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Comprendiendo: El radar del Kfir

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Comentarios

  • JOSH
    JOSHForista Subteniente
    Forista Subteniente
    jc65 escribió:
    JOSH escribió:
    Gracias jc65, tengo curiosidad que tan baja es la visibilidad en los radares para detectar al Gripen E, siendo éste un vector cuya estructura, en buena parte fabricada de materiales compuestos, por otro lado que nos dices del radar AESAel Leonardo ES-05 Raven, pero aun mas, segun este articulo del año pasado SAAB está desarrollando un nuevo radar AESA con unas capacidades superiores:

    https://www.aviacionline.com/2020/05/nuevo-radar-aesa-para-los-gripen/
    Hola, Yo tengo información cruzada con lo expresado en el articulo. Tengo entendido que el Raven 05 del Gripen E si utiliza tecnología de GaN, que por ser de mayor eficiencia tiene menores requisitos de potencia eléctrica y de refrigeración. Eso sumado a la amplia nariz de todas las versiones del Gripen (similar area a la del F-16), y su arreglo montado en una base giratoria que le permite paliar la deficiencia de los AESA en ángulos alejados al boresigth, lo hacen previsiblemente un mejor radar que el APG-80, el APG-83 (F-16) y el Captor MSA del Eurofigther. 
    Woowh!, Interesante deducción la tendré muy presente, gracias totales!
  • Tavo89
    Tavo89Forista Técnico del Tercera Grado
    Forista Técnico del Tercera Grado
    Muy interesante.

    ElCAESAR del Typhoon también tiene una base móvil que le ayuda a ampliar sus prestaciones.

  • DavidRec
    DavidRecEMC Cabo
    EMC Cabo
    Editado Sat, 30 January 2021 #24
    Buen artículo Jc65. Por los años en que se contrató el lote de 6 radares (2013) que serían los 2052 apenas estaba desarrollándose la tecnología de Nitruro de Galio (GaN) para radares, por lo que en efecto el puñado adquirido por la FAC y aunque se demoró como 3 o 4 años en operar (2017 según calculo), serían GaAs, con Arseniuro de Galio.

    Alguna vez conversando con Camik hace unos tres años años reparamos en que las antenas más recientes publicitadas de los elm-2052 eran grises, no ya doradas. Y para mí es indicador claro de que en este momento ya Elta está vendiendo (y ya sólo esta versión incluso) el radar bajo tecnología GaN.



    Por este motivo -y ya que fácilmente esta versión tendría incluso 50% más de alcance efectivo por su eficiencia-, por años pensaba y deseé que la FAC completara los radares (10 elm-2032 y 6 elm-2052) para los aviones monoplaza (19 aviones) con 3 radares elm-2052 de nueva generación, GaN.

    Servirían estos si casi como mini sistemas de alerta temprana para una escuadrilla, pues a un avión de unos 12 mt2 de RCS como el Su-30 había calculado que podrían verlo a unos 175 km (bastante impresionante para un descendiente del Mirage-III..), lo cual posibilitaría y aseguraría advertirlos primero. Esto versus unos 125 km, para el elm-2052 GaAs 'dorado'. Siempre lo calculé así. Esos tres sistemas para completar los radares de los monoplaza se habrían logrado por menos del dinero que cuestan 3 texan-II (US 25 millones en total).

    Pero ya vemos, ante la mala cabeza de la dirigencia, a la FAC más bien le tocó sacar a 3 Kfir para el bienestar de los restantes.. :/
    Editado por DavidRec on
  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Tavo89 escribió:
    Muy interesante.

    ElCAESAR del Typhoon también tiene una base móvil que le ayuda a ampliar sus prestaciones.
    Así es, y le amplia la posibilidad de efectuar diferentes maniobras sin perder el enganche del objetivo, incluyendo hacer "beaming" para tratar de burlar al radar doppler del contrario.
  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Editado Sat, 30 January 2021 #26
    Hola @DavidRec hacia falta tu intervención en el hilo! , espero la de @seaman y otros también.
    Suelo coincidir contigo, pero me parece atrevido pensar que el color de la cubierta sea indicativo de la tecnología interna de un TRM, de hecho todos los actuales siguen teniendo partes en GaAs, y solo el amplificador de potencia en Tx es de GaN. 
    Sobre alcances contra cazas "grandes" como el SU-27/30 F-15 etc. pues si es posible que se logre una detección previa, no he hecho la comparación en especifico aun, pues he querido enfocarme en conocer el funcionamiento del radar, y porque a veces ses tipo de comparaciones carecen de sentido, pues las variables son muchas.

    Igual me tocara comparar graficas, por lo pronto la de alcances del N001VEP esta en el tema correspondiente y la del 2052 en este, ambas con el parámetro de 50% de probabilidad de detección por barrido, aunque repito no es el único factor a tomar en cuenta.
     
