Журнал «Крылья Родины» 
в социальных сетях

"Мы стоим на пороге нового технологического уклада". Интервью с советником первого заместителя генерального директора КРЭТ В.Г.Михеевым

Расскажите, что такое радиофотоника и с какой целью вы ведете разработки в этой сфере?

Это мировой тренд в развитии, причем не только радиолокации. Мы стоим на пороге нового технологического уклада, который коренным образом изменит жизнь на планете, позволит создать новые сверхмощные компьютеры, сделает возможной передачу энергии на расстояние и создавать РЛС, способные «видеть» объемную детализированную картинку за сотни километров от точки расположения антенны.

Двигателем традиционной электроники является электрон. Как мы знаем из физики, электрон имеет массу, а значит, чтобы его разогнать нужна энергия. Поскольку он имеет массу, то со временем он останавливается, а это потеря тепла. Отличие фотоники от электроники в том, что фотон не обладает массой – это краеугольный факт. А раз так, то у него сигнал не затухает. Сейчас удалось достичь затухания в 0,1 - 0,2 Дб на км. В традиционном используемом коаксиальном кабеле это 10-50 Дб на сто метров. Это очень большая разница.

Кроме того, мы решаем проблему электромагнитной совместимости. Это очень важно для техники, которую мы разрабатываем. Нет побочных электромагнитных излучений, а значит ее работа не воздействует на окружающие приборы.

Радиофотоника основана на преобразовании сигнала из диапазона СВЧ излучения в оптический диапазон. Оптический диапазон довольно широк – он включает все виды излучений в том числе лазерное, терагерцовый диапазон. Это очень высокая частота, ширина которой при модуляции может достигать нескольких сотен гигагерц. Эта ширина полосы несопоставимо больше чем то, что мы можем достичь на существующих сегодня системах. Для сравнения, мы сегодня более-менее освоили диапазон до 100 ГГц.

Что это дает на практике при создании РЛС?

Во-первых, на современных РЛС при излучении СВЧ энергетики в диапазоне длинных волн часть энергии отдается складкам местности и другим препятствиям. Если мы поднимаемся выше, заходим, например, в сантиметровый диапазон, то в этой частоте электромагнитная волна сталкивается с воздухом, а в воздухе – с парами воды, если мы в миллиметровый диапазон поднимаемся, там присутствует явление, когда молекулы воздуха, кислорода азота и т.д. становятся непрозрачными и электромагнитная волна не распространяется.

Преодолеть эти проблемы оказывается очень сложно и работать в широкой полосе частот практически невозможно. Для РЛС, созданной с применением технологий радиофотоники это не является проблемой.

Во-вторых, в области радиотехнического спектра наши специалисты подошли к определенному пределу физических возможностей. Это прежде всего касается характеристик сигналов и КПД. На современных транзисторных твердотельных системах мы подошли к пределу КПД в 20-30%. О чем это говорит? К примеру, на прибор пришло 100% энергии. Из нее только 30% преобразовалось в СВЧ излучение. Значит 70% энергетики нужно куда-то деть. Она превращается, как правило, в тепло. Нужны системы охлаждения. На земле эта проблема решается, но в воздухе или в космосе это очень сложная задача, отбирающая и без того ограниченные энергетические ресурсы аппарата.

В радиофотонике энергия светового излучения, то есть лазера мощность в сотни киловатт, преобразуется при помощи так называемого фотонного кристалла в СВЧ излучение. При этом КПД приборов на основе кристаллических фотонов достигает порядка 70-80%. Остается совсем немного лишнего теплового излучения.

Это единственное преимущество радиофотоники? В остальном РЛС с применением технологий радиофотоники будет работать также, как ныне существующие?

Возможности так называемой активной фазированной антенной решетки, созданной с применением технологий радиофотоники (РОФАР), будут существенно превосходить возможности современных РЛС.

Радиолокационные станции, работающие на принципах радиооптических фазированных антенных решеток, будут обеспечивать нам выведение не характерную для нынешних РЛС картинку в виде точек на экране, а привычное для человеческого зрения видеоизображение, так, как если бы мы могли увидеть объект на расстоянии в сотни километров, приблизить его, рассмотреть со всех сторон или даже заглянуть внутрь.

Все происходит в режиме реального времени так как скорость фотона превышает скорость света. Работает локатор, вдруг он увидел на расстоянии 500 км какой-то самолет, он расширяет свой частотный диапазон, задействует другие локаторы, обрабатывает полученную информацию, и мы можем рассмотреть этот самолет так, как будто он наудится от нас на расстоянии всего в 50 м.

