红外技术在飞机上的应用

红外技术在飞机上的应用 2008-9-22 11:30:25 咨询电话:010-51650488

    人的视力范围有一定限度,在空中看到一架战斗机的平均距离是8千米左右,这是天气晴朗时的平均值。有雾、雨天、黄昏时候,能见度很差,看见的距离要大为减小。而且每个人的视力差别很大,有的飞行员可在20千米以外看到飞机,有的近到8千米也看不见。此外,还与飞机大小有很大关系,对于轰炸机可以看得远一些。的肉眼还有一个特点,如果已看到飞机,一直盯住让飞机逐渐飞远则可在10多千米后才看不见。相反,在天空中找飞机,有时已飞到5千米距离还找不到。8千米目前是一个一般公认(并无明文规定)的数值。两架飞机在这一距离内空战称为目视格斗空战。70年代以前绝大多数的空战是这一类空战。
 “看不见就打”的空战称为超视距空战。既然称为“看不见”就表示肉眼看不见,两机作战距离在8 千米以上。当然,肉眼看不见不等于“盲目”乱打。目前主要是靠雷达或红外线瞄准跟踪装置发现目标并依靠这些设备来进行作战。战斗机上的雷达发现空中目标的距离目前是100千米左右,有的飞机还要远一些。大型战斗机的雷达天线直径在1米以上,雷达功率很大,最远可“看”到150千米。而小型战斗机机头很小,可以安装的雷达天线不大,例如米格-21飞机的天线,直径很难超过0.5米,有效发现距离一般只有30千米左右。
 这里还要说明一点,雷达的发现距离与目标的大小以及“隐身”能力有关。衡量后者的参数称为“雷达反射截面”(RCS),单位是平方米。它的物理意义是将飞机对雷达波反射的能力用一块“平板”的反射能力来代替。飞机愈大,RCS就愈大。飞机采用新技术,隐身能力愈强,RCS就愈小。目前无隐身功能的战斗机,例如小型飞机米格-21和F-5的RCS约为3~4米。而大型战斗机,如苏-27、F-15,RCS约为12米。中型战斗机F-16、“幻影”2000等,RCS约为5~6米。现代机载雷达资料上说的发现距离是指对中型战斗机而言,即以RCS为5米为准。但俄罗斯的机载雷达标准往往是指RCS为3米,所以俄罗斯雷达发现距离如果是100千米,用西方标准来说应是117千米(发现距离与目标RCS的1/4次方成比例)。

 在“看不见”条件下搜索跟踪目标的还有红外线装置(IRST)。它是利用目标飞机尾喷流或机体温度升到70℃~80℃以上时发出的红外线发现和跟踪目标。这种新型的装置包括成千上万个红外元件,接收到的目标图像不是一个亮点而是由许多小方块组成的目标飞机图像。它对战斗机有效搜索距离是:迎头40千米,尾追约80千米。对大型轰炸机则会更远一些。这种装置的搜索方位角可达到±60°,所以和雷达的功能已经很接近。不过它不能测量目标的速度和飞行方向,也不能测量目标的距离。为此这类装置一般还要配上激光测距仪才便于发射空空导弹。但有了这套装置后,飞机可以在雷达被对方干扰时仍能发现和跟踪目标,进行超视距空战。俄罗斯的苏-27、苏-35等战斗机都有这种装置,而西方国家的战斗机F-16、F-15还没有,只是欧洲战斗机EF2000和法国“阵风”已经配备IRST。

 为了进行超视距空战,用航炮作为武器是绝对不成的。航炮的有效攻击射程不超过600~800米。早期的空空导弹有效射程8~10千米,在超视距空战中也难以发挥作用,所以这类型空战一定要配备射程达25千米以上的中距空空导弹。80年代以后,这类导弹已经逐渐成熟,例如美国的“麻雀”AIM-7M和俄罗斯的R-98M(北约称之为AA-3“阿纳布”)。最新的中距导弹有3种,即俄罗斯的R-77、美国的AIM120和法国的“米卡”(MICA),这些导弹的最大有效射程都在50千米左右或更远一些,特别适合超视距空战。1991年的海湾战争首次出现用中距导弹击落的飞机比用格斗导弹击落的多的情况。前者一共击落25架,用格斗导弹只击落8架。而在1982年的马岛战争中,空战中被击落的16架飞机全是被格斗导弹击落的。若从一般概念来说,很远距离就能将目标击落,那又何必再去格斗一番呢?因此这就在下一代战斗机的发展中引出一个问题——设计战斗机的重点应放在超视距空战还是放在格斗目视空战?

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