国外红外干扰技术发展现状

《装备制造技术》2021年第3期
(专论与综述丨
国外红外干扰技术发展现状
樊龙龙
(海军装备部,西安710043)
摘要:红外干扰技术在现代战场具有重要的作用,一定程度上决定了飞机的战场生存能力。从红外干扰弹、定向红外对 抗系统、红外烟幕干扰及红外干扰机等四个方面,分别综述了近年来国内外红外干扰技术及先进红外干扰器材的发展现状,同时对未来的发展趋势进行了展望3
关键词:红外干扰弹;定向红外对抗系统;红外烟幕干扰;红外干扰机
中图分类号:T N97 文献标识码:A
0引言
红外干扰技术主要用于对抗红外制导武器,提升 作战装备的生存能力。依据技术特征不同,红外干扰 可
分为:红外干扰弹、定向红外对抗、红外干扰机、红 外烟幕干扰等。随着红外制导技术红外探测能力、图像实时处理能力、电子感知能力,多波段探测、自动 目标识別能力等的提升,传统红外干扰技术逐渐难以 达到理想干扰效果。上世纪90年代开始新型红外干 扰技术受到重视并得到大力发展。本文以红外干扰 技术的特点为基础,对近年来国内外红外干扰技术的 发展进行综述。
1发展现状
1.1红外干扰弹
红外干扰弹以其作用原理不同,可分为M T V型 点源红外干扰弹、面源型红外干扰弹、自燃液体红外 干扰弹等。
(1 )M T V型点源红外干扰弹
M T V型点源红外干扰弹采用高能烟火药剂,作 用时在中短波红外波段产生强烈辐射,为对抗第一、二代红外制导导弹的重要手段。新一代红外制导导 弹能从外形及光谱上对目标进行识别,M T V型点源 红外干扰弹干扰效能大幅降低。然而由于第一、二代 红外制导导弹因成本低还有大量使用,故M T V型点 源红外干扰弹在国内外仍有大量研究。
国内方面,近年来各研究机构主要针对烟火药剂 进行了性能提升研究。中科院长春应用化学研究所
采用在烟火药剂中加入三氧化二铁/二氧化钛、镁粉、
文章编号:1672-545X(2021 )03-0275-04
硅粉等,中波红外辐射提升高达50%l";陈亮等人选 择性在药剂中添加不同组份,可调节红外辐射强度、辐射波段及辐射输出的形态张敬慧等人利用聚氟化碳(P M F)取代聚四氟乙烯制成新型红外药剂(M P V),¥胃酉己t匕M T Y会I夕卜胃齐l j t匕,车昌身寸弓虽&曰月I
提高13|;刘辉等人采用一种铁氧体陶瓷材料作为添加 剂,中长波波段的辐射辐射强度有显著增强141。由上 述可知,采用金属或其氧化物作为添加剂,能够明显 改善药剂辐射性能。
国外方面,英国Chemring公司为美军研制了 M J U53/B型点源红外干扰弹,可在美军标准投放系统 A N/A L E-40、A N/A L E-45、A N/A L E-47 中进行投放;研制了Flare C M118 M k3,中波辐射强度达到12000W/Sr,持续时间3 s以上;以列研制了 M U L- TI-B L U多点源诱饵,多点干扰增加了导引头信号处 理难度,增强了干扰效果;美国海军装配的悬挂式燃 烧干扰弹,发射后4 s打开吊伞,并进行悬挂式燃烧,燃烧过程中逐渐下降,燃烧时间可达40 s。
(2)新型材料面源红外干扰弹
上世纪末,为对抗新一代成像式红外制导导弹,各国对空间分布、辐射特征等与飞机相似的面源型红
多拉寻物大冒险外干扰弹进行了研究,该类干扰弹采用自燃箔片,投 放后无火焰,并迅速产生的红外辐射,能够较好的覆 盖载机红外信号,产生良好的干扰效果。
国内方面,杜捃以金属薄片为基底,通过红外烟 火药剂配方和薄片设计,降低了燃烧温度,改善了光 谱分布特征,中远红外波段辐射强度得到显著提升% 贾林通等人通过对面源诱饵干扰效能、现役装备特性 及干扰策略等分析的基础上,建立了一种面源红外诱 饵效能评估系统,提出一种基于探索性分析的干扰效
收稿日期:2020-丨2-07
作者简介:樊龙龙(1984-),男,陕西富平人,硕士,T程师,研究方向:火工品质量监督。
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能仿真方案,可通过不同层次的方案分析,确定最优 的干扰策略|61。
国外方面,英国表面合金公司研究了新型自燃 箱片材料,并为美军研制了 M j m O/B.MjUSl/B等面 源红外干扰弹、A S D3627及A S D3649特种材料诱饵 弹;其还采用一种过冷低温特种材料研制了 M j U-
