導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

電影《深入敵後》“壁虎������”地空導彈獵殺“大黃蜂”的那個橋段,當然影片是有藝術加工成分在裡面,“壁虎”射高才6000米,大黃蜂甩掉副油箱後迅速爬升就能躲過去。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

圖片裡是“響尾蛇”格鬥彈的紅外線引導頭,它被安裝在一個“萬向支架”上面,可以上下左右角度調節,理論上來說只要是在它的轉動角探測到的角度內飛機它都能跟蹤得到,並且直到將目標擊落。

目前導彈跟蹤移動目標主要是:光學跟蹤和雷達跟蹤兩種方式,這兩種方式幾乎應用到了所有導彈的彈種上,比如:光學制導應用在了空–空導彈、反坦克/對地/反艦導彈...但,採用光學跟蹤的這些導彈射程都比較近,通常情況下射程都在30公里以內,因為距離太遠光學跟蹤發現目標信號太弱了,很有可能就把目標丟失了,所以距離較遠的目標要使用雷達跟蹤才行。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

那麼,紅外跟蹤是什麼原理?就是在自然界當中任何物體都會發出熱量(紅外線),就算是沒有生命的鋼鐵、石頭...也會因為吸收太陽光產生自熱並且還散熱,當然各種物體所散熱的強度是有強有弱的,而紅外跟蹤就是利用物體散熱的原理進行跟蹤,比如:圖片上“響尾蛇–X型”近距離格鬥導彈的引導頭,它使用了“銻化銦”光敏感材料製造而成,採用了128×128陣列方式組成“響尾蛇–X導彈”的紅外跟蹤組件。

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陣列式跟蹤組件的好處就是它像“蜻蜓複眼”一樣,是將目標網格化處理,在這個網格當中每一個微小的“銻化銦”光敏探測頭都能探測到目標,將目標的紅外特徵更加的細緻化,分辨率和抗雜光干擾會更強!所以,1980年代之後的戰鬥機用的“紅外格鬥彈”引導頭都採用這樣設計,隨著科技的進步從32×32陣列開始逐步升級到了64×64,再到現在128×128陣列,陣列越密集探測精度越來越高!但是,不論怎樣先進的紅外跟蹤器的探測距離都不能超過30公里,因為它是需要冷卻的,冷卻用的液氮瓶維持不了多長時間,跟蹤尋的器太熱最後自己都成了熱源,所以紅外格鬥彈的使用距離最好在800米~20公里之間的範圍。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

現代噴氣式戰鬥機在飛行時都會產生尾焰和高溫廢氣,圖片上SR–71高空高速戰略偵察機由於飛行速度極快,它產生的尾焰溫度也很高。

根據戰鬥機尾焰的溫度測試,橘紅色代表為1000℃、純橘色代表1100℃、金橘色代表1200℃、金黃色代表1300度的高溫、金白色是1400℃、純白色為1500℃、白藍色1500℃以上、天藍色是2000度、藍色為2500℃。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

圖片上SR–71的尾焰溫度有興趣的看官可以對照一下。

但是,飛機的尾焰溫度高也給了紅外跟蹤導彈提供了最好的紅外光源!對它的跟蹤也就會更加穩定和準確,當然SR–71現在還沒有被擊落的記錄,但是其它戰鬥機的尾噴火焰溫度這樣的高,絕對會給“紅外跟蹤引導頭”最好的方向感...所以,現代戰鬥機怎樣抑制尾噴口的溫度,不讓紅外特徵明顯一直都是戰鬥機研製部門的主要課題之一,但目前為止仍然沒有比較滿意的解決方法。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

紅外跟蹤方式當中有種更高級的“紅外成像跟蹤”,也就是使用高清晰度的“被動紅外線成像攝像頭”,以色列的“怪蛇–5”型格鬥彈就用上這這種更高級的跟蹤器材,怪蛇–5隨戰鬥機升空後紅外成像引導頭就開始工作,將拍攝的空域景象實時傳輸到戰鬥機的顯示器上,起到了一定的紅外偵察作用,當發現有目標的時候還可以將目標放大供飛行員判斷,由於畫質清晰(右下角就是拍攝到的飛機)飛行員可以直觀的判斷出敵友,是友就放過、是敵就攻擊!使用比較靈活,但紅外成像好倒是好,就是價格太貴了,不太適宜大國空軍使用。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

粗略的介紹完“紅外跟蹤”之後再說幾句“雷達跟蹤”,圖片上是美軍AIM–120C中距離攔截導彈的雷達跟蹤頭。雷達制導就是導彈自身攜帶有小型雷達,當導彈發射之後,導彈自己採用慣性指導方式飛向目標,同時戰鬥機的雷達照射敵機,並將敵機的座標方位通過數據鏈傳輸給導彈,讓它修正飛行軌跡朝目標方向飛,當導彈進入到自身雷達可以準確的探測到目標時,戰鬥機停止照射目標脫離,導彈的雷達開機探測目標直至將目標擊落...導彈的雷達跟蹤大概就是這樣。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

AIM–120的自雷達跟蹤系統就是圖片裡的這樣。

到了21世紀後隨著科技的進步,最新型的中距離攔截導彈,已經可以進行所謂的“全程制導了”,也就是戰鬥機將它發射出去之後,導彈雷達就開機可以自己跟蹤目標,不在需要戰鬥機在前半段使用雷達給它提供數據...但“全程制導”效果如何沒進行過實戰不得而知,因為中距離攔截彈的雷達天線只有飯碗直徑大小,能否探測到100多公里外的目標,還要精確的跟蹤目標是讓人懷疑的事情!

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

光纖電視制導的紅箭–10反坦克導彈,右側黑白色圖像就是“被動紅外線攝像頭”拍攝的畫面,這種跟蹤方式和以色列的“怪蛇–5”導彈的跟蹤方式一樣,都是用“被動紅外攝像機”通過景象內的物體所發出的紅外線強弱,再將紅外強度對比,將較高紅外特徵的目標從背景內的目標“揪出來”,將它擊毀!

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

紅箭–10與“怪蛇–5”不同之處在於前者是拖一根光纖,將攝像頭拍攝到的景象傳輸到發射車的控制檯顯示屏上,操縱手在顯示屏上就能觀察到目標,也可以用操縱桿修正導彈飛行的軌跡、而“怪蛇–5”在天上飛沒法拖光纖,它採用無線電方式與飛機交換數據,同時自身可以通過彈載計算機數據庫對目標景象進行對比...。

導彈擊中移動目標很困難,需要高級的跟蹤技術。

俄軍9B–1130M雷達引導頭(跟蹤)150毫米直徑的是R–77中距離攔截導彈用的、200毫米就是著名的“山毛櫸”中程地空導彈所用的,這個引導頭可能出口到了伊朗,要不然伊朗的防空導彈怎麼會擊落美國的“人魚–海神”高空戰略無人偵察機?現代導彈的跟蹤目前就是紅外跟蹤和雷達跟蹤為主流,相對短距離使用紅外跟蹤、遠距離必須使用雷達跟蹤,它們之間即有區分的主要任務用途,同時相互間也配合使用,只有配合才能發揮出各自的最大效能。


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