定向红外对抗系统哪家强

MEMS 发表于 2017-10-17 15:23:34 收藏 已收藏
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定向红外对抗系统哪家强

MEMS 发表于 2017-10-17 15:23:34

按照美国空军的说法,过去25年里90%的美国空战伤亡都归咎于红外制导导弹。许多战斗机都携带曳光弹和红外干扰器摧毁这种威胁,但定向红外对抗系统(DIRCM)得到更普遍的使用。在大多数情况下,它们取代了旧的系统。因此过去十年,市场上DIRCM系统的数量不断扩大。

图1 美国ANG KC-135R飞机上装载的诺•格公司的LAIRCM。LAIRCM是激光基DIRCM系统,可以对红外制导地对空导弹进行探测和对抗。军用飞机面临着红外制导武器和反飞机火炮的巨大威胁。诺•格公司称在1958-1992年间仅20%飞机被雷达制导武器击落,第一次海湾战争期间,75%的美国飞机因雷达告警接收器未探测到威胁而损失。过去十年伊拉克和阿富汗战斗中损失的大多数直升机是被红外制导导弹而不是火炮击落,即使小弹药攻击和反飞机火炮仍是更为普遍的威胁。除了军用战斗机面临的空-空导弹和威胁外,商用和军用飞机还要关注便携防空系统(MANPADS)的发展,据估算自20世纪60年代以来25个国家已装备了约70万到100万枚MANPADS。许多MANPADS落入到恐怖分子之手,特别是2011年利比亚冲突事件之后,成千上万次抢劫中的导弹都来自卡扎菲政府的储备。许多军用机及越来越多的民用机都配备了金属条/曳光弹复式发射系统,作为其防御辅助子系统的一部分来对抗地-空导弹。但是,金属条和曳光弹的最大弱点是不能保护飞机免遭来自其前方的导弹的袭击。1、红外导弹干扰器定向红外导弹干扰器是传统曳光弹的有效补充。BAE系统公司的AN/ALQ-157(生产了800枚)和AN/ALQ-144红外干扰器就是很好的例子。后者早已用在许多直升机上——为多个国家生产了6000多枚并且约3000枚仍服役于美国部队。该装置采用一个由调制屏包围的大角度热闪光灯,使能量指向导弹寻的器。但是,这种系统不能在所有方向都辐射足够的能量,因此不能进行全方位干扰,且其辐射经常受到飞机机身的阻挡。结果,DIRCM系统由于全方位防护能力比曳光弹更有效而逐渐普及。该项表明红外对抗系统可以跟踪并将能量指向目标。定向能使得指向导弹的功率更高,可摧毁装有曳光弹抑制软件以及忽略宽光束干扰器的第二和第三代导弹。2、DIRCM技术为了迷惑入侵导弹,DIRCM系统一般将经过调制的红外或激光束指向导弹的红外导引头。一代导引头主要采用带红外调制器的旋转十字线,以告知导弹红外能源(目标)的位置。二代系统大多采用旋转光学元件和静止十字线或可以产生脉冲信号的一组静止探测器。目前的三代系统增加了色彩和形状识别以躲避曳光弹。对于摧毁导弹光学元件的典型DIRCM系统来说,它将采用各种不同的干扰算法并通过分析导弹飞行路线的变化来确定最有效的飞行路线。更先进的闭环系统通过测量导弹旋转红外导引头反射的能量来正确识别导弹类型。一旦认识了导弹类型,就可以在第一次行动中发送最佳干扰信号。

