Продолжая тему основного ударного самолета ВВС Германии (и ряда других стран мира) "Еврофайтер Тайфун" (Eurofighter Typhoon), обратимся к особенностям его радиотехнического оборудования. Не вдаваясь в тонкости этой тематики, требующей специальных знаний, дадим общее представление о сложности авионики современного боевого самолета и боевых возможностях, предоставляемых этой категорией бортового оборудования.
Согласно зарубежным публикациям, к основным элементами авионики "Еврофайтер Тайфун" относятся бортовая РЛС CAPTOR, пассивная инфракрасная система обнаружения и распознавания целей PIRATE, комплекс радиоэлектронной борьбы Praetorian, а также собственно компьютерная сеть самолета.
Кроме того, в состав авионики входит электронная "начинка" кабины пилота, его шлем и электродистанционная система управления полетом, рассмотренные в первой части.
Пилот в кабине "Еврофайтера"
Компьютерная сеть "Еврофайтер Тайфун"
Компьютерная сеть "Еврофайтер Тайфун" имеет свои особенности. В истребителях F-22 и Rafale F2/3 сигналы от датчиков поступают в центральную систему обработки данных. В отличие от этих моделей "Еврофайтер" первого транша не использует встроенную модульную авионику (Integrierte Modulare Avionik, IMA). В нем данные с датчиков обрабатываются несколькими подсистемами и собираются в общую тактическую картину обстановки.
Вычислительная сеть самолета состоит из нескольких компьютеров, которые соединены оптоволоконными кабелями согласно стандарту STANAG 3910. Скорость передачи данных в сети достигает 1 Гбит/с. Отдельные системы также представляют «островки» в авионике и подключаются к оптоволоконной сети только через дополнительный компьютер.
Фрагмент кода на языке Ada
Полное программное обеспечение самолета написано на языке программирования Ада (Ada). На момент разработки проекта "Еврофайтер Тайфун" был крупнейшим программным проектом Aдa в Европе. В машинах первого транша все микропроцессоры типа Motorola 68020 получили обозначение процессора общего назначения. При этом, прикладное программное обеспечение работает только с конкретным оборудованием соответствующего компьютера миссии, что затрудняет внесение необходимых изменений или делает их невозможными.
Развитие системы
С целью противодействия устареванию, для самолетов, начиная с транша 2, провели комплексную переработка авионики по авиационному стандарту ASAAC. В результате функционал получил строгое разделение на аппаратное и программное обеспечение.
Следующим шагом стало объединение более 40 компьютеров миссий "Еврофайтер Тайфун" в единый компьютер миссии общего назначения (General Purpose Mission Computer, GPMC). Это позволило поддерживать работу только одного компьютера миссии с одной операционной системой, запуская более 40 приложений одновременно. Таким образом, самолеты траншей 2 и 3 идентичны на стороне программного обеспечения, поскольку прикладное программное обеспечение или его обновления работают в одной операционной системе и соответствуют требованиям ASAAC.
Согласно публикациям, в ходе модернизации "Еврофайтер Тайфун" получил новый криптомодуль от компании Cassidian. С его введением отпала необходимость вводить вручную перед каждой миссией и удалять по ее завершению коды для радиообмена, системы распознавания "свой-чужой", GPS и каналов передачи данных.
Новый модуль способен управлять паролями и требует заполнения всеми кодами только один раз. Вместо того, чтобы вводить необходимые ключи за час до каждой миссии, с риском ошибок ввода, процедура теперь занимает меньше минуты. По оценкам специалистов, инновация экономит трехзначную сумму в миллионах затрат на жизненный цикл изделия. "Еврофайтер Тайфун" стал первым боевым самолетом с подобной системой.
Бортовая РЛС CAPTOR
Бортовой радар "Еврофайтер Тайфун", получивший обозначение "Кэптор" (CAPTOR, рус. – похититель), является дальнейшей разработкой РЛС Blue Vixen производства консорциума "ЕвроРАДАР" (EuroRADAR). При разработке аппаратуры за основу брался итальянский проект РЛС ECR-90. Дополнительно, в качестве ориентира служила американская РЛС AN/APG-65.
РЛС AN/APG-65
РЛС CAPTOR размещается в носу самолета и закрыта радиопрозрачным колпаком (см. часть 1). Станция состоит из антенны с механическим управлением и шести линейных сменных блоков. Антенна имеет диаметр 0,7 м, изготовлена из углепластика и включает 61 сменный элемент. Общий вес системы 193 кг. Радар работает в диапазоне частот от 8 до 12 ГГц и имеет вдвое большую мощность передачи, чем американская РЛС AN/APG-65.