66/ B,可迅速与氧反应产生红外信号;美国Northrop G r u m m a n公司采用了光谱匹配新材料为美军研制了 M J U-62A/B及M J U-73/B面源型干扰弹,提高了其 与飞机性能的匹配性及投放可靠性,并提出了与 M T V型红外干扰弹结合使川的干扰策略。
图1A S D3649诱饵弹
马可尼宇航公司使用M A G T E F颗粒及自燃材料
为原材料研制了混合烟火剂,并以此烟火剂研制出 了M JU-78B干扰弹。德国布克公司研制的D M19
G A I N T红外千扰弹,可有效对抗带有反电子对抗能 力的红外成像制导导弹,其有效辐射由三部分组成:灼热燃烧颗粒可覆盖3~5叫!!波段,燃烧气态辐射覆 盖4.丨~4.5—波段,热烟混合物覆盖8~ 14叫波段, 可逼真模拟舰船舰体、烟囱和羽烟等的辐射特征:美国雷声公司和合金表面公司联合研制
C O M E T红外干扰弹,以吊舱形式填装自燃箔片,在 敌方武器发射之前实施诱骗,持续时间可达3〇 min,
具有先发制人及持续时间长等特点。
图2 C O M E T红外干扰吊舱
(3)自燃液体干扰弹
自燃液体干扰常采用自燃液体作为诱饵材料 (如羟基铝),抛撒后立即自燃,火焰长达数米,与喷 气式飞机羽烟极为接近,双波段红外信号可逼真模 拟载机红外特征。现役自燃液体型干扰弹较少,主要 有加拿大防御公司研制的MJU-5188红外干扰弹、MJU-5130B红外干扰弹;德国布克公司研制的Cirrus 丨18型干扰弹,该干扰弹投放后可迅速产生红外辐射 云,有效对抗具有双识别功能的红外导弹,适用于 低速飞行的运输机及直升机|71。
图3 M J U-5130B自燃液体红外诱饵弹
1.2定向红外对抗
常规红外干扰手段因受载机载荷限制,难以对新 一代红外成像制导技术产生全作战周期的对抗,因此 提出了定向红外对抗(D I K C M)的概念,该系统通过高 功率光学仪器精确跟踪红外制导导弹,把能量聚焦在 导引头,实现对导引头的干扰、致盲和毁伤等。
国内方面,唐聪等人建立了定向红外对抗模型 及照射容差角模型,模拟定向红外对抗系统照射光 束在目标导引头红外焦平面上的功率密度,仿真分 析了照射距离、大气湍流强度、光束出射口径对目标 导引头红外焦平面的功率密度和系统照射容差角的 影响|S l;王冰等人开展了中波激光对红外成像制
导系 统的干扰试验,结果表明,高干扰压制比能达到良好 且一致高的干扰效果,并以此建立了定向干扰模型[91。
1.3红外烟幕干扰
烟幕干扰是通过发烟剂等材料在空气中形成气 溶胶微粒,对电磁波进行吸收或散射,改变电磁波传 输特性,对光电制导武器及侦察器材产生干扰。近年 来,多模复合制导及组合侦查技术的应用,传统单一 波段的烟幕干扰已难达到理想的干扰效果,为适应 新一代战场作战环境,国内外对烟幕技术开展了新 的研究。综合来看,主要研究方向为大发烟面积、长 发烟时间、多频谱干扰、安全环保等。
国内方面,关华等人以可膨胀石墨为原材料研 究了抗红外/毫米波双模发烟剂,通过组份设计得到 持续时间长,透过率低的双模干扰发烟剂m;毕鹏禹 等人研制了一种层状超分子烟幕材料,该材料对3~5 p m及8~丨4 (xm波段的红外辐射有显著的衰减效应,采用助剂复配,衰减率可达95%[n i;刘香翠等人研究 了纳米T i N烟幕材料,经试验验证,T i N烟幕材料对 各波段红外辐射均有良好消光性1'李素芳等人通过
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快速热引爆法得到以石墨烯为原材料的十扰烟幕,在8~14 波段具有显著效果
国外方面,(^6丨\〇等在美国120>11111烟幕迫击 弹基础上研制出新型发烟装置,其采用环境友好、低 毒性发烟剂,对拖曳组件进行设计,使得发烟时间长 达55~75 s;俄罗斯专利介绍了一种新型海陆两用烟 幕弹,用于对抗多模制导武器和多模探测器材,投放 后可形成大面积圆盘形烟幕,干扰敌方对红外信号 探测;Calvert S M等设计了一种小型化、便携式空中 烟幕装置,投放达到预定高度后释放圆盘形烟幕,可 阻断对红外波和可见光的探测;德国N I C O公司研制 了可膨胀石墨型多波段烟幕剂,用于对可见光、红外 及毫米波等的干扰;美国专利介绍,其在传统发烟剂 中加人导电纤维,作用后可同时衰减可见光、红外及 毫米波。
1.4红外干扰机
