Секреты высокой точности



Специалисты «Радар ммс» знают, как вложить интеллект в ракету, опору моста и многое другое.

Выставочная экспозиция уникального российского предприятия «Радар ммс» на военно-техническом форуме «Армия-2015» и Международном военно-морском салоне-2015 вызвала широкий интерес специалистов и обычных посетителей. Все желающие могли увидеть не только беспилотные летательные аппараты, системы наведения высокоточного оружия и т. д., но и полеты Ил-114 с установленным на борту поисково-прицельным комплексом «Касатка». О том, что такое ПАВ-технологии и как используются БЛА в России, «Военно-промышленному курьеру» рассказал исполнительный директор АО «НПП «Радар ммс», кандидат технических наук Иван Анцев.

– Иван Георгиевич, ознакомьте наших читателей с изделиями, которые были представлены на прошедших военных выставках?

– Во-первых, наше предприятие представило системы самонаведения для различных образцов высокоточного оружия. Хочу отметить, что ГСН – визитная карточка нашего предприятия, серийная продукция, которую мы постоянно совершенствуем.

Помимо головок самонаведения «Радар ммс» ведет еще несколько направлений. В частности, на выставке были представлены беспилотные летательные аппараты. Также мы продемонстрировали магнитометрические системы, поисково-прицельный комплекс «Касатка» и его элементы, различные радиолокационные устройства, в том числе миллиметрового диапазона. Специалисты могли ознакомиться с системами обеспечения посадки вертолетов, которые создаются на базе радиолокационных станций «Видимость-2000» и «Мини-РЛС» миллиметрового диапазона.

Мы показали наши датчики, в том числе и прецизионные, температуры, влажности, давления. Были представлены метеорологические комплексы на базе этих изделий. Причем, хочу подчеркнуть, это серийная продукция.

На мой взгляд, важнейшей частью экспозиции «Радар ммс» стали изделия, использующие эффект поверхностных акустических волн. К примеру – идентификационный датчик. Главное отличие таких ПАВ-датчиков от обычных полупроводниковых – дальность действия. Наши изделия могут в пассивном режиме получать информацию на дальности до 50 метров, что не позволяют осуществлять образцы, где используются полупроводниковые решения.

Помимо идентификационных мы показали ПАВ-датчики физических параметров: температуры, влажности, давления и т. д., а также прибор, способный улавливать микроперемещения. Такой датчик, способный сигнализировать о состоянии конструкции различных сооружений, несомненно, необходим в строительстве, в том числе и на спецобъектах.

Наконец, «Радар ммс» представил такой перспективный проект, как медицинский инвазивный датчик, который имплантируется в тело человека, например на протез, и обеспечивает контроль его приживления. В настоящее время это большая проблема в хирургии. Ведь когда уже вставлен протез, невозможно, руководствуясь только изучением внешних факторов, понять, есть воспалительный процесс или нет. С помощью нашего датчика такой контроль стал реальностью.

– Большой интерес не только у специалистов, но и у обычных посетителей вызвала «летающая лаборатория» Ил-114 с установленным на борту поисково-прицельным комплексом «Касатка». Расскажите об этом изделии.

– Действительно, на выставке нашим предприятием была представлена «летающая лаборатория» Ил-114 с элементами поисково-прицельного комплекса «Касатка». Кстати, этот самолет – активный участник летных программ крупных международных форумов. «Касатка» – комплекс воздушного базирования. В его состав входят радиолокационное оборудование, оптико-электронные устройства, работу которых объединяет информационно-управляющая система, производящая комплексирование, обработку и геопривязку информации.

– Создание и применение беспилотных летательных аппаратов стало одним из приоритетных направлений не только в России, но и в мире. Поэтому, конечно, хотелось бы узнать, что в этом направлении уже сделано «Радар ммс»?

– Мы считаем, что за беспилотными летательными аппаратами будущее. И неважно, о каком БЛА идет речь: мультикоптере, самолете, вертолете… «Радар ммс» взял курс на разработку БЛА довольно давно – еще в 2003 году. И хочу подчеркнуть, что мы добились определенного успеха в этом направлении.

Секреты высокой точности
Коллаж Андрея Седых

В настоящее время параметрический ряд наших беспилотников очень широк. Это машины взлетной массой от 8 до 500 килограммов. Этим летом на выставках мы представляем два аппарата. Один – массой 37, а второй – 500 килограммов.

Область применения наших БЛА достаточно многообразна – гражданские работы, спасательные операции, помощь правоохранительным органам в их деятельности и т. д. И само собой – военная сфера.

Наши изделия уже привлекли внимание таких ведомств, как МВД, МЧС, Министерство транспорта, Росавтодор. У «Радар ммс» есть образцы, интересные предприятиям нефтегазовой промышленности.

