AN/APG-77

AN/APG-77 — это американская бортовой радиолокационная станция (БРЛС) с активной фазированной антенной решёткой (АФАР), разработанная компанией Northrop Grumman (в кооперации с Raytheon) для истребителя пятого поколения Lockheed Martin F-22 Raptor. Станция предназначена для обнаружения, сопровождения и поражения воздушных целей, а также для выполнения задач радиоэлектронной борьбы и разведки. AN/APG-77 считается одной из самых совершенных и дорогих РЛС в мире, обеспечивающей истребителю F-22 качественное превосходство в воздушном бою.

История создания

Разработка радиолокационной станции для перспективного истребителя ATF (Advanced Tactical Fighter) началась в середине 1980-х годов. В 1986 году ВВС США выбрали для участия в демонстрационном этапе программы два консорциума: Lockheed/Boeing/General Dynamics (создатели YF-22) и Northrop/McDonnell Douglas (создатели YF-23). Для обоих прототипов требовалась РЛС с активной решёткой, способная работать в режиме малой заметности.

В 1991 году, после победы YF-22, компания Westinghouse Electric (позже её радарное подразделение перешло к Northrop Grumman) получила контракт на разработку AN/APG-77. Первый полёт с опытной РЛС состоялся в 1997 году. Серийное производство началось в 2000-х годах, и к моменту принятия F-22 на вооружение в 2005 году станция была полностью готова. Всего для 187 построенных F-22 было выпущено около 200 комплектов AN/APG-77 (включая запасные).

Устройство и конструкция

Антенная система

Основу AN/APG-77 составляет активная фазированная антенная решётка (АФАР), состоящая примерно из 1500—2000 приёмо-передающих модулей (ППМ) на основе арсенида галлия (GaAs). Каждый модуль содержит собственный усилитель, фазовращатель и приёмник, что позволяет электронно управлять лучом без механического поворота антенны. Решётка установлена в носовой части фюзеляжа F-22 под радиопрозрачным обтекателем, выполненным с учётом требований малой радиолокационной заметности (стелс).

Диапазон и мощность

Станция работает в X-диапазоне (8—12 ГГц). Точная пиковая мощность излучения засекречена, но по оценкам экспертов она составляет от 10 до 20 кВт. Средняя мощность — около 2—3 кВт. Дальность обнаружения крупной воздушной цели (например, истребителя) в режиме «воздух-воздух» оценивается в 200—250 км, а для целей с низкой ЭПР (малозаметных) — до 100—150 км.

Вычислительная система

Обработку сигналов и управление режимами осуществляет специализированный вычислительный комплекс, включающий несколько процессоров общего назначения и сигнальных процессоров. Программное обеспечение РЛС написано на языке Ada. Станция интегрирована с общей системой управления вооружением и бортовым компьютером F-22.

Режимы работы

AN/APG-77 поддерживает широкий набор режимов, характерных для истребителя завоевания превосходства в воздухе:

• Обнаружение и сопровождение воздушных целей — в том числе в режиме «Track-While-Scan» (сопровождение на фоне обзора) и «Synthetic Aperture Radar» (SAR) для картографирования местности.
• Радиоэлектронная борьба (РЭБ) — станция способна создавать помехи, подавлять радары противника и выполнять функции электронного противодействия.
• Низкая вероятность перехвата (LPI) — за счёт использования широкополосных сигналов, псевдослучайной перестройки частоты и малой мощности излучения в отдельных направлениях AN/APG-77 затрудняет обнаружение своего сигнала средствами радиотехнической разведки противника.
• Режим «слепого» обзора — позволяет обнаруживать цели без излучения, используя пассивное приёмо-передающее оборудование.
• Картографирование и навигация — режим SAR обеспечивает получение радиолокационных изображений земной поверхности высокого разрешения, что помогает в навигации и целеуказании.

Применение на F-22 Raptor

AN/APG-77 является ключевым элементом авионики F-22. Она интегрирована с системой управления вооружением, позволяя применять ракеты «воздух-воздух» AIM-120 AMRAAM, AIM-9 Sidewinder, а в перспективе — AIM-260 JATM. Станция также обеспечивает целеуказание для бортовой пушки M61A2 Vulcan.

В бою РЛС работает в тесной связке с инфракрасной поисково-следящей системой (IRST) и системой радиоэлектронной борьбы AN/ALR-94. Благодаря режиму LPI, F-22 может обнаруживать противника раньше, чем тот заметит его излучение. Это даёт истребителю тактическое преимущество, особенно в сценариях «первый взгляд — первый выстрел».

Модернизации

AN/APG-77(V)1

В рамках программы модернизации F-22 Increment 3.2B (начало 2010-х годов) была разработана версия AN/APG-77(V)1. Она получила улучшенную обработку сигналов, новые режимы работы (в том числе более точное картографирование и режим «воздух-земля» для применения высокоточных бомб JDAM и SDB). Также была повышена надёжность и снижена стоимость эксплуатации.

AN/APG-77(V)2

В 2020-х годах обсуждалась возможность установки на F-22 более современной РЛС AN/APG-85, разработанной для F-35. Однако из-за высокой стоимости и ограниченного числа F-22 (187 машин) ВВС США решили не заменять AN/APG-77, а ограничиться программными обновлениями и заменой отдельных модулей.

Сравнение с аналогами

AN/APG-77 считается одной из самых мощных и дальнобойных РЛС среди истребителей пятого поколения, уступая по некоторым параметрам лишь перспективным разработкам (например, AN/APG-85).

Интересные факты

• Стоимость одного комплекта AN/APG-77 оценивается в 3—5 миллионов долларов США (в ценах 2020-х годов).
• Станция способна одновременно сопровождать до 30 целей и наводить ракеты на 6—8 из них.
• В режиме пассивного обнаружения (без излучения) AN/APG-77 может засекать работу чужих РЛС на расстоянии до 400—500 км.
• Из-за высокой секретности технические характеристики AN/APG-77 долгое время были засекречены, и лишь в 2010-х годах появились официальные данные о некоторых режимах.

Критика и ограничения

Несмотря на высокие характеристики, AN/APG-77 имеет ряд недостатков. Во-первых, это высокая стоимость и сложность обслуживания — каждый модуль требует тщательной калибровки, а ремонт возможен только в условиях специализированных мастерских. Во-вторых, станция не полностью совместима с современными системами связи и обмена данными (Link 16), что ограничивает её интеграцию с другими самолётами. В-третьих, из-за малого количества F-22 (187 машин) и ограниченного налёта (в среднем 200—250 часов в год) ресурс РЛС используется не полностью.

Тем не менее, AN/APG-77 остаётся одной из лучших в мире бортовых РЛС для истребителей, обеспечивая F-22 Raptor превосходство в воздушном бою на протяжении более 20 лет.

Источники

• Jane's Avionics, 2020-2023
• Northrop Grumman official brochures on AN/APG-77
• "F-22 Raptor: The World's Most Advanced Fighter" — Bill Sweetman, 2018
• "Radar Systems for Fighter Aircraft" — David K. Barton, 2015
• U.S. Air Force fact sheets on F-22 Raptor avionics
• "Active Electronically Scanned Arrays: Fundamentals and Applications" — R. J. Mailloux, 2017