國(guó)外紅外導(dǎo)引頭及紅外誘餌發(fā)展歷程與展望

馬賢杰，李國(guó)平，王洪靜，陳 寧，李增光，王 鵬

（中國(guó)航天科工集團(tuán)8511研究所，江蘇南京210007）

0 引言

紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的出現(xiàn)及發(fā)展對(duì)飛機(jī)形成了嚴(yán)重威脅，飛機(jī)為實(shí)現(xiàn)自我防護(hù)采取了很多對(duì)抗手段，其中最有效、性價(jià)比最高的是投放紅外誘餌。20世紀(jì)70年代，在越南戰(zhàn)場(chǎng)上，約每3發(fā)蘇制SA-7型紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈可以擊中1架美軍飛機(jī)，于是美軍開(kāi)展了紅外干擾彈的研制并很快裝備在飛機(jī)上，對(duì)SA-7型紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈實(shí)施了有效干擾，提高了飛機(jī)的作戰(zhàn)生存能力。紅外誘餌是飛機(jī)自衛(wèi)防護(hù)的重要手段，安裝在載機(jī)發(fā)射器中，根據(jù)作戰(zhàn)需要適時(shí)發(fā)射，在空間一定區(qū)域形成紅外輻射，并與載機(jī)同處于來(lái)襲導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的視場(chǎng)內(nèi)，能夠使導(dǎo)引頭跟蹤中心逐漸偏向紅外誘餌，從而保護(hù)載機(jī)安全。

紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈在迅速發(fā)展的紅外探測(cè)器件的牽引下，其抗干擾性已得到不斷的改進(jìn)和提高。與此同時(shí)，紅外誘餌技術(shù)也得到迅速發(fā)展，從僅能干擾點(diǎn)源導(dǎo)引頭發(fā)展到可以干擾成像導(dǎo)引頭；從僅具備單一波段干擾能力發(fā)展到具備多光譜干擾能力。大量的實(shí)際戰(zhàn)例表明，紅外誘餌仍然是目前裝備量最大、戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用最廣泛、作戰(zhàn)效果最顯著的紅外干擾裝備。

1 國(guó)外紅外導(dǎo)引頭發(fā)展歷程

紅外技術(shù)用于制導(dǎo)武器最早是由空空導(dǎo)彈開(kāi)始，1948年美國(guó)開(kāi)始研制紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈，1956年“響尾蛇”空空導(dǎo)彈研制成功。以后紅外型空空導(dǎo)彈以它的高性價(jià)比和使用簡(jiǎn)便而倍受軍事大國(guó)的重視，獲得了迅速的發(fā)展，軍用、民用飛機(jī)面臨的紅外威脅程度日益加劇。典型空空導(dǎo)彈示意圖如圖1所示。

圖1 典型空空導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)示意圖

紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈至今已經(jīng)發(fā)展到第四代，為進(jìn)一步提高制導(dǎo)精度、抗干擾能力，目前正向雙色、多光譜成像技術(shù)路線發(fā)展。資料檢索表明，世界上現(xiàn)役和在研計(jì)劃中的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈絕大部分采用第三代和第四代紅外制導(dǎo)技術(shù)，是飛機(jī)面臨的最主要威脅。國(guó)外典型的紅外空空、防空導(dǎo)彈情況如表1所示。

表1 導(dǎo)引頭發(fā)展歷程

1.1 第1、2代紅外導(dǎo)引頭

第1代紅外（點(diǎn)源）制導(dǎo)導(dǎo)彈，導(dǎo)引頭采用非制冷硫化鉛探測(cè)器，單個(gè)旋轉(zhuǎn)掃描，工作波段在1～3μm，靈敏度低，抗干擾能力差，作用距離近，只能探測(cè)飛機(jī)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管紅外輻射，攻擊范圍局限于目標(biāo)后方狹窄的扇形區(qū)域。典型產(chǎn)品如美國(guó)的“響尾蛇”AIM-9B及俄羅斯的SA-7等。這一代導(dǎo)彈只能利用調(diào)制盤的調(diào)制信息從空間上、能量上區(qū)分目標(biāo)和背景，因此不具備抗紅外誘餌干擾的能力。