Примечательно, что таким образом доработанные БПВ-37 летали у нас под Санкт-Петербургом в районе свалок мусора, где измеряли уровень СО2, показатели выделения вредных веществ. По итогам работ и полученных данных специалистами составлен акт и подготовлены заключения.

Для полиции мы поставляли беспилотные самолеты АВИС. Их используют для мониторинга дорожной обстановки.

А БПВ-37 мы несколько лет подряд используем, чтобы обеспечивать спасение людей в случае необходимости. Это особенно актуально весной и осенью, когда лед достаточно тонкий. Обнаруживаем на льду скопление людей и передаем их координаты на суда МЧС.

Хочу отметить, что БПВ-37– самый ходовой вертолет-беспилотник в настоящее время. Самолеты интересуют наших заказчиков в меньшей степени. Они имеют ряд преимуществ, но с другой стороны, у таких БЛА есть серьезный недостаток – требования по площадкам для взлета и посадки. В любом случае нужна какая-никакая, но глиссада, надо смотреть, чтобы не мешал лес. У вертолета таких ограничений нет.

Кстати, подготовка оператора на БПВ-37 занимает всего одну-две недели. Желательно, чтобы обучаемый имел техническое образование. Но мы можем подготовить людей и без него – просто это займет чуть больше времени.

– Головные части с системами наведения для высокоточного оружия считаются, как вы сказали, визитной карточкой предприятия.

– Основная продукция «Радар ммс» – интеллектуальные радиоэлектронные и комбинированные системы управления и наведения для высокоточного оружия. Наше предприятие разрабатывает и серийно производит системы наведения для универсальных, всепогодных и функционирующих в любое время суток крылатых ракет наземного, морского и авиационного базирования.

Высокоинтеллектуальные системы самонаведения, разработанные АО «НПП «Радар ммс», первыми в мире использовали режим синтезирования апертуры, эффективный при работе по наземным целям.

Разработанные и производимые предприятием активные радиолокационные системы самонаведения АРГС-54Э, АРГС-35Э, АРГС-59Э, АРГС-14Э для крылатых ракет 3М-54Э, 3М-54Э1, Х-35Э, Х-35УЭ, Х-59МКЭ поставляются на экспорт в составе ракетных комплексов Club-N, Club-S, Club-М, «Уран-Э» и «Бал-Э».

Хочу отметить, что наша продукция востребована у иностранных заказчиков не только в составе уже готовых изделий. В настоящее время ряд стран заключил контракты на оснащение выпускаемыми предприятием системами перспективных и модернизацию действующих кораблей их военно-морских сил.

– Вы упомянули так называемые ПАВ-технологии. Давайте объясним читателям, что это такое?

– ПАВ – поверхностная акустическая волна, которая распространяется по звукопроводу. Для возбуждения ПАВ используется, как правило, пьезоэффект. Наибольшее распространение получили кварц, ниобат лития, лангасит. Для изделий, использующих ПАВ-технологию, можно получить отражение этой волны от определенных наноструктур, сформированных на звукопроводе, и соответственно – информацию о физической величине.

Ноу-хау нашего предприятия – создание этих самых наноструктур на звукопроводах. Причем структуры должны быть определенной формы, то есть мы создаем топологию устройства.

Такие материалы с уже нанесенными «рисунками» используются в первую очередь для создания пассивных беспроводных датчиков. Электромагнитная волна, которая поступает на антенну, преобразуется уже в акустическую, по сути механическую волну, которая и распространяется по поверхности и отражается от наноструктур.

В зависимости от изменения внешней среды – повышения или понижения температуры, деформации и т. д. – волна, бегущая по поверхности, претерпевает изменения, по которым мы и вычисляем конечное значение физического параметра.

Мы знаем параметры исходной волны, понимаем, что на нее воздействует и каким образом, а также знаем все математические зависимости. Самое сложное в создании датчика – его топологическая структура и технология ее формирования. Это сложнейшие расчеты, моделирование всех процессов и самое главное – датчик должен быть уникальным с точки зрения своего идентификационного номера в системе измерений, а значит, у каждого должна быть своя уникальная структура.

Что интересно, в мире технологией ПАВ занимается относительно малое число предприятий. Вся проблема, как я уже сказал, что очень сложные расчеты топологии структуры. Школа ПАВ формировалась в основном в Российской Федерации. Сейчас в мире развиваются две школы ПАВ-технологий – наша и американская.

Может возникнуть вопрос: как мы пришли к ПАВ? Отвечу: из радиолокации. В радиолокационных блоках много СВЧ-устройств с элементами на базе ПАВ – в фильтрах, резонаторах, линиях задержки, высокостабильных генераторах. А наша специфика – диверсификация работ в области конечного продукта.

В то же время ПАВ-технология – это по сути пьезоэлектрика. При возбуждении поверхностных акустических волн используется пьезоэффект, когда электромагнитная волна, попадая на антенну, через пьезопреобразователь превращается в акустическую и распространяется по поверхности.

А начали мы работы по ПАВ-технологиям относительно недавно – в 2008 году.

– Какие сейчас изделия на основе ПАВ-технологий вы выпускаете?

– Уже сейчас мы серийно поставляем системы идентификации различного назначения. Это может быть и складской учет, и идентификация людей на объекте. Главное преимущество ПАВ-датчиков перед обычными полупроводниковыми – дальности, на которых мы обеспечиваем идентификацию.

Наше изделие в пассивном режиме может идентифицировать объект, как я уже сказал, на расстоянии до 50 метров. Для полупроводникового датчика предел – пять метров.

К тому же ПАВ-датчик отличается высокой защищенностью. К примеру, кварц устойчив к внешним механическим, температурным, радиационным воздействиям.

Интересная у нас работа была в области сельского хозяйства – учет и контроль животных. Наши ПАВ-датчики оказались единственными достаточно устойчивыми к агрессивной среде животноводческих комплексов. Может возникнуть вопрос: что же там угрожающего? Все очень просто: из отходов жизнедеятельности выделяется метан. Он очень быстро уничтожает стандартные полупроводниковые метки. Если можно так сказать, просто выжигает их. Раз в год-полтора надо менять вышедшие из строя датчики, а они ставятся животному в ухо. Значит, надо пропустить все стадо, чтобы снять старые и поставить новые. Не такая уж простая процедура. А когда датчики выходят из строя, моментально теряется контроль над животными.

Огромный потенциал у ПАВ-датчиков в сфере строительства дорог, мостов и тоннелей. Есть определенные места, где надо достаточно часто проводить мониторинг их состояния. Для этого встраивается наш датчик, он не требует ни проводов, ни источников питания. Мы его забетонировали и забыли.

В дальнейшем, когда нужно получить необходимые данные, рядом проезжает машина со специальным оборудованием и облучает датчик. И буквально за секунды мы получаем всю информацию. Если показания требуются чаще, оборудование ставится рядом с объектом. Информация снимается тогда, когда надо заказчику.

В чем проблема классических проводных датчиков, использующихся сейчас? Возьмем, к примеру, такой объект, как мост. Он, как говорится, «играет», конструкции смещаются, пусть и незначительно. А провода, которые находятся внутри, со временем перетираются и выходят из строя. Заменить классический датчик даже на опоре моста затратно и сложно. Нужны верхолазы, специалисты, умеющие правильно установить и сориентировать датчик. А мостов у нас в стране огромное количество.

Измерительные системы «Радар ммс» на основе ПАВ-технологий используются в вертолетостроении. Датчики устанавливаются на лопастях винта, где надо снимать показатели состояния в определенных точках. Раньше решить такую задачу было очень сложно. Скорость вращения винта колоссальная, к датчикам опять-таки нужно провести провода, а разместить их можно только внутри лопасти.

Мы же предложили более простой вариант. Ставим ПАВ-датчик в нужную точку лопасти, и никаких проводов. Винт крутится, а в нужный момент прибор с помощью электромагнитного излучения снимает с датчиков показатели.

Совместно с вертолетостроителями мы ведем работы по созданию датчика измерения веса под стойками шасси. Мы называем это «высокоточными системами измерения веса». Они очень важны не только для вертолето-, но и для самолетостроения.

В данном случае это уже будет немного другой датчик, не пассивный, а активный. В настоящее время у нас есть линейка подобных датчиков, обеспечивающих измерение веса в широком спектре – от 0 до 300 тонн с погрешностью всего 0,02 процента.

– Насколько сложно выпускать ПАВ-изделия? Требуется ли специальное оборудование и где вы его закупаете, особенно в последнее время, когда действуют антироссийские санкции?

– Действительно, технологии ПАВ требуют сложного сверхточного оборудования, но мы нашли его в России и Белоруссии. Первое, что необходимо, это «чистые» гермозоны. У нас на предприятии одна из лучших акустоэлектронных зон, где стоят гермозоны 7 и 4-го классов. В настоящее время «Радар ммс» обеспечивает топологическую норму при производстве продукции величиной до 0,35 микрона. То есть наш «рисунок» на ПАВ-устройствах доходит до 0,35 микрона!

Для достижения таких показателей запущен лазерный генератор изображений. Он обеспечивает нанесение на кристалле «рисунка» с высочайшей точностью. Сам генератор стоит в гермозоне 4-го класса. Люди работают в масках, в перчатках и при этом находятся в таком сверхчистом помещении, где одна пылинка приходится на несколько кубов воздуха.

Что касается оборудования для изготовления ПАВ-устройств, то оно частично белорусское и, конечно, отечественное. Да, что-то мы берем из-за рубежа, в частности микроскопы, но это малая и не самая важная часть производства.

Иван Анцев
Алексей Рамм

Источник: vpk-news.ru



войдите Vkontakte Yandex

Комментарии 0

    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.