МиГ-35

Может кто нибудь на пальцах объяснить отличие ЩАР от ПФАР ?

Бегло в интернете не нашёл ответа, обычно считают их синонимичными.

В двух словах. ЩАР щелевая антенна (щелеая антенная решетка) одной из ее особенностей является возможность управления положением главного лепестка относительно нормали антенны путем изменеия длинны волны излучучаемого сигнала. ПФАР -это я так понимаю фазированная антенная решетка. Там принцип управления лучем совсем иной смотрите принцип работы ФАР фазированной рнтенной решетки.

По идее все эти антенны называются ФАР. Под ЩАР понимается волноводно-щелевая ФАР с частотным управлением по одой из координат. Она довольно проста конструктивно, но имеет меньше возможностей по управлению диаграммой направленности. Что касается щелей, то это всего лишь один из множества возможных видов вибраторов (элементарных антенн - составляющих ФАР) который наиболее удачно реализуется на подобной решетке. ПФАР и АФАР отличаються отсутствием или наличием отдельных генераторов в передающих трактах элементов решетки или их групп (модулей). Т.е. ПФАР пропускает через себя или отражает луч от общего излучателя лишь создавая для него направление. А АФАР излучает всеми своими элементами.

По приемному тракту по моему там та же история. Общий приемный тракт для всей антенны на ПФАР и свои приемные тракты на АФАР для каждого элемента или модуля. Она позволяет крутить невероятные финты диаграммой. Если еще идет отцифровка прямо на элементе высокопроизводительным АЦП, это вообще песня но очень дорого.

Причем крутить финты передающим лучом на мышинных апертурах истребителей глубокого смысла нет, ибо его задача доставить как можно больше энергии на цель, а вот творчески работать диаграммой на прием очень полезно.

На СУ-27 первый вариант БРЛС Меч был по типу ЩАР.

Для обеспечения превосходства РЛС "Меч" над APG-63 ее решено было оснастить оригинальной фазированно-щелевой антенной, реализующей механическое сканирование в горизонтальной плоскости и электронное управление лучом в вертикальной плоскости. Таким образом, в азимутальной плоскости она работала как щелевая, а в угломестной - как ФАР. Электронное перемещение луча в вертикальной плоскости позволяло в режиме обзора при горизонталыном механическом сканировании луча практически мгновенно направлять его на ранее обнаруженные цели. Это обеспечивало при многострочном обзоре регулярное, в 2-3 раза более частое, чем при механическом сканировании, обращение антенны к рапсе обнаруженным целям. Таким образом радикально решался вопрос повышения точности прогнозирования положения цели в режиме сопровождения на проходе, что, в свою очередь, позволяло рассматривать вопрос одновременного обстрела нескольких (по крайней мере двух) целей с их непрерывно-дискретным подсветом (что в то время было невозможно для самолета F-15, оснащенного РЛС с чисто механическим сканированием и ракетами с полуактивными радиолокационными головками самонаведения).

Арсений

Спасибо. АФАР от ПФАР понятно, а вот про ЩАР нигде не находил. Получается в ФАР управление кручением фазы, а в ЩАР частотой (которое так же по сути приводит к кручению фазы, т.е. те же яйца только другим способом).

Lans, да читал про это. На тот момент задумка интересная.

По ЩАР. Это частный случай ПФАР. Как там на МИГах и СУ никто не скажет, а кто скажет - сядет. И я не знаю. Могу лишь предположить, что подразумевается антенна, решетка которой сформирована линейками волноводов в которых щели выполнены на определнном расстоянии друг от друга близком к длине волны. Управление лучом в одной из плоскостей осуществляется фазовращателями, работающими на каждый из волноводов, а в другой плоскости подбором длины волны, которая будет возбуждать вибраторы с разной фазой. Как понимаете, такой способ накладывает определнные ограничения на возможности формирования диаграммы направленности и управления ею, за то, например позволяет работать непрерывным излучением перемещая диаграмму в этой плоскости плавным изменением частоты. И устройство наиболее простое и дешевое.

..По ЩАР. Это частный случай ПФАР....

Я бы сказал, что это скорее не так. Здесь про антенны, в том числе и щелевки, и ФАРы, чем они отличаются там более наглядно объяснено.

Tolic51 в приведенной Вами ссылке ЩАР безусловно не является ФАР.

Но Lans приводил в пример ЩАР РЛС Меч разрабатываемой для Су-27 с электронным управлением лучем в вертикальной плоскости. И для других ЩАР в контексте истрибительных РЛС Российских самолетов это все же ФАР.

