圖中上半部分為:主/被動探測與數(shù)據(jù)鏈工作模式。藍線代表雷達主動掃描;黃線代表數(shù)據(jù)鏈路;橙線代表紅外搜索跟蹤系統(tǒng)被動掃描。
下半部分為:米格-35上的紅外搜索跟蹤系統(tǒng)。
通過紅外輻射探測隱身戰(zhàn)機
近年軍演中,五代機依靠出色的隱身能力,一直讓四代機無法有效發(fā)現(xiàn)和鎖定自己,并牢牢占據(jù)上風。單從國外報道來看,五代機均以大比分擊敗了四代機。那么,紅外搜索跟蹤系統(tǒng)能否有效扭轉(zhuǎn)這一狀況呢?
自然界中一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。戰(zhàn)機在高速飛行時與空氣摩擦以及其尾噴口處更會發(fā)出強烈的紅外輻射,這使得其紅外特征更加明顯。因此,從原理上說這并沒有問題。
“目前紅外搜索跟蹤系統(tǒng)主要工作在兩個波段,分別是3—5微米的中波紅外和8—14微米的長波紅外。中波紅外探測系統(tǒng)主要針對的是溫度較高的目標,例如發(fā)動機尾噴口等,而長波紅外探測可以探測到飛機外掛物、機體、蒙皮以及尾流的熱量?!睆堃囫Y指出,俄羅斯四代機,例如米格-29、蘇-27,使用的紅外搜索跟蹤系統(tǒng),主要工作在中波紅外,用于探測飛機發(fā)動機尾噴管。而美國的“超級大黃蜂”戰(zhàn)機的紅外搜索跟蹤系統(tǒng)則工作在長波波段或者中波、長波雙波段,具有更高的靈敏度、分辨率。
張亦馳還指出,五代機的一個重要特征是隱身性能。隱身戰(zhàn)斗機主要進行了雷達隱身處理,同時也有一定紅外隱身措施,但主要還是致力于降低發(fā)動機的紅外輻射。例如,F(xiàn)-22采用二元尾噴管,噴管使用冷卻隔熱技術(shù)降低外露部分溫度,如噴管的氣膜冷卻和隔熱技術(shù)就大大降低了噴管的溫度和排氣溫度,S型進氣道也對發(fā)動機的熱部件有遮蔽效果。
“但是總體來說,F(xiàn)-22的紅外隱身能力稍微遜色。”張亦馳說,“特別是新一代的長波紅外搜索跟蹤系統(tǒng),能夠探測飛機蒙皮與空氣摩擦的熱量和發(fā)動機尾流。像F-22這類五代機,進行超音速巡航的時候蒙皮溫度也較高,其發(fā)動機排氣系統(tǒng)雖然進行了降溫處理,但是氣柱反而會更大,更容易被長波紅外系統(tǒng)在較遠距離探測到。重要的是,紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以與雷達的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合,以更為連續(xù)、準確的探測目標,為實施導彈攻擊創(chuàng)造條件?!?/p>
實際應用還需多系統(tǒng)聯(lián)合
外媒指出,只要俄中能用高速數(shù)據(jù)傳輸頻道聯(lián)系兩架或多架裝備了長波紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的戰(zhàn)機,他們就會用以建造對付隱身技術(shù)的系統(tǒng)。既然紅外搜索跟蹤系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)隱身戰(zhàn)機,為什么還需要兩架或多架裝備紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的戰(zhàn)機聯(lián)網(wǎng)工作?
張亦馳指出,“比起火控雷達,紅外搜索跟蹤系統(tǒng)有著突出的優(yōu)點,但是對目標實施導彈攻擊和計算射擊參數(shù)則需要連續(xù)的測速、測距。激光測距儀當然能夠進行測距,但是激光在大氣中衰減很厲害,其工作距離往往小于紅外跟蹤系統(tǒng),有時候就很難實現(xiàn)遠距離測距。例如,‘陣風’戰(zhàn)斗機的紅外搜索跟蹤系統(tǒng),其紅外探測能力達到130公里,但是激光測距儀大概只有30—40公里的探測距離”。
“這樣,如果目標位于激光測距儀工作范圍外,就必須通過多架戰(zhàn)斗機的紅外搜索跟蹤系統(tǒng)對目標進行測角,然后再通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)共享數(shù)據(jù),根據(jù)戰(zhàn)斗機之間的位置和速度關(guān)系,計算出目標的距離和速度,這樣才可以為導彈攻擊提供充足、精確的數(shù)據(jù)?!睆堃囫Y說。