Në kalimin e fotoneve

Përmbajtje:

Në kalimin e fotoneve
Në kalimin e fotoneve

Video: Në kalimin e fotoneve

Video: Në kalimin e fotoneve
Video: 10 armët SEKRETE më të çmendura në botë 2024, Prill
Anonim
Në kalimin e fotoneve
Në kalimin e fotoneve

Deri në dekadën e dytë të këtij shekulli, tre drejtime të zhvillimit kaluan dhe tani po ndiqen në industrinë e planetit - avulli, elektroni, atomi. "Aktualisht, bota po kalon në nivelin e katërt, bazuar në teknologjitë e fotoneve," vuri në dukje kreu i mirënjohur i industrisë së mbrojtjes vendase, kreu i grupit të punës Nr. 19 të Këshillit Shkencor dhe Teknik të Komisionit Ushtarak-Industrial nën Qeverinë e Federatës Ruse, Akademiku i Institutit të Aviacionit të Moskës Alexei Shulunov, "këto teknologji përdorin vetitë e fotoneve, grimcave që nuk kanë masë pushimi dhe ngarkesë, gjë që bën të mundur kapërcimin e kufizimeve themelore fizike të elektronikës" klasike " Me Një nga fushat më të rëndësishme të saj është radiofotonika”.

Në Perëndim, radiofotonika shënohet me termin mwp-microwavephotonics, në Rusi, me sugjerimet e Akademikut të Akademisë Ruse të Shkencave Yuri Vasilievich Gulyaev dhe Akademikut të Institutit të Aviacionit të Moskës Alexei Nikolaevich Shulunov, termi "radiofotonikë" është miratuar, e cila tashmë është pranuar nga disa ekspertë perëndimorë.

Bazohet në modulimin e rrezatimit lazer me një sinjal mikrovalë për transformime të mëtejshme tashmë në rangun optik. Zëvendësimi i një elektroni me një foton bën të mundur përmirësimin e modelit funksional të pajisjeve të radios, heqjen e çështjeve të pajtueshmërisë elektromagnetike, rritjen e shpejtësisë dhe vëllimit të transferimit të informacionit me disa urdhra të madhësisë, për të zvogëluar ndjeshëm peshën, dimensionet dhe fuqinë konsumi, për shembull, i të njëjtëve radarë me rreze të gjatë dhe ultra të gjatë.

"Kuptimi i pashmangshmërisë së zëvendësimit të zgjidhjeve të qarqeve elektronike me ato radio-fotonike," vëren Aleksey Nikolaevich, "erdhi në lidhje me arritjen e karakteristikave kufizuese teknologjike të mikroelektronikës së integruar, kalimin në dimensione më të vogla të përbërësve për shkak të një rënie të shumëfishtë në gjatësinë e valëve optike ".

SHBA, BE, Japonia, Koreja e Jugut dhe Kina janë liderët në botë në teknologjitë radio-fotone.

KEMI EDHE TE PARASHTRUAR ME SHKRIP

"Unë kam qenë dëshmitar dhe kam marrë pjesë në kalimin e industrisë radio-elektronike nga vakumi në gjendje të ngurtë, e cila u zhvillua në BRSS dhe në botë nga fundi i viteve 50-fillimi i viteve 60 të shekullit të kaluar," thotë Alexei Shulunov, "por në në fillim të shekullit të ri, vura re se bota tashmë ka një kalim madhështor në teknologjitë e reja - radio -fotonike, në fillim teknologjitë përbërëse diskrete, dhe nga 2012-2014 - në ato të integruara. Po krijohen pajisje të reja dhe pajisje matëse, personeli po trajnohet, po shfaqen specialitete të reja dhe po organizohet një infrastrukturë e plotë e prodhimit."

Vlen të përmendet se harta e parë fotonike filloi të funksionojë në Rusi që nga viti 2013. Në vitin 2016, me dekret të Presidentit të Federatës Ruse Vladimir Putin, filloi botimi i dytë i hartës rrugore. Platforma e Teknologjisë Photonics gjithashtu hyri në fuqi. Sidoqoftë, në një nga projektet vendase të konceptit për zhvillimin e fotonikës, theksohet se fondet për zhvillimin dhe zbatimin e teknologjive të bazuara në të kërkohen disa urdhra të madhësisë më pak se për zhvillimin e teknologjive të radio elektronikës. Dhe kjo, sipas Alexei Shulunov, është një gabim i pafalshëm. "Pa ndryshuar qëndrimin në vend dhe departamentet për zhvillimin e zgjidhjeve të reja teknike fotonike," thotë Aleksey Shulunov, "në tre ose katër vjet, e gjithë industria ruse, veçanërisht industria e saj radio-elektronike, do të mbetet kaq prapa në zhvillimin e këtyre teknologjive që do të angazhohet në zëvendësimin e importit, me vështirësi të jashtëzakonshme.zgjidhja e këtij problemi”.