    Editado por jc65 on
  • DavidRec
    DavidRecEMC Cabo
    EMC Cabo
    Editado Sat, 30 January 2021 #27
    Es que no es la cubierta como los módulos T/R individuales, hasta donde entiendo no sólo es el amplificador sino también el elemento radiante. Interesante si revisas el tema. Además el GaN es menos costoso para la industria, la segunda generación lo ofrecerá de regla.

    TRMs del Uttam (GaAs) indio.


  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado


    En esta grafica los parámetrosusados son prácticamente los mismos que yo utilice,  a excepción de la probabilidad de detección por barrido, que usan 90%, por lo que para hacer una comparación justa coloco la tabla teórica del 2052 del Kfir para una probabilidad de detección del 90%:  
    RCS mts2       :       1         3         5      10       15
    Alcance Kms  :     55        72      82      97       107

    retomando esta grafica y porque considero que no es una comparación justa, pues en el paper se habla de un valor de rango-radar para un objetivo de 1 Mt2, del APG-68(V)9 de 38 MN, mas no se dan mas detalles, y probablemente este "rango típico" se logra con  un barrido de solo +-30° X 11° (suele hacerse así en los modos ULS y VS), mientras que en estimación teórica de los AESA se uso +-60X11 °. 
    Rehago la tabla del 2052 con 90% de PpB pero con una búsqueda mas estrecha (+-30X11°):
    RCS mts2       :       1         3         5      10       15
    Alcance Kms  :     63        83      94      111     123

    Como se ve los alcances teóricos se incrementan en mas del 15%!!!! Y lo mismo aplicaría para los APG-80/83.  De esta observación créditos a @Camik, que la propuso en otros medios.
    No sorprende que el alcance aumente así, pues la probabilidad de detección del radar depende de la energía que pueda llegar a su objetivo, y esta es Potencia x tiempo, y al duplicar el tiempo, mediante un barrido mas corto, se duplica la energía que le llega. 

    La conclusion es que son muchos los factores que determinaran este alcance, y si no se especifican todos y casa uno, cualquier tabla comparativa no será justa y estará sujeta al capricho del autor. 
  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Editado Sat, 30 January 2021 #29
    DavidRec escribió:
    Es que no es la cubierta como los módulos T/R individuales, interesante si revisas el tema. Además el GaN es menos costoso para la industria, la segunda generación lo ofrecerá de regla.

    Lo que se indica en la foto no es el modulo T/R, es su antena o elemento radiante como bien lo indicas, que pueden cambiarlo sin que esto signifique que el modulo en si usa otra tecnología de construcción. Los módulos en si vienen sellados, y aun si lo destapas, no se podrá diferenciar la tecnología usada, solo con un microscopio, y muy potente, podrías notar alguna diferencia.

    Un TRM:
    Figure 1 TRM front-end with GaN devices All European GaN TRM front-end

    Como se ve un TRM consta de varios elementos discretos.
     
    El GaN es aun mas costoso de producir, sobre todo para bajas potencias, como las manejadas por otras partes del TRM, como el LNA, el phase-shifter, preamplificadores, etc. donde realmente tiene sentido usarlo es el el ultimo amplificador, el llamado de potencia. Eso no significa que eventualmente se use al 100% cuando se produzcan TRMs de un solo bloque, y de eso aun estamos lejos.

    Ahora de que es el futuro para altas frecuencias, seguro que si
    Editado por jc65 on
  • cesar
    cesarEMC Técnico de Quinto Grado
    EMC Técnico de Quinto Grado
    jc65 escribió:
    Hola @DavidRec hacia falta tu intervención en el hilo! , espero la de @seaman y otros también.
    Suelo coincidir contigo, pero me parece atrevido pensar que el color de la cubierta sea indicativo de la tecnología interna de un TRM, de hecho todos los actuales siguen teniendo partes en GaAs, y solo el amplificador de potencia en Tx es de GaN. 
    Sobre alcances contra cazas "grandes" como el SU-27/30 F-15 etc. pues si es posible que se logre una detección previa, no he hecho la comparación en especifico aun, pues he querido enfocarme en conocer el funcionamiento del radar, y porque a veces ses tipo de comparaciones carecen de sentido, pues las variables son muchas.

    Igual me tocara comparar graficas, por lo pronto la de alcances del N001VEP esta en el tema correspondiente y la del 2052 en este, ambas con el parámetro de 50% de probabilidad de detección por barrido, aunque repito no es el único factor a tomar en cuenta.
     

