Tulevat ja olevat tutkat HX koneissa.

Vaikkakin IRST sensori tulee olemaan ehkä tärkein sensori uudessa ilmasodassa, ei tutkan poisjättminen laskuista ole vielä ollenkaan ajankohtaista. Analogiana arkipäivään voisi olla taskulamppu ja ilman: Jos ei näy mitään, ja pelottaa kovasti että mörkö on tullut kaapista ulos, niin  voi olla parempi pistää fikkari päälle ja tarkistaa onko niin. Tosin silloin kaikki muutkin näkevät valon, ainakin kun se heijastuu ja siroaa kohteesta, vaikka itse taskulamppu keskittäisikin hyvin pienen sädekimpun, joka ei sattumalta osuisi kuin siihen aiottuun kohteeseen.

Nyt sitten tulemme itse asiaan: PESA vai AESA tutka. Passive- vai  Active Electronically scanned radar? AESA tutkat ovat kuuminta hottia nykyisessä tutkamaailmassa, ne kehitettiin ensimäisen kerran jo 60-luvulla. Maaasenteisiin jättitutkiin. Siitä ne ovat pienentyneet laivoihin, matkustajakoneisiin ja nyt viimmein hävittäjiin sopiviksi. Kaikki HX ohjelman koneet ovat joko vasta saaneet tai lähivuosina saamassa upouudet AESA tutkat, mutta laitan jäitä hattuun senverran että USN ei havainnut eroja taistelukäytettävyydessä siirtyessään PESA tutkista AESA tutkiin  F/A-18 E/F Super Horneteissa. Miksi siis polttaa hyvää rahaa, jos siitä ei ole saatavilla havaittavia etuja? Tietysti tämä riippuu myös ilmatilanteesta: Jos vihollisella on kerrallaan ylhäällä vain yksi kone, niin on se ja sama pystyykö tutka seuraamaan yhtä, kuutta vai kolmeakymmentä maalia yhtäaikaa.

Kyllä AESA tutkalla ON etuja PESA kalustoon verrattuna, erot eivät vain tule välttämättä näkyviin yksinkertaisimmissa ilmataisteluskenaarioissa. Esimerkiksi kun NATOn LINK 16 pystyy siirtämään noin 1Mb dataa sekunnissa, pystyy F-22 siirtämään AESA tutkaansa apuna käyttäen yli 500 kertaa suuremmalla nopeudella. Ainoa, että kun dataa siirretään datan vastaanottajan täytyy olla ainakin lähettäjän rinnalla että kuso kulkee. LINK 16 säteilee ympärille niin, että vastaanottajan asemalla ei sinänsä ole väliä.

Edelleen  AESA tutkassa tutkan säteilykuviota ja tutkan taajuutta on erittäin helppo muuttaa. Tämän takia tutkaa on huomattavan vaikea havaita normaaleilla tutkavaroittimilla. Koska Aurinko säteilee kaikilla ajateltavissa olevilla taajuuksilla, ei näennäisen satunnaisesti koneeseen törmäävä energia ole sen epäilyttävämpää kuin Auringosta tuleva oikeasti satunnainen energia. AESA tutka voi hyppiä taajuusalueellaan täysin satunnaisesti, jolloin mitattavan kohteen on todella vaikea todeta mitataanko sitä vai onko kyse todellakin satunnaisesta energiasta. Eli AESA tutkaa on, jos ei nyt aivan mahdollista pitää päällä KOKO aikaa, niin ainakin suuri osa ajasta.

Vaikka sinänsä tutkien lähetysteho on pysynyt aikalailla samana 60-luvulta eteenpäin, noin 10 kW tehossa, on vastaanotin elementtien huomattavat herkkyyden parannnukset saaneet tutkien hyötykantaman huomattavan kasvun. Nyt kuitenkinon niin, että JOTAIN energiaa täytyä heijastua takaisin, että se voidaan havaita. Nyt kuitenkin astuu kuvaan jälleen kaksi asiaa: Häiveominaisuudet ja käänteisen neliön laki. Käänteisen neliön laki on jokaiselle peruskoulussa käyneelle tuttu 7lkn fysiikan valo-opin ja ääniopin jaksoista sekä maantiedosta. (Mitä suuremmalle alueelle auringon valo maapallon pinnalla jakautuu, sitä matalampi säteilyn intensiteetti on, eli sitä kylmenpää on.) Tämä laki sanoo että säteilyn intensiteetti x on  riippuvainen etäisyydestä y suhteella X=1/y². Koska tutkan lähettämän energian täytyy palata myös takaisin toimii tutkassa x=(1/y²)/y² eli jaettuna y:n neljännellä potenssilla. (Tämän takia RCS mittauksissa heijastava kappale kuvitellaan täydelliseksi palloksi, jolloin voidaan sanoa paljonko energiaa heijastuu takaisin.) Eli se noin 10kW energia hajoaa melko nopeasti pieneksi. Tästä johtuu myös se, että tutka pystytään normaalitilanteessa havaitsemaan paljon ennen kuin se havaitsee itse mitään.

Edelleen tutkan säteenmuodostus tapahtuu tasaiselta levyltä. Elementit ovat nätisti järjestyksessä ja säteen hallinta tehdään lähettämällä signaalit sopivasti eri aikaan eri lähetin/vastaanotin elementeiltä., niin että signaalit vahvistuvat halutussa suunnassa ja kumoutuvat suunnissa joihin niiden ei haluta menevän. siis ikäänkuin valo-opin linssi, mutta niin, että säteet saadaan kulkemaan levynä, eikä varsinaista polttopistettä ole olemassa, tai ainakaan siis jos niin ei haluta olevan. Koska siroamista ei ole juurikaan säekimpun ulkopuolelle, on käynnissä olevaa AESA tutkaa vaikea havaita muualta kuin tutkan mittaussuunnasta. Jos tutkan käytössä pidetään välillä taukoja, on moderneimpienkin tutkavaroittimien hyvin vaikea havaita AESA ja uusia PESA tutkia taustasäteilystä.

Edelleen tämä taajuksien ja signaalimuotojen vaihtamisen helppous tekee AESA tutkasta erittäin hyvin häirintää sietävän. Ennenvanhaan, kun tunnettiin tutkan taajuus, oli aina halutun tutkan taajuus suhteellisen helppo peittää saman taajuuden säteilyllä ja sopivilla pulsseilla. Samaan tapaan kuin jos tuijaa taskulampulla tai peilillä toista silmiin kun tämä yrittää nähdä sinut. Erittäin tehokasta, jos taajuusalue voidaan tukkia omalla häirintäsignaalilla. Kun AESA tutkat pystyvät käyttämään laajaa taajuusaluetta joka pulssilla, jos niin halutaan, jää häirintä välttämättä pois ainakin joiltain taajuuksilta, joita mittaava tutka haluaa käyttää. Silloin tutka saa kuitenkin mitattua. Ei tietenkään välttämättä kaikkia haluamiaan maaleja, mutta ainakin osan niistä.

Jos koneita on useampia, voidaan useampaa tutkaa käyttää Synteettisen apertuurin tutkana, joka antaa huomattavasti paremman havainnointikyvyn, kuin yksittäinen tutka pystyy.

Oikeastaan ainoa AESAn heikkous on siniaallon ominaisuuksista johtuvasta 60° keilauskulmasta. Esimerkiksi Eurofighter Typhoonissa on säilytetty mekaaninen suuntaus, jolla tutkalevyä voidaan kääntää 40° sivulle jolloin saadaan syntymään koneen eteen noin 200° peitto mittauksella.

Sää, erityisesti sadepisarat antavat kaikua tutkalle, siksi meillä on olemassa säätutkia jotka toimivat gigahertsi taajuuksilla. Samoin linnut antavat kaikua senverran että ne voidaan aika helposti havaita. Se millä linnut ja vesipiskot erotellaan muista lentävistä kohteista on niiden nopeus. Linnut eivät lennä yli 250km/h. Mutta kuitenkin sadealueen takana on mahdollista lymyillä, koska vesipisaroiden antamat heijasteet heikentävät tutkan signaalia.

