АФАР и «умная обшивка» для Су-57
Современные БРЛС обеспечивают обнаружение и сопровождение воздушных и наземных целей в режимах «воздух-воздух», «воздух-поверхность», а также радиокоррекцию, полетное задание и выдачу целеуказания на применение управляемого бортового оружия.
Одна из современных российских разработок в области радиолокации − первая отечественная бортовая РЛС с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) «Жук-АЭ» для истребителя МиГ-35. В ней разработчики применили новейшие технологии в области радиоэлектроники, благодаря чему по соотношению эффективности к стоимости «Жуку» нет равных не только в России, но и на международном рынке.
 |
| БРЛС «Жук-АЭ». |
Антенны радиолокационной станции Н036 «Белка» для новейшего российского истребителя Су-57 также выполнены по технологии АФАР. Отметим, что наличие АФАР является одним из условных признаков истребителей пятого поколения.
В 2018 году российские истребители пятого поколения Су-57 получили так называемую «умную обшивку». Антенны станции Н036 «Белка» размещаются не только в носу машины, но и распределены по поверхности самолета, всего шесть, но точная конфигурация пока не разглашается. Неизвестна пока и большая часть характеристик радиолокационной системы Су-57. Но разработчики заявили, что в ходе летных испытаний станция Н036 «Белка» подтвердила заявленные параметры.
По оценке экспертов, такая «умная прошивка» обеспечит пилотам российского истребителя пятого поколения новые возможности, в частности круговой обзор на сотни километров. Использование антенн, работающих в разных диапазонах, также признано эффективным ответом американским стелс-технологиям.
Лучи смерти и британские радиолокаторы
Теперь отправимся в Великобританию, у которой к 1935 году, в отличие от Германии, США и СССР, больших успехов в разработке радиолокаторов не было. Занимательно, что к созданию первого радара английских оборонщиков подтолкнули слухи о наличии у немцев генераторов лучей смерти, способных уничтожать самолеты противника на расстоянии. Проверить возможность создания такого оружия поручили радиофизику Национальной физической лаборатории Роберту Уотсону-Уатту – потомку изобретателя паровой машины Джеймса Уатта.
Вместе с помощником ученый доказал утопичность уничтожения авиатехники лучами, но в процессе работы пришел к выводу, что отраженные от самолета радиоволны можно улавливать и тем самым обнаруживать технику врага. С идей разработки радиоопределителя физик обратился к заказчику исследования.
 |
| Роберт Уотсон-Уатт проводит первые испытания радара. |
Инициатива Уотсона-Уатта была поддержана, и 26 февраля 1935 года он провел первые успешные испытания своего радиоопределителя направления, которому удалось засечь летящий бомбардировщик на расстоянии 13 км. К 1936 году эта цифра достигла 150 км. К началу Второй мировой войны в Великобритании была построена первая в мире национальная система радиолокационной защиты. Она включала в себя более 20 станций и перекрывала подлеты к Британским островам по всем основным направлениям возможной атаки. Станции располагались по побережью цепочкой, из-за чего система получила название Chain Home.
Изобретение Роберта Уотсона-Уатта остановило авиавторжение Германии на Британские острова. Радиолокаторы засекали самолеты противника и давали британским силам ПВО 20-минутное преимущество. В течение трех месяцев немцы потеряли над побережьем Великобритании 1887 машин – почти половину всего боевого флота.
Первые советские радары
В 1920-е годы ученые в СССР создали импульсную радиолокационную установку и смогли с помощью отраженного радиосигнала измерить расстояние до ионосферы. В 1925 году физики Введенский, Симанов, Халезов и Аренберг указали на возможность применения для радиолокации ультракоротких радиоволн. А в 1934 году в Ленинграде начались первые полноценные опыты с аппаратурой радиообнаружения – в январе радиолокационным методом на расстоянии 600 метров был найден самолет, летящий на высоте 150 метров.
