Līdz šī gadsimta otrajai desmitgadei trīs attīstības virzieni pagāja un tagad tiek īstenoti planētas rūpniecībā - tvaiks, elektrons, atoms. “Pašlaik pasaule virzās uz ceturto līmeni, kas balstīts uz fotonu tehnoloģijām,” atzīmēja pazīstamais vietējās aizsardzības nozares vadītājs, Militāri rūpnieciskās komisijas Zinātniskās un tehniskās padomes darba grupas Nr. Krievijas Federācijas valdības pakļautībā, Maskavas Aviācijas institūta akadēmiķis Aleksejs Šuļunovs, “šajās tehnoloģijās tiek izmantotas fotonu īpašības - daļiņas, kurām nav atpūtas masas un lādiņa, kas ļauj pārvarēt„ klasiskās”elektronikas pamatfiziskos ierobežojumus.. Viena no tās svarīgākajām jomām ir radiofotonika”.
Rietumos radiofotonika tiek apzīmēta ar terminu mwp-microwavephotonics, Krievijā pēc Krievijas Zinātņu akadēmijas akadēmiķa Jurija Vasiļjeviča Guļajeva un Maskavas Aviācijas institūta akadēmiķa Alekseja Nikolajeviča Šulunova ieteikuma tiek pieņemts termins "radiofotonika", ko jau pieņem daži Rietumu eksperti.
Tas ir balstīts uz lāzera starojuma modulāciju ar mikroviļņu signālu tālākai pārveidošanai jau optiskajā diapazonā. Elektrona aizstāšana ar fotonu ļauj uzlabot radioiekārtu funkcionālo dizainu, novērst elektromagnētiskās saderības problēmas, palielināt informācijas pārsūtīšanas ātrumu un apjomu par vairākām kārtām, ievērojami samazināt svaru, izmērus un jaudu patēriņu, piemēram, to pašu tālsatiksmes un īpaši tālo radaru.
"Izpratne par neizbēgamību elektronisko shēmu risinājumus aizstāt ar radiofotoniskiem," atzīmē Aleksejs Nikolajevičs, "radās saistībā ar integrētās mikroelektronikas ierobežojošo tehnoloģisko īpašību sasniegšanu, pāreju uz mazākiem komponentu izmēriem vairāku samazinājumu dēļ. optisko viļņu garumā."
ASV, ES, Japāna, Dienvidkoreja un Ķīna ir pasaules līderi radio-fotonu tehnoloģiju jomā.
MUMS IR PAPILDINĀTS AR SCRIPP
"Es biju liecinieks un piedalījos radioelektroniskās rūpniecības pārejā no vakuuma uz cietvielu, kas notika PSRS un pasaulē no 50. gadu beigām līdz pagājušā gadsimta 60. gadu sākumam," saka Aleksejs Šulunovs, "bet plkst. Jaunā gadsimta sākumā es pamanīju, ka pasaulē jau notiek grandioza pāreja uz jaunām tehnoloģijām - radio -fotoniskām, sākumā diskrētu komponentu tehnoloģijām un no 2012. līdz 2014. gadam - uz integrētām. Tiek radītas jaunas iekārtas un mēriekārtas, apmācīts personāls, parādās jaunas specialitātes un tiek organizēta pilnīga ražošanas infrastruktūra."
Ir vērts atzīmēt, ka pirmais fotonikas ceļvedis sāka darboties Krievijā kopš 2013. 2016. gadā ar Krievijas Federācijas prezidenta Vladimira Putina dekrētu tika uzsākta ceļa kartes otrā redakcija. Stājās spēkā arī fotonikas tehnoloģiju platforma. Tomēr vienā no fotonikas attīstības koncepcijas pašmāju projektiem tiek uzsvērts, ka līdzekļi uz to balstītu tehnoloģiju izstrādei un ieviešanai ir nepieciešami par vairākiem lielumiem mazāk nekā radioelektronikas tehnoloģiju attīstībai. Un tā, pēc Alekseja Šulunova domām, ir nepiedodama kļūda. "Nemainot attieksmi valstī un departamentos pret jaunu fotonisku tehnisku risinājumu izstrādi," saka Aleksejs Šulunovs, "trīs vai četru gadu laikā visa Krievijas rūpniecība, it īpaši tās radioelektronikas nozare, tik tālu atpaliks. attīstot šīs tehnoloģijas, tā ar neticamām grūtībām nodarbosies ar importa aizstāšanu.
