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美国合金表面公司机载红外面源诱饵产品发展分析

2018-11-29刘玥晗

航天电子对抗 2018年5期
关键词:诱饵红外威胁

刘玥晗,陈 宁

(中国航天科工集团8511研究所,江苏 南京210007)

0 引言

美国合金表面公司(ASC)生产了一系列机载红外面源诱饵产品,用以保护军用战斗机、运输机、直升机、轰炸机等对抗全球范围内的红外制导型便携式防空系统和空对空威胁,抵抗军事攻击。红外面源诱饵由一种特殊的自发热合金材料制作而成,这种特殊材料拥有公司自主专利权,能够高效辐射出导引头工作波段内的红外能量从而诱导威胁导弹的制导系统。ASC声称,这些诱饵在白天与夜间均可实现视觉隐蔽,与其它先进的诱饵结合使用(如“鸡尾酒式”的使用方法)可大大提高载机自我防御能力。ASC的特殊材料诱饵面对各种应用环境都具有良好的适应性,经过调整可与导弹制导系统中的飞机信号相匹配,使用和处理过程中的安全性也可得到有效保证。本文对ASC的机载红外面源诱饵情况进行了系统梳理和分析,以期为机载红外干扰产品的发展提供参考。

1 合金表面公司机载红外面源诱饵产品基本情况

1.1 合金表面公司简介

美国合金表面公司(ASC)作为英国切姆林集团旗下的子公司之一,专业从事红外面源诱饵(SMD)的设计与生产。其成立于1950年,起先位于费城,主要为飞机行业生产高温金属扩散涂料。1978年至1991年间,ASC开始与美国海军研究实验室(NRL)合作,拓展特殊材料红外诱饵业务。随着合作的深化和业务能力不断提升,ASC相继与美国陆军、海军、空军展开合作。1993年,ASC被全球军工企业巨头切姆林集团收购。1998年,ASC搬迁至宾夕法尼亚州切斯特镇。当时,整个公司仅有不到90名员工,年产值1000万美金。但巨大的市场发展潜力和切姆林集团的大力支持,使得ASC人才队伍不断壮大,并接连几年保持着年产值25%~35%的高增长率迅速成长起来。2005年,ASC开设分部,并在分部设有专业技术中心。2006年,为了应对美军在阿富汗进行的持久自由军事行动所带来的产品需求增长,ASC再设分部。

经历了数十年的发展,ASC在红外诱饵材料与技术的设计上已积累了十分丰富的经验,并能将其合理优化从而更好地投入军事应用。这其中包括红外诱饵对抗措施、红外标记设备。

1.2 红外面源诱饵在美国军方机载红外对抗专项计划中的重要作用和地位

近年来,国外在机载红外对抗技术领域主要致力于发展红外干扰弹和红外干扰机两项技术。红外干扰弹的发展方向是研制“灵巧”式干扰弹,它的光谱性更接近于被保护目标,同时能够模拟载机的飞行动力特征,显示其更逼真的飞行弹道,以挫败新一代红外制导导弹。为应对先进空空、地空红外制导导弹技术发展威胁,提升载机生存能力,美国军方开展专项计划大力发展红外诱饵,其中主要包括空军先进战略/战术一次性消耗物(ASTE)和陆军先进红外对抗弹药计划(AIRCMM)等两项计划。ASTE计划由美国空军管理,空海两军联合实施,目的是为战术飞机研制可引诱并对抗灵巧的双波段红外制导导弹的诱饵弹。AIRCMM计划则由美国海军实施,目的是研制新型“灵巧”诱饵弹系列,诱骗红外导弹偏离原定攻击目标。该项目也是过去25年间美军唯一的诱饵发展计划。这两项计划作为美国军方机载红外对抗专项计划,在提高对敌打击力度,取得制空权、制海权、地面作战主动权,获取电子战优势方面有着十分重要的意义。

