Модерни рат је брз и краткотрајан. Често је побједник у битци онај који је први у стању открити потенцијалну пријетњу и адекватно реагирати на њу. Већ више од седамдесет година за тражење непријатеља на копну, мору и ваздуху коришћен је радарски метод заснован на емитовању радио-таласа и регистрација њихових рефлексија из различитих објеката. Уређаји који шаљу и примају такве сигнале називају се радарске станице (радари) или радари.
Термин "радар" је енглеска скраћеница (радио детекција и рангирање), која је лансирана 1941. године, али је одавно постала независна реч и ушла у већину светских језика.
Изум радара је свакако важан догађај. Сувремени свијет је тешко замислити без радарских станица. Користе се у ваздухопловству, у поморском саобраћају, уз предвиђање радарског времена, откривају прекршитеље саобраћајних прописа, скенира се земљина површина. Радарски системи (РЛК) нашли су своју примену у свемирској индустрији и навигационим системима.
Међутим, радар који се најчешће користи у војним пословима. Треба рећи да је ова технологија првобитно створена за војне потребе и доспјела у фазу практичне имплементације непосредно прије почетка Другог свјетског рата. Све највеће земље које су учествовале у овом сукобу активно (а не без резултата) користиле су радаре за извиђање и откривање непријатељских бродова и авиона. Може се са сигурношћу рећи да је употреба радара одредила исход неколико иконичних битака како у Европи, тако и на Пацифичком театру непријатељстава.
Данас се радари користе за решавање изузетно широког спектра војних задатака, од праћења лансирања интерконтиненталних балистичких ракета до артиљеријског извиђања. Сваки авион, хеликоптер, ратни брод има свој радарски комплекс. Радари су основа система ваздушне одбране. Најновији радарски комплекс са фазним антенским низом биће инсталиран на обећавајући руски тенк "Армата". Генерално гледано, разноликост модерног радара је невероватна. То су потпуно различити уређаји који се разликују по величини, карактеристикама и намјени.
Може се рећи да је данас Русија једна од признатих свјетских лидера у развоју и производњи радарских станица. Међутим, пре него што говоримо о трендовима у развоју радарских система, треба рећи неколико речи о принципима рада радара, као ио историји радарских система.
Како ради радар
Локација је метода (или процес) одређивања локације нечега. Према томе, радиолокација је метод детекције објекта или објекта у простору помоћу радио-таласа, који се емитују и примају од уређаја названог радар или радар.
Физички принцип рада примарног или пасивног радара је прилично једноставан: преноси радио валове у простор, који се рефлектују од околних објеката и враћају се у њега у облику рефлектованих сигнала. Анализирајући их, радар је у стању да детектује објекат на одређеној тачки у простору, као и да покаже његове главне карактеристике: брзину, висину, величину. Сваки радар је сложен радио-инжењерски уређај који се састоји од многих компоненти.
Састав сваког радара укључује три главна елемента: предајник сигнала, антену и пријемник. Све радарске станице могу се подијелити у двије велике групе:
- импулсе;
- континуирана акција.
Пулсни радарски предајник емитује електромагнетне таласе кратко време (делић секунде), следећи сигнал се шаље тек након што се први импулс врати и уђе у пријемник. Фреквенција понављања импулса - једна од најважнијих карактеристика радара. Радари ниске фреквенције шаљу неколико стотина импулса у минути.
Антена импулсног радара ради и на пријему и на преносу. Након емитовања сигнала, предајник се на кратко искључује и пријемник се укључује. После његовог пријема је обрнути процес.
Пулсе радар има и недостатке и предности. Одједном могу да одреде опсег неколико циљева, а такав радар лако може да уради са једном антеном, индикатори таквих уређаја су једноставни. Међутим, сигнал који емитује такав радар треба да има прилично велику снагу. Такође можете додати да сав савремени радар за праћење обавља пулсни узорак.
У пулсирајућим радарским станицама, магнетрони, или лампе са путујућим таласима, обично се користе као извор сигнала.