Оборудование было создано в Центральной радиолаборатории группой Ю.К. Коровина при поддержке Ленинградского электротехнического института. Руководил экспериментом военный инженер М.М. Лобанов, который сыграл ключевую роль в становлении радиолокационного направления в промышленности. В том же 1934 году на Ленинградском радиозаводе были выпущены опытные образцы радиолокационных станций (РЛС) «Вега» и «Конус» для системы радиообнаружения самолетов «Электровизор» ученого П.К. Ощепкова. Таким образом, 1934 год можно считать годом рождения первого отечественного радара.
 |
| РЛС дальнего обнаружения «РУС-2». |
В 1938 году начинается серийное производство РЛС РУС-1 и РУС-2 «Редут», которые станут основой противовоздушной обороны в начале Великой Отечественной войны. Благодаря установленной на крейсере «Молотов» радиолокационной станции были отражены первые атаки немецких бомбардировщиков на Севастополь 22 июня 1941 года. А месяц спустя комплекс РУС-2, расположенный в 100 км от Москвы, обнаружил 200 самолетов, летящих бомбить столицу. Тогда атака была отражена, немцы развернулись, потеряв 22 машины.
В работе над первыми станциями РУС-1 принимал участие выдающийся физик А.А. Пистолькорс, создатель научной школы радиоэлектроники. Станция РУС-2 «Редут» выпускалась на заводе №339 и стала самой массовой РЛС времен войны.
Типы радаров
На дорогах используются различные типы радаров, которые выполняют разные функции и имеют разные характеристики. Рассмотрим некоторые из них:
- Скоростные радары — это наиболее распространенный тип радаров на дорогах. Они используются для контроля скорости движения транспортных средств. Скоростные радары обнаруживают скорость движущихся объектов и измеряют её точностью до километра в час. В зависимости от региона, скоростные радары могут быть установлены на специальных штативах, на автомобилях полиции или на специальных вышках.
- Дальномерные радары — это радары, которые используются для измерения расстояния между движущимися объектами. Они находят применение в системах автоматического контроля дистанции между автомобилями во время движения. Дальномерные радары позволяют автоматически управлять соблюдением безопасной дистанции и снижают риск столкновений на дорогах.
- Движущиеся радары — это радары, которые устанавливаются на подвижных объектах и используются для мониторинга движения транспорта. Они позволяют контролировать скорость движения, нарушение правил дорожного движения и другие параметры движения транспортных средств. Движущиеся радары могут быть установлены на автомобилях полиции, специальных автобусах или других подвижных платформах.
- Стационарные радары — это радары, которые фиксируют параметры движения транспорта с фиксированного места. Они могут использоваться для контроля скорости движения, обнаружения нарушения правил дорожного движения, а также для обеспечения безопасности дорожного движения.
Каждый тип радаров имеет свои особенности и предназначен для решения конкретных задач на дороге. Использование различных типов радаров позволяет улучшить безопасность дорожного движения и контролировать соблюдение правил на дорогах.
Радар на борту
К идее использования радиолокационных средств на самолетах пришли несколько лет спустя после того, как появились первые наземные РЛС. Хотя в системах радионавигации и в приборах «слепой посадки» радиотехнические средства начали применяться уже с 1933 года.
В СССР именно наземная станция «Редут» явилась прототипом первой бортовой радиолокационной станции (БРЛС). Одной из основных проблем стало размещение аппаратуры на самолете – комплект станции с источниками питания и кабелями должен был весить примерно 500 кг. На одноместном истребителе того времени разместить такую аппаратуру было нереально. И выход был найден – разместить станцию было решено не на одноместном самолете, а на двухместном Пе-2.
 |
| РЛС «Коршун» на МиГ-17П. |
Первая отечественная бортовая радиолокационная станция была названа «Гнейс-2», и в июне 1943 года она была принята на вооружение. К концу 1944 года было выпущено более 230 станций «Гнейс-2».
А в победном 1945 году началось серийное производство самолетной радиолокационной станции «Гнейс-5с». Дальность обнаружения цели достигала 7 км. Но главной новинкой этой модификации было то, что начиная с дальности 1.5 км данные воздушной обстановки дублировались на специальном индикаторе, установленном в кабине летчика. Это позволяло пилоту самостоятельно выводить самолет в атаку.
