Do druhého desaťročia tohto storočia prešli tri smery vývoja, ktoré sa v súčasnosti v priemysle planéty vyvíjajú - para, elektrón, atóm. "V súčasnosti sa svet pohybuje na štvrtej úrovni založenej na fotónových technológiách," poznamenal známy vedúci domáceho obranného priemyslu, vedúci pracovnej skupiny č. 19 Vedeckej a technickej rady Vojensko-priemyselnej komisie. za vlády Ruskej federácie, akademika Moskovského leteckého ústavu Alexeja Shulunova, „tieto technológie využívajú vlastnosti fotónov, častíc, ktoré nemajú pokojovú hmotnosť a náboj, čo umožňuje prekonať základné fyzické obmedzenia„ klasickej “elektroniky. Jednou z jeho najdôležitejších oblastí je rádiofotonika “.
Na Západe je rádiofotonika označovaná výrazom mwp-mikrovlnná fotonika, v Rusku na návrh akademika Ruskej akadémie vied Jurija Vasilieviča Gulyajeva a akademika Moskovského leteckého ústavu Alexeja Nikolajeviča Šulunova sa prijíma výraz „rádiofotonika“, čo už niektorí západní experti akceptujú.
Je založená na modulácii laserového žiarenia mikrovlnným signálom pre ďalšie transformácie už v optickom rozsahu. Výmena elektrónu za fotón umožňuje zlepšiť funkčný dizajn rádiových zariadení, odstrániť problémy s elektromagnetickou kompatibilitou, zvýšiť rýchlosť a objem prenosu informácií o niekoľko rádov, výrazne znížiť hmotnosť, rozmery a výkon. spotreba napríklad rovnakých radarov s dlhým a ultra dlhým dosahom.
„Pochopenie nevyhnutnosti nahradenia riešení elektronických obvodov rádiofotonickými,“poznamenáva Aleksey Nikolaevich, „prišlo v súvislosti s dosiahnutím obmedzujúcich technologických charakteristík integrovanej mikroelektroniky, prechodom na menšie rozmery súčiastok v dôsledku viacnásobného poklesu v dĺžke optických vĺn “.
USA, EÚ, Japonsko, Južná Kórea a Čína sú svetovými lídrami v technológiách rádiofotónov.
MÁME AJ POKROČILÝ S SCRIPPOM
„Bol som svedkom a podieľal som sa na prechode rádioelektronického priemyslu z vákua na polovodičový, ktorý sa uskutočnil v ZSSR a vo svete od konca 50. rokov do začiatku 60. rokov minulého storočia,“hovorí Alexej Shulunov, „ale na začiatku nového storočia som si všimol, že svet už existuje a existuje grandiózny prechod na nové technológie - rádiofotonické, najskôr technológie diskrétnych komponentov a v rokoch 2012 - 2014 - na integrované. Vytvára sa nové zariadenie a meracie zariadenie, školí sa personál, vznikajú nové špeciality a organizuje sa kompletná výrobná infraštruktúra. “
Stojí za zmienku, že prvý plán fotoniky začal v Rusku fungovať od roku 2013. V roku 2016 bolo dekrétom prezidenta Ruskej federácie Vladimíra Putina spustené druhé vydanie cestovnej mapy. Do platnosti vstúpila aj fotonická technologická platforma. V jednom z domácich projektov koncepcie rozvoja fotoniky sa však zdôrazňuje, že finančné prostriedky na vývoj a implementáciu technológií na nej založených sú potrebné o niekoľko rádov nižšie ako na vývoj technológií rádioelektroniky. A to je podľa Alexeja Shulunova neodpustiteľná chyba. „Bez toho, aby sme zmenili prístup krajiny a oddelení k vývoju nových fotonických technických riešení,“hovorí Aleksey Shulunov, „o tri alebo štyri roky bude celý ruský priemysel, najmä jeho rádioelektronický priemysel, v tejto oblasti veľmi zaostávať. vývoj týchto technológií, že sa bude zaoberať náhradou dovozu, s neuveriteľnými ťažkosťami. riešenie tohto problému “.