红外干扰机是一种主动防御干扰装备,检测到 威胁后,发射经调制的强红外辐射,破坏或降低红外 导引头对目标的截获与跟踪。上世纪60年代,红外 干扰机得到研究,70年代开始装备部队,以其作用时 间长,抗多目标等特点填补红外干扰弹的不足,由于 其重量、体积等多方面原因,不利于战斗机等固定翼 飞机的高速飞行因而一般用于直升机或运输机上。
早期红外干扰机包括A N/A L Q-144( V)红外干扰 机、A N/A L Q-157红外干扰机、斗牛士干扰机等。美国 Loral公司在A N/A L Q-157红外干扰机及斗牛士干扰 机基础上研制了挑战者红外干扰机,主要用于直升 机、小型攻击机等,可提供360°方位的防护;澳大利 亚研制的M0D I R调制红外干扰机可产生大功率调制 红外干扰信号;法国空军阵风战斗机配装的Spectra 电子对抗系统,能够对抗激光、红外及雷达威胁,可在 自动控制方式下同时干扰多个大功率威胁目标。
2未来发展趋势
2.1红外干扰弹技术发展趋势
由于成像技术与识别技术等的发展与应用,要求 红外干扰弹逼真模拟目标,才能产生有效干扰,通过对 红外干扰弹的发展分析,其技术发展呈现以下趋势:
放血槽(1 )新型干扰材料的应用
通过改变传统M T V烟火药剂,采用频谱特征与 飞机相似的新型材料作为干扰源,利用新型材料可 形成空间云团辐射、辐射能量比与飞机类似的特点,实现对信号模拟,从而达到干扰的P的3
(2)覆盖宽频谱
双波段制导技术要求红外十扰弹覆盖波段更宽,同时覆盖1~3 p m、3~5 (x m及8~丨4 |x m。
(3)复合干扰
复合制导是导弹制导技术发展的一个重要方
向,国外已装备应用,如美国S A D A R M反装甲灵巧
弹药、法国的T A C E D制导炮弹,均采用毫米波/红外
双模复合制导方案。为达到复合干扰的效果,要求干
扰弹使用多种干扰措施,实现多元的复合干扰。
2.2定向红外对抗技术发展趋势
(1 )提升导弹告警距离和全程告警能力
目前,定向红外对抗系统采用的是紫外告警系
统,存在告警距离近、无全程告警能力、无法准确给
出战场态势等缺点,故采用先进的红外凝视型导弹
告警系统将成为未来发展的重点。
(2)高输出功率和宽光谱覆盖的定向红外对抗 激光源
现役设备所用非相干灯和小功率激光器不能很
好的适应现代战场,为提高干扰系统对红外制导导
弹的干扰成功率,取消非相干灯、增加激光器波长输
出、提高激光功率将是发展的重要方向。
(3) 先进的分布孔径定向红外技术
分布孔径定向红外对抗(D1R C M)系统,采用分
布在平台上的孔径代替集中式的转塔,瞄准器-跟踪
有机溶剂回收器和激光孔径与导弹逼近告警器耦合,利用集中式
的、高功率激光器经过光纤向多个传感器位置提供
激光能量,能够更有效的达到干扰目的。
(4) 提高设备小型化、模块化及功能化程度
对大多数飞机而言,“大型红外对抗”系统和“先
进威胁红外对抗”系统过于笨重,这促成寻求更小、
更轻的定向红外对抗系统成为未来的发展方向。随
着光机组件、器件性能的提升,以及激光器、电源技
术的改进,现有系统有望实现小型化改进,将适用于
更多类型的飞机。
2.3红外烟幕干扰技术未来发展趋势
金属防护罩未来短期内,烟幕干扰技术需要改善烟幕分散
效果,进一步增大发烟面积、增长发烟时间及多频谱
适配技术,同时降低烟幕剂的毒性和对环境的友好
型等。
2.4红外干扰机未来发展趋势
(1 )宽红外波段覆盖
单波段红外干扰已经出现弊端,故双红外波段、
全红外波段的干扰也将是红外干扰机的发展的重要
方向。
(2)集成化
随着信息技术等系列新技术的发展与应用,集
成式的红外干扰机将是发展的重点,集成式干扰机
要求将告警系统、控制系统等集结于一体,能够自主
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进行告警控制与干扰,干扰方面不光针对红外,还需 集成雷达、激光、可见光等一体化复合干扰功能。
(3)智能化
红外干扰机作为作战飞机的负载,是一个独立 的干扰体系,未来发展可利用人工智能,进一步提高 系统的威胁识别能力、识别后最优干扰策略计算并 进行自主干扰。
3结束语