Un, pirmkārt, vissvarīgākais jautājums, kas prasa steidzamu risinājumu, ir jautājums par radiofotonikas iekšzemes komponentu bāzes izveidi. Tās sastāvdaļu bāzes pamatā ir A3B5 materiāli (gallija arsenīds, gallija nitrīds, indija fosfīts …), kam piemīt gan optiskas, gan radiotehniskas īpašības. Par to radīšanu Krievijas Zinātņu akadēmijas akadēmiķim Žoram Alferovam tika piešķirta Nobela prēmija. Bez tiem nav iespējams izveidot radio-fotoniskas iekārtas.
Valstī ir atsevišķas tehnoloģijas dažām atsevišķām fotoniskās radioelektronikas sastāvdaļām, kuru attīstības līmenis ir 90. gadu beigās. Tomēr zinātnē un rūpniecībā nav pamata mūsdienu fotonikas komponentu sērijveida diskrētai un neatņemamai veiktspējai. Darbu apgrūtina mūsdienīgu materiālu, programmatūras produktu komponentu modelēšanai trūkums un ārkārtīgi ierobežots finansējums. Nozares zinātniski pētnieciskajiem institūtiem (SRI) un projektēšanas birojiem (KB) praktiski nav materiālās un instrumentālās bāzes, kā arī apmācīts personāls jaunu rūpniecisko tehnoloģiju izstrādei, radot jaudas galaproduktu ražošanai.
Tikai dažiem vietējā aizsardzības rūpnieciskā kompleksa (MIC) uzņēmumiem, dažiem zinātniskās pētniecības institūtiem ir tik mūsdienīga ražošanas tehnoloģiskā bāze. Radiofotonikas diskrēto komponentu bāzē atsevišķi projekti tiek īstenoti Polijas pētniecības institūtā, Pusvadītāju fizikas pētniecības institūtā un Krievijas Zinātņu akadēmijas Sibīrijas nodaļas Automatizācijas un elektrometrijas pētniecības institūtā, dažos pētniecības institūtos, kas atrodas Sanktpēterburgā. Sanktpēterburgā, Permā, Tomskā, a / s RTI uzņēmumos. Atsevišķi gala izmēģinājuma prototipi tiek veidoti a / s KRET, AS Radar-mms, NPK NIIDAR: piektās paaudzes aktīvais fāzēto masīvu (AFAR) radars, izmantojot jaunāko radio-fotonu komponentu bāzi. Un MEPhI ir izstrādāta pilna cikla tehnoloģija līdz atbilstoša izmēra elementu bāzes izveidošanai uz pamatnes.
Tomēr kopumā radiofotonikas stāvoklis valstī - tehnoloģiskā bāze, pieejamais personāla potenciāls, darba organizācija, - kā atzīmēja Aleksejs Šulunovs, nepārprotami prasa aktīvu rīcību.
DARBA GRUPA Nr. 19 NTS VPK
2012. gadā, pēc Alekseja Šulunova teiktā, kopā ar Krievijas Zinātņu akadēmijas akadēmiķi, Radiotehnikas un elektronikas institūta zinātnisko direktoru Juriju Guļjajevu viņi izvirzīja problēmu attīstīt jaunu radioelektronikas virzienu, pamatojoties uz jauniem fiziskiem principiem Krievijā.. Militāri rūpnieciskās komisijas priekšsēdētāja pirmais vietnieks Jurijs Borisovs iepazinās ar viņu sagatavoto piezīmi. Viņš pavēlēja izveidot NTS VPK radiofotonikas darba grupu Nr. 19, kuru vadīja Krievijas Zinātņu akadēmijas akadēmiķis Igors Fedorovs. Šajā grupā bija zinātnieki un speciālisti no vairākiem zinātnes un rūpniecības uzņēmumiem no dažādiem valsts reģioniem, tostarp Alekseja Šulunova. Rezultātā tika izstrādāts plāna projekts zinātnes un rūpniecības attīstībai un pārejai Krievijā uz jaunu tehnoloģisko kārtību. Krievijas Federācijas Aizsardzības ministrija ieinteresējās par šiem notikumiem un sāka tos atbalstīt. Radiofotonikas izmantošana atbilstošajā komponentu bāzē, kas jāizveido, mainīs visu pašreizējo radioelektronisko iekārtu-vadības, noteikšanas, izlūkošanas un radaru aprīkojuma-funkcionālo struktūru.
