и т.д. У АФАР имеется большое количество относительно автономных (кроме питания , охлаждения и нек. др. функций) приемно-передающих элементов , при этом формирование и управление лучем(ами) поизводиться собственно автономным излучением заданной группы ППМ. В АФАР так же имеют место потери энергии на формирование луча - т.к. часть ППМ не излучает вообще или же формирует сигнал подавляющий сигналы других собственных ППМ в определенных направлениях (например для подавления паразитных лепестков) , но в целом в плане энергетики АФАР эффективнее чем ПФАР , хотя и уступает например зеркальным антеннам - особенно сложным парабалоидам типа того же кассегрена. Что до формирования нескольких лучей , то оно возможно и в АФАР и ПФАР. Разница в том что АФАР принципиально (безотносительно реальности такой необходимости) способны формировать несколько лучей с разными параметрами излучения ПФАР так же способны принципиально создавать несколько лучей и управлять их положением в пространстве. Разница в том что параметры излучаемых в этих лучах сигналов будут соответствовать параметрам "центрального" передатчика. Если "центральных" передатчиков более одного (например два) , то ПФАР принципиально способна формировать отдельные лучи с параметрами соответствующими параметрам излучения "центральных" передатчиков. При этом и для АФАР и для ПФАР формирование нескольких лучей происходит вовсе не бесплатно. В обоих случаях происходит потеря мощности (распределяется между лучами) , ухудшение характеристик направленности при работе на передачу (уменьшение количества ППМ/ФВ участвующих в формировании луча) и чувствительности/коэффициента усиления при работе на прием. Разумеется АФАР обладает гораздо бОльшей принципиальной гибкостью во всех перечисленных аспектах. Но дело в том что в реальности необходимость перечисленных фичь вовсе неочевидна. Я уже неоднократно сказал : в РЛС с ПФАР возможно формирование многолучевой ДН. Более того - для самого по себе формирования нескольких лучей ФАР (ни активная ни пассивная) вовсе необязательна. Прорва РЛС совсем не имеющих ФАР имеют многолучевые диаграммы направленности (имеются ввиду разумеется количество главных лепестков) , а РЛС с ФАР (хоть активными хоть пассивными) имеют принципиальную возможность как формировать несколько лучей , так изменять их форму и положение в пространстве. Формирование непременно нескольких лучей - вовсе не самоцель и не признак некой "крутизны" - это решение которое оправданно только в ряде случаев и совершенно бессмысленное в целом ряде других. Еще раз повторюсь : формирование нескольких лучей происходит "не бесплатно". Для ОДНОВРЕМЕННОГО формирования каждого отделного луча и в АФАР и в ПФАР приходиться "эксклюзивно" для каждого луча задействовать группу фазовращателей/ППМ являющуюся подмножеством общего их количества в антенной решетке. Эта группа ППМ/ФВ называется кластером. Разделение антенны на кластеры сопровождается негативом в виде потери излучаемой в отдельных лучах мощности (необходимость распределения общей мощности между лучами) и снижение характеристик направленности антенны при работе на передачу и ее КУ при работе на прием. Это прямо следует из того что количество ППМ/фазовращателей конечно , а для поддержания перечисленных (и нек. др.) функций на требуемом уровне требуется значительное количество выделенных на формирование луча ППМ/ФВ. Именно поэтому многолучевые ДН формируются только тогда и только там где это реально необходимо. Я уже говорил выше где. Например в мощных РЛС ПРО/СПРН. Там сплош и рядом используются многолучевые ДН сложной формы (в частности веерные) , при этом обзор пространства может вестись одним(и) лучем(ами) , а сопровождение обектов (в т.ч. и на проходе) и измерение отдельных параметров - другими. Для реализации этих функций данные РЛС имеют очень высокую мощность излучения и большие площади антенных решеток с соответствующим количеством ФВ. Другой пример - РЛС контрбатарейной борьбы (файрфайндеры по-буржуйски) , функции которых подобны РЛС СПРН/ПРО в миниатюре. В вопросе собственно формирования многолучевой диаграммы направленности или управления формой ДН АФАР принципиально не отличаются от ПФАР. Еще раз подчеркиваю : весь негатив характерный для формирования многолучевой ДН характерен и для АФАР и для ПФАР. Принципиальное приимущество АФАР в этом плане - способность ОДНОВРЕМЕННОГО формирования нескольких лучей С РАЗНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ. Причем способность сия так же не является однозначным и необходимым приимуществом. Реально востребована на практике она может быть в весьма узком секторе задачь. Кроме того диапазоны этих самых "разных параметров" могут быть (и есть) весьма узкими в силу аппаратных ограничений которые не преодолеет никакая софтина. Наиболее простые для понимания ограничения - сравнительная узкополосность ППМ по рабочей частоте , ЧПИ и ДИ. Еще раз повторюсь : реальные ДРЧ РЛС весьма и весьма узкие , причем передатчики (в т.ч. и ППМ АФАР) обеспечивают работу вовсе не на произвольных частотах ДРЧ. Если в мурзилке в графе "рабочий диапазон" для РЛС написано "X-band" , это вовсе не означает что ее реальный ДРЧ простираеться на весь Х-диапазон. Это означает что ее ДРЧ является частью (причем весьма малой) этого диапазона. Еще раз : да , для формирования нескольких лучей необходимо выделять отдельные группы (кластеры) фазовращателей/ППМ , причем выделение возможно как по мере необходимости из общей решетки , так и на постоянной основе ввиде специализированной подрешетки , причем последняя(ие) может(гут) работать как от общего передатчика так и от отдельного. И естественно все это нужно "изначально предусматривать" - и аппаратно и программно. И заморачиваются этим не "чтобы было" , а только так где это реально нужно. Помимо принципиальной (что не означает автоматически доступной всем РЛС) возможности формирования нескольких лучей в ФАР (как пассивных так и активных) следует еще раз кратко упомянуть принципиальную (что опять же не означает автоматической доступности всем РЛС) возможность изменения формы лепестка(ов) ДН. Это характерно для некоторых многофункциональных/многорежимных РЛС. Простейший пример : для обнаружения воздушных целей формируется узкая "иглообразная" ДН , а для картографирования земной поверхности в режиме ДСЛ - веерообразная , близкая к косекансквадратной. Распространены варианты с неизменной для разных режимов формой луча , но с индивидуальной для отдельных режимов программой сканирования (т.е. перемещением луча в пространстве). И еще раз : не надо понимать все вышесказанное как неприменный атрибут ВСЕХ РЛС с ФАР. В реальных девайсах возможности по формированию лучей и управлением их положением достаточно ограничены. Потому что : 1) Такая уж "произвольность" в реальности просто не нужна. 2) Обойдется она отнють не бесплатно. (c) SkyDron #БРЛС 28 мая 2015
|