第2代紅外（點(diǎn)源）制導(dǎo)導(dǎo)彈，采用制冷銻化銦探測(cè)器，工作波段在3～5μm，采用圓錐掃描，增大了作用距離和攻擊范圍，實(shí)現(xiàn)了后半球?qū)さ墓艋蛑芯鄶r射，改進(jìn)了調(diào)制盤并提高了位標(biāo)器的跟蹤能力，同時(shí)在信號(hào)處理電路上進(jìn)行了改進(jìn)，使這一代導(dǎo)引頭的作戰(zhàn)性能得到了較大的提高。典型產(chǎn)品有美國(guó)的“響尾蛇”AIM-9D及俄羅斯的SA-14、SA-16等。這一代導(dǎo)彈具備有限的抗紅外誘餌干擾的能力。

1.2 第3代紅外導(dǎo)引頭

第3代紅外（點(diǎn)源）制導(dǎo)導(dǎo)彈，采用制冷銻化銦探測(cè)器，工作波段在3～5μm，采用十字交叉/玫瑰花掃描等體制，具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、探測(cè)范圍大、跟蹤角速度高等特點(diǎn)，有的還具有自動(dòng)搜索和自動(dòng)截獲目標(biāo)的能力，同時(shí)具備全向攻擊能力。典型代表是美國(guó)的AIM-9L（見(jiàn)圖 2）、“毒刺 RAM”、法國(guó)的“西北風(fēng)”、俄羅斯的SM-18、R-73等。這一代導(dǎo)彈可以從空間上、能量上細(xì)分目標(biāo)和背景，具備較強(qiáng)的抗干擾能力。

圖2 AIM-9L紅外導(dǎo)引頭

1.3 第4代紅外導(dǎo)引頭

第4代紅外（成像）制導(dǎo)導(dǎo)彈，采用制冷銻化銦或碲鎘汞線列陣或多元凝視焦平面成像探測(cè)器，工作波段在3～5μm或8～12μm，通過(guò)采用成像制導(dǎo)技術(shù)探測(cè)目標(biāo)和背景的溫差形成紅外圖像進(jìn)行探測(cè)、識(shí)別和鎖定，大幅度提高了探測(cè)能力，可以全方位探測(cè)、攻擊目標(biāo)。其靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、探測(cè)距離遠(yuǎn)、隱蔽性好、制導(dǎo)精度高，可發(fā)射后不管、全天候工作。典型的有美國(guó)AIM-9X（見(jiàn)圖3）、英國(guó)的ASRAAM、德國(guó)的IRIS-T、法國(guó)的MICA-IR、以色列的Python-5等。這一代導(dǎo)彈可以從紅外圖像輪廓、紅外輻射、運(yùn)動(dòng)軌跡上細(xì)分目標(biāo)和背景，具備極強(qiáng)的抗干擾能力。

2 國(guó)外機(jī)載紅外誘餌發(fā)展歷程

圖3 AIM-9X紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈

隨著先進(jìn)紅外探測(cè)技術(shù)和抗干擾技術(shù)在紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈中的應(yīng)用，對(duì)機(jī)載紅外誘餌的干擾能力的要求也不斷提高。目前北約各軍事強(qiáng)國(guó)均大力發(fā)展紅外誘餌，幾乎所有的戰(zhàn)斗機(jī)、大飛機(jī)、直升機(jī)均裝備了各種型號(hào)的紅外誘餌，其中Chemring、Esterline、Lacroix、IMI和Orbital ATK是最主要的紅外誘餌生產(chǎn)商。目前紅外誘餌類型主要包括傳統(tǒng)型、改進(jìn)型、高級(jí)型和特殊材料型。典型紅外誘餌投放如圖4所示，典型機(jī)載紅外誘餌發(fā)展現(xiàn)狀如表2所示。

