红外对抗技术和装备的发展

(整期优先)网络出版时间:2021-06-18
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红外对抗技术和装备的发展

闫新亮 许伟 赵淑珍 刘述乾 常进

驻太原地区第四军事代表室 山西利民工业有限责任公司

摘要:随着我国武器装备研发技术的提高,各种高科技武器装备被应用到国防建设中,红外对抗技术和装备是高科技发展的产物,也是国防建设中杀伤力强、抵御性高的武器装备。红外对抗技术和装备设有红外告警、红外干扰机以及定向红外干扰系统,同时还具有红外诱饵和红外烟幕作用,具有红外隐身功能。本文的针对红外对抗技术和装备发展情况展开阐述,并对红外对抗技术在未来的发展趋势进行评估。

关键词:红外告警; 红外干扰机; 红外诱饵弹; 红外烟幕;

红外技术的研发对于我国红外制导武器的发展具有促进作用。我国在制导技术的形成和发展是按照红外探测器光谱响应以及成像技术发展流程研发而成中,尤其对于凝视焦平面阵列红外探测器的应用,为红外制导技术发展奠定了坚实的基础。同时在红外制导技术的发展背景下,红外对抗技术也得到了提高和改进,同时也开发了多项红外对抗技术,例如:红外告警、 红外干扰机、定向红外干扰系统、红外诱饵弹、红外烟幕、红外隐身等多种技术手段和装备,以对抗红外导弹的威胁。

一、红外告警

红外告警技术是一项预警技术,通过信号识别方式确定导弹威胁,并详细确定导弹特征,同时发出预警。红外告警设备必须有高识别能力,才能完成预警工作;告警系统需要在短时间对威胁性导弹做出识别,为保护和对抗工作争取时间。当前我国红外告警设备已经得到高度发展,具有完善的目标搜索、跟踪、定位、识别功能,目标分辨已经达到微弧量级,可以在作战中抵抗干扰引导作战,而且可以将清晰的战场影像反馈到控制系统,识别威胁告警距离在10-20千米范围内。例如:美国和加拿大等国家严重的红外告警系统AN/SAR-8,可以对舰载雷达警戒系统进行信息补充,掠海飞行导弹具有引导作用,探测距离在10千米范围内,工作波段在3-5um和8-14um。AN/SAR-8系统在对抗导弹威胁的情况下,可以通过红外告警系统进行导弹外部扫描,在2秒内对威胁导弹360度定位,并将采集的信息传递给舰载对抗系统以及武器系统,锁定舰队的威胁目标信息。

二、红外干扰机

红外干扰机主要作用是干扰威胁导弹信号,根据告警系统采集的信息对威胁目标进行信息跟踪辐射,改变来袭导弹的内部两个热源,跟踪视场同时存在目标和干扰信号,在来袭导弹周围形成信号干扰系统,导致来袭导弹信息识别错误,出现脱靶现象,达到保护目标的作用。它的组成部分是红外辐射源、调制器和发射光学系统。以美国的“斗牛士”机载红外干扰系统为例,采用脉冲调制灯技术和复合干扰码技术,系统中安装四个红外辐射源,功率在6kw,美国在1992年正式投产斗牛士”机载红外干扰系统,并在多种型号的武装直升机上安装该系统,主要用于红外成像制导方面。而且美国还研发了由多头蓝宝石灯、模块化结构组成的 MIRTS机载红外干扰系统,具有强大的360度干扰技术,工作波长在3-5μm和8-14μm。国外的红外对抗武器装备中,普遍使用非相干红外光源,常见的是电热型、铯灯型、燃油型三种。未来红外干扰机会被应用在多个武器研究领域,通过高水平辐射以及调整波形和扫描范围方式,对目标有效定位和干扰。

三、定向红外干扰系统

20世纪90年代美国研制出一定可以定向对抗的红外技术,是一种新型的红外对抗方式,在不断升级和研究中,定向红外对抗技术取得突破性进展,并对红外导弹有良好的对抗作用。