经过对近几年国内外红外干扰技术发展现状对 比,国内多个高校及研究院所在新材料、新技术等方 面做出了相关研究,得到了一定成果,为其应用于装 备做出了探索。国外在新材料、新技术、新概念(复合 干扰)等方面投入了更多的研究,并有大量技术成果 已经落实于产品,装备于部队使用从红外制导技术 等的发展与应用来看,传统的红外干扰技术正在逐 渐失去原有的干扰能力,研制新型宽频谱干扰材料、集多种干扰功能的复合干扰、集成化、智能化干扰将 是未来红外干扰技术发展的重点。
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Development of Infrared Countermeasure Technology
F A N Long-long
(Navy Equipment Department of P L A,Xi'an 710043, China)
Abstract:Infrared jamming technology i s very important in modern battlefield,and t o some extent,i t deter­mines the battlefield survival ability of aircraft.In this peper ,the development status of infrared jamming technol­ogy a t home and abroad in recent years i s summarized from four aspects:infrared decoy,D C I R M system ,in­frared smoke jamming and infrared jammer .The advanced infrared jamming equipment abroad i n recent years i s introduced,and the development trend of infrared jamming technology in the future i s prospected.
K e y w o r d s:Infrared decoy;D C I R M system;Infrared smoke jamming;Infrared jammer
非晶硅薄膜电池(上接第274页)
Application of a Kind of Painting Shielding Tooling and Process Method for the
Number Printing Surface of Engine Cylinder Block
F E N
G Wei
(Guangxi Yuchai Machinery Co.,Ltd.,Yulin Guangxi 537005,China)
Abstract:Focusing on the theme of improving the shielding quality of the engine number printing surface,this pa­per analyses two common shielding methods of plane painting,and identifies the main factors that affecting the shielding quality of the printing surface.Comparing with the practical application of the two shielding methods men­tioned above.The results show that the tooling and related technology can effectively solve the problems caused by the two common shielding methods,like irregular painting edge,residual glue inconvenient operation,and so on. Key w ords:engine painting technology;painting shield;tooling;process
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