圖4 軍用戰(zhàn)斗機(jī)釋放紅外誘餌場(chǎng)景圖

表2 典型機(jī)載紅外誘餌發(fā)展現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表

2.1 對(duì)抗第1、2代紅外導(dǎo)引頭的傳統(tǒng)紅外誘餌

第1、2代紅外導(dǎo)引頭大量裝備并形成對(duì)軍方飛機(jī)的威脅后，國(guó)外紅外誘餌制造商研制了傳統(tǒng)型紅外誘餌，主要是以MTV（Magnesium/Teflon/Viton）型煙火材料為干擾載荷的點(diǎn)源型紅外誘餌。誘餌載荷出筒后點(diǎn)火，可以在空中形成強(qiáng)紅外輻射源，其紅外輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)大于載機(jī)，依據(jù)質(zhì)心干擾原理少量釋放即可有效對(duì)抗第1、2代紅制導(dǎo)導(dǎo)彈。國(guó)外傳統(tǒng)紅外誘餌典型型號(hào)有MJU-7、MJU-10、MJU-32、MJU-38、MJU-53和M-206紅外干擾彈（如圖5所示），已經(jīng)形成了118系列、218系列及Φ1.4 in系列等多種規(guī)格產(chǎn)品，如M-206紅外誘餌采用了1 in×1 in×8 in規(guī)格，MJU/7B紅外誘餌采用了2 in×1 in×8 in規(guī)格。傳統(tǒng)紅外誘餌是最早出現(xiàn)的紅外誘餌，目前依然大量裝備于國(guó)外各型戰(zhàn)機(jī)，Chemring公司是美軍傳統(tǒng)紅外誘餌的主要供應(yīng)商。

圖5 國(guó)外典型傳統(tǒng)紅外誘餌

2.2 對(duì)抗第3代紅外導(dǎo)引頭的改進(jìn)、先進(jìn)紅外誘餌

隨著第3代紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的出現(xiàn)，傳統(tǒng)紅外誘餌干擾效率逐級(jí)降低，在逼真模擬載機(jī)紅外特征紅外誘餌研發(fā)成功前，國(guó)外紅外誘餌生產(chǎn)商采用改進(jìn)型紅外誘餌與之對(duì)抗。改進(jìn)紅外誘餌采用傳統(tǒng)MTV藥劑為基礎(chǔ)配方的干擾載荷，但降低了誘餌紅外輻射強(qiáng)度、上升時(shí)間及增加了導(dǎo)引頭視場(chǎng)內(nèi)干擾源數(shù)量，同時(shí)利用大量投放形成多目標(biāo)壓制，使得紅外導(dǎo)引頭無(wú)法從數(shù)量眾多的干擾中準(zhǔn)確識(shí)別載機(jī)目標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到干擾效果。典型的改進(jìn)型紅外誘餌包括以色列IMI集團(tuán)的MULTI BLU Flare紅外誘餌（如圖6所示）和Two shot flare，MULTI BLU Flare采用了 1 in×1 in×8 in規(guī)格，膛內(nèi)有3個(gè)獨(dú)立的干擾載荷，釋放后可在空中形成三個(gè)與載機(jī)紅外輻射相近的紅外誘餌，增加導(dǎo)引頭的計(jì)算識(shí)別難度，從而有效保護(hù)載機(jī)安全。改進(jìn)紅外誘餌是對(duì)抗第3代紅外導(dǎo)引頭的過(guò)渡手段，單次干擾釋放量較大，所以目前裝備較少，并且很快被具有運(yùn)動(dòng)和光譜匹配的先進(jìn)紅外誘餌所替代。