Kuten olen SAABin JAS-39 Gripenin ja Dassault Rafalen kohdalla kertonut, voidaan tutkalla lähettää myös vastakkaisessa vaiheessa olevaa signaalia kuin mittaav tutka, jolloin saman taajuuden aallot heikentävät toisiaan: -1+1=0. Tällöin voidaan koneeseen rakentaa häiveominaisuuksia ilman aerodynaamisesti haastavaa häivemuotoilua. Edelleen AESA tutkaa voidaan käyttää tutkavaroittimena, siinähän on järjestettynä paljon vastaanottoelementtejä sievästi riviin.

Rafalella on ollut RBE 2 AESA tutka vuodesta 2012, ja otaen huomioon ranskalaisten taidot matematiikassa, ja tarve rakentaa maailmanluokan hävittäjä, en epäile etteikö esitteen hieman ympäripyöreistä sanamuodista huolimatta ole todellinen maailmanluokan tutka. Sveitsin hävittäjävalintaohjelman aikaan RBE 2 oli vielä mekaaninen PESA tutka, joten ilmeisesti nyt uudella tutkalla varustettuna Rafale on loistava ilmataistelija

F/A-18 E/F/G Superhornet on myös oman AESA tutkansa saanut APG-79, joka on Suomessakin tutun AN/APG-73 tutkan edelleenkehitelmä. Uudet materiaalit ja parempi prosessoriteho parantaa luonnolliseti tutkan ominaisuuksia, vaikka USAn merivoimat eivät tasitelutoiminnassa eroja havainneetkaan.

Gripen E ei ole vielä lentänyt, mutta on tiedossa että siihen tulee Italialaisen Leonardon kehittämä Raven ES-05 AESA Raven_ES05_LQ_mm07819_tutka. SAABilla oli aikaisemmin käynissä NORA, “not just radar”, projekti, mutta en teidä onko NORA syvällä piilossa jossain SAABin skunkworkseissä josta se tulee iloksemme tulevaisuudessa, vai onko se kuollut nopean kuoleman, kun Leonardon Raven tutka on tullut Gripeniin mahdolliseksi. Ehkäpä aika kertoo. C/D Gripenit, joita 2017 kesäkuussa Kaivopuistossa ja Seinäjoella nähdään käyttävät vielä GEG-Marconin ja Eriksonin kehittämää PS-05A malli IV tutkaa.PS-05A malli IV on erittäin kehittynyt PESA tutka.

Samainen Leonardo (Leonardon CAPTOR sivu)on tehnyt Eurofighterin kanssa vuonna 2014 sopimuksen CAPTOR E tutkan kehittämiseksi. Perus CAPTOR on erittäin kyvykäs ja hyvä PESA tutka, mutta siitä puuttuvat aivan viimeiset herkut. Eurofighter mainitsee CAPTOR En tulevana hävittäjänsä primäärisensorina, mutta sivut eivät anna aikataulua, koska CAPTOR E on valmiina. Tämä on jonkinmoinen miinus HX ohjelmassa Typhoonin tiliin, mutta se ei välttämättä ole kovin suuri.

AN/APG-81 on, kehittäjänsä mukaan, maailman paras hävittäjätutka. Vaikka lausunnosta ottaa hypetyksen pois, se ei välttämättä ole kaukana totuudesta. Avionikkaa on ollut juuri amerikkalaisten ominta alaa muinaisesta 1950-luvusta lähtien.

Advertisements

About epamuodikkaitaajatuksia

Reilu nelikymppinen jannu, joka on huolissaan siitä miten maanpuolustus ja turvallisuus makaa Lapissa, Suomessa ja Euroopassa. Harrastuksina Amerikkalainen jalkapallo, ja SRA ammunta. A guy about 45, who has a "thang" for military current issues, defense and shooting. Not to forget American football.
This entry was posted in HX-ohjelma, ilmavoimat and tagged , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s