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与“响尾蛇”斗法——红外空空导弹的干扰与抗干扰

发布时间:2017-11-03  原作者:Crazy Ivan   点击数:

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防“蛇”之道——同步发展的红外干扰技术

  以AIM-9“响尾蛇”为代表的红外空空导弹一窜入空中战场,就对叱咤风云的各种作战飞机构成了严峻的挑战。就算是准头较差的早期红外空空导弹,发射后也能迫使目标放弃原先的任务转入躲避,在接下来的交战中陷于被动状态。随着制导技术和杀伤威力的不断提高,红外导弹(包括空空、地空和舰空导弹)的威胁性越来越大,如在海湾战争中美军损失的飞机有70%是被红外导弹击落的。不过有矛自然就会有盾,各种各样的红外干扰手段也在同步地出现和发展,为作战飞机撑起一道道防“蛇”保护伞。

  想要有效地实施干扰,首先得要及时发现来袭的导弹。导弹在发射和飞行时同样会产生红外辐射,因此可以“以其人之道还治其人之身”,给飞机配备红外探测器及告警装置,不间断地搜寻和识别来自敌方的辐射信号,自动发出警报,以便飞行员采取应对措施。早在1960年代美国就开始在F-111、B-52等大中型军用飞机上安装红外告警设备,但与当时的红外导弹一样,在使用上也遇到了可靠性差的问题,不能准确区分真正的威胁,导致虚警率很高。直到探测技术和信号处理技术逐渐成熟后,红外告警设备才具备了实用性,不仅能够在多波段上发现和确定威胁来源,显示目标的相关信息,还能提供对抗方案或自动实施干扰。如今,高度集成化的红外告警设备已经成为机载自卫电子对抗系统的一部分,还可与火控系统结合实现红外侦察和监视等功能。

MV-22“鱼鹰”上的AAR-47导弹逼近告警传感器,上方时雷达告警传感器
MV-22“鱼鹰”上的AAR-47导弹逼近告警传感器,上方时雷达告警传感器

  早期的红外空空导弹不但发射条件比较苛刻,还容易受到自然环境的干扰。遭遇过攻击的飞行员们很快就发现,只要及时做出大机动飞行动作,或是转到太阳方向、钻入云雾当中以及贴近地面飞行,都可以让对方无法发射导弹或发射后难以追踪。据统计,在越南战争中,美国战机配备的“响尾蛇”导弹发射不成功率达65%,发射成功后的命中率最高也不到35%。然而,想要更有效地甩掉这条越来越狡猾的“毒蛇”,还必须采取多管齐下的干扰手段。

  针对红外空空导弹的制导原理,可以从减少导引头能接收到的目标红外辐射能量和生成与目标红外辐射特征相似的虚假目标这两方面来使出“障眼法”,干扰方式就相应地分为无源干扰和有源干扰两大类。其中,无源干扰指的是采用本身不主动产生能量辐射的材料和措施,降低或改变飞机的红外辐射特性,以削弱导弹的探测和追踪能力的保护性技术,也称作消极干扰。这类干扰手段主要包括:

  ●红外隐身:在设计新型飞机和改进现有机型时,就注意采取各种方法缩小与周围环境的温差,如优化气动外形、加强机体冷却系统、抑制发动机的热排放、使用隔热和低反射率的红外伪装涂料等。

歼-20和F-22等五代机采用的金属光泽雷达隐身涂装和低视机徽也具有一定的红外伪装功能
歼-20和F-22等五代机采用的金属光泽雷达隐身涂装和低视机徽也具有一定的红外伪装功能

  ●烟雾干扰:施放大面积的烟雾可以同时干扰到可见光和红外光波段,大量的气雾微粒会起到吸收和散射光线的作用,遮蔽了飞机自身的位置和对外辐射。如果是以燃烧或爆炸方式形成的烟雾,还会产生较强的红外辐射转移导弹的追踪。不过烟雾的生成和维持受气象条件限制,目前多用于慢速固定翼飞机和直升机。

  ●模拟假目标:采用廉价材料制作出具有真实装备的外观和辐射特性的模拟装置,欺骗红外侦察和制导武器。这种方式多用于保护停放在地面的武器装备,也有使用填充了高温气体的特制气球等物体作为拖曳式红外诱饵,系留在飞机上一起运动,可在较长时间内发挥干扰作用,但会影响到载机的机动性能。

逼真的F-16充气假目标
逼真的F-16充气假目标

  有源干扰则是指通过特殊装置发射出特定的辐射,使敌方飞机和导弹上的红外设备不能正常工作甚至彻底失效的手段,也称作积极干扰。有源干扰还分为欺骗性干扰和压制性干扰两种方式,前者是放出与受保护飞机红外辐射特性相近的虚假信号以迷惑导弹的制导系统,后者是让对方的红外传感器接收到强烈的辐射量而受损失效。

MJU-5130型红外诱饵弹
MJU-5130型红外诱饵弹

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