圖6 MUL TIBLU多點(diǎn)源紅外誘餌

為了根本上解決了對(duì)抗第3代紅外導(dǎo)引頭的技術(shù)難題，國(guó)外紅外誘餌生產(chǎn)商根據(jù)不同載機(jī)平臺(tái)特性研制出先進(jìn)紅外誘餌。先進(jìn)紅外誘餌主要包括針對(duì)高速載機(jī)平臺(tái)的動(dòng)力光譜紅外誘餌和針對(duì)低速載機(jī)平臺(tái)的氣動(dòng)光譜紅外誘餌。動(dòng)力光譜紅外誘餌在紅外光譜和強(qiáng)度上能夠形成與飛機(jī)紅外特征相似的紅外輻射，并且在飛行速度和運(yùn)動(dòng)軌跡方面與載機(jī)相當(dāng)，具有自主飛行動(dòng)力及控制姿態(tài)的尾翼結(jié)構(gòu)，可以誘騙具有目標(biāo)光譜鑒別和運(yùn)動(dòng)識(shí)別能力的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈。氣動(dòng)光譜紅外干擾彈通過(guò)改善誘餌輻射強(qiáng)度和光譜特征，前端加裝流線型整流罩改善氣動(dòng)外形，使其在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)彈道穩(wěn)定，從而確保與載機(jī)保持相似光譜特征和運(yùn)動(dòng)軌跡相似性，顯著增強(qiáng)干擾信號(hào)的迷惑性。先進(jìn)紅外誘餌可做到少量投放即有效對(duì)抗，解決了改進(jìn)紅外誘餌需大量投放的不足。

國(guó)外裝備的典型動(dòng)力光譜紅外誘餌主要有Esterline公司MJU-71/B、Kilgore公司MJU-47/B及Chemring公司的MJU-39/B、MJU-40/B、K 7等，均已經(jīng)裝備到美國(guó)空軍F-16、F-22及美國(guó)海軍F-18、P-8A等多種機(jī)型上。Chemring公司生產(chǎn)的K 7先進(jìn)紅外誘餌（如圖7所示）采用改進(jìn)的MAGTEF顆粒（鎂與特氟隆的混合物）作為煙火材料。這種煙火材料既產(chǎn)生誘使敵方導(dǎo)彈遠(yuǎn)離飛機(jī)的紅外能量，同時(shí)也起推進(jìn)劑的作用，能產(chǎn)生足夠的推力，使誘餌彈跟隨飛機(jī)飛行而不會(huì)迅速下落。K7的尺寸為2 in×2 in×8 in，質(zhì)量540 g，紅外輻射強(qiáng)度大于2.0 kW/sr(4～5 μm)，上升時(shí)間小于0.1 s，最小燃燒時(shí)間1.5 s，發(fā)射速度26～54 m/s，具有自主推進(jìn)動(dòng)力，可從美軍的標(biāo)準(zhǔn)投放系統(tǒng)上投放。

圖7 K7紅外誘餌

國(guó)外裝備的典型氣動(dòng)光譜紅外誘餌主要有Orbital ATK公司的M-212、Chemring公司的DSTL-22、CCM 218等。DSTL 22和CCM 218氣動(dòng)光譜紅外誘餌（如圖8所示）是國(guó)外使用較多的氣動(dòng)光譜型紅外干擾彈，應(yīng)用于各類直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)平臺(tái)，可從美軍的標(biāo)準(zhǔn)投放系統(tǒng)上投放。DSTL 22的尺寸為1 in×1 in×8 in，質(zhì)量205 g，紅外輻射強(qiáng)度、上升時(shí)間及燃燒時(shí)間指標(biāo)嚴(yán)格保密，發(fā)射速度35～55 m/s。