定向红外干扰系统的典型特征是通过红外光束方式对导弹引导系统进行照射,对导弹光电传感器进行压制,起到扰乱光电探测器输出信号的作用,同时对导弹引导系统起到破坏作用,造成引导工作停滞。定向红外干扰系统光源选择具有多项性,红外光源和激光都可以作为干扰源。如果使用激光作为系统光源,可以发挥光束最大能量。定向红外干扰技术在使用过程中更具有灵活性,对于最新的红外导弹都具有良好的干扰作用。以美国AN/ALQ212(V) ATIRCM (先进威胁红外对抗)系统为例,在研制过程中采用定向红外对抗系统,综合对抗性不是一般干扰系统可比拟的,自身集合了导弹识别、预警、跟踪和干扰等多个功能,而且质量在56.75千克,安装有2个具有可转向的多谱红外干扰机,同时装有电控系统,4个导弹告警传感器,一个电子定序器。ATIRCM在转向干扰系统设计时,安装一个氙弧灯干扰机,主要采用红外红外制导和红外波形方式对抗来袭导弹。

四、红外诱饵弹

红外诱饵弹在实战中已经被应该,并且在不断的研究发展中,技术已经非常成熟,是对抗术中数量较多的红外制导导弹。生不受区域影响,海、陆、空均可以发射,主要的作用是掩护其它导弹阻击目标,迷惑反导弹系统,达到保护目标的目的。红外诱饵导弹在设计上具有真红外谱导弹特征,可以在短时间内形成高强度的红外辐射源,具有多载多投的特征。典型的是美国特拉克公司研制的自燃式红外诱饵弹,因为在导弹中装有化学物质,在升空后会与大气中的氧气产生反应,形成红外辐射。在未来红外诱饵弹的研究中需要向拓展红外辐射范围、提高红外辐射和保护目标相似度为发展方向。

五、红外烟幕

红外烟幕在武器对抗中可以发挥作用比较大,而且研究投入成本较低,技术含量不高,在干扰侦查告警和搜索跟踪以及红外成像系统中被广泛应用。红外烟幕是以红外普段作为烟幕形成材料,在保护目标周围形成保护烟幕。烟幕制作材料可以吸收散射红外信号,主要的作用是阻断侵入红外信号的探测和信息传递,同时也具有阻断自身红外信号向外传播的作用。红外烟幕可以对红外点光源和红外成像指导起到干扰作用。可以根据远红外波段制造烟幕,形成烟幕的波段是3-15um。这种烟幕的技术难题是选材,烟幕颗粒材料需要对辐射有强大的阻挡作用,还可以在空中较长时间悬浮,而且质量较轻,在现代超精细技术的支持下,红外烟幕材料得到研制和使用。美国研制的XM76烟幕弹在遮蔽方面以及阻挡辐射方面效果都比较好;瑞典研制的烟幕弹烟幕悬浮时间可持续180秒以上。未来红外烟幕技术将会在提高烟幕干扰能力和多波段干扰方式上进行研究。烟幕剂需要覆盖全部干扰波段,而且具有可见光性;而且烟幕技术应该引入烟幕发生装置和告警装置,使武器平台形成自动反应系统。

六、红外隐身

20世纪80年代,红外隐身技术得到发展,并被应用在反侦察对抗方面,作用是通过改变目标红外辐射特征,预防目标被探测发现。这种红外对抗方式比较消极,主要通过武器装备对敌方红外侦测系统辐射功能起到抑制作用。

在抑制目标中主要采取的技术措施有以下几个方面:

(1)通过对发动机进行结构和外形改进方式降低飞行器的热量改变辐射范围。

(2)通过研发新的燃料方式代替排气红外燃料;通过在燃料中加入减少红外辐射波长的材料,降低红外辐射强度。

(3)使用具有隔热、吸热的材料在远红外系统中形成伪装保护层。

(4) 利用气溶胶屏蔽发动机尾焰的红外辐射。

(5) 采用闭合环路冷却的环境控制系统, 用以降低载荷设备的工作温度。

结束语

总之,红外对抗技术和手段在未来会在红外制导技术和体制的发展中得到不断的提高,而且红外成像和诱饵系统也会在波段覆盖范围方面得到有效拓展;不同方式的红外对抗手段将会和不同对抗武器装备结合,形成一体化对抗技术。在科学技术不断的发展下,红外对抗技术会以智能化、多功能化、微型化以及反应快速化作为长远发展目标。

参考文献

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