Для упомянутого выше Меча - это скорее всего именно щелевая ФАР с частоным управлением.

Для ФАР все же характерно то что поворот ДНА осуществляется фазовращателями !

как поворачивать луч на волноводно-щелевой антенне при помощи изменения частоты несущего сигнала пока не вкурил !?

ЩАР на БРЛС семидесятых годов имели механическое перемещение тарелки (отражателя) ,так что ни какого отклонения луча электронным способом методом изменения частоты не было ,было лишь улучшение характеристик усиления ...

Для ФАР все же характерно то что поворот ДНА осуществляется фазовращателями !

как поворачивать луч на волноводно-щелевой антенне при помощи изменения частоты несущего сигнала пока не вкурил !?

 

ЩАР на БРЛС семидесятых годов имели механическое перемещение тарелки (отражателя) ,так что ни какого отклонения луча электронным способом методом изменения частоты не было ,было лишь улучшение характеристик усиления ...

Тем не менее БРЛС Меч не была задумана как просто щелевая, а фазировано-щелевая антенна с торцевыми фазовращателями. В вертикальной плоскости она работала как ПФАР, в горизонтальной как ЩАР с механическим сканированием. Здесь есть немного информации по этой антенне.

После рассмотрения нескольких схем построения РЛС, в НИИП был выбран вариант с передатчиком на одной лампе бегущей волны, запитывавшей антенную решетку с ее торцов через фазовращатели. Несмотря на то, что РЛС для самолета МиГ-29, разрабатывавшуюся в НИИ радиостроения (ныне – корпорация «Фазотрон-НИИР»), предполагалось оснастить более привычной двухзеркальной антенной Кассегрена с механическим сканированием в обеих плоскостях (такая же использовалась на истребителях МиГ-23 и МиГ-25ПД), в результате предварительной проработки обоих радиолокаторов было установлено, что возможна унификация их основных блоков. Это давало серьезный выигрыш в стоимости и сроках разработки, а также трудоемкости серийного производства. В дальнейшем степень унификации обоих радаров еще более повысилась: летные испытания первого варианта РЛС «Меч» на опытных самолетах Су-27 (Т10-4 и Т10-11) выявили перечень недостатков исходной конструкции, которые, по мнению специалистов, не позволяли обеспечить заданные характеристики РЛС. Так, фазировано-щелевая антенна с торцевыми фазовращателями имела большие потери в распределительной системе и достаточно узкую полосу пропускания, вследствие чего выходные характеристики радиолокатора оказывались существенно ниже заданных. С серьезными проблемами пришлось столкнуться и при разработке математического обеспечения для БЦВМ.

FAB999 изменение углового положения ДН происходит за счет фазового сдвига между сигналами излучаемыми/принимаемыми соседними элементами решетки. Этот сдвиг может осуществляться как фазовращателями, так и посредством частотного управления. Если антенна, скажем, сформирована одним волноводом в котором прорезано n щелей на расстоянии равном длине волны, то при небольшом уменьшении частоты длина волны несколько увеличиться и каждая следующая щель от источника будет возбуждаться с нарастающим фазовым сдвигом. Величина этого сдвига пропорциональна увеличению длины волны. Тонкости физического обоснования данного процесса уже не помню. Но как то так.

Но это скорее все для отдельной темы.

Лучше расскажите (может найдется специалист) чего все носятся с АФАР как со священной коровой? За этим конечно будущее, наверное. Но чего она такого дает на малых аппертурах и мощностях истребительных РЛС, без чего ему никак не жить, кроме записи в ТТХ, что у него АФАР?

Но это скорее все для отдельной темы.

Лучше расскажите (может найдется специалист) чего все носятся с АФАР как со священной коровой? За этим конечно будущее, наверное. Но чего она такого дает на малых аппертурах и мощностях истребительных РЛС, без чего ему никак не жить, кроме записи в ТТХ, что у него АФАР?