A predovšetkým, najdôležitejším problémom, ktorý si vyžaduje jeho naliehavé riešenie, je otázka vytvorenia domácej súčiastky pre rádiofotoniku. Jeho základná zložka je založená na materiáloch A3B5 (arzenid gália, nitrid gália, fosfit india …), ktoré majú optické aj rádiotechnické vlastnosti. Za ich vytvorenie bol akademik Ruskej akadémie vied Zhores Alferov ocenený Nobelovou cenou. Bez nich nie je možné vytvoriť rádio-fotonické zariadenie.
V krajine existujú samostatné technológie pre niektoré diskrétne súčasti fotonickej rádiovej elektroniky s úrovňou vývoja koncom 90. rokov. Vo vede a priemysle však neexistujú základy pre moderný sériový diskrétny a integrálny výkon fotonických komponentov. Práca je obmedzená nedostatkom moderných materiálov, softvérových produktov na modelovanie komponentov a extrémne obmedzeným financovaním. Vedecko -výskumné ústavy (SRI) a projekčné kancelárie (KB) tohto odvetvia prakticky nemajú materiálnu a inštrumentálnu základňu, ako aj vyškolený personál na vývoj nových priemyselných technológií a vytváranie kapacít na výrobu konečných výrobkov.
Takúto modernú technologickú základňu výroby má iba niekoľko podnikov v domácom obranno-priemyselnom komplexe (MIC), niektoré vedecko-výskumné ústavy. Na báze diskrétnych súčastí rádiofotoniky sa realizujú samostatné projekty vo Výskumnom ústave Polyus, Výskumnom ústave fyziky polovodičov a Výskumnom ústave automatizácie a elektrometrie sibírskej pobočky Ruskej akadémie vied, niektorých výskumných ústavov so sídlom v St. Petersburg, Perm, Tomsk, v podnikoch JSC RTI. V JSC KRET, JSC Radar-mms, NPK NIIDAR sa vytvárajú samostatné konečné prototypy pilotov: radar radaru aktívnej fázovanej sústavy (AFAR) piatej generácie s využitím najnovšej základne rádiofotónových komponentov. A v spoločnosti MEPhI bola vyvinutá technológia celého cyklu až do vytvorenia základne prvkov vhodnej veľkosti na substráte.
Vo všeobecnosti si však stav rádiofotoniky v krajine - technologická základňa, dostupný personálny potenciál, organizácia práce - ako poznamenal Alexej Shulunov, jednoznačne vyžaduje aktívnu akciu.
PRACOVNÁ SKUPINA č. 19 NTS VPK
V roku 2012 podľa Alexeja Shulunova spolu s akademikom Ruskej akadémie vied, vedeckým riaditeľom Ústavu rádiového inžinierstva a elektroniky Jurijom Gulyaevom nastolili problém vývoja nového smeru rádiovej elektroniky založeného na nových fyzikálnych princípoch v Rusku.. Prvý podpredseda vojensko-priemyselnej komisie Jurij Borisov sa zoznámil s poznámkou, ktorú pripravili. Nariadil vytvorenie pracovnej skupiny č. 19 NTS VPK pre rádiovú fotoniku na čele s akademikom Ruskej akadémie vied Igorom Fedorovom. Táto skupina zahŕňala vedcov a špecialistov z mnohých vedeckých a priemyselných podnikov z rôznych regiónov krajiny vrátane Aleksey Shulunova. V dôsledku toho bol vypracovaný návrh plánu rozvoja a prechodu vedy a priemyslu v Rusku na nový technologický poriadok. Ministerstvo obrany Ruskej federácie sa o tento vývoj začalo zaujímať a začalo ho podporovať. Použitie rádiofotoniky v zodpovedajúcej zložkovej základni, ktorá musí byť vytvorená, zmení funkčnú štruktúru všetkých súčasných rádioelektronických zariadení-navádzacích, detekčných, prieskumných a radarových.
V roku 2014, pod vedením pracovnej skupiny č. 19 NTS VPK, vykonala RTI výskumnú prácu (R&D) s cieľom posúdiť stav rádiofotoniky vo svete a v Rusku a vypracovala zodpovedajúci návrh programu na jej rozvoj. Táto práca ukázala, že na prekonanie nášho zaostávania by požadované ročné náklady mali predstavovať asi 2–3 miliardy rubľov. na výskum a vývoj technológií a 6-7 miliárd rubľov. - na technické vybavenie a vybavenie meracími prístrojmi, nepočítajúc školenia a stáže personálu.