Радарска антена фокусира електромагнетни сигнал и шаље га, покупи рефлектовани пулс и преноси га на пријемник. Постоје радари у којима су пријем и пренос сигнала направљени од стране различитих антена, и могу се налазити на значајној удаљености један од другог. Радарска антена може емитовати електромагнетне валове у кругу или радити у одређеном сектору. Радарска зрака може бити спирално или конусно обликована. Ако је потребно, радар може пратити покретну мету, стално упућујући на њу помоћу специјалних система.
Функција пријемника је да обради примљене информације и пренесе их на екран са којег га оператер чита.
Поред пулсног радара, постоје континуирани радари који стално емитују електромагнетне таласе. Такве радарске станице у свом раду користе Доплеров ефекат. Она лежи у чињеници да ће фреквенција електромагнетног таласа који се рефлектује од објекта који се приближава извору сигнала бити виши него код објекта који се удаљава. Фреквенција емитованог импулса остаје непромењена. Радари овог типа не фиксирају фиксне објекте, њихов пријемник прима само таласе са фреквенцијом већом или нижом од емитоване.
Типични Допплер радар је радар, који се користи од стране саобраћајне полиције за одређивање брзине возила.
Главни проблем радара са континуираним дејством је немогућност њиховог коришћења за одређивање удаљености до објекта, али током њиховог рада нема сметњи од фиксних објеката између радара и мете или иза њега. Осим тога, Допплер радар је прилично једноставан уређај, који је довољан за рад сигнала мале снаге. Такође треба напоменути да модерне радарске станице са континуираним зрачењем имају способност да одреде удаљеност до објекта. То се постиже променом фреквенције радара током рада.
Један од главних проблема у раду пулсирајућег радара су сметње које долазе из фиксних објеката - по правилу, то су земљина површина, планине, брда. Када пулсни радари авиона раде у ваздуху, сви објекти испод су "заклоњени" сигналом рефлектованим од земљине површине. Ако говоримо о земаљским или бродским радарским комплексима, онда се за њих овај проблем очитује у откривању циљева који лете на малим висинама. Да би се елиминисала таква интерференција, користи се исти Допплеров ефекат.
Поред примарног радара, постоје и такозвани секундарни радари, који се користе у авиону за идентификацију авиона. Састав таквих радарских система, поред одашиљача, антене и пријемног уређаја, такође укључује и транспондер авиона. Када је озрачен електромагнетним сигналом, испитаник издаје додатне информације о висини, рути, броју брода и његовој националности.
Такође, радарске станице могу бити подељене по дужини и фреквенцији таласа на којем раде. На пример, за проучавање површине Земље, као и за рад на значајним удаљеностима, користе се таласи од 0.9-6 м (фреквенција 50-330 МХз) и 0.3-1 м (фреквенција 300-1000 МХз). Радар са таласном дужином од 7,5-15 цм користи се за контролу ваздушног саобраћаја, а радар за надгледање ракете ракетних станица ради на таласима дужине од 10 до 100 метара.
Историја радара
Идеја о радару појавила се готово одмах након открића радио валова. 1905. године, Цхристиан Хулсмеиер из немачке компаније Сиеменс, створио је уређај који би радио-таласима могао открити велике металне објекте. Изумитељ је предложио да се инсталира на бродове како би се избјегли судари у увјетима слабе видљивости. Међутим, бродске компаније нису заинтересоване за нови уређај.
Експерименти су рађени радарима у Русији. Крајем 19. века, руски научник Попов је открио да метални објекти спречавају ширење радио-таласа.
Раних 20-их, амерички инжењери Алберт Таилор и Лео Ианг успјели су открити пролазни брод користећи радио валове. Међутим, стање радио индустрије у то вријеме било је такво да је било тешко створити индустријски дизајн радарских станица.
Прве радарске станице које су се могле користити за рјешавање практичних проблема појавиле су се у Енглеској средином тридесетих година. Ови уређаји су били веома велики, могли су се инсталирати само на копну или на палуби великих бродова. Тек 1937. године створен је прототип минијатурног радара, који се може инсталирати на авион. До почетка Другог свјетског рата, Британци су имали развијен ланац радарских станица Цхаин Хоме.