Прошу прощения, что много букв, я не специалист, поэтому просто скопиастил недостатки отечественных ЩАР (МИГ-29 СМТ и МИГ-29М) по отношению к АФАР:

Если штатовские изделя давно построены на базе активных ФАР с электронным управлением лучом, наши усовершенствованные «Топазы» и «Жуки» представлены щелевыми антенными решётками с механическим управлением, ввиду чего наблюдаются такие недостатки, как:

 

— низкое разрешение в режиме синтезированной апертуры и сопровождения движущихся наземных целей (GMTI), составляющее 15 метров, в то время как сантиметровые АФАР-РЛС в подобном режиме дают разрешающую способность 1-5 метров, что достигается большим количеством индивидуально управляемых приёмо-передающих модулей, способных формировать сложнейшие пространственные конфигурации диаграммы направленности;

 

— низкая пропускная способность по количеству трасс сопровождаемых на проходе воздушных целей (БРЛС Н019МП и Н010МП могут сопровождать на проходе не более 10 воздушных объектов), станции с АФАР могут сопровождать от 20 до 30 и более целей;

 

— низкая целевая канальность, которая у Н019МП «Топаз» составляет всего 2 одновременно обстреливаемые ракетами Р-77 (РВВ-АЕ) цели, а у Н010МП «Жук-МЭ» — не более 4-х целей, в то время как бортовые РЛС с активными и пассивными ФАР способны «захватывать» на точное автосопровождение и обстреливать одновременно от 8 до 16 целей;

 

— невозможность формирования «провалов» в диаграмме направленности на участка пространства, в которых функционируют средства радиоэлектронного противодействия противника, из-за этого станции со ЩАР имеют крайне низкую помехозащищённость от таких продвинутых самолётов РЭБ, как F/A-18G;

 

— отсутствие возможности одновременной работы в режимах «воздух-море/земля», а также «воздух-воздух», по причине чего лётчик и оператор систем теряют сиюминутную осведомлённость о тактической обстановке одновременно на наземном и воздушном участках театра военных действий; АФАР и ПФАР обладают такой возможностью.

https://rostec.ru/news/afar-novoe-zrenie-sovremennogo-istrebitelya-/

Теперь преимущество ПФАР над АФАР, объяснения для нубов в РЛС типа меня:

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.

https://dfnc.ru/aviazcia/bortovye-radiolokatsionnye-stantsii-rossii/

Я так понял, слабость ПФАР в низком резервировании приемопередатчика и невозможности совмещать решение нескольких задач одновременно, типа обстрела целей, РЭБ и картографирования местности. Вроде как ПФАР не может одновременно работать по наземным и воздушным целям. Скажем про Ирбис указано, что она может сопровождать одну наземную цель с сохранением обзора воздушного пространства (если только режим земля, то канальность выше и возможно сопровождение 4 целей), но при этом про одновременное наведение управляемого оружия на наземные и воздушные цели ничего не сказано. Понятно, данные и ТТХ из Мурзилок взяты.

Подзабыл уже все, но вероятно все это справедливо... АФАР конечно шайтан машина и функционально очень многозадачная, спору нет. Но дорогая. Если есть возможность на все напихать АФАР, это конечно не хуже по улучшению совокупности боевых характеристик. Но во столько ли она лучше ПФАР во сколько дороже? Есть ведь принцип разумной достаточности.

Если щелевки совсем убогие и даже не ФАР, как вы описываете, то это конечно фууу. Но в этом есть сомнения, если учесть, что меч уже был с управлением фазовращателями м-у линейками волноводов, соответственно ничто не мешало сделать шаг к частотному управлению в другой плоскости. Вся физика и мат аппарат были еще в нвчале 70-х. управление диаграммой - уже вопрос алгоритмов.

...

Если антенна, скажем, сформирована одним волноводом в котором прорезано n щелей на расстоянии равном длине волны, то при небольшом уменьшении частоты длина волны несколько увеличиться и каждая следующая щель от источника будет возбуждаться с нарастающим фазовым сдвигом. Величина этого сдвига пропорциональна увеличению длины волны. Тонкости физического обоснования данного процесса уже не помню. Но как то так.

Да нашел описание:

В сантиметровом диапазоне волн в качестве направленных излучателей часто используют щелевые антенны, состоящие из щелей, прорезанных в волноводе. Излучающей является всякая щель, пересекающая линии токов на внутренней поверхности волновода.

Одним из методов управления ДН волноводно-щелевых антенн является частотное сканирование. В том методе управление ДН достигается изменением несущей частоты генератора. Для управления ДН в пределах большого сектора углов необходима перестройка частоты генератора в широком диапазоне частот, что является недостатком такого метода. Для того чтобы осуществлять сканирование в пределах большого сектора углов и при этом мало менять частоту генератора, используются антенны с большим замедлением (змейковые или спиральные волноводы, волноводы с замедляющей, например, ребристой структурой).

хотя статья про жуть какую то ,волноводно-щелевая антенна с плазменным управлением :)

https://www.gpi.ru/trudiof/Vol_70/page_186_70.pdf

по цитате: 1. Разрешение зависит от аппертуры и формы приемной ДН. В теории при оцыфровке принятого сигнала на ПЧ очень производительным АЦП с последующей цифровой обработкой угловые координаты можно получить с очень высокой точностью практически на любой антенне. Принципы работы синтезированной аппертурой такж были отработаны на отечественных РЛС еще с зеркальными антеннами и разрешение зависит скорее от размера этой аппертуры.