    Ya conoces mis ideas sobre caza pesado vs caza ligero/LIFT, pero lo que menciona @DavidRec me recuerda otra inquietud acerca de la versatilidad de los AESA ¿un radar AESA puede funcionar como un sensor pasivo ESM, para detectar las emisiones de otro radar u otra clase de emisiones EM como comunicaciones por radio y datalink?
  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Cualquier radar moderno, puede actuar en forma pasiva o como ESM, no necesariamente debe ser AESA, pero eso si los radares suelen tener antenas con un ancho de banda restringido a las frecuencias en los que ellos trabajen. de manera que si trabaja en banda X, podrá actuar como ESM en banda X, y para datalinks en banda X.

    Relacionado con esto, observa las 4 pequeñas antenas, en color amarillo, 2 arriba del arreglo principal, y 2 abajo:
    Estas son de tipo "notch", que son de mayor ancho de banda que las las normalmente usadas en el arreglo ppal. (aunque algunos radares si las usan, las que trajo @DavidRec ; del arreglo ppal parecen ser dipolo modificado), y si detallas están apuntadas en diferentes direcciones y polaridades.  Estas corresponden al canal de guarda que ya mencione, y en esencia actúan como un ESM para uso propio del radar, es decir captan señales desde sitios al cual no apunta el radar para proporcionarle ECCM (reducción en Rx de lóbulos laterales, retornos del terreno, etc.)

  • luis_correa
    luis_correaEMC Soldado
    EMC Soldado
    Felicitaciones por este hilo. Lo he encontrado muy claro y estructurado.

    Por otro lado, quisiera hacer una pregunta. ¿Los radares AESA, en este caso el ELM 2052 que tan susceptibles son de ser afectados por contramedias electrónicas rusas?

    Pregunto eso porque en un eventual enfrentamiento entre nuestros Kfir y los SU30 venezolanos, estos últimos activarían sus ECM para protegerse del radar de nuestros cazas, y en cierta forma reducirían la distancia de detección, y entiendo que en la medida que los sukhoi estén más cerca, disminuye la ventaja que tendrían los Kfir de detectar y disparar primero.
  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Editado Sun, 31 January 2021 #33
    luis_correa escribió:
    Felicitaciones por este hilo. Lo he encontrado muy claro y estructurado.

    Por otro lado, quisiera hacer una pregunta. ¿Los radares AESA, en este caso el ELM 2052 que tan susceptibles son de ser afectados por contramedias electrónicas rusas?

    Pregunto eso porque en un eventual enfrentamiento entre nuestros Kfir y los SU30 venezolanos, estos últimos activarían sus ECM para protegerse del radar de nuestros cazas, y en cierta forma reducirían la distancia de detección, y entiendo que en la medida que los sukhoi estén más cerca, disminuye la ventaja que tendrían los Kfir de detectar y disparar primero.
    Hola, gracias, Las ECM rusas presentes en los SU-30 de Venezuela, esencialmente los pods sps-171 son del tipo defensivos, es decir buscan engañar a los radares de control de tiro, en bandas C,X y K.  No están pensados para reducir la "distancia de detección", mas bien la distancia de trackeo o seguimiento (cosa bien diferente), para ello usarían una técnica denominada cross-eye, que engaña a los radares monopulso haciéndolos pensar que el objetivo esta en un ángulo diferente al real, hace esto repetidas veces hasta lograr el desenganche, allí el FCR debe recomenzar las búsqueda para iniciar un nuevo trackeo. 
    El 2052 es menos susceptible del engaño que otros FCR en vista de que es mas difícil de clasificar, pero su trackeo es hecho en base a técnicas monopulso, por lo que podría ser victima, con la ventaja de poder reiniciar un nuevo trackeo en forma muy ágil. Al final los pod ECM tratarían de engañar es al radar del misil, lo cual es mucho mas fácil de hacer que al FCR del avión.

    Para reducir  la "distancia de detección", una técnica mas util seria volar bajo, denegando al  FCR contrario el uso de modos de largo alcance como el ULS, y presentando un mayor clutter, lo cual reduce ese alcance, sin importar que modo se use. Lo cual es valido para ambos contendientes.
  • Tavo89
    Tavo89Forista Técnico del Tercera Grado
    Forista Técnico del Tercera Grado
    Yo estoy traduciendo jaja hay muchos términos que no conozco y estoy tratando de entender, el AN/APG83 es un radar fijo si no me equivoco, en teoría se podría montar un radar con una base móvil en el F-16 como la del Typhoon? anteriormente pude leer que este caza tiene bastante espacio en la nariz, o simplemente no se puede y optaron por una antena fija de buenas dimensiones.


  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Hola @Tavo89 , Si realmente a veces los textos se vuelven incompresibles por tantas abreviaturas, pero para eso estamos todos en este hilo, para aprender. del ultimo post: ECM- contra medidas electrónicas, FCR: radar de control de fuego o tiro, es decir que pueda hacer seguimiento a objetivos para generar una solución de tiro. , Monopulso: técnica de trackeo o seguimiento (la mejor y mas usada) basada en recibir información en 4 sectores de la antena,, ULS: Up Lock Search, modo de funcionamiento del radar en que se prescinde se los filtros doppler y se aumenta la potencia promedio irradiada. Cualquier otro termino me avisan para aclararlo.

