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viernes, 3 de mayo de 2013

Radares de barrido electrónico: Radares AESA americanos

Radares AESA Americanos 

APG-63(V)2. 

Los F-15C de la Tercera Ala de Cazas (3rd Fighter Wing) en Alaska fueron los primeros cazas de la USAF que usaron una antena AESA con el radar APG-63(V)2.

Este radar tiene cerca de 1500 TRM y no necesita de unidades de sustitución en línea (LRU) lo que facilita el mantenimiento. El sistema de apuntar antena era principal fuente de problemas. La antena del radar de la F-15 es uno de los ítems más caros de mantener. La nueva antena irá a disminuir en mucho el mantenimiento. Los sistemas eléctricos y hidráulicos fueron removidos y pasó a tener enfriamiento líquido.

El problema es que mantuvo el procesador que tiene capacidad limitada. El alcance en general aumentó en cerca de un 40% pudiendo detectar un blanco con RCS de un misil cruise la 100 km comparado con 60 km del modelo anterior.


El radar APG-63(V)2 fue instalado en sólo 18 aeronaves con un coste de US$277 millones en 2002. La modernización también incluye nuevo IFF y control ambiental. Los F-15K de Corea del Sur podrán ser equipados con el APG-63(V)2.

La Northrop Grumman fue contratada para proyectar y construir el radar AN/APG-80 Agile Beam Radar que irá a equipar los 80 cazas F-16Y/F Block 60 de los Emiratos Árabes Unidos, sustituyendo el APG-68(V)9 con un radar AESA. El radar usa tecnología de la F-35 con cerca de 1000 TRM y será integrado con los sensores infrarrojos AN/ASQ-28 IFTS (Internal FLIR and Targeting System) que usa el mismo espacio, energía y refrigeración. El AN/APG-80 ABR fue proyectado inicialmente para futuras modernizaciones de los F-16 Block 40 y 50 de la USAF y otros programas de modernización. El MTBF es de cerca de 500 horas contra 250 del APG-66/68.

AN/APG-79. 

El proyecto del radar AN/APG-79 de la F/A-18 fue iniciada en 1999 por la Raytheon Space and Airborne Systems (RSAS) junto con Boeing. La US Navy planea comprar 411 radares y debe entra servicio en 2006 y debe ser instalado nos cazas del Block 27 en 2005-06 y sustituyendo el APG-73 en los Block 26. Deberá ser la modernización más importante del Super Hornet.

El nuevo radar dará aumento en el alcance para 180 km, casi doble del actual y acompañar hasta 20 blancos simultáneamente. El modo search-while-track cubrirá todas necesidades y piloto no tiene que escoger modos. Podrá localizar blancos en el aire y suelo operando en los dos modos simultáneamente. El nuevo radar tendrá mayor resolución, mayor capacidad de identificación y antena fija que disminuye el RCS. Los costes también serán menores.

En el modo aire-suelo el AN/APG-79 tendrá modos SAR en tiempo real mientras el APG-73 no tiene está capacidad. Este modo es ideal para indicar blancos para bombas guiadas por GPS (JDAM y JOWS). El AN/APG-79 voló en junio de 2003 y alcanzó todos los requerimientos.


El APG-79 tiene 1.100 TRM. Fue llamado de AN/APG-73 RUG III inicialmente. 

La antena es inclinada para encima para disminuir el RCS. 

El APG-79 tiene capacidad multifuncional. 

AN/APG-77. 

En 1980 la USAF inició el programa Pave Pillar para desarrollar una nueva arquitectura avionica avanzada para producir módulos de circuitos digitales. Con esto sería posible que los sistemas de navegación, comunicaciones, sensores y armas y subsistema de gerencia interaccionar uno con el otro en una LAN.

Esto permitiría que informaciones procesadas sean presentadas para tripulación cuando necesarias. En vez de que controlen sensores complejos que pueden sobrecargar el piloto con datos, el piloto se concentraría en volar y alcanzar los objetivos. La F/A-22 Raptor sería la primera aeronave a beneficiar de esta tecnología con procesadores 100 veces más rápidos que los de la F-15E Strike Eagle.

Una de las piezas de este programa era el radar AN/APG-77 proyectado por la Northrop/Grumman y Texas Instruments (ahora parte de la Raytheon TI System) con división trabajo en un 60%/40%. La Northrop-Grumman es responsable por el proyecto del sensor, software e integración. Los prueba de ingeniería fueron iniciado en 1995. El primer radar voló en el Boeing 757 de pruebas en 1999 y después en la F-22.

El APG-77 es el sensor primario de la F-22. Será uno de los sensores de la aeronave junto con RWR y sistemas de Guerra Electrónica con los datos mostrados fundidos en las pantallas multifuncionales en la cabina. Es un radar de barrido electrónico AESA y no un radar de barrido pasivo.

El APG-77 tiene forma elíptica con 1500 TRM. Cada TRM es un mini-radar del tamaño de un dedo de adulto pesando 15 gramo y con potencia de 4W. Cada uno cuesta 500 dólares dependiendo de la cantidad encomendada.

Los TRM permiten eliminar la mayoría de las partes mecánicas que estaban presentes radares anteriores. Esto disminuye el RCS, aumenta la agilidad de frecuencia y permite operar en una banda mayor.