VO VEDENÍ - RÁDIOELEKTRONICKÝ VETERÁN
Skupina č. 19 a Aleksey Shulunov priamo hodnotili potenciál mnohých domácich obranných podnikov v rádioelektronickom priemysle na rozvoj a ďalšiu podporu rádiofotónových technológií. Vo všetkých ohľadoch sa najstarší výskumný ústav pre diaľkové rádiové komunikácie v krajine stal hlavným podnikom v tomto novom odvetví. Alexey Shulunov preto okrem práce v pracovnej skupine č. 19 vojensko-priemyselného komplexu viedol laboratórium rádiofotoniky v NIIDAR. "V súčasnosti máme všetky radary, vrátane včasného varovania, relatívne úzkopásmové," povedal Aleksey Nikolajevič, ktorý v decembri 2017 dovŕšil 80 rokov. - V širokopásmových radaroch pomocou základne rádiofotónových komponentov môžete dosiahnuť až 90% informácií o umiestnenom cieli, zistiť, čo sa nachádza vo vzduchu alebo vo vesmíre: lietadlo, raketa, fragment, meteorit. Také radary rôzneho dosahu a sily, vrátane včasného varovania, získavajú vlastnosti komplexov schopných vytvoriť portrét objektu detekovaného radarom, ktorý je v súčasnej dobe schopný iba obrovského rádiooptického komplexu na rozpoznávanie vesmírnych objektov „Krona“z národný systém riadenia vesmíru (SKKP) na Mount Chapal v Karachay-Cherkessia. A vďaka technológii rádiofotonových mikročipov dôjde k radikálnemu zníženiu veľkosti, hmotnosti, spotreby energie hardvérového komplexu radaru a k významnému zvýšeniu jeho taktických charakteristík. Z obrovských radarov systémov včasného varovania, SKKP, PRN, zostanú iba anténne systémy pôsobivej veľkosti. “
V laboratóriu NIIDAR už bol vytvorený experimentálny radar v pásme X s optickým heterodynom, ktorý je možné naladiť v najširšom rozsahu rádiových vĺn. Toto je jedinečné zariadenie. Prijímač umožňuje zjednotiť hardvérové riešenia na akomkoľvek kanáli príjmu radaru prakticky všetkých frekvenčných rozsahov. On jediný môže fungovať na niekoľkých prijímacích anténach. Vďaka rádiofotónovej technológii sa veľkosť zariadenia výrazne zníži a zvýši sa jeho spoľahlivosť.
V NIIDAR bolo tiež vytvorené vedecké a tematické centrum č. 5, ktorého úlohou je komplexne pokryť a organizovať prácu vo všetkých oblastiach úloh vytvárania priemyslu rádiofotoniky. V skutočnosti to už môže byť pracovný orgán medzirezortnej komisie prezidenta Ruskej federácie pre inovatívny rozvoj Ruska. Medzi technické úlohy centra patrí účasť na vytváraní integrálnej a diskrétnej základne komponentov, vytváranie nových rádiových zariadení a systémov rádiového inžinierstva, otázky metrológie a normalizácie, medzinárodná spolupráca vrátane spolupráce s krajinami BRICS a množstvo ďalších tém v rádiofotonika. Ako poznamenal Alexej Shulunov, najstarší a najrešpektovanejší rádioelektronický podnik v Rusku a vo svete má všetky možnosti takejto práce. Je len potrebné zjednotiť úsilie o prechod na nové technológie v priemysle, aby bol štátny program skutočne funkčný a aby sa jeho implementácia kontrolovala štátnym spôsobom. Aplikácia rádiofotoniky na konkrétne úlohy vytvárania radarov už vyvíja technológie pre široký sortiment vojenských a civilných produktov.
Prechod na najnovšie technológie, ktoré sú nevyhnutné pre obranu ruského štátu, ktoré umožnia vytvárať dokonalé elektronické zbrane a držať krok s „partnermi“, prebieha okrem iného aj vďaka talent inžiniera Alexeja Shulunova.