而ASC生产的面源红外诱饵经过大量试验测试和干扰效能评估验证后,被选作美军保护战斗机、运输机、直升机的先进解决方案,成为了美国空军、海军ASTE计划和陆军AIRCMM计划的核心。与此同时,ASC诱饵也被美国陆军、空军、海军所采纳,用于装备配置有AN/ALE-39、AN/ALE-4X系列,M-130以及全球制造的所有主要投放器的平台。

1.3 合金表面公司机载红外面源诱饵产品的技术先进性

红外面源诱饵采用大量燃烧温度与飞机尾焰温度接近的自燃合金材料作为有效干扰载荷,自燃合金材料表面疏松多孔,比表面积大,活性极高,暴露在空气中与氧气接触后立即自燃,对外放热,形成大面积红外辐射云团,其突出特点是:①产生的红外辐射主要集中在2~5μm,与飞机尾焰辐射光谱分布曲线极为吻合,能够有效抑制先进红外导引头的光谱鉴别能力;②辐射强度与载机相当,能够有效抑制先进红外导引头的能量阈值鉴别能力;③形成具有一定空间散布面积的红外发热云团,在红外探测器上占据的弥散斑或像元数与载机类似,能够有效抑制先进红外导引头的面目标鉴别能力;通过改变探测视场内的图形特征,能够有效破坏红外成像跟踪系统的正常跟踪;④红外辐射信号强度上升相对平稳,形成时间在1s以内;能够在较长时间内保持可信的红外辐射特征,持续时间在3s以上;⑤无论在白天或黑夜均具有可见光隐身功能,飞行员难以通过目视察觉,有助于减小载机遭受二次打击的几率;⑥安全级别较MTV基烟火型点源红外诱饵高,MTV基烟火型点源红外诱安全等级1.3,红外面源诱饵安全等级4.2。

2 合金表面公司机载红外面源诱饵产品型号、装备及订货情况

2.1 红外面源诱饵各型号产品介绍

ASC生产的主要红外面源诱饵型号产品包括:M211、MJU-27A/B、MJU-49/B、MJU-50/B、MJU-51/B、MJU-52/B(BOL-IR)、MJU-64/B、ALE-50拖曳式红外诱饵、“彗星”诱饵等,适用于装备 AN/ALE-39、AN/ALE-47、M-130等自卫投放系统的各军种飞机平台。

M211诱饵是为美国陆军AIRCMM项目中用于保护陆军直升机免遭全球便携式防空导弹和空空导弹威胁而发展的,该诱饵可与传统诱饵(M206)和其它先进诱饵(M212)结合使用形成“鸡尾酒”诱饵用于对抗先进导弹。

MJU-27A/B、MJU-35/B、MJU-49/B诱饵是为美国海军发展和制造的,设计用于保护直升机和喷气式飞机免遭全球便携式防空导弹和空空导弹的威胁。

MJU-50/B、MJU-51/B诱饵是为美国空军 ASTE项目发展和制造的。MJU-50/B采用自燃材料,在发射或点火前就可实现完全密封,当金属薄片弹出圆筒与空气接触后就可迅速氧化并辐射热量。设计用于对抗先进的面空和空空红外制导导弹,保护低信号特征战斗机、运输机和直升机。MJU-51/B诱饵设计用于保护新式高信号特征战斗机、运输机免遭全球最新一代便携式防空导弹和空空导弹的威胁。

MJU-52/B诱饵是为美国海军海面作战中心实施先发制人保护高速喷气式战斗机和轰炸机免遭全球便携式防空导弹和空空导弹威胁而发展的。该诱饵制造成一个塑料盘,采用电脉冲指令激发式机械投放器投放,适用于所有BOL系列投放器。L5A2BOL IR诱饵与 MJU-52/B诱饵类似,不包含火工品,适用于所有BOL系列投放器。

MJU-64/B诱饵采用改进的特殊材料制成,用于保护低信号特征战斗机、运输机和直升机。MJU-66/B、ASD66、ASD3649诱饵等均采用低温特殊材料制成,特殊材料与氧气接触后迅速氧化并产生红外辐射,设计用于对抗空空和地空红外武器系统的打击。

以上型号产品的主要性能参数、典型作战对象及适用机型等信息如表1所示。

2.2 红外面源诱饵各型号产品装备情况

各型产品因其性能参数的差异,所适配的投放器和装备平台也有所不同,分别用于满足不同军种的装备需求。合金表面公司机载红外面源诱饵产品的具体装备情况如表2所示。

2.3 红外面源诱饵各型号产品订货情况

自1999年起至今,ASC公司先后与美国政府及各国军方达成合作,提供数量可观的机载红外面源诱饵弹。这些订单也同时促进了ASC公司的快速发展,使其日益成长为全球机载红外面源诱饵的巨擘,在行业内占据十分重要的地位。1999年至2017年ASC公司的红外面源诱饵产品订货情况详见表3。

3 美国机载红外面源诱饵发展模式分析

据不完全统计,自1999年至今,ASC公司公布的机载红外面源诱饵产品订单多达45份,产品订货量大、价值总量高,持续在美陆、海、空三军多种机型上大量装备应用,并在实战中发挥了重要作用。除了与美军合作外,ASC公司与澳大利亚、英国、芬兰等国军方也签订了价值不菲的订单。这些数量巨大的订货足见红外面源诱饵在飞机自卫对抗领域发挥的重要作用和价值,使用红外面源诱饵弹对抗先进的红外制导导弹已受到世界各国的广泛重视。

美国机载红外面源诱饵技术之所以得到如此广泛的应用和快速发展,究其原因主要有三个方面:一是注重新材料开发,针对新型红外制导威胁的工作体制和跟踪、识别原理,开发能够综合模拟载机尾焰及蒙皮红外辐射光谱、辐射强度、辐射散布等特征的低温特殊材料,保证诱饵自身对先进红外制导威胁具有良好的干扰效果;二是设立专项发展计划,美国军方尤为重视飞机的生存能力,针对不同军种不同机型面临的新型复杂威胁,通过诱饵专项发展计划(如ASTE计划、AIRCMM计划等)发展针对性对抗措施;三是注重实弹训练和战术应用研究,产品开发出来后能否在实际战场上真正发挥作用,不仅仅在于其技术指标上有多先进,更多的由其使用方式所决定,美国尤为重视该方面的研究工作,通过大量数字、半实物仿真实验和外场飞行试验,研究确定多种对抗措施的最佳使用组合和使用策略。

表2 ASC机载红外面源诱饵产品装备情况

表3 ASC公司机载红外面源诱饵产品订货情况

表3 续表

当前,国际上多个国家也在快速推进红外面源诱饵等新型机载红外诱饵的开发研究工作,但因发展起步晚等客观因素较之先进国家仍存在较大差距,尚未形成完整规范、科学严谨的试验验证方法和战术应用研究体系,相关技术、产品的应用形式、工作体制、干扰原理等还比较单一,在面临新型红外威胁时更多的还是采用传统饱和式干扰方法,对抗效能相对较低,缺乏新型高效的干扰手段。但另一方面,挑战也意味着新的机遇。科技工作者们可通过研究分析,了解世界军事强国机载红外诱饵装备情况,知悉其发展重点和动向,借鉴其发展思路和模式,为研发新型诱饵产品提供参考,从而将机载自卫对抗技术发展推向新的阶段。

4 结束语

纵观当前形势,伴随红外技术的不断发展及其在精确制导武器中的应用,红外制导导弹的巨大作战威力日益凸显,对作战飞机构成了极大威胁。而作为最早投入使用的红外制导威胁对抗措施,红外诱饵弹可与智能投放系统搭配使用,构成红外诱饵弹系统,大大提高了飞机的生存能力。正因如此,现今世界各军事强国均聚集力量快速推进机载红外诱饵措施的研究,发展形成了种类多样、投放形式各异的机载红外诱饵产品。这同时意味着未来飞机作战环境愈加复杂,落后一方的战机面临的威胁进一步加剧,将承受着敌方先进红外制导导弹和先进机载自卫干扰产品的双重威胁。在此情形下,若要在未来复杂战场中提高载机生存能力,以机载红外面源诱饵为代表的新型红外干扰产品的研发与大量装备毋庸置疑是一条必经之路。■

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