ГРПЗ: от ФАР – к АФАР

Пассивная ФАР РЛС «Барс»

Основу системы управления вооружением перспективного многофункционального истребителя Су-35 составит обладающая уникальными характеристиками новейшая радиолокационная станция с пассивной фазированной антенной решеткой «Ирбис-Э». Производство этой РЛС, разработанной ОАО «НИИ приборостроения им. В.В. Тихомирова» в настоящее время осваивается Государственным Рязанским приборным заводом (ГРПЗ). ФГУП «ГРПЗ» – единственное предприятие в России, которое освоило серийное производство РЛС «Барс» с фазированной антенной решеткой с электронным управлением лучом (разработчик – НИИП им. В.В. Тихомирова) для истребителей типа Су-30. Поставки этих РЛС для самолетов Су-30МКИ предприятие начало в 2002 г. Производство фазированных антенных решеток (ФАР) осваивалось на заводе на протяжении 8-10 лет. К настоящему моменту заводом выпущено, испытано и передано заказчику более 100 комплектов РЛС с ФАР для Су-30МКИ. А свое будущее на ГРПЗ связывают с производством активных фазированных антенных решеток (АФАР). Сегодня завод готовится к их изготовлению. На успешное решение этой сложнейшей задачи позволяет надеяться накопленный на ГРПЗ опыт работ по РЛС с ФАР и имеющаяся технологическая и производственная оснащенность. На Государственном Рязанском приборном заводе побывал наш корреспондент Евгений Ерохин, которому была предоставлена возможность ознакомиться с освоенным заводом производством РЛС с ФАР.

При подготовке к выпуску антенных систем (АС) на базе пассивных фазированных антенных решеток завод столкнулся с необходимостью освоения большого количества новых технологических процессов, реконструкции имеющихся и создания новых производств. На предприятии был разработан и реализован план технического перевооружения и реконструкции. В итоге ГРПЗ претерпел практически полную модернизацию производства, которая обеспечила ему столь высокий на сегодня производственно-технологический потенциал.

Модернизация завода шла по нескольким направлениям. Во-первых, были обновлены производственные мощности предприятия на основе новейшей металлообрабатывающей техники. Это позволило развернуть изготовление волноводных узлов с достаточно большими линейными размерами (порядка 1 метра) с высокой точностью в пределах 3-5 мкм. Далее, в течение последних лет на ГРПЗ было модернизировано и обновлено производство каркасно-штамповочных изделий, гальванического покрытия, литейное производство. За счет обновления оборудования и внедрения сквозной технологии проектирования и изготовления оснастки на автоматизированных рабочих местах удалось резко сократить сроки изготовления оснастки для новых изделий. Инструментальное производство ГРПЗ располагает сегодня высокоточным оборудованием для изготовления пресс-форм литья пластмассы под давлением и литья алюминиевых сплавов.

В период 1997-2000 гг. были созданы новые специализированные рабочие места для проведения настройки, проверки и испытаний антенных систем с ФАР. При этом решалась существенная технологическая проблема: большое количество форм лучей требовало при производстве проведения значительного числа трудоемких измерений. На заводе был разработан и внедрен современный автоматизированный контрольно-измерительный комплекс, позволивший быстро и точно осуществлять проверку параметров ФАР в режиме реального времени. Эти автоматизированные рабочие места внедрены в производственно-техническом комплексе (ПТК) по производству фазовращателей, в цехах по изготовлению и испытаниям составных частей и самой АС с ФАР. На заводе научились с высокой точностью моделировать диаграммы направленности луча и комплексные характеристики АС с учетом технологических особенностей производства.

Существенным шагом в развитии технологий на ГРПЗ явилось создание производства микроэлектронных компонентов и плат – современного микрополоскового изготовления узлов АС. В том числе был организован производственный комплекс по изготовлению печатных плат (ПК ПП). В ПК ПП сосредоточен весь спектр работ по печатным платам – от проектирования до изготовления. Технологическое оборудование комплекса позволяет изготавливать многослойные (до 20 слоев) печатные платы 4-го и 5-го классов точности, под компоненты и корпуса с шагом 0,5 мм, с глухими отверстиями, теплоотводящими слоями и металлизацией контура. Качеству и надежности выпускаемых печатных плат способствует автоматизированный оптический контроль внутренних слоев, тест-контроль электрических параметров, постоянный контроль качества металлизации отверстий.

Еще одно организованное подразделение завода – цех антенно-фидерных устройств, представляющий собой комплексное многоэтапное производство АС замкнутого типа, обеспечивающее все этапы изготовления волноводных устройств. Специалисты цеха также осуществляют проверку характеристик АС в безэховой камере, называемой «компактным полигоном», для имитации работы АС в реальных условиях.

Новые структурные подразделения были созданы в научно-техническом центре – в них ведется сопровождение, отработка и разработка составных частей антенных систем с ФАР. В конструкторских отделах научно-технического центра осуществляется поэтапное внедрение CALS-технологий, обеспечивающих интегрированную информационную поддержку на всех этапах жизненного цикла продукции, что значительно повышает качество выпускаемых изделий.