圖8 DSTL 22和CCM 218氣動(dòng)光譜紅外誘餌

2.3 對(duì)抗第4代紅外導(dǎo)引頭的特殊材料紅外誘餌

由于第4代紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈的大量裝備，成像導(dǎo)引頭不僅利用目標(biāo)的輻射強(qiáng)度大小，還可利用目標(biāo)的紅外輻射分布（即目標(biāo)紅外圖像）信息進(jìn)行目標(biāo)跟蹤、識(shí)別。國(guó)外紅外誘餌生產(chǎn)商據(jù)此研制了具有與載機(jī)紅外輻射特征相似、同時(shí)具備大面積紅外輻射空間分布特征的特殊材料紅外誘餌（即面源紅外誘餌）。特殊材料紅外誘餌以自燃箔片為干擾載荷，自燃箔片是一種表面多孔合金材料，在空氣中暴露時(shí)可在1 s內(nèi)溫度達(dá)到800℃以上，光譜輻射主要集中在中、長(zhǎng)波。這種自燃材料通過(guò)氧化而不是通過(guò)燃燒產(chǎn)生紅外輻射，由于自燃箔片反應(yīng)時(shí)能夠逼真模擬載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的羽流溫度和輻射光譜特征，并且在空中形成大面積紅外干擾云，可以很好地改善傳統(tǒng)點(diǎn)源紅外誘餌在輻射光譜、輻射強(qiáng)度、空間形狀與載機(jī)存在的明顯差異，因此能夠有效對(duì)抗紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈。

特殊材料紅外誘餌由Chemring公司旗下的Alloy Surfaces合金表面公司開(kāi)發(fā)，目前美軍裝備的特殊材料紅外誘餌主要包括MJU-27B、MJU-50/B（如圖9所示）、MJU-51/B、MJU-55/B、MJU-60、MJU-64/B、MJU-66/B等，裝備的機(jī)型包括轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)、反潛偵察機(jī)、直升機(jī)等，可從美軍的標(biāo)準(zhǔn)投放系統(tǒng)上投放。MJU-66/B的是特殊材料紅外誘餌典型代表，裝備于目前世界上最先進(jìn)的F-35戰(zhàn)斗機(jī)上，尺寸為1 in×1 in×8 in，質(zhì)量310 g，國(guó)外對(duì)其紅外性能指標(biāo)嚴(yán)格保密。

圖9 Alloy Surfaces公司的MJU-50/B特殊材料紅外誘餌

3 紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈及紅外誘餌發(fā)展展望

3.1 紅外導(dǎo)引頭發(fā)展展望

紅外探測(cè)器作為紅外成像導(dǎo)引頭的關(guān)鍵組件，隨著現(xiàn)代材料生長(zhǎng)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，正朝著高密度、多光譜、高響應(yīng)度、高探測(cè)率、高工作溫度及更大面積、更小探測(cè)單元、更高靈敏度的器件方向發(fā)展。下一代紅外（成像）導(dǎo)引頭將采用多光譜陣列成像的小型探測(cè)器，工作波段在3～5μm或8～12μm，通過(guò)多光譜成像制導(dǎo)技術(shù)探測(cè)目標(biāo)和背景的溫差進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)、識(shí)別和鎖定，可以全方位探測(cè)、攻擊目標(biāo)。可通過(guò)輻射能量閾值、空間分布、雙色鑒別、溫度鑒別等手段剔除干擾。目前暫未形成裝備。典型機(jī)載紅外誘餌發(fā)展現(xiàn)狀如表3所示。

1）多光譜成像技術(shù)

目前國(guó)外重點(diǎn)研究的是多光譜成像制導(dǎo)技術(shù)。由于該技術(shù)可以同時(shí)在多個(gè)窄的光譜波段上對(duì)同一對(duì)象（背景與目標(biāo)）進(jìn)行觀測(cè)并獲得相應(yīng)波段的相應(yīng)圖像，因此它反映了觀測(cè)對(duì)象在各個(gè)窄的光譜波段上的響應(yīng)特性，包含了觀測(cè)對(duì)象的更多信息。在進(jìn)行抗干擾時(shí)，可利用的光譜信息更多，而光譜特征是不同化學(xué)成分的物質(zhì)所具有的固有特性，利用該特性，可大大提高導(dǎo)彈的抗干擾能力。可以說(shuō)紅外成像探測(cè)正處于從通過(guò)探測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)得到目標(biāo)的“黑白照片”階段的后期，向通過(guò)探測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度和光譜來(lái)得到目標(biāo)的“彩色照片”的階段過(guò)渡。此外，多光譜導(dǎo)引頭還具有更高的可靠性。若目標(biāo)采用隱身技術(shù)或使用激光定向干擾使得目標(biāo)在某些波段的圖像丟失時(shí)，導(dǎo)引頭還可以利用其它波段的圖像繼續(xù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，從而提高導(dǎo)彈的戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)能力。

表3 典型機(jī)載紅外誘餌發(fā)展現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表

2）高空間分辨力

紅外導(dǎo)引頭從單元、多元發(fā)展到成像，導(dǎo)彈的空間分辨率和抗干擾能力不斷提高。紅外成像制導(dǎo)系統(tǒng)擺脫了把跟蹤目標(biāo)作為一個(gè)點(diǎn)熱源因而只能跟蹤目標(biāo)最熱部分的局限性，通過(guò)成像探測(cè)器捕獲目標(biāo)的紅外圖像，其溫度分辨率小于0.1℃，可為控制系統(tǒng)提供更多的目標(biāo)形狀、能量信息，使得導(dǎo)彈的命中精度高、抗干擾性強(qiáng)。成像制導(dǎo)使其制導(dǎo)系統(tǒng)具有一定“智能”和軟件可編程靈活性，可根據(jù)圖像特性，選擇目標(biāo)要害部位進(jìn)行攻擊，故在復(fù)雜背景或強(qiáng)干擾情況下仍能準(zhǔn)確地?fù)糁心繕?biāo)，從根本上改善制導(dǎo)武器的性能。

3）多模化（復(fù)合制導(dǎo)）

目前國(guó)外裝備的精確制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭大都采用的是單一尋的制導(dǎo)技術(shù)，其中最主要的手段是紅外和雷達(dá)制導(dǎo)兩種。這兩種制導(dǎo)技術(shù)在原理、結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理等方面存在較大差別。紅外制導(dǎo)手段無(wú)法獲取目標(biāo)的速度、距離等信息，無(wú)法全天候作戰(zhàn)，且攻擊距離有限，雷達(dá)制導(dǎo)手段體積大、命中精度較紅外制導(dǎo)方式低。所以單一制導(dǎo)方式難于適應(yīng)未來(lái)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)的要求。采用紅外與雷達(dá)復(fù)合導(dǎo)引頭可以綜合紅外與雷達(dá)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服單一工作模式的缺點(diǎn)，提高復(fù)雜對(duì)抗環(huán)境下的對(duì)抗能力和作戰(zhàn)效能。

0.3～0.4μm近紫外波段能形成“紫外窗口”，而飛機(jī)的紫外輻射較低，會(huì)在均勻的紫外輻射背景上形成一個(gè)“暗點(diǎn)”，具有較高的景物對(duì)比度。對(duì)同一種目標(biāo)，紅外/紫外雙色導(dǎo)引頭不僅可以探測(cè)到該目標(biāo)的紅外輻射，也可以探測(cè)到它的紫外輻射，對(duì)于不同的目標(biāo)，雙色導(dǎo)引頭可響應(yīng)得到不同的紫外/紅外輻射強(qiáng)度的比值。雙色導(dǎo)引頭利用接收的不同信息實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的前向攻擊和達(dá)到抗紅外誘餌干擾的目的。光學(xué)系統(tǒng)采用玫瑰掃描技術(shù)，導(dǎo)引頭所形成的瞬時(shí)視場(chǎng)比用其它方法形成的瞬時(shí)視場(chǎng)小，從而提高導(dǎo)引頭的信噪比及導(dǎo)引頭的靈敏度。雙色或多色紅外探測(cè)器的使用，不僅彌補(bǔ)了單一成像制導(dǎo)體制的不足，有助于提高導(dǎo)引頭的探測(cè)概率和跟蹤精度，而且也增強(qiáng)了抗干擾能力。

此外，目前的紅外型空空導(dǎo)彈為了追求遠(yuǎn)探測(cè)距離，其導(dǎo)引頭都采用了高靈敏度的制冷型紅外探測(cè)器。相較于此，非制冷紅外焦平面做成的紅外成像系統(tǒng)具有成本低、功耗小、使用方便（不需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氣瓶/閉式循環(huán)制冷器）等優(yōu)點(diǎn)，很有發(fā)展前途，但靈敏度不夠的缺點(diǎn)使其只能用于對(duì)導(dǎo)引頭的作用距離要求不高的武器上。由于紅外成像／雷達(dá)（毫米波）雙模復(fù)合導(dǎo)引頭其探測(cè)距離可以靠雷達(dá)系統(tǒng)來(lái)保證，因此非制冷紅外成像系統(tǒng)有望在復(fù)合制導(dǎo)空空導(dǎo)彈上得到應(yīng)用。紅外成像/雷達(dá)雙模復(fù)合制導(dǎo)正被各國(guó)廣泛研制，已成為多模導(dǎo)引頭發(fā)展的重點(diǎn)。美國(guó)的JDRADM導(dǎo)彈采用了共形的相控陣?yán)走_(dá)/紅外成像雙模導(dǎo)引頭，大大提高了導(dǎo)彈的環(huán)境和任務(wù)適應(yīng)性及抗干擾能力。

3.2 未來(lái)紅外誘餌發(fā)展展望

隨著紅外制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，可以預(yù)計(jì)未來(lái)紅外誘餌必將針對(duì)性地采用先進(jìn)對(duì)抗技術(shù)并不斷更新?lián)Q代。其發(fā)展方向可能有以下幾個(gè)方面：

1）發(fā)展基于智能投放的“雞尾酒”式干擾

美國(guó)國(guó)防部通過(guò)“AIRCMM先進(jìn)紅外干擾彈藥（Advanced Infrared Countermeasures Munitions）”專項(xiàng)計(jì)劃及“ASTE先進(jìn)戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)干擾彈（Advanced Strategic and Tactical Expendables）”專項(xiàng)計(jì)劃（如圖 10所示），發(fā)展多種紅外誘餌配合使用，采用可智能彈種識(shí)別AN/ALE系列的標(biāo)準(zhǔn)投放器發(fā)射，針對(duì)不同的威脅場(chǎng)景進(jìn)行自適應(yīng)智能決策，如投放傳統(tǒng)紅外誘餌、先進(jìn)紅外誘餌和特殊材料紅外誘餌進(jìn)行“雞尾酒”式組合干擾，用于對(duì)抗具有紅外輻射強(qiáng)度、光譜特征、散布面積等復(fù)雜抗干擾能力的先進(jìn)紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈，保護(hù)戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)等多種軍用飛機(jī)。

2）發(fā)展具有多光譜匹配特性的紅外誘餌

多光譜誘餌設(shè)計(jì)用于對(duì)抗雙色導(dǎo)彈，具有與載機(jī)紅外輻射特征緊耦合的逼真紅外誘餌。其主要方法是基于芳香族化合物及硼元素作為載荷材料，燃燒后產(chǎn)生低燃溫特性。典型的MTV誘餌主要輻射能量集中在低紅外波段，這是由于其燃燒溫度約為2 000℃，而飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度約為700℃，主要輻射能量集中在高紅外波段。導(dǎo)彈通過(guò)同時(shí)測(cè)量高、低2個(gè)波段的輻射能量并與標(biāo)準(zhǔn)的輻射能量進(jìn)行比較，可進(jìn)行真假目標(biāo)識(shí)別。為了對(duì)抗該類型導(dǎo)彈，誘餌需要在高紅外波段比低紅外波段具有更高的能量，因而必須應(yīng)用反應(yīng)溫度較低的燃燒材料。光譜誘餌、傳統(tǒng)誘餌及飛機(jī)（計(jì)算值）強(qiáng)度-波長(zhǎng)曲線圖比較如圖11所示。

圖10 美國(guó)空軍的ASTE計(jì)劃及其誘餌產(chǎn)品

圖11 光譜誘餌、傳統(tǒng)誘餌及飛機(jī)（計(jì)算值）強(qiáng)度-波長(zhǎng)曲線圖

3）發(fā)展具有紅外/紫外或紅外/毫米波雙重干擾能力的復(fù)合誘餌。

紅外/紫外復(fù)合誘餌可以利用特殊金屬箔片涂覆低溫燃燒型紅外藥劑，誘餌投放后箔片快速散開(kāi)，且由于誘餌燃燒溫度非常低，在紫外波段輻射較低，大面積散布時(shí)可遮擋“紫外窗口”的太陽(yáng)紫外輻射，能夠在導(dǎo)引頭視場(chǎng)內(nèi)形成暗斑，可模擬飛機(jī)目標(biāo)特性，同時(shí)藥劑燃燒可形成紅外輻射，可對(duì)紅外/紫外復(fù)合導(dǎo)引頭形成有效干擾。

國(guó)外研制的一種紅外/毫米波復(fù)合誘餌是將涂敷金屬（鋁或鋅）的緩燃纖維及可燃物（如磷化氫）密封在一個(gè)真空包裝內(nèi)。當(dāng)誘餌投放到空中后，密封包在氣流作用下打開(kāi)，磷化氫遇氧燃燒同時(shí)點(diǎn)燃涂覆金屬的緩燃纖維，纖維表面的金屬可以對(duì)雷達(dá)波進(jìn)行散射，形成紅外、雷達(dá)復(fù)合干擾云，進(jìn)而在干擾紅外探測(cè)器的同時(shí)又可以對(duì)雷達(dá)導(dǎo)引頭進(jìn)行干擾。

4）發(fā)展針對(duì)民航飛機(jī)的安全紅外誘餌

隨著全球恐怖主義發(fā)展日益猖獗，民航飛機(jī)在起飛或降落至危險(xiǎn)機(jī)場(chǎng)或危險(xiǎn)國(guó)家區(qū)域時(shí)，容易受到恐怖分子攻擊。民航飛機(jī)威脅紅外導(dǎo)彈主要以便攜式肩抗導(dǎo)彈為主，其導(dǎo)引頭處理能力相對(duì)較弱。但民航機(jī)處于安全性考慮不易安裝火工式的紅外誘餌，所以需重點(diǎn)發(fā)展機(jī)電投放式無(wú)火工品的安全紅外誘餌。該誘餌適于采用自燃材料，具有紅外輻射特性同時(shí)具有可見(jiàn)光“隱蔽”性能，同時(shí)還具有一旦燃燒即完全消耗盡的特點(diǎn)，不會(huì)造成落地燃燒等安全隱患。

未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的紅外對(duì)抗不僅需要對(duì)紅外導(dǎo)引頭和紅外誘餌本身進(jìn)行研究，還需要深入分析紅外誘餌與載機(jī)的紅外特征耦合、紅外誘餌的戰(zhàn)術(shù)使用時(shí)機(jī)以及載機(jī)的機(jī)動(dòng)策略優(yōu)化，只有依托載機(jī)平臺(tái)及紅外誘餌的自身特征，建立最優(yōu)投放策略并結(jié)合載機(jī)機(jī)動(dòng)，才能發(fā)揮紅外誘餌的最佳干擾效能。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)國(guó)外紅外導(dǎo)引頭及紅外誘餌裝備的發(fā)展情況進(jìn)行了梳理、分析，未來(lái)紅外制導(dǎo)技術(shù)與紅外對(duì)抗技術(shù)這一對(duì)“貓和老鼠”的游戲必將競(jìng)相發(fā)展。所謂“道高一尺，魔高一丈”，紅外誘餌技術(shù)作為紅外對(duì)抗技術(shù)的最重要手段，其在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上的發(fā)展前景十分廣闊。跟蹤紅外制導(dǎo)導(dǎo)引頭的技術(shù)發(fā)展情況，并針對(duì)性地設(shè)計(jì)紅外誘餌及其使用策略，是支撐未來(lái)紅外誘餌技術(shù)不斷向前發(fā)展的源動(dòng)力。■