    Este Miércoles 03/02/21 espero exponer este articulo por un canal de youtube en vivo, alli se pueden aclarar muchos termino y dudas en forma interactiva. Colocare el link horas antes del evento.

    Sobre lo de colocar el APG-83 en una base giratoria como en el Typhoon o el Vigen NG, pues lo veo difícil por la forma ovalada, en estos Eurpeos la nariz es circular, se presta mas para ello.

     
  • cesar
    cesarEMC Técnico de Quinto Grado
    EMC Técnico de Quinto Grado
    Tavo89 escribió:
    Yo estoy traduciendo jaja hay muchos términos que no conozco y estoy tratando de entender, el AN/APG83 es un radar fijo si no me equivoco, en teoría se podría montar un radar con una base móvil en el F-16 como la del Typhoon? anteriormente pude leer que este caza tiene bastante espacio en la nariz, o simplemente no se puede y optaron por una antena fija de buenas dimensiones.


    Tavoa89, yo lo que veo es que el F-16 con su nariz ovalada no es apto para llevar un AESA giratorio como el Raven o el CAESAR, al menos que ese radar tenga una antena más bien pequeña donde se desperdicie mucho espacio del cono de proa. Un radar como el APG-83/SABR con antena rectangular fija en cambio debe tener más alcance y más resolución a esas largas distancias (y también debe ser mejor para detectar blancos pequeños y furtivos, así como para barrer contramedidas EW), contra una antena más pequeña que pueda girar y que es mejor para trackear por los costados; pero igual me parece mejor tener una antena un poco más pequeña pero giratoria para poder impedir los intentos de hacer doppler notch, que tener mucho alcance de detección sin poder disparar nada. 
  • Tavo89
    Tavo89Forista Técnico del Tercera Grado
    Forista Técnico del Tercera Grado
    Muchas gracias @jc65y @cesar.

    Bueno muchachos y si en lugar de crear un AESA plano fijo o uno mas pequeño con base giratoria, se crea un AESA redondo o un AESA facetado para crear un polígono con varios paneles mas pequeños, se podría hacer?, de esa forma se puede ver a muchas direcciones sin tener una base móvil y se podría montar en aviones con poco espacio en la nariz como el Kfir por ejemplo.
    Solo es algo que se me ocurrió.

  • cesar
    cesarEMC Técnico de Quinto Grado
    EMC Técnico de Quinto Grado
    Tavo89 escribió:
    Muchas gracias @jc65y @cesar.

    Bueno muchachos y si en lugar de crear un AESA plano fijo o uno mas pequeño con base giratoria, se crea un AESA redondo o un AESA facetado para crear un polígono con varios paneles mas pequeños, se podría hacer?, de esa forma se puede ver a muchas direcciones sin tener una base móvil y se podría montar en aviones con poco espacio en la nariz como el Kfir por ejemplo.
    Solo es algo que se me ocurrió.

    Si no recuerdo mal, los rusos con el Su-35 estaban haciendo algo parecido, una antena con módulos T/R en los bordes y adicional otras antenas en las raíces alares que además operarían en una banda diferente (X el radar principal, banda S o L el de las raíces alares) para no solo tener un campo de exploración muy grande sino también para detectar aeronaves furtivas al iluminar en ángulo oblicuo.
  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Hola, Sobre la idea de antenas AESA "exóticas" o de formas no convencionales, se han hecho muchos estudios y el fin ultimo seria lograr una antena integrada a la "piel" del avión.

    Pero esto complica en extremo su diseño y funcionamiento. Entre los casos reales donde la antena no es plana o convencional esta el radar "MESA wedgetail" que usan Australia, Turquía, y Corea del Sur, sobre un B-737: 

    Este posee 2 caras planas convencionales para la exploración a ambos costados, pero para explorar hacia proa y popa utiliza la parte superior o "sombrero" en un arreglo denomina "end fire" donde el patron de radiación no sale perpendicular al arreglo, sino paralelo o o lineal al mismo, permitiéndole una cobertura de 360°. Es una solución muy elegante, con muy poco arrastre aerodinámico.

    Otra solución, usar varios radares pequeños, como lo plantearon Uds., caso del PAK-FA, y SU-35(tentativamente).


  • jc65
    jc65Colaborador Soldado
    Colaborador Soldado
    Para esta noche (10/02/21) a eso de las 8:00pm, se tiene prevista la transmisión en vivo de un programa sobre este articulo, allí luego de una exposición de diapositivas, habrá la oportunidad de interactuar sobre el tema, via el chat de youtube. Están todos invitados a participar:


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