Dhe para së gjithash, çështja më e rëndësishme që kërkon zgjidhjen e saj urgjente është çështja e krijimit të një baze përbërëse të brendshme për radiofotonikën. Baza e tij përbërëse bazohet në materialet A3B5 (arsenidi i galiumit, nitridi i galiumit, fosfiti i indiumit …), të cilat kanë veti optike dhe radio-teknike. Për krijimin e tyre, Akademik i Akademisë Ruse të Shkencave Zhores Alferov iu dha Çmimi Nobel. Pa to, është e pamundur të krijohen pajisje radio-fotonike.

Ekzistojnë teknologji të veçanta në vend për disa përbërës të veçantë të elektronikës radio fotonike me nivelin e zhvillimit të fundit të viteve '90. Sidoqoftë, në shkencë dhe industri nuk ka baza për performancën serike moderne diskrete dhe integrale të përbërësve fotonikë. Puna është e kufizuar nga mungesa e materialeve moderne, produktet softuerike për modelimin e komponentëve dhe financimi jashtëzakonisht i pakët. Institutet kërkimore shkencore (SRI) dhe zyrat e projektimit (KB) të industrisë nuk kanë praktikisht asnjë bazë materiale dhe instrumentale, si dhe personel të trajnuar për zhvillimin e teknologjive të reja industriale, duke krijuar kapacitete për prodhimin e produkteve përfundimtare.

Vetëm disa ndërmarrje në kompleksin vendas të mbrojtjes-industriale (MIC), disa institute kërkimore shkencore posedojnë plotësisht një bazë të tillë teknologjike moderne të prodhimit. Në bazë të komponentit diskret të radiofotonikës, projekte të veçanta janë duke u zbatuar në Institutin Kërkimor Polyus, Institutin Kërkimor të Fizikës Gjysmëpërçuese dhe Institutin Kërkimor të Automatizimit dhe Elektrometrisë të Degës Siberiane të Akademisë Ruse të Shkencave, disa institute kërkimore të vendosura në St. Petersburg, Perm, Tomsk, në ndërmarrjet e SHA RTI. Prototipet pilot të veçanta përfundimtare janë duke u krijuar në JSC KRET, JSC Radar-mms, NPK NIIDAR: një radar me faza aktive (AFAR) i gjeneratës së pestë duke përdorur bazën më të fundit të komponentit radio-foton. Dhe në MEPhI, një teknologji e ciklit të plotë është zhvilluar deri në krijimin e një baze elementesh të madhësisë së përshtatshme në një substrat.

Sidoqoftë, në përgjithësi, gjendja e radio fotonikës në vend - baza teknologjike, potenciali i disponueshëm i personelit, organizimi i punës, - siç vuri në dukje Alexei Shulunov, kërkon qartë veprim aktiv.

GRUPI I PUNS Nr. 19 NTS VPK

Në vitin 2012, sipas Alexei Shulunov, së bashku me Akademikun e Akademisë Ruse të Shkencave, drejtorin shkencor të Institutit të Inxhinierisë së Radios dhe Elektronikës Yuri Gulyaev, ata ngritën problemin e zhvillimit të një drejtimi të ri të elektronikës radio bazuar në parimet e reja fizike në Rusi Me Nënkryetari i parë i Komisionit Ushtarak-Industrial Yuri Borisov u njoh me memorandumin e përgatitur prej tyre. Ai urdhëroi krijimin e një grupi pune Nr 19 të NTS VPK në radio fotonikën, i kryesuar nga Akademiku i Akademisë Ruse të Shkencave Igor Fedorov. Ky grup përfshinte shkencëtarë dhe specialistë nga një numër ndërmarrjesh shkencore dhe industriale nga rajone të ndryshme të vendit, përfshirë Aleksey Shulunov. Si rezultat, u hartua një projekt -plan për zhvillimin dhe kalimin e shkencës dhe industrisë në Rusi në një rend të ri teknologjik. Ministria e Mbrojtjes e Federatës Ruse u interesua për këto zhvillime dhe filloi t'i mbështesë ato. Përdorimi i radio-fotonikës në bazën përbërëse përkatëse, e cila duhet të krijohet, do të ndryshojë strukturën funksionale të të gjitha pajisjeve radio-elektronike aktuale-udhëzime, zbulime, zbulime dhe pajisje radari.

Në vitin 2014, nën udhëheqjen e grupit të punës Nr. 19 të NTS VPK, RTI kreu punë kërkimore (R&D) për të vlerësuar gjendjen e radio fotonikës në botë dhe në Rusi, dhe zhvilloi një projekt program përkatës për zhvillimin e tij. Kjo punë tregoi se për të kapërcyer vonesën tonë, kostot e kërkuara vjetore duhet të arrijnë në rreth 2-3 miliardë rubla. për kërkimin dhe zhvillimin e teknologjive dhe 6-7 miliardë rubla. - për pajisjen teknike dhe pajisjen me pajisje matëse, pa llogaritur trajnimin dhe praktikën e personelit.

