空中目标的红外辐射分析

一、飞机目标的辐射特性

涡轮喷气发动机飞机是我们主要对付的目标，它有两个热辐射源：尾喷管的热金属和排出的热气流（常称之为尾焰）。对长期工作的发动机，尾喷管金属的温度为500℃～600℃，它辐射的红外峰值波长为3.3～3.75μm。热气流也有红外辐射，但它辐射的能量与尾喷管金属相比是较小的。因为热气流里含有碳的微粒、二氧化碳和水蒸气等产物，它们会吸收红外线。因此，尽管热气流在喷口处的温度可以高达500℃～700℃，但随着距尾喷管距离的增加，其温度急剧下降。热气流的温度分布如图7-2所示。

图7-2　热气流温度分布图

涡轮喷气机的红外辐射特性曲线如图7-3所示。喷气机的最大辐射强度是在飞机的后半球，并与飞机的纵轴相重合。其最大辐射强度高达2 400W/sr。主要辐射集中在后半球的一定空间（180°±30°）之内。这正是红外引信主要用于尾追攻击的空对空导弹上的原因。

涡轮喷气机的红外辐射光谱分布曲线如图7-4所示。从曲线分析可知，辐射能量主要集中在2～5μm波长，其最大值则在3～4μm之间。这个光谱分布曲线是设计红外引信时选择探测器的依据。

曲线中2.5μm与4.2μm两处下凹的现象，是被热气流中的二氧化碳和水蒸气吸收的缘故。

飞机表面借助于空气动力加热而辐射的部分，其相对于尾喷管和热气流的辐射要小得多，可以不考虑。(www.xing528.com)

图7-3　涡轮喷气机的红外辐射特性曲线

图7-4　涡轮喷气机的红外辐射光谱分布曲线

二、导弹目标的红外辐射

弹道导弹的红外辐射源主要是导弹表面的热辐射，这是由导弹的高速运动的空气动力加热产生的。由于反导弹大部分是战斗在我方的后方城市和战略目标等地的上空，即处在敌人导弹飞行的被动段上，此时发动机工作而产生的辐射已不存在。空气动力加热实质上是由于飞行中导弹和空气中物质颗粒相遇时，部分动能变为热能，引起导弹外部加热，这种加热特别是在导弹飞行的下降阶段，进入稠密的大气层时，能达到很高的温度。

例如A-4型弹道导弹，当其飞行速度在6Ma时头部可高达860℃，其表面温度分布如图7-5所示。

又如美国的“宇宙神”式战略空军洲际弹道导弹，当其飞行速度在10Ma时，头部可高达2 700℃。其表面温度分布如图7-6所示。