图2 Elbit光电系统公司旗下Elop公司研制的J-MUSICTM是一种DIRCM系统,旨在分布式安装在小到中型喷气机平台上。可以与各种导弹告警系统(MWS)集成。由于大多数红外地对空导弹以2-4马赫的速度飞行,发射后,典型交战持续时间不足8秒。因此,人们十分重视研发既轻又适合安装在飞机上的快速移动转塔。旧的DIRCM系统笨重且功率强大,过去几年在减轻DIRCM系统重量上取得了巨大进步。量子级联和泵浦光纤激光器是这一领域的新进展。DIRCM性能的主要限制因素是导弹告警系统。可以选择一些不同的方案。导弹逼近告警系统采用主动传感器(雷达)全方位探测导弹发射,虚警率几乎为零,而被动紫外/红外传感器仅探测射弹的发射和助推羽烟,激光告警系统仅工作在激光波段。红外传感器提供更远的距离但虚警率高。相比主动系统,被动传感器考虑更周全且复杂性低,因此更普遍。3、AAQ-24大型飞机红外对抗(LAIRCM)系统诺•格公司的AAQ-24“复仇女神”/LAIRCM系统采用紫外AN/AAR-54(V)或双色红外被动导弹告警传感器来探测导弹发射。可操纵的跟踪/干扰转塔利用激光功率来自动损坏导弹寻的头。从2002年开始,初始等离子体闪光灯基转塔被人眼安全“毒蛇”激光器取代。BAE系统公司(Selex Galileo公司)和波音公司参与研制,2001年开始为英国生产,系统经过多年的改进,变得更轻,更紧凑和更便宜;新的轻型发射机单元包括Selex公司的小型激光发射机装置(SLTA),诺•格公司的“毒蛇”和“守护者”激光发射机装置(GLTA)及微型标示器/跟踪器装置(MPTA)。诺•格公司研发的AAQ-24大型飞机红外对抗(LAIRCM)系统用以保护大型军用飞机。公司在2001年9月获得研发合同,并于2004年7月完成了C-130H机载系统的初始作战测试和评估。多种美国飞机都装备了该产品,包括美国空军的C-17、C-130、KC-135、KC-10及C-5运输机和加油机,美国海军陆战队的CH-46E及CH-53D/E(海军型采用两个激光干扰头,飞机每侧装有一个,并装有五个告警传感器)。由于LAIRCM硬件的有限利用率,因此用于美国飞机如C-17的早期型号的LAIRCM组合了曳光弹和激光干扰器。