N L UDHHEQ --S - VETERAN RADIOELEKTRONIK

Grupi Nr. 19 dhe Aleksey Shulunov vlerësuan drejtpërdrejt potencialin e një numri ndërmarrjesh vendase të mbrojtjes në industrinë radio-elektronike për zhvillimin dhe promovimin e mëtejshëm të teknologjive radio-fotone. Në të gjitha aspektet, instituti më i vjetër kërkimor i vendit për radio komunikimet në distanca të gjata është bërë ndërmarrja kryesore në industrinë e re. Prandaj, Alexey Shulunov, përveç punës në grupin e punës Nr. 19 të kompleksit ushtarak-industrial, drejtoi laboratorin për radiofotonikë në NIIDAR. "Aktualisht kemi të gjithë radarët, përfshirë paralajmërimin e hershëm, janë relativisht të ngushtë," tha Aleksey Nikolayevich, i cili mbushi 80 vjeç në Dhjetor 2017. - Në radarët me brez të gjerë duke përdorur një bazë përbërëse radio-fotoni, mund të arrini deri në 90% të informacionit në lidhje me objektivin që ndodhet, të zbuloni se çfarë gjendet në ajër ose hapësirën e jashtme: një aeroplan, një raketë, një fragment, një meteorit Radarë të tillë të rangjeve dhe fuqive të ndryshme, përfshirë paralajmërimin e hershëm, marrin vetitë e komplekseve të afta për të krijuar një portret të një objekti të zbuluar nga një radar, i cili aktualisht është i aftë vetëm për një kompleks të madh radio-optik për njohjen e objekteve hapësinore "Krona" të Sistemi Kombëtar i Kontrollit të Hapësirës (SKKP) në malin Chapal në Karachay-Cherkessia. Dhe me teknologjinë e mikroçipit radio-foton, do të ketë një reduktim rrënjësor në madhësinë, peshën, konsumin e energjisë të kompleksit të pajisjeve të radarit dhe një rritje të konsiderueshme në karakteristikat e tij taktike. Vetëm sistemet e antenave me madhësi mbresëlënëse do të mbeten nga radarët gjigantë të sistemeve të paralajmërimit të hershëm, SKKP, PRN."

Një radar eksperimental i brezit X me një heterodinë optike, i cili mund të akordohet në gamën më të gjerë të valëve të radios, është krijuar tashmë në laboratorin NIIDAR. Kjo është një pajisje unike. Marrësi bën të mundur unifikimin e zgjidhjeve harduerike në çdo kanal të marrjes së radarit me pothuajse të gjitha intervalet e frekuencave. Vetëm ai mund të operojë në disa antena marrëse. Falë teknologjisë radio-fotoni, madhësia e pajisjeve do të ulet ndjeshëm dhe besueshmëria e saj do të rritet.

Qendra shkencore dhe tematike Nr. 5 është krijuar gjithashtu në NIIDAR, detyra e së cilës është të mbulojë dhe organizojë në mënyrë gjithëpërfshirëse punën në të gjitha fushat e detyrave të krijimit të industrisë së radio fotonikës. Në fakt, ky tashmë mund të jetë një organ punues i Komisionit Ndër -Departamentor të Presidentit të Federatës Ruse për Zhvillimin Inovativ të Rusisë. Detyrat teknike të qendrës përfshijnë pjesëmarrjen në krijimin e një baze përbërëse integrale dhe diskrete, krijimin e pajisjeve të reja radio dhe sistemeve të inxhinierisë radio, çështjet e metrologjisë dhe standardizimit, bashkëpunimin ndërkombëtar, përfshirë me vendet e BRICS, dhe një mori temash të tjera në radio fotonikë. Ndërmarrja më e vjetër dhe më e respektuar radio-elektronike në Rusi dhe në botë, siç theksoi Alexei Shulunov, ka të gjitha mundësitë për një punë të tillë. Onlyshtë e nevojshme vetëm të bashkohen përpjekjet për kalimin në teknologjitë e reja në industri, për ta bërë programin shtetëror vërtet të zbatueshëm dhe për të kontrolluar zbatimin e tij në një mënyrë shtetërore. Duke aplikuar radiofotonikën në detyrat specifike të krijimit të radarëve, kompania tashmë po zhvillon teknologji për një gamë të gjerë të produkteve ushtarake dhe civile.

Pra, kalimi në teknologjitë më të fundit, të cilat janë thelbësore për mbrojtjen e shtetit rus, të cilat do të bëjnë të mundur krijimin e armëve elektronike të përsosura dhe vazhdimin me "partnerët", po ndodh, ndër të tjera, falë talentet e inxhinierit Alexei Shulunov.

Recommended: