最近美軍的隱身飛機集體興起了一輪奇怪的換裝熱,將以前黑色的可吸收雷達波涂層改換成類似瓦片的反射性金屬涂層,讓很多業(yè)內(nèi)人士看得一頭霧水。最開始有航空愛好者在內(nèi)華達州航空基地拍到換裝這種酷似“鏡面”的F22戰(zhàn)斗機,就是下圖這樣: 圖: F-22 猛禽戰(zhàn)斗機換裝反射性金屬涂層 圖:近照 圖:近照 不久后F-35戰(zhàn)機也被媒體曝光開始測試這種“鏡面”涂層: 甚至連“老同志”F117也不例外: 此外還有知情者透露B2隱身轟炸機也已換裝涂層,但尚未有圖片曝光。就在外界眾說紛紜、不知其所以然之際,國外媒體刊文表示,中國研制出一種稱為“紅外熱尋的”的雷達,可以在 300公里外探測到美國 B-2 隱形轟炸機和 F-22 戰(zhàn)斗機的信號。而美軍的隱身飛機換裝鏡面反射性涂層應該是為減少紅外信號、規(guī)避這一新式雷達的舉動。 什么是“紅外熱尋的”雷達“紅外熱尋的”雷達是一種全新的利用紅外線遠程探測飛機紅外信號的系統(tǒng),嚴格來說并不是真正意義的雷達,專業(yè)術(shù)語稱作紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)(IRST)。不久前我國科學家在專業(yè)期刊《紅外與激光工程》刊登了一篇論文,表示其IRST系統(tǒng)能夠在300公里的距離上對飛機的紅外源進行精準探測。無風不起浪,外刊的這條報道正由此而來。 熟悉現(xiàn)代航空知識的網(wǎng)友都知道,紅外探測技術(shù)并不是什么新概念,幾十年前就已應用到空空制導導彈上。但傳統(tǒng)紅外探測技術(shù)存在探測距離短的缺陷,一般有效距離只有十幾公里。因此采用紅外制導的空空導彈目前僅局限于近距離格斗導彈。 圖:美軍最著名的紅外格斗導彈:AIM-9,有效射程15公里。 而這次我國科學家采用的IRST系統(tǒng)則在紅外光譜的不同波段做文章并取得進展性發(fā)現(xiàn):與紅外格斗導彈使用的中、短波段不同,長波段紅外探測可以探測到更遠的物體,探測距離可增加到數(shù)百公里。此外,在長波段紅外光譜中存在一種特殊的光子,我國科學家研發(fā)了一種稱為single-phone detector (SPD)的儀器,可有效檢測到這種光子。 圖:該儀器在不同距離對民用飛機的紅外成像。 由于該技術(shù)處在保密狀態(tài),沒有公布任何具體數(shù)據(jù),僅提到2016年的墨子號衛(wèi)星使用了這種光子探測技術(shù),以及這種技術(shù)的探測距離十分遙遠——舉例來說,該設備能夠在晴朗的夜晚從 1000 多公里的距離識別和跟蹤國際空間站。 由于隱身飛機的設計主要針對對雷達波起規(guī)避作用,對紅外信號探測的規(guī)避能力有限。IRST系統(tǒng)正是利用這一原理探測和跟蹤隱身飛機。經(jīng)介紹,改進后的國產(chǎn)新一代長波紅外搜索跟蹤系統(tǒng),能夠探測隱身飛機蒙皮與空氣摩擦的熱量和發(fā)動機尾流。像F-22這類4代機,超音速巡航的時候蒙皮溫度較高,發(fā)動機排氣系統(tǒng)的紅外信號也無法隱藏,容易被長波紅外系統(tǒng)在較遠距離探測到。 圖:紅外探測裝置下看到的F-22戰(zhàn)斗機 殲20已安裝IRST探測系統(tǒng)此外,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體積較小,可以方便地整合到戰(zhàn)斗機上。殲20等國產(chǎn)4代機就安裝了IRST紅外搜索與跟蹤系統(tǒng),配合激光指示、測距和激光點跟蹤等全套光電火控功能,可在不依靠預警機的情況下單獨探測到隱身飛機,且不需要再額外攜帶光電吊艙。 圖:殲-20的機鼻下方有一個獨特的“鉆石”形狀的光學窗口,這套系統(tǒng)集成了紅外/光學/激光照射模式,包括IRST。 美軍的IRST研究:努力跟進中IRST技術(shù)在業(yè)內(nèi)并不是秘密,但由于美軍一直在隱身飛機領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先,對這個技術(shù)始終沒有充分重視。隨著近年來中國IRST技術(shù)的突飛猛進,美軍也加大了對這個技術(shù)的研發(fā)力度。目前波音公司開發(fā)的IRST軍團(Legion)吊艙在上百公里能發(fā)出警告(有東西在那里),在50公里左右能提供準確的目標數(shù)據(jù)(可發(fā)射導彈攻擊)。 軍團吊艙 和中國技術(shù)相比較,探測距離較短是硬傷,更尷尬的是,由于F22、F35都是上個世紀的產(chǎn)物,結(jié)構(gòu)設計已定型,短期內(nèi)很難將IRST系統(tǒng)整合到機體內(nèi)部,如果強行掛載吊艙則會破壞隱身效果,因此目前軍團吊艙只能暫時掛載到F15等三代機上。 圖:掛載軍團吊艙的F15、F18 結(jié) 論和中國已經(jīng)將系統(tǒng)整合進機體的4代機相比,美軍掛載吊艙的3代機已經(jīng)落后一代,用美國媒體的話說:“有總比沒有好”。而將4代隱身機改裝鏡面涂層的辦法,又是否會破壞其對雷達探測的隱身能力——用中國俚語說:“按下葫蘆浮起瓢”,目前也未可知。 自隱身飛機問世后,技術(shù)界一直試圖從雷達的角度破解其反探測的能力。我國科學家曾不止一次公開展示國產(chǎn)的反隱身雷達。而這次在紅外探測技術(shù)上的突破,是第一次用其他的方式探測到隱身飛機,等于又換了賽道。一旦成熟,這種IRST技術(shù)未來有望成為新的“規(guī)則改變者”。 (完) |
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