2.10 для истребителя- это мало?

3. Конкретно для МИГа - 4 как раз. Хотя ПФАР может и больше, вообще я думаю тут сорее алгоритмомм СУО и нагрузкой ограничено. Если 10 СНП что мешает их обстреливать ракетами с АРГСН?

4. Это для ЩАР да.

5. Трудно сказать на сколько это критически важно. хотя если ЩАР все же подразумевать как ФАР, она должна и это уметь. Только дискретно по времени.

Нужно понимать, что работа многими передающими лучами для маломощных РЛС с малой аппертурой не рациональна, т.к. для обнаружения и соправождения целей на больших дальностях, особенно малоразмерных ей требуеться сконцентрировать на ней (цели) максимум энергии для чего требуется вся аппертура и мощность. дДоп лучи, соответственно будут отнимать то и другое, ослабляя основной луч. Поэтому, как мне кажеться как для поиска, так и для боевой работы по основному истребительному назначению все типы РЛС будут работать одним реальным передающим лучем. Многазодачность этого луча будет в разделении их во времени.

Что касается приемной ДН, то тут для поиска работает опять же аппертура, чуствительность приемника и обработка сигнала. Тут и у Щелевой фар есть свои плюсы, есть у АФАР (малые потери в тракте). Сложная форма ДН нужна для сопровождения цели и определения ее точных координат для выдачи огневых решений. Но тут, я думаю, ПФАР все тоже может. Вот не помню как у ПФАР приемный трукт реализован, но если передающий луч один, то и сильно мудрить с приемным сысла нет.

А в поисковые возможности самолетных РЛС я вообще слабо верю. Думаю внешнее ЦУ рулит.

по цитате: 1. Разрешение зависит от аппертуры и формы приемной ДН. В теории при оцыфровке принятого сигнала на ПЧ очень производительным АЦП с последующей цифровой обработкой угловые координаты можно получить с очень высокой точностью практически на любой антенне. Принципы работы синтезированной аппертурой такж были отработаны на отечественных РЛС еще с зеркальными антеннами и разрешение зависит скорее от размера этой аппертуры.

2.10 для истребителя- это мало?

3. Конкретно для МИГа - 4 как раз. Хотя ПФАР может и больше, вообще я думаю тут сорее алгоритмомм СУО и нагрузкой ограничено. Если 10 СНП что мешает их обстреливать ракетами с АРГСН?

4. Это для ЩАР да.

5. Трудно сказать на сколько это критически важно. хотя если ЩАР все же подразумевать как ФАР, она должна и это уметь. Только дискретно по времени.

Нужно понимать, что работа многими передающими лучами для маломощных РЛС с малой аппертурой не рациональна, т.к. для обнаружения и соправождения целей на больших дальностях, особенно малоразмерных ей требуеться сконцентрировать на ней (цели) максимум энергии для чего требуется вся аппертура и мощность. дДоп лучи, соответственно будут отнимать то и другое, ослабляя основной луч. Поэтому, как мне кажеться как для поиска, так и для боевой работы по основному истребительному назначению все типы РЛС будут работать одним реальным передающим лучем. Многазодачность этого луча будет в разделении их во времени.

Что касается приемной ДН, то тут для поиска работает опять же аппертура, чуствительность приемника и обработка сигнала. Тут и у Щелевой фар есть свои плюсы, есть у АФАР (малые потери в тракте). Сложная форма ДН нужна для сопровождения цели и определения ее точных координат для выдачи огневых решений. Но тут, я думаю, ПФАР все тоже может. Вот не помню как у ПФАР приемный трукт реализован, но если передающий луч один, то и сильно мудрить с приемным сысла нет.

А в поисковые возможности самолетных РЛС я вообще слабо верю. Думаю внешнее ЦУ рулит.

Подзабыл уже все, но вероятно все это справедливо... АФАР конечно шайтан машина и функционально очень многозадачная, спору нет. Но дорогая. Если есть возможность на все напихать АФАР, это конечно не хуже по улучшению совокупности боевых характеристик. Но во столько ли она лучше ПФАР во сколько дороже? Есть ведь принцип разумной достаточности.