El programa ATF tenía requisito inicial de un radar con gran campo de visión de 120 grados para cada lado de la nariz con tres radares y un IRST en cada raíz de las alas con ventanas enfocadas. Los radares laterales fueron abandonados debido al coste, y se quedó con campo de visión imitado la 120 grados para frente.

El radar es capaz de barrer 120 grados instantáneamente con haces múltiples en seis barras de 1,5 grados en altitud que cambian instantáneamente mientras el APG-70 de la F-15 lleva 14 segundos para cubrir esta área. El alcance es de cerca de 400 km, casi próximo a los 480 km del radar de lo E-3 AWACS.

El procesador permite realizar agilidad del haz - el haz cambia de dirección y forma. Son 18 modos que cambian rápidamente y son coexistentes.

Las técnicas de baja probabilidad de interceptación (LPI) son varios. Como el haz puede barrer instantáneamente, no esparce radiación en todo el cielo al barrer de un blanco para el otro. El sistema de potencia también responde rápido y los modos LPI nunca usa más potencia que necesita.

El pico de potencia es de megawats y puede concentrar mucha potencia en el blanco en corto espacio de tiempo, recolectar datos antes del sistema de guerra electrónica y RWR del blanco pueda responder. Los radares convencionales emite pulsos de gran energía y banda angosta.

El radar cambia la señal de emisión en emisión en frecuencias aleatorias, lo que es más difícil de detectar (salto de frecuencia). Si enemigo detectar, entonces está en el alcance y puede ser atacado.

Los fajos y radar de baja energía son transmitidos en una banda ancha (espaciamiento de frecuencia). Cuando los múltiples retornos son recibidos del blanco, el procesador de señal integra todos como un pulso de radar de alta energía.

El radar también puede ser usado para interferir que si se esta próximo al enemigo y evitar detección, pero no tiene capacidad de interferencia la larga distancia.

El radar puede usar modos avanzados para identificar blancos no cooperativos la larga distancia (NCTR). El radar tiene capacidad de formar imagen alta resolución del blanco con modo ISAR. El modo ISAR usa el cambio Doppler causada por el cambio de posición del blanco en relación al radar para crear una imagen tridimensional blanco. La imagen es comparada con un bando de datos para identificación positiva.

En el modo "track before detect" el umbral puede ser determinado a un nivel pequeño el suficiente para coger una alarma falsa como un blanco genuino. Cuando el radar encuentra un blanco sospecho el haz se concentra en el contacto y confirma se es o no un blanco válido. Los retornos que exceden el limitar, pero no son confirmados, aún pueden ser acompañados hasta que se hagan un blanco.
En el futuro deberá recibir modos de apertura sintética (SAR), Automatic Target Direct and Target Cueing y GMTI (Ground Moving Target Indication).

El tiempo entre fallos (MTBF) del radar es de más de 450 horas. Usa arquitectura abierta y tecnología comercial (COTS).



APG-77 en una cámara anecóica. 

Modos del APG-77. El APG-77 tendrá TRM comunes con el APG-81 del F-35 JSF para reducir costes. Esto debe acontecer alrededor de la configuración Block 5 configuración con modos aire-suelo adicionales.

AN/APG-81. 

La Northrop Grumman Electronic Sensors and Systems Sector (ES3) recibió un contrato de US$ 42 millones de 4 años para desarrollar un radar AESA para la F-35 JSF llamado Multifunction Integrated RF System/Multifunction Array (MIRFS/MFA), ahora llamado de AN/APG-81. La Lockheed y Boeing también participan del proyecto. El AN/APG-81 usa procesador COTS y módulo TRM único.

El AN/APG-81 ya fue probado en varios modos operacionales desde 1998 en el BAC 1-11. Las pruebas mostraron TRM sin fallas en varios ambientes. Todavia se debe mejorar los costos logísticos y apoyo en más del 50%.

El radar de la F-35 es más ambicioso que el APG-77 de la F/A-22 debiendo costar la mitad del precio (tiene cerca de 1200 TRM contra 1500 de la F-22), ser dos veces más confiable y tendrá modos aire-superficie. El APG-77 podrá crear mapas 16 veces el tamaño de los actuales para vigilancia de áreas grandes y designación de blancos.

El APG-81 podrá ser usado para detectar e interferir en radares siendo difícil decir donde comienza el radar e inicia un sistema de guerra electrónica. Está siendo estudiado el uso de los modos de guerra electrónica para cobertura. Un par de cazas F-35 actúa como un equipo, con un arriba y atras para interferir en los radares enemigos.

El AN/APG-81 tiene campo de visión pequeño y la aeronave interferidora tiene que estar a varios kilómetros atras para cubrir las estaciones de radar en el suelo en potencia. Después del ataque inicial las aeronaves invierten la posición. Un "tren" de F-35 podría atacar un blanco con lo de tras cubriendo lo del frente con interferencia. Otra táctica es un par de F-35 volando en un patrón circular sobre territorio amigo de modo que un siempre esté enfocado en un sector.


TRM del radar AN/APG-81.

Nariz del JSF

Sistema de Armas 

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