(1)概述
随着红外技术的发展及其在精确制导中的应用,红外制导导弹日益显示出巨大的作战威力,构成了对飞机、舰船、战车等重要目标的极大威胁。因此,提高对抗红外制导导弹的能力已成为当前提高飞机、舰船、战车等重要目标战场生存能力非常重要的方面。红外诱饵弹就是一种能对抗红外制导导弹的干扰弹药。红外诱饵弹与其投放系统一起构成了红外诱饵弹系统。理想的红外诱饵弹系统应具有以下特点:
①能逼真地模拟飞机发动机喷焰的热辐射,或模拟飞机、舰船及战车等重要目标的热轮廓。
②有宽的光谱覆盖范围及足够的辐射能量,能诱惑近、中、远程红外制导导弹。
③能适时投入工作,不仅对单波段点源红外寻的导弹有好的干扰效果,而且对采用多光谱制导、复合制导及成像制导等技术制导的导弹也能奏效。
④诱饵弹可自备动力,能在空中稳定地飞行,并能与被保护目标保持最佳的距离和最合适的飞行轨道。
⑤投放系统能装填多种、多发诱饵弹,在雷达、红外报警器等警戒装置的自动导引下,能针对不同的目标实时地按不同的方式进行不同程度的干扰。
⑥体积小,质量轻,价格便宜,使用方便。
(2)红外诱饵弹的干扰机理
从红外理论可知,凡是温度高于绝对零度的物体都有红外辐射,而空中运动军事目标往往都具有大功率的发动机做动力。这就形成了高强度的红外辐射源。红外制导导弹的导引头能探测目标的发动机尾罩和尾气流的热辐射,从而使导弹跟踪、追击这个热辐射源。此时,投放红外诱饵弹是干扰红外制导导弹的一种有效的方法。它依靠红外药柱产生一个与目标红外辐射特性类似但能量大于目标红外辐射能量2~3倍的热源,以达到欺骗来袭红外制导导弹的目的。当红外诱饵弹和目标同时出现在红外导引头视场内时,红外制导导弹跟踪两者的等效辐射能量中心,如图14-3所示。然而红外诱饵弹和目标在空间上是逐渐分离的。这样,由于红外诱饵弹的红外辐射强度大于目标红外辐射强度,所以等效辐射能量中心偏于红外诱饵弹,而且随着红外诱饵弹与目标的距离越来越远,逐渐使红外导引头偏向红外诱饵弹的一边,直到目标摆脱并离开红外导引头视场,这时红外制导导弹就只跟踪红外诱饵弹。(3)红外诱饵弹的主要技术指标
红外诱饵弹的主要技术指标有峰值强度、起燃时间、光谱特性、作用时间、弹出速度和气动特性等。
①峰值强度。这是最重要的技术指标。红外诱饵弹的辐射峰值强度由目标的红外辐射强度所决定。在大多数情况下,诱饵弹必须在红外寻的器工作的全波段内有超过所保卫目标的辐射强度。一般来说,机载红外诱饵弹每产生1 000 W/sr的带内辐射强度,就要消耗0.5~1 MW的功率。
图14-3 红外诱饵弹干扰机理
②起燃时间。从点燃开始到辐射强度达到额定辐射强度值的90%时所需时间被定义为起燃时间。在红外诱饵弹离开红外导引头视场之前,必须达到其有效的辐射强度。机载红外诱饵弹的有效辐射强度必须在零点几秒内达到,而舰载红外诱饵弹可以延长到几秒钟。
③光谱特性。机载红外诱饵弹燃烧时主要在1~3μm和3~5μm波段内产生红外辐射,而舰载红外诱饵弹的干扰频段一般为3~5μm和8~14μm。(www.xing528.com)
④作用时间。红外诱饵弹的持续时间要足够长,以确保目标不被重新捕获。如果有被重新捕获的可能,就必须投放第二枚红外诱饵弹。为了对红外制导导弹实施有效干扰,单发红外诱饵弹的燃烧持续时间应大于目标摆脱红外制导导弹跟踪所需的时间。机载红外诱饵弹的燃烧持续时间一般大于4.5 s,而舰载红外诱饵弹则为40~60 s。
⑤弹出速度。必须将红外诱饵弹部署在寻的器容易观察到的位置,并以寻的器跟踪极限内的速度与目标分离。可见,红外诱饵弹的分离速度通常应高于目标的机动能力。
⑥气动特性。气动特性主要由红外诱饵弹的空气动力学特性及释放时的相对风速决定。气动特性对舰载红外诱饵弹是很重要的,而对机载红外诱饵弹更重要。
综上所述,红外诱饵弹具有与真目标相似的光谱特性,且积分辐射强度应大于目标2倍。红外诱饵弹能快速形成高强度红外辐射源,必须在离开导弹寻的器视场前点燃并达到超过目标辐射强度的程度。红外诱饵弹具有很高的效费比。红外诱饵弹结构简单,成本低廉,可以多载多投,是红外对抗中的重要技术手段。它可以保护飞机、军舰等高价值平台,而且一旦干扰成功,便可使红外制导系统难以重新截获、跟踪被保护的目标。
典型的红外诱饵弹技术参数见表14-2。
表14-2 典型的红外诱饵弹技术参数
(4)红外诱饵弹的结构与作用
红外诱饵弹一般由弹壳、抛射管、活塞、药柱、安全点火装置和端盖等零部件组成。主要零部件的功能:弹壳起发射管的作用并在发射前对红外诱饵弹提供环境保护;抛射管内装有火药,通常由电能起爆,产生燃气压力,以抛射红外诱饵弹;活塞密封火药气体,防止药柱被过早点燃;安全点火装置用于适时点燃药柱,并保证药柱在膛内不被点燃。
红外诱饵弹的工作过程:当红外诱饵弹被抛射点燃后会产生高温火焰,并在规定的光谱范围内产生强红外辐射,从而欺骗或诱惑敌红外探测系统或红外制导系统。红外诱饵弹的前身是侦察机上的照明闪光弹。目前,普通红外诱饵弹的药柱由镁粉、聚四氟乙烯树脂和黏合剂等组成。这些组分通过化学反应使化学能转变成辐射能,而反应生成物主要有氟化镁、碳和氧化镁等,且其燃烧反应温度高达2 000~2 200 K。典型红外诱饵弹配方在真空中燃烧时产生的热量约为7 500 J/g,而在空气中燃烧时约是真空中的2倍。
红外诱饵弹从形状上看,有圆柱形、棱柱形及角柱形等多种;从工作方式上看,有燃烧烛型、燃烧浮筒型和空中悬挂型3种;从装备对象上看,有机载型、舰载型及陆地型3种。当前,以机载及舰载红外诱饵弹系统的使用最为广泛。表14-3和表14-4分别列出了目前几种典型的舰载红外诱饵弹及其投放系统的主要特性。
表14-3 目前典型的部分舰载红外诱饵弹
表14-4 目前典型的部分舰载红外诱饵弹投放系统
除红外诱饵弹外,要实现对来袭导弹的干扰,根据导弹系统的不同,干扰弹药也有激光干扰型、雷达干扰型、红外干扰型和复合干扰型等类型。其目的就是对抗新型制导弹药的发展,适应新的战场需求。
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