Дальнейшее развитие бортовых РЛС было связано с появлением реактивной авиации. Обнаружить самолеты и крылатые ракеты врага помогали такие установки, как «Изумруд», «Сокол» и «Сапфир» в различных модификациях.
История появления радаров на дорогах
Первый радар для фиксации скорости авто установили в Лондоне. Было это 20.01.1958 г. Именно его впервые стали использовать для привлечения водителей к ответственности за нарушения. Но эпизодически радары использовались и до этого момента в Штатах.
Кто изобрел радар: исторический прообраз
Кстати, не следует путать радар с камерой видеофиксации. Это разные устройства, которые работают по-разному, хотя и предназначены для одной цели — определение скорости авто. Несмотря на то, что дорожные камеры были ничем не хуже, на дорогах долгое время преобладали именно радары, доминируя по простоте и недорогой цене.
Изобретателем радара принято считать советского ученого Павла Ощепкова. О своем открытии он поведал в докладе, с которым выступил в 1932 г. Работая на «оборонку», ученый показал, как можно искать летящий самолет при помощи эффекта отображения радиоволн. Данная идея была доказана на практике в процессе проведения эксперимента (январь 1934 г.) и мгновенно стала научной сенсацией.
Как технология прижилась на дорогах
Идея об использовании радара именно в дорожных условиях, для контроля за водителями, принадлежит, видимо, американцам. Поначалу это были очень громоздкие устройства, которые стояли на дорогах в штате Мичиган и Индиана. Их появление относится к 50-м гг. прошлого века, а связывается с массовой автомобилизацией того времени.
И даже при наличии подобных устройств водители пока еще достаточно вольготно ездили по дорогам. Лишь с начала 60-х компания Radatron Tonawanda (Штаты) начала выпускать минирадары (частотой 2,455 ГГц, радиус действия — до 2 км).
Полиция сразу же взяла их «на вооружение», увеличив тем самым в разы количество штрафов. Про них сразу же написали в прессе. Ответ не последовал себя ждать и вскоре появился антирадар, работающий от прикуривателя. Его изобрел предприниматель Дэйл Смит (Штаты, 70-е гг.). Но фактически сразу же использование стали запрещать на законодательном уровне.
У нас в Союзе радары появились повсеместно после принятия Постановления Совета Министров СССР №539 от 20.07.1972. До 80-х гг. это были механические устройства, оснащенным специальным световым индикатором скорости. При нарушении скоростного режима (превышении) они сигнализировали светом о нарушении. Предел для срабатывания сигнала представители ГАИ устанавливали самостоятельно, что называется, на глазок. Более точным признается появившийся чуть позже радар «Барьер» — он фиксировал нужную скорость с малой погрешностью.
Появление камер видеофиксации
Надо заметить, что они, действительно, очень долго пребывали в тени, хотя появились тоже в 50-х. Изобретатель дорожной камеры — чемпион ралли Морис Гетсонидес. Его компания GATSOmeter BV (Голландия) занималась производством камер, предназначенных для фиксации скоростного режима авто на дорогах. Долгое время основными заказчиками его были сотрудники голландской полиции.
Но они были более дорогие, чем радары. К тому же для их применения нужно было вносить изменения в законодательство, создавать специальную инфраструктуру. Сегодня они постепенно вытесняют с дорог сотрудников ГАИ.
Казалось бы, водители давно должны были привыкнуть и к радарам, и к камерам. Но многие порой их попросту не замечают и попадаются за скорость, казалось бы, на пустом месте.
Безопасность дорожного движения
Обеспечение безопасности на дорогах является одной из важнейших задач для общества. Радары на дорогах играют значительную роль в повышении безопасности дорожного движения. Они обеспечивают контроль скорости, дистанции между автомобилями, сигнализируют о наличии препятствий или опасности на дороге.
Основная функция радаров на дорогах — измерение скорости движения автомобилей. Это позволяет выявить нарушителей, которые превышают установленный предел скорости. Кроме того, радары предупреждают водителей о наличии контроля скорости, что влияет на их поведение, и, как следствие, на снижение вероятности возникновения аварий.