Вверху: механическая обработка на скоростном обрабатывающем центре

АФАР-68

Линия поверхностного монтажа

Лазерная установка изготовления трафаретов

За счет освоения технологии пайки тонкостенных алюминиевых конструкций методом окунания в расплавы солей были достигнуты требуемые повторяемость и точность СВЧ волноводных устройств, и, соответственно, необходимые весовые показатели выпускаемой продукции.

В 1998 г. на заводе было запущено производство фазовращателей разных типов для АС на базе ФАР. Это одно из наиболее передовых производств такого типа в России.

На базе освоенных технологий изготовления РЛС с АС, имеющими электронное управление лучом, в первую очередь достижений, полученных при создании АС с ФАР типа «Барс» для истребителей Су-30МКИ, на предприятии осваивается более сложная техника. Причем это не только производство новой РЛС с пассивной ФАР «Ирбис-Э», разработанной ОАО «НИИП им. В.В. Тихомирова». Опыт работ, уровень технологий и подготовки производства уже сегодня позволяет заводу обеспечить производство опытных образцов АС на основе активных фазированных антенных решеток (АФАР) для самолетов следующего поколения.

Перед заводом стоит задача выпуска групповых многоканальных приемо-передающих модулей (ППМ). Именно такие «сборки» ППМ станут основой РЛС с АФАР. Их производство позволит наладить и высокоточная механообработка, и микрополосковая технология, уже освоенные на заводе при изготовлении пассивных ФАР. Отработана также технология изготовления согласующих систем для модулей.

Участок «мокрых» процессов

Важнейшей тенденцией развития самолетных БРЛС, в т.ч. связанной с оснащением их активными ФАР, сегодня является наращивание характеристик БЦВМ, памяти и быстродействия. ГРПЗ имеет определенные успехи и немалый задел на будущее и в этой области. Примером может служить успешное развертывание производства вычислительных машин семейства «Соло» для самолетных РЛС.

На предприятии создан цех бортовых вычислительных комплексов (БВК), оснащенный передовыми линиями поверхностного монтажа с автоматической сборкой. Линия позволяет осуществлять полный производственный цикл и включает загрузчик плат, автомат трафаретного нанесения паяльной пасты, участок установки электронных компонентов из лент, участки пайки и оптического контроля качества.

Таким образом, сегодня можно с уверенностью утверждать что на ГРПЗ существует определенная преемственность при переходе производства от пассивных ФАР к АФАР, и завод готов проводить опытные работы под конкретные образцы ППМ. Примером этого стало недавнее участие завода в работах над АФАР «Эполет-А» (АФАР-68), проведенных совместно с НИИП. Завод изготовил 6-, 8- и 10-канальные модули для макетного образца. Сейчас, в рамках другой работы, по документации НИИП идет изготовление сложного СВЧ-устройства – распределителя для АФАР.

Единственное, что потребуется заводу для развертывания полномасштабного производства активных антенных систем, – это капитальные вложения в организацию новых заводских площадей с набором дополнительных специалистов-производственников.

И.И. Фролов, руководитель отдела антенно-фидерных устройств ГРПЗ, об освоении производства ФАР:

«Впервые заводу пришлось осваивать изделие с раннего этапа разработки конструкторской документации совместно с разработчиком – ОАО «НИИ приборостроения им. В.В. Тихомирова». Обычно на заводе развертывается изготовление установочной партии, но в данном случае ГРПЗ изготовил опытный образец ФАР «Барс», провел предварительные испытания, по результатам которых совместно с разработчиком уже под конкретные технологические особенности ГРПЗ была проведена корректировка конструкторской документации. Это позволило на более ранних этапах приступить к решению новых технических задач и проблем, в т.ч. и такой, как взаимное влияние фазовращателей. Таким образом, роль и опыт завода в области создания ФАР оказались существенно выше, чем простое освоение производства. Одно то, что при развертывании серийного производства ФАР работниками ГРПЗ были получены патенты на 4 изобретения и 3 полезные модели, может служить своего рода измерением объема и качества нашего труда в изделии».

Помимо радиолокационных систем для самолетов Государственный Рязанский приборный завод готовит производственные мощности и участвует в освоении и разработке новых комплексов для боевых всепогодных вертолетов типа Ми-28Н, Ка-50 и Ка-52.

16 февраля этого года ударный вертолёт Ми-28НЭ впервые выполнил полет с бортовой РЛС Н-025Э, которую разработал и изготовил ГРПЗ. Это была первая подобная разработка, выполненная предприятием. Вертолетный комплекс, РЛС которого позволит наблюдать штурману и командиру экипажа радиолокационное изображение местности в любое время суток и в сложных метеоусловиях, обеспечивать экипаж информацией об опасных для полета естественных и искусственных препятствиях и метеообразованиях с определением их интенсивности и дальности до них.

Кроме того, в течение нескольких лет ГРПЗ участвует в НИОКР по созданию технической базы эффективных видеоинформационных технологий для применения на вертолетах. Основой является семейство систем интеллектуальной обработки видеоизображений (СОВИ) «Охотник» для оптико-электронных обзорных и обзорно-прицельных комплексов. Ведутся и разработки нашлемных систем целеуказания и индикации, а также лазерных систем наведения управляемого высокоточного оружия.