煙幕對電視/紅外復合導引頭影響規律研究?

鄒佳歧 朱傳偉 付哲泉

（海軍大連艦艇學院 大連 116018）

1 引言

現代戰場的作戰環境日益復雜，單一模式的制導方式在制導精度、抗干擾性能和可靠性等方面已經難以滿足戰場作戰的需要［1］。因此，復合制導方式成為精確制導技術發展的必然方向［2］。現階段，在多種復合制導方式中，可見光/紅外復合制導方式是應用較廣泛的一種［3～4］。為降低電視（可見光）/紅外復合制導武器的效率，保護己方重點設施、裝備，復合煙幕作為一種遮蔽、偽裝、掩護、支援各軍兵種作戰的高效費比武器被廣泛地應用于戰場［5］。針對煙幕干擾效果的評估有許多標準［6～9］，但是這些方法還是沒有充分考慮到真實的作戰對抗環境，而且大多研究都不是定量的研究［10］。

在眾多發煙劑中，赤磷發煙劑是一種對可見光能夠有效遮蔽的發煙劑［11～12］，而且有研究表明，赤磷發煙劑和銅粉的復合煙幕在煙箱中對紅外成像有較好的干擾效果［13］，但沒有在外場試驗中進行檢驗。基于這一情況，本文對赤磷發煙劑和銅粉復合煙幕在外場中對可見光和紅外成像的干擾性能進行了測試，同時對測試結果進行了分析和討論。

2 試驗條件及方法

2.1 儀器設備及場地布置

試驗儀器包括紅外熱像儀（8μm～12μm）、攝像機、紅外熱源。試驗場地按照圖1 所示布置，每次試驗共使用10kg 銅粉發煙劑彈體2 個和80g 赤磷發煙劑藥柱38 個，銅粉發煙劑彈體之間間隔10m，赤磷發煙劑藥柱均勻分布在20m×30m 的矩形范圍內。攝像機和紅外熱像儀測試距離1000m。設置熱源溫度45℃，試驗時環境溫度15oC，環境濕度22%，風速2.1m/s。

2.2 試驗方法

試驗首先點燃赤磷發煙劑藥柱，當赤磷煙幕形成后，起爆銅粉發煙劑彈體，使銅粉分散到赤磷煙幕中，形成復合煙幕。使用攝像機和紅外熱像儀全程記錄試驗過程，試驗重復3次。

3 結果與討論

3.1 煙幕對可見光干擾效果

使用攝像機記錄全部試驗過程，圖2 為復合煙幕在赤磷發煙劑點火、成煙、最濃、結束四個階段效果圖。從圖中可以看到，赤磷煙幕形成后，對后方的物體進行了有效的遮蔽，也就可以達到干擾電視（可見光）制導的效果。

圖2 煙幕各階段效果圖

根據錄像結果可得到每次試驗煙幕的形成時間，以及煙寬煙高隨時間的變化的數據，根據此數據可做出煙幕有效遮蔽煙寬達到100m 后，煙寬和煙高隨時間變化的情況，如圖3所示。

圖3 煙幕煙寬和煙高隨時間變化情況

每次試驗的煙幕形成時間，有效遮蔽時間，平均煙寬，平均煙高如表1所示。

表1 煙幕對可見光的遮蔽參數

由圖3 和表1 中的數據可知，3 次試驗的煙幕形成有效煙寬的時間都在50s 以上，由于天氣原因平均煙寬和平均煙高會存在變化，但平均煙寬都大于130m，平均煙高都大于9m，煙幕有效遮蔽時間都大于130s。

3.2 煙幕對紅外熱源干擾效果

銅粉分散在赤磷煙幕中形成復合煙幕，這一部分復合煙幕對紅外熱源的遮蔽有較好的效果，所以重點分析復合煙幕對紅外熱源的干擾效果。使用紅外熱像儀記錄全部試驗過程，圖4 為復合煙幕在銅粉發煙劑起爆、成煙、偏移、結束四個階段的效果圖。從圖中可以看到，復合煙幕可以將后方的紅外熱源完全遮擋，紅外熱源在紅外熱像儀中完全消失，也就可以有效干擾紅外制導的效果。

圖4 紅外熱像儀中復合煙幕各階段效果圖

根據紅外熱像儀記錄的數據，可以得到復合煙幕對紅外熱源有效遮蔽寬度和高度隨時間變化的曲線，如圖5所示。

圖5 復合煙幕煙寬和煙高隨時間變化情況

根據以上數據算出復合煙幕對紅外熱源有效遮蔽的平均煙寬和平均煙高，如表2所示。

表2 復合煙幕對紅外熱源的遮蔽參數

由圖5 和表2 中的數據可知，銅煙的煙寬和煙高在測試時間范圍內變化不大，且平均煙寬都大于30m，遮蔽時間都大于30s。

4 結語

本研究測試了赤磷發煙劑/銅粉復合煙幕在外場環境中對可見光和紅外熱源的干擾效果，試驗結果表明，在外場環境中，復合煙幕對可見光的有效遮蔽煙寬大于130m，煙高大于9m，遮蔽時間大于130s；對紅外熱源的有效遮蔽煙寬大于30m，煙高大于5m，遮蔽時間大于30s。因此，在外場環境中，通過控制赤磷發煙劑藥柱的空間分布，以及銅粉發煙劑彈體的起爆時間，可以使形成的復合煙幕對可見光和紅外熱源進行有效遮蔽，并且達到較好的遮蔽面積以及遮蔽時間。