图3 AN/AAQ-24(V)DIRCM系统将保护飞机免遭红外制导导弹的摧毁。(图片来源:诺•格公司)英国有11个不同平台采用LAIRCM/AAQ-24系统,包括C-17运输机,洛•马公司的TRISTAR加油机/运输机,VIP BAE 146飞机和A330加油机。该DIRCM系统装备北约的E-3A机群,被安装或计划安装在500架以上的军用飞机上,包括50架不同的固定翼和旋翼飞机,如荷兰陆军的阿帕奇飞机。澳大利亚是LAIRCM的另一个大客户,它选用了LAIRCM并集成到A330 MRTT,C-130J,C-17和737“楔尾”预警和控制飞机上。2008年为其C-130J订购LAIRCM系统后,澳大利亚成为除英国和美国后的第一个为非领先飞机采购该系统的国家。根据AAQ-24“复仇女神”系统,诺•格公司研发了GUARDIAN——一种用于商用机的自动、独立DIRCM吊舱。其重量小于500磅(225kg),改装到商用机上后增加了40-95磅(20-40kg)。它通过产生虚假目标,利用激光能量摧毁入侵导弹,作为美国国土安全部项目的一部分已在某些商用喷气机上进行了验证。它还在美国空军国民警卫队KC-135加油机上进行了测试。4、用于反红外制导地对空导弹的MUSIC诺•格公司的LAIRCM占据着DIRCM的最大市场份额,但也出现了新的参与者。最接近LAIRCM中的同类产品是Elbit系统公司生产的轻型(60磅/25kg)紧凑多光谱红外对抗(MUSIC)系统。它可以对抗红外制导地对空导弹,并装备军用和商用机。该系统包括处理器、导弹告警系统、捕获和跟踪导弹的热成像摄像机以及使导弹传感器致盲(迷惑导引头远离飞机或使其传感器过载)的光纤激光器。光纤激光技术采用一个光纤光缆将能量从单个二极管泵浦固态激光器馈送到多个转塔,每个转塔都装有一个指示激光能量的旋转反射镜装置。光纤激光DIRCM系统比采用以前的技术系统更轻、更便宜、更小,因为它们利用单个激光器提供完整的球形DIRCM覆盖范围。MUSIC目前有几个生产型号,以色列运输部于2009年6月订购了民用MUSIC(C-MUSIC)系统以保护所有以色列商用机。Elbit系统公司去年发布了J-MUSIC DIRCM系统,旨在用于中型到大型飞机。新型号基于C-MUSIC,是一种多光谱红外光纤激光基DIRCM系统。它是一种分布式系统——在线可替换单元可以装配在舰载机的各个位置。巴西航空工业公司选择了J-MUSIC来保护其KC-390空运机。MUSIC构成了ELT/572的基础,由Elbit公司旗下Elop公司和意大利的Elettronica公司协作研制。光纤激光基系统一般包括干扰转塔、激光发生器和电子组件,组合重量为100磅(45kg),如有必要可增加额外元件。由于整流罩是固定的,移动部件可与气流隔绝,使得旋转速度很高。2011年1月,Elettronica公司获得在意大利C-27J、C-130J及AW101飞机上安装双转塔DIRCM系统的合同。5、通用红外对抗(CIRCM)系统大多数DIRCM系统笨重且昂贵,因此美国陆军计划研发一种更有效更可靠的通用红外对抗(CIRCM)系统。计划要求于2017年服役,为阿帕奇、黑鹰、支奴干和基奥瓦勇士直升机采购1076套系统。CIRCM系统重量仅为85磅(40kg),小型直升机用的系统重量为35磅(15kg),完整安装时重量小于120磅(55kg)。与之相比较,直升机用双转塔LAIRCM重量为196磅(89kg)。CIRCM系统可以与美国海军和海军陆战队未来导弹和火炮联合威胁感知系统(JATAS)及美国陆军当前的AN/AAR-57通用导弹告警系统(CMWS)兼容。2012年2月,美国陆军与诺•格公司及BAE系统公司签订了21个月的技术演示合同。诺•格公司于今年1月为美国陆军交付了首批8套CIRCM系统。公司与Selex Galileo公司和Daylight Solutions公司合作,采用其VIPER DIRCM激光器,将它作为CIRCM的基础。CIRCM系统是一种开放式结构的系统,可与目前的导弹告警系统和对抗投放器一起使用。同时,BAE系统公司致力于研发CIRCM项目中的BOLDSTROKE系统。2010年10月,展出了BOLDSTROKE系统,它是经过改进的小型ATIRCM(CIRCM项目旨在取代ATIRCM)。6、其它各种系统美国陆军已装备了BAE系统公司的AN/ALQ-212高级威胁红外对抗(ATIRCM)系统,并取得了一些成功——据称2009年支奴干装备该系统后不久成功阻止了多枚导弹的伏击。同时,美国海军陆战队CH-53E SEASTALLION运输直升机能再一次在阿富汗地区飞行,以前由于地对空导弹威胁而被抛弃。AN/ALQ-212系统利用紫外基AN/AAR-57通用导弹告警系统(CMWS)探测逼近导弹并提示红外干扰头。一旦干扰头用红外跟踪系统发现导弹,它就发射红外能束来摧毁导弹导引头。一个或多个干扰头可用来摧毁多个导弹。很多公司目前都在研发DIRCM系统,包括泰勒斯公司、Indra公司和ITT Exelis公司。今年2月,Selex公司的MIYSIS DIRCM系统投放市场,旨在用于小型飞机和直升机——它采用小于500W的功率,重量小于110磅(50kg)。MIYSIS可作为设备的独立项(可以装在吊舱内)单独工作,或作为大型防御辅助组件的一部分。在欧洲,Cassidian公司、Diehl BGT防御公司、泰勒斯光电公司和萨吉玛公司协作研发闭环DIRCM系统,它采用两个激光器来同时干扰和损伤导弹导引头——照明激光探测导引头的扫描特性,使干扰更加有效。作为这个过程的一部分,这些公司在直升机和固定翼飞机上进行了飞行激光自防御系统对抗导引头导弹(FLASH)的试验研究。西班牙Indra公司研发了MANTA激光基DIRCM系统,它采用闭环工作方式和通用干扰编码,不需在发送干扰信号前导弹识别。其激光干扰器在一些波长处发射能量以摧毁导弹的反对抗装置。公司声称MANTA可以摧毁多枚导弹的攻击,可安装在固定和旋翼平台上,它于2011年由北约测试。

图4 CIRCM是BAE系统公司为美国陆军研发的下一代集成式飞机生存和防护系统,保护陆军直升机机群免遭现有和改进的红外制导导弹的威胁。以色列Rafael公司为直升机和轻型机研发了Jam-Air DIRCM系统。该系统重60磅(27kg),采用双轴万向架、弧光灯和控制装置。当导弹逼近告警系统(如GUITAR 350)探测导弹发射时,Jam-Air系统对准来袭威胁发射一束调制红外光束,解除其对热源的锁定。这种干扰方式将导弹欺骗到一个不存在的目标上。Jam-Air已安装在以色列军用机(如AH-1)上。在战区工作的飞机不装备某些自防御系统就难以飞行。由于硬件紧凑性增强和每架飞机上DIRCM系统价格从100万-200万美元开始下降,DIRCM系统变得更加可行。但是,主要的DIRCM市场——美国,由于预算缩减和国外战争逐步结束而导致订购量减少。虽然如此,全球市场上DIRCM系统的数量不断增长,民用和商用飞机操作员对这些不可或缺的自防御系统有少量但稳定的需求。

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