Ангажован је у обећавајућем новом правцу у Немачкој. Штавише, мора се рећи, неуспјешно. Већ 1935. године, врховном команданту немачке флоте, Редеру, приказан је радарски радар са приказом електронског снопа. Касније су на основу тога направљени серијски узорци радара: Сеетакт за поморске снаге и Фреиа за противваздушну одбрану. Године 1940, Вурзбургски радарски систем за контролу ватре почео је да тече у њемачку војску.
Међутим, упркос очигледним достигнућима немачких научника и инжењера у области радиолокације, немачка војска је почела да користи радаре касније Британце. Хитлер и врх Реицха сматрали су радаре искључиво обрамбеним оружјем, што побједоносна њемачка војска није требала. Управо из тог разлога Немци су имали само осам Фреиа радара распоређених до почетка битке за Британију, иако су по својим карактеристикама били једнако добри као и њихови британски колеге. Генерално, можемо рећи да је управо успјешно кориштење радара у великој мјери одредило исход битке за Британију и сукоб између Луфтваффеа и савезничких зракопловних снага на небу Еуропе.
Касније су Немци на основу Вурзбург система створили линију противваздушне одбране, која се звала "линија Каммубер". Користећи специјалне снаге, савезници су били у стању да открију тајне рада њемачког радара, што их је омогућило да их учинковито заглавимо.
Упркос чињеници да су Британци ушли у "радарску" трку касније од стране Американаца и Немаца, успели су да их преузму на циљној линији и да се приближе почетку Другог светског рата са најнапреднијим системом детекције авионског радара.
Већ у септембру 1935. Британци су почели да граде мрежу радарских станица, које су прије рата укључивале двадесет радара. Потпуно је блокирао приступ британским острвима са европске обале. У лето 1940, британски инжењери су створили резонантни магнетрон, који је касније постао основа ваздухопловних радарских станица инсталираних на америчким и британским авионима.
Рад у области војног радара спроведен је у Совјетском Савезу. Први успешни експерименти на откривању авиона који користе радар у СССР-у су спроведени средином 30-их година. Године 1939. Црвени војник је усвојио први радар РУС-1, а 1940. РУС-2. Обе ове станице су пуштене у масовну производњу.
Други светски рат јасно је показао високу ефикасност коришћења радарских станица. Стога је, након његовог завршетка, развој нових радара постао један од приоритета за развој војне опреме. Временом су ваздухопловни радари без изузетка примили све војне авионе и бродове, а радар је постао основа за системе противваздушне одбране.
Током Хладног рата, Сједињене Државе и СССР су имали ново деструктивно оружје - интерконтиненталне балистичке ракете. Откривање лансирања ових ракета постало је питање живота и смрти. Совјетски научник Николај Кабанов предложио је идеју да се кратки радиовалови користе за откривање непријатељских зракоплова на великим удаљеностима (до 3 хиљаде км). Било је сасвим једноставно: Кабанов је открио да радио таласи дужине од 10 до 100 метара могу да се одбијају од јоносфере и озрачују мете на површини земље, враћајући се истим путем до радара.
Касније, на основу те идеје, развијено је овер-тхе-хоризонт радарско откривање лансирања балистичких ракета. Примјер таквог радара може послужити као "Дариал" - радарска станица која је неколико десетљећа била основа совјетског сустава упозорења за лансирање ракета.
Тренутно, једно од најперспективнијих подручја за развој радарске технологије је стварање радара са фазним низом (ПАР). Такви радари имају не један, већ стотине емитера радио-таласа, којима управља моћни компјутер. Радио-таласи које емитују различити извори у предњим свјетлима могу се међусобно појачавати ако се поклапају у фази, или, обрнуто, слабе.
Радарски сигнал фазног низа може се дати било којем жељеном облику, може се помицати у простору без промјене положаја антене, радећи с различитим фреквенцијама зрачења. Радар са фазним низом много је поузданији и осетљивији од радара са конвенционалном антеном. Међутим, ови радари имају недостатке: велики проблем је хлађење радара са СВЈЕТЛОМ, поред тога, они су тешки за производњу и скупи.
Нове радарске станице са фазним низом инсталиране су на борбеним авионима пете генерације. Ова технологија се користи у америчком систему раног упозоравања. Радарски комплекс са фазним низовима биће инсталиран на најновији руски тенк "Армата". Треба напоменути да је Русија једна од светских лидера у развоју радара са ПАР.