Для управления антенной используются высокоточные сервомоторы с высоким крутящим моментом. Механика устройства позволяет добиваться высоких скоростей сканирования. Антенна способна поворачиваться на ± 60 ° по высоте и азимуту.
Принципы работы
В отличие от других РЛС НАТО система использует три канала обработки данных. Первый служит для поиска целей, второй – для их отслеживания и идентификации, а третий – для обнаружения и преодоления помех.
Переключения между низкой, средней и высокой частотой повторения импульсов происходит автоматически. Частота повторения составляет от 1 тыс. до 200 тыс. импульсов в секунду. Адаптивное сканирование данных (Data Adaptive Scanning, DAS) минимизирует движение антенны при отслеживании воздушных целей.
Установленная на самолеты первого транша РЛС CAPTOR-C имеет различные режимы «воздух-воздух» и «воздух-земля». Переключение между ними происходит автоматически, или пилот выбирает нужный режим голосом.
В режиме многофункциональной РЛС (Track-while-scan, TWS) в процессе сканирования отслеживается до 20 воздушных целей и возможен обстрел шести из них. Дальность обнаружения по цели "истребитель" составляет около 185 км, по цели "транспортный самолет" – до 300 км.
В режиме поиска (Range-while-search, RWS) дальность обнаружения цели увеличивается, однако, точность снижается и становится недостаточной для применения оружия. В режиме пассивного опознавания "свой-чужой" (Non-Cooperative-Target-Identification, NCTI) распознавание типа неизвестных целей происходит по характеристикам радиолокационного отражения и их сравнением с базой данных. С целью предотвращения увеличения объема данных, загружаются только радиолокационные изображения угроз, ожидаемые в оперативной зоне. В режиме «радар с синтезированной апертурой» (Synthetic Aperture Radar) РЛС картографирует местность с разрешением в один метр.
РЛС CAPTOR-E с АФАР
Модернизация
Модернизированный радар для самолетов транша 2 обеспечивает разрешение при сканировании местности до 0,3 м. РЛС получила обозначение CAPTOR-D или CAPTOR-M. Открытая информация о количестве отслеживаемых целей в режиме TWS и каналах управления оружием отсутствует. Предполагается, что они также возросли.
Проектирование модели CAPTOR-E с технологией активной фазированной решетки (АФАР) консорциум EuroRADAR начал 1 июля 2010 г. Официально контракт на разработку новой РЛС заключен 19 ноября 2014 г. В серийном варианте изделие стало доступно для потребителя с 2015 г. РЛС CAPTOR-E устанавливается на самолеты транша 3. Сообщается, что CAPTOR-E имеет сектор поиска ± 100 °, расширенные возможности для электронной поддержки, электронных контрмер и кибервойны.
Система обнаружения целей PIRATE
Пассивная инфракрасная система обнаружения и распознавания целей "Пират" (Passive Infra-Red Airborne Tracking Equipment, PIRATE) в качестве элемента авионики стала доступна с 2007 г. По соображениям стоимости не каждый "Еврофайтер Тайфун" оснащен этим компонентом. Система разработана англо-итало-испанским консорциумом "Евроферст" (Eurofirst).
Датчик высокого разрешения работает в диапазонах волн от 3 до 5 мкм и от 8 до 14 мкм и расположен в обтекателе слева перед кабиной пилота. Стабилизированная по двум плоскостям сенсорная головка расположена за экраном из сульфида цинка и состоит из 90 оптических элементов. Исключительно пассивный режим работы (без излучения) позволяет сканировать окружающее пространство быстрее, чем АФАР бортовой РЛС. Расстояние до цели определяется методом последовательной триангуляции.
Комплекс PIRATE в обтекателе
Классификация цели занимает меньше секунды. Система позволяет отслеживать одновременно до 200 целей и определять их приоритет. Угловые данные, расстояние, сигнатура и другие характеристики, а также ошибки измерения передаются в компьютерную сеть самолета.
Доступно несколько режимов работы. Обычно пространство перед самолетом сканируется на предмет возможных целей – режим IRST. По умолчанию PIRATE также служит пассивным детектором ракет в передней полусфере "Еврофайтер Тайфун". Кроме того, аппаратура позволяет отслеживать и визуально идентифицировать отдельные цели с высокой точностью.
Инфракрасный датчик также может быть связан с движением головы пилота. Датчик направляется туда, куда смотрит пилот, изображение проецируется на дисплей шлема. Поле зрения ограничено сектором 35×25 °. Этот режим служит для ночного полета и оказания помощи при атаке и посадке.