Кроме измерения скорости, радары могут контролировать дистанцию между автомобилями. Они способны рассчитывать время, за которое один автомобиль пересекает зону радара, и, таким образом, определять нарушение дистанции. Это позволяет принять меры для предотвращения возможных столкновений и аварий.
Радары на дорогах также используются для обнаружения наличия препятствий или опасности на дороге. Они могут регистрировать столкновения, наличие пешеходов или животных на проезжей части, а также опасные места или объекты.
Для различных функций радары используют различные технологии. Некоторые радары работают на основе радиоволн, другие — на основе лазерных лучей. Однако независимо от используемой технологии, основная цель радаров на дорогах — повышение безопасности дорожного движения и снижение количества аварий.
Преимущества использования радаров на дорогах:
Повышение безопасности
Радары помогают контролировать скорость, дистанцию между автомобилями и обнаруживать препятствия на дороге, что способствует снижению аварийности.
Предупреждение о наличии контроля скорости
Радары информируют водителей о наличии контроля скорости на дороге, что способствует соблюдению правил и требований ПДД.
Выявление нарушителей
Радары помогают выявлять нарушителей, превышающих установленную скоростной режим, и принимать соответствующие меры в отношении них.
Предотвращение столкновений
Радары контролируют дистанцию между автомобилями и предупреждают о нарушении дистанции, что способствует предотвращению столкновений.
Регистрация инцидентов на дороге
Радары регистрируют наличие препятствий, аварий и других опасных ситуаций на дороге, что помогает оперативно принять меры для устранения проблемы.
Изобретение радара: кто, где и когда
Он доказал, что смертоносные лучи — миф, и взамен предложил для разработки свою идею
В конце XIX века ученые обратили внимание на свойство радиоволн отражаться от предметов. Уотсон-Уатт решил создать достаточно мощный излучатель, чтобы можно было определять местонахождение объектов на большом расстоянии
В феврале 1935 года он успешно провел испытания первой в мире радиолокационной станции — аппаратура обнаружила самолет на дистанции 13 километров.
Во Вторую мировую войну созданная благодаря Уотсону-Уатту радиолокационная система эффективно защищала Британию от воздушных атак люфтваффе, в 1942 году ученому в награду за изобретение было пожаловано рыцарство.
«Крестные отцы» радара
Как и в случае со многими другими изобретениями, дату точного создания радара и имя его создателя зафиксировать сложно. В первой половине XX века ученые ведущих стран двигались параллельными путями, приходя к тем или иным решениям иногда практически одновременно.
А появление таких сложных устройств, как радар, всегда является результатом работы многих людей и коллективов. Однако историки едины во мнении, что приближающаяся Вторая мировая война стала своего рода ускорителем для многих ключевых технологий XX века, в том числе и для радиолокации.
Теоретические основы для радиообнаружения объектов были заложены еще в конце XIX века, но для их практического воплощения потребовались еще долгие годы и изобретение большого количества вспомогательных для радиолокатора устройств и технологий. За пальму первенства в создании радара в условиях секретности боролись технологические лидеры – Великобритания, Германия, США, Франция и СССР.
Еще в 1886 году немецкий физик Генрих Герц обнаружил, что радиоволны способны отражаться телами. А в 1897 году «отец радио» Александр Попов при испытаниях радиоприемника поймал радиоволны, отраженные от металла корабля, попавшего между передатчиком и приемником.
В 1900 году Никола Тесла предположил, что объекты на земле и в воздухе можно находить с помощью отраженных электромагнитных волн.
Эстафета переходит в Германию
В 1904 году немец Христиан Хюльсмейер запатентовал устройство под названием телемобилоскоп. Этот прибор предполагалось использовать в судоходстве для обнаружения кораблей в условиях плохой видимости.
Телемобилескоп был построен на основе искрового генератора радиоволн и в своей последней версии мог находить суда на расстоянии до 3 км. Однако устройством не заинтересовались ни гражданские, ни военные, предпочитая по старинке пользоваться на судах паровыми ревунами.
По сути прибор Хюльсмайера был еще не радаром, а радиодетектором. Существовавшие на тот момент технологии еще не позволяли построить полноценный радиолокатор.