2014. gadā NTS VPK 19. darba grupas vadībā RTI veica pētniecisko darbu (R&D), lai novērtētu radiofotonikas stāvokli pasaulē un Krievijā, un izstrādāja atbilstošu programmas projektu tās izstrādei. Šis darbs parādīja, ka, lai pārvarētu mūsu kavēšanos, nepieciešamajām ikgadējām izmaksām vajadzētu būt aptuveni 2–3 miljardiem rubļu. tehnoloģiju izpētei un attīstībai un 6-7 miljardi rubļu. - par tehnisko atjaunošanu un aprīkošanu ar mērierīcēm, neņemot vērā personāla apmācību un praksi.
LĪDEROS - RADIOELEKTRONISKAIS VETERĀNS
Grupa Nr. 19 un Aleksejs Šulunovs tieši novērtēja vairāku vietējo aizsardzības uzņēmumu potenciālu radioelektronikas nozarē radio-fotonu tehnoloģiju attīstībā un tālākā popularizēšanā. Visos aspektos valsts vecākais tālsatiksmes radiosakaru pētniecības institūts ir kļuvis par galveno uzņēmumu jaunajā nozarē. Tāpēc Aleksejs Šulunovs papildus darbam militāri rūpnieciskā kompleksa darba grupā Nr. 19 vadīja NIIDAR radiofotonikas laboratoriju. "Pašlaik mums visi radari, ieskaitot agrīno brīdināšanu, ir salīdzinoši šaurjoslas," sacīja Aleksejs Nikolajevičs, kuram 2017. gada decembrī apritēja 80 gadu. - Platjoslas radaros, izmantojot radio-fotonu komponentu bāzi, jūs varat sasniegt līdz 90% informācijas par mērķa atrašanās vietu, uzzināt, kas ir atrodams gaisā vai kosmosā: lidmašīna, raķete, fragments, meteorīts. Šādi dažāda diapazona un jaudas radari, tostarp agrīna brīdināšana, iegūst kompleksu īpašības, kas spēj radīt radara atklāta objekta portretu, kas pašlaik spēj tikai milzīgu radio-optisko kompleksu kosmosa objektu "Krona" atpazīšanai. Nacionālā kosmosa kontroles sistēma (SKKP) Chapal kalnā Karačajā-Čerkesijā. Un, izmantojot radio-fotonu mikroshēmu tehnoloģiju, radikāli samazināsies radara aparatūras kompleksa izmērs, svars, enerģijas patēriņš un ievērojami palielināsies tā taktiskās īpašības. No agrīnās brīdināšanas sistēmu milzu radariem SKKP, PRN paliks tikai iespaidīga izmēra antenu sistēmas."
NIIDAR laboratorijā jau ir izveidots eksperimentāls X joslu radars ar optisko heterodīnu, ko var noregulēt visplašākajā radioviļņu diapazonā. Šī ir unikāla ierīce. Uztvērējs ļauj apvienot aparatūras risinājumus jebkurā radara uztveršanas kanālā praktiski visos frekvenču diapazonos. Viņš viens pats var darboties ar vairākām uztveršanas antenām. Pateicoties radio-fotonu tehnoloģijai, iekārtas izmērs tiks ievērojami samazināts un tā uzticamība palielināsies.
NIIDAR ir izveidots arī zinātniskais un tematiskais centrs Nr. 5, kura uzdevums ir visaptveroši aptvert un organizēt darbu visās radiofotonikas nozares izveides uzdevumu jomās. Faktiski šī jau var būt Krievijas Federācijas prezidenta Pārresoru komisijas darba grupa Krievijas novatoriskai attīstībai. Centra tehniskie uzdevumi ietver dalību neatņemamas un diskrētas komponentu bāzes izveidē, jaunu radioiekārtu un radiotehnikas sistēmu izveidē, metroloģijas un standartizācijas jautājumus, starptautisko sadarbību, tostarp ar BRICS valstīm, un daudzas citas tēmas radio fotonika. Vecākajam un cienījamākajam radioelektroniskajam uzņēmumam Krievijā un pasaulē, kā atzīmēja Aleksejs Šulunovs, ir visas iespējas šādam darbam. Nepieciešams tikai apvienot centienus, lai rūpniecībā pārietu uz jaunām tehnoloģijām, lai valsts programma patiešām darbotos un valstiski kontrolētu tās īstenošanu. Izmantojot radiofotoniku konkrētiem radaru radīšanas uzdevumiem, uzņēmums jau izstrādā tehnoloģijas plašam militāro un civilo produktu klāstam.
Tātad pāreja uz jaunākajām tehnoloģijām, kas ir būtiskas Krievijas valsts aizsardzībai, kas ļaus radīt perfektus elektroniskos ieročus un sekot līdzi "partneriem", cita starpā notiek, pateicoties inženiera Alekseja Šulunova talanti.