Когда эти возможности будут реализованы в России?

КРЭТ ведет эти работа, является головной организацией в рамках заказа Фонда перспективных исследований (ФПИ) при правительстве РФ. Проект был начат в феврале 2015 года, а заканчивается в июле 2019 года. Мы должны представить макет –демонстратор РОФАР и провести исследования возможностей ее применения на перспективных носителях.

Всего в этой работе пять этапов - каждый примерно по году. На каждом этапе разрабатываются отдельные системы или отдельные элементы РОФАР. Это довольно сложное изделие, включающее в себя мощные лазеры, мощные фотодетекторы, мощные демодуляторы и модуляторы энергии из оптики в СВЧ излучение.

Каково финансирование проекта?

Оно идет по разным каналам – по нашему направлению это 683,8 млн руб. На выходе мы должны представить макет – демонстратор. Если бы это был серийный образец, деньги были бы другие, но мы уверены, что когда придет успех, то спрос на это изделие окажется велик. На сегодняшний день уже есть заинтересованность со стороны целого ряда отраслей промышленности.

Главное, что даже в рамках этого финансирования мы сможем создать научно-технический задел. У нас уже создана лаборатория, специализирующаяся на радиофотонике. Ею руководит Дмитрий Феоктисто вич Зайцев, один из столпов российских и мировых исследований в данной сфере. В мире таких людей можно пересчитать по пальцам.

Ведутся ли проработки оснащения РОФАР российского истребителя пятого поколения ПАК ФА?

В конце нашей работы мы выдадим заказчику список летательных аппаратов, как пилотируемых, так и беспилотных, на которые мы считаем целесообразным внедрение этой технологии - ПАК ФА будет в этом списке. Дальше решение будет за Минобороны.

Эта система будет устойчива к воздействию средств РЭБ противника?

В отличии от традиционных РЛС заглушить РОФАР традиционными средствами РЭБ не получится физически. Динамический диапазон фотонного кристалла — это примерно 200 Дб. Современный радиоэлектронный приемник, для сравнения, имеет диапазон 40 - 60 Дб, а мы современными комплексами РЭБ обеспечиваем подачу сигнала на вход радиоприемного устройства – в 70-80 Дб относительно его пороговой чувствительности. Таким образом, устройство, которое должно принимать сигнал выводиться из работоспособного состояния. Даже после снятия помехи у него внутри еще идут процессы, которые не дают ему работать. Но на Земле просто нет источника энергии для подачи сигнала мощностью, превышающей 200 Дб, поэтому эта логика в случае с РОФАР просто не работает. Его можно запутать так называемым интеллектуальным противодействием, но это уже совсем другая история.

Может ли РОФАР использовать в ВМС?

Да, и мы активно работаем в этом направлении. Для моряков главная задача — это осмотр надводной поверхности. Тут есть две большие проблемы – волнение моря и испарение соленой воды – на определенной высоте стоит соляной туман не прозрачный для РЛС. Поэтому современный корабль весь увешан антеннами радиолокаторов, а многие его поверхности – антенные системы. Все они работают в своем диапазоне – одна за горизонт заглядывает, другая между волнами, а третья в соляном тумане что-то ищет. Потом все это обрабатывается в ЦУП в интегрированное изображение. Для РОФАР это не проблема. Он автоматически может настраиваться для работы в так называемых «окнах прозрачности». Мы не исключаем применение этих систем и в гироакустике.

Насколько это позволит сократить объемы оборудования, которое устанавливается на корабли?

Массогабаритные характеристики с учетом кабельного хозяйства мы планируем сократить в 5-7 раз. Это порядок для любого носителя – и для самолёта, и для корабля.

У вас ест данные о существование аналогичных проектов на Западе?

В США и ЕС ведутся такие работы. У них ест образцы РОФАР, которые они исследуют, и они находятся в опытной эксплуатации. Пока не понятно, как обрабатывать всю информацию, которую получает РОФАР. Можно сказать, что в отличии от электроники, в радиофотонике мы пока ничем не уступаем западным коллегам. Радиофотоника станет одним из драйверов развития нового, шестого технологического уклада, поэтому для нашей страны сегодня очень важно сконцентрировать усилия на реализации проектов в этой сфере.

Пресс-служба "КРЭТ"

Источник http://kr-media.ru/news/avionika-i-vooruzhenie/sovetnik-pervogo-zamestit...