Три компонента, которые не дают России скопировать немецкий радар TRML-4D

Немецкая компания HENSOLDT — один из ведущих европейских производителей сенсорных решений. С начала известных событий предприятие поставило на Украину несколько десятков радаров TRML-4D. В мае 2024 года был подписан контракт на поставку ещё шести станций стоимостью более 100 миллионов евро, а в июле 2025 года — новый заказ на сумму свыше 340 миллионов евро.

«Наши радары остро необходимы украинской противовоздушной обороне», — заявил генеральный директор HENSOLDT Оливер Дёрре (Oliver Dörre) в пресс-релизе от 3 мая 2024 года (источник: hensoldt.net). В июле 2025-го он дополнил: «Ряд радаров защищает Украину с начала российской агрессии. Эти станции чрезвычайно важны для защиты граждан».

TRML-4D работает в C-диапазоне (4–8 гигагерц) и использует активную фазированную антенную решётку (АФАР, AESA — Active Electronically Scanned Array) на основе нитрида галлия (GaN). Станция способна обнаруживать и сопровождать до 1 500 целей на расстоянии до 250 километров.

Для российской промышленности создание аналога такой РЛС — тест на способность воспроизвести сразу несколько критических технологий, по каждой из которых имеется существенное отставание.

Сердце каждого приёмо-передающего модуля АФАР — GaN-транзистор на подложке из карбида кремния (SiC, silicon carbide). Эта комбинация обеспечивает теплопроводность до 490 ватт на метр-кельвин — в три раза выше, чем у кремния. Благодаря этому каждый модуль выдаёт мощность 10–40 ватт без перегрева.

В России серийно выпускаются GaN-транзисторы на кремниевой подложке — их производит воронежский НИИЭТ. Однако теплопроводность кремния в 3,3 раза ниже, что ограничивает мощность модуля величиной 6–10 ватт. Карбид-кремниевые подложки и GaN-транзисторы на них пока существуют лишь в виде опытных образцов на предприятии «Светлана-Электронприбор» (Санкт-Петербург). Полный цикл производства, по заявлениям руководства НИИЭТ, планируется запустить к 2028 году.

Современный радар с цифровым формированием луча (ЦФЛ, DBF — Digital Beamforming) обрабатывает сигналы каждого модуля по отдельности. Для 500 модулей необходим поток порядка 10–50 триллионов операций в секунду. Эту задачу решают мощные программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС, FPGA — Field-Programmable Gate Array) от американских компаний Xilinx (сейчас — AMD) и Intel.

Российская компания «Микрон» (Зеленоград) производит ПЛИС серии ПК500 с техпроцессом 90 нанометров. Ведущие западные образцы выпускаются по нормам 28–20 нанометров и содержат в десятки раз больше логических ячеек и цифровых процессоров. «Микрон» анонсировала планы по переходу на 28-нанометровый техпроцесс — по некоторым данным, работы начаты в 2025 году, однако до серийного выпуска, по оценкам ряда специалистов, не менее пяти лет.

Для оцифровки сигнала с высоким динамическим диапазоном (более 70 децибел) требуются аналого-цифровые преобразователи (АЦП, ADC — Analog-to-Digital Converter) с частотой дискретизации от 1 гигагерца и разрядностью 12–14 бит. Такие микросхемы выпускают американские компании Analog Devices и Texas Instruments.

Серийные российские АЦП производства «Микрон» имеют частоту дискретизации до 250 мегагерц при разрядности 10–12 бит. Отдельные опытные образцы с частотой 500 мегагерц существуют в виде небольших партий для космической отрасли. Разработка полноценного АЦП с частотой 1 гигагерц и выше потребует, по оценкам ряда специалистов, не менее 3–5 лет и создания технологии кремний-германиевых (SiGe) гетероструктур.

GaN-на-Si может заменить GaN-на-SiC, если увеличить количество приёмо-передающих модулей примерно вдвое и применить жидкостное охлаждение. Расчётная дальность такой РЛС снизится до 140–170 километров (против 250 километров у оригинала).

Функции специализированной ПЛИС отчасти способен взять на себя графический процессор (GPU, Graphics Processing Unit) — при определённых допущениях по задержке сигнала. Ряд операций цифрового формирования луча может выполняться на видеокартах, доступных через параллельный импорт. Некоторые страны уже экспериментируют с подобными решениями для радаров с пониженными требованиями по времени реакции.

Высокоскоростной АЦП можно заменить комбинацией GaAs-смесителя (для понижения частоты сигнала) и отечественного АЦП на 250 мегагерц с разрядностью 12 бит. Потери в соотношении сигнал/шум составят ориентировочно 3–6 децибел.

По совокупности оценок, создание полноценного аналога TRML-4D с сопоставимыми характеристиками потребует от 7 до 10 лет и бюджет порядка 10–15 миллиардов рублей. Компромиссный вариант с дальностью порядка 150 километров — от 1–2 лет при финансировании 3–5 миллиардов рублей.

Основной риск связан не столько с инженерными задачами, сколько с доступом к оборудованию: установки для эпитаксии (MOCVD) и литографии находятся под экспортными ограничениями. В качестве альтернативы рассматривается оборудование из дружественных стран, однако его надёжность, по отзывам некоторых специалистов, пока уступает западным аналогам.

В российской промышленности имеются отдельные технологические заделы: GaAs-монолитные интегральные схемы (применяемые, в частности, в бортовой РЛС «Белка» для Су-57), керамические подложки (LTCC), элементная база для сверхвысокочастотных устройств. Однако для превращения этих заделов в серийный продукт требуется консолидация усилий нескольких предприятий и долгосрочная программа. Пока что — как показывают приведённые данные — такой программы в полном объёме не существует.