Индикация на дисплее шлема пилота
Дополнительно, реализован режим «воздух-земля», позволяющий одновременно отслеживать несколько кораблей, автомобилей, поездов и прочих подобных объектов. Для пилота цели помечаются знаком «v» на инфракрасном изображении.
Точная дальность действия датчика сохраняется производителем в секрете. Источники корпорации "Рэнд" (RAND) говорят о 50 морских милях (93 км) против дозвуковой цели с фронта. ВВС стан-эксплуатантов сообщают о 50–80 км, но считается возможным и достижение дальности около 150 км. До 2013 г. диапазон отслеживания PIRATE дополнительно расширялся, благодаря обновлениям программного обеспечения. Тем не менее, погодные условия оказывают значительное влияние на производительность этого оборудования.
Комплекс РЭБ Praetorian
Комплект радиоэлектронной борьбы Praetorian (рус. - "Преторианец"), также известный как подсистема защитных средств (Defensive Aids Sub-System, DASS), является автоматизированной системой самообороны "Еврофайтер". Разрабатывается и производится предприятиями BAE Systems и Elettronica в составе образованного для этого консорциума EuroDASS.
Комплекс состоит из антенн для электронного противодействия (ECM) и электронной поддержки (ESM), детекторов ракетного обстрела (MAW) и автомата сбрасывания ложных тепловых ловушек. Вся система контролируется пятью процессорами. Уже в первом транше "Преторианца" перевели на новые процессоры, которые увеличили вычислительную мощность в десять раз.
Оконечный контейнер правого крыла "Еврофайтера"
Электронное противодействие
Система электронного противодействия полностью изготовлена из полупроводниковых компонентов. Отдельные передающие и приемные модули состоят из антенн Вивальди, работающих в диапазоне частот от 6 до 18 ГГц. Антенны расположены в передней части оконечных контейнеров крыльев и в задней части левого оконечного контейнера. Элементы могут работать независимо или вместе. Например, одна передняя антенна осуществляет шумоподавление одной цели, в то время как остальные отслеживать прочие цели.
Линейный блок антенн Вивальди
В задней части концевого контейнера правого крыла размещены два буксируемых помеховых излучателя Ariel Mk II от компании SELEX Galileo. Излучатели буксируются за самолетом с помощью кевларового кабеля с оптоволокном длиной 100 м. Буксируемый передатчик работает в диапазоне частот от 6 до 20 ГГц. Он работает в качестве радиолокационной приманки, предлагая ракете с активной головкой самонаведения более крупную и привлекательную цель, чем самолет-носитель.
Эффективность всего комплекса электронного противодействия дополняется автоматом сбрасывания тепловых ловушек.
Концевые контейнеры крыльев "Еврофайтер Тайфун". На переднем плане буксируемый излучатель Ariel Mk II
Предупреждение о ракетной атаке
Подсистема предупреждения о ракетной атаке (Missile Approach Warner, MAW) "Еврофайтер Тайфун" является наименее известным элементов его комплекса самообороны.
Хвостовой датчик предупреждения о ракетной атаке
Согласно различным источникам, на самолете установлена усовершенствованная система обнаружения ракет (Advanced Missile Detection System, AMIDS) от SELEX Galileo. Цель состоит в том, чтобы использовать импульсный доплеровский радар миллиметрового диапазона для обнаружения угроз в ближней зоне. Объекты внутри сферы вокруг "Еврофайтера", исключая сектора непосредственно сверху и снизу, могут быть локализованы и отслежены. Практическая дальность обнаружения управляемых ракет может составлять около 20 км.
Истребители "Еврофайтер Тайфун" изготовленные для Великобритании, Испании и Саудовской Аравии дополнительно оснащаются системой предупреждения о лазерном облучении. Если на самолет нацелен лазер – пилот оповещается сигналом тревоги.
Индикация подсистема MAW. Зеленые стрелки – отсутствие угрозы. Красные – угроза для самолета.
Таким образом, являясь изделием западно-европейского ВПК, "Еврофайтер Тайфун" представляет собой современную сложную платформу для авиационных средств поражения. Самолет относится к авиационной технике четвертого поколения. Вместе с тем, западные специалисты отмечают, высокий уровень внедрения в конструкцию элементов технологии "стелс", передовую авионику и возможность длительного полета на сверхзвуке.
Наличие достаточного объема заказов на производство, свидетельствует, что данная модель останется в арсеналах зарубежных ВВС на период ближайшего десятилетия.
Истребитель "Еврофайтер Тайфун" инфографика
По материалам http://www.wikiwand.com