Если щелевки совсем убогие и даже не ФАР, как вы описываете, то это конечно фууу. Но в этом есть сомнения, если учесть, что меч уже был с управлением фазовращателями м-у линейками волноводов, соответственно ничто не мешало сделать шаг к частотному управлению в другой плоскости. Вся физика и мат аппарат были еще в нвчале 70-х. управление диаграммой - уже вопрос алгоритмов.

Короче такая инсайдерская инфа, говорят, что запад перескочил через ступеньку ПФАР, сразу со щелевых перейдя на АФАР. Бабла у них на военный заказ всегда было больше, чем даже в СССР, не говоря о безвременье 90-х. А АФАР обещала ну очень радужные персрективы и не обманули.

В итоге наши при дифиците средств предпочли синицу журавлю и на инозаказах довели ЩАР и ПФАР до мах совершенства, так что лучшие образцы ПФАР в чем-то равны, а в чем-то ( например, по мощности, отработанности в РФ, по технологичности и себестоимости) превосходят АФАР супостата, но в чем-то все же проигрывают. Некоторые финты и разделения по канальности, насколько я понял, на них не реализовать в принцире.

И таки да, ЩАР МИГ-29М, СМТ и СУ-27СМ вовсе не такое "фуу", как пишут мурзилки. Подробности, понятно, никто не скажет. Короче задел БРЛС МЕЧ 70-х не забыт, а преумножен в СССР и в РФ опять же на денежки инозаказчика.

АФАР занимались по остаточному принципу и теперь имеем по ним отставание. Но пока, типа, ИРБИС и обновленный Заслон практически не уступает западным БРЛС. Тем не менее паровоз должен уступить место тепловозам и электричкам. Поэтому МИГи и Сушки хотят перевести на АФАРы. С учетом дефицита денег явно не из-за моды.

Ну и общее место элементная база. Экспортные образцы на иностранных комплектующих не проблема. А на своих долго буксовало, сейчас туго, но пошло. Белка НО-36 типа уже вся на нашей элементной базе собрана.

Спасибо.

Резюмируя, можно сказать, что ничто не мешает современным российским самолетам применяться по назначению и применять штатное вооружение во всех режимах и всех доступных для него дальностях без всяких изъянов в функциональности и боевой эффективности.

Спасибо.

Резюмируя, можно сказать, что ничто не мешает современным российским самолетам применяться по назначению и применять штатное вооружение во всех режимах и всех доступных для него дальностях без всяких изъянов в функциональности и боевой эффективности.

Ну... где нибудь в Сирии бармалеев погонять или типа того, да.

Ну... где нибудь в Сирии бармалеев погонять или типа того, да.

Сарказм защитан.

А по факту речь все о том же, что на своей территории вкупе со средствами ПВО и целеуказания и при увеличившемся налете и тренировках лс ВКС РФ не будет мальчиком для битья, который не знает, кто и с какой стороны наносит удары. Конечно численный перевес на стороне НАТО, но не в их традициях заваливать противника мясом и обломками своего высокотехнологичного дорого железа. А серьезных потерь не избежать, РФ не Сербия с полутора десятками ржавых МИГ-29, у половины которых БРЛС не работали.

Сарказм защитан.

А по факту речь все о том же, что на своей территории вкупе со средствами ПВО и целеуказания и при увеличившемся налете и тренировках лс ВКС РФ не будет мальчиком для битья, который не знает, кто и с какой стороны наносит удары. Конечно численный перевес на стороне НАТО, но не в их традициях заваливать противника мясом и обломками своего высокотехнологичного дорого железа. А серьезных потерь не избежать, РФ не Сербия с полутора десятками ржавых МИГ-29, у половины которых БРЛС не работали.

Мальчиком для битья нигде не будут, но зачем тогда стремиться к АФАР? Так ведь с Т-34 можно зависнуть :)

Мы стремимся. Надо наполняыть ВВС сейчас из учета имеющихся возможностей с минимальным ущербом по БЭ.

Повторюсь: Цифровая АФАР это Песня!!! Но если стоит вопрос иметь два самолета с Ирбисом или 1 с АФАР, возможно стоит выбрать первый вариант.

Мы стремимся. Надо наполняыть ВВС сейчас из учета имеющихся возможностей с минимальным ущербом по БЭ.

Повторюсь: Цифровая АФАР это Песня!!! Но если стоит вопрос иметь два самолета с Ирбисом или 1 с АФАР, возможно стоит выбрать первый вариант.

Арсений, не забывайте, что тема про МИГ-35, поэтому выбирать надо между скромной ЩАР ЖУК-М

http://bastion-karpenko.ru/guk-me/ (подробные ТТХ в конце обзора)

и

АФАР ЖУК-А.