为什么导弹可以锁定飞机?

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导弹如何锁定飞机跟它的制导方式有关,现在的空空导弹、地(舰)空导弹一般采取

红红外制导(Infrared guidance)、雷达制导(Radar guidance)的比较多,而部分地空导弹也会采用包括无线电制导在内的混合制导方式,不过单纯的无线电制导如果遇上电子战水平较高的对手时很容易抓瞎,所以,现在用来对付飞机这种空中目标的导弹用红外和雷达制导的比较多,那么什么是红外制导呢?

▲AIM-9M空空导弹

简单来说就是:导弹通过捕获目标发出的红外辐射来确定它的运动轨迹和位置,进而引导导弹自身进行锁定和打击。红外辐射又是普遍存在的,任何温度高于绝对零度的物体都会向外辐射红外线,温度越高,红外辐射越强。所以,飞机也不例外,采用红外制导的导弹就是根据飞机发出的红外辐射来对其进行锁定和打击的,而对于飞机来说,尾部发动机部位的红辐射又是最强的,因为那里温度最高,比如下图所示,就是一架F-14战斗机的红外成像:

▲F-14战斗机的红外成像

所以,老式的红外制导导弹主要是通过“咬住”战斗机的尾巴来对战机进行锁定和打击,不过,现在的新型红外制导导弹则是可以从各个方向锁定飞机,因为飞机除了尾部会发出强烈的红外辐射之外,机身的其他部分也同样有红外辐射,因为飞机在高速飞行时 ,与空气间的剧烈摩擦会对机身蒙皮起到气动加热的作用,以及机身会反射阳光中的红外线,传统的机身涂料会反射大概60%的外界红外辐射,而新型的弱红外灰色涂层对阳光中红外线的反射率则是只有5%至15%。如下图所示,图中尖头表示飞机机身发出的红外辐射。

▲战机机身红外辐射

说外导弹的红外制导,再来说雷达制导,顾名思义,雷达制导就是利用战机反射的雷达波来确定战机的运动轨迹和具体位置。而根据战机反射的雷达波的来源,雷达制导又分为两种,分别是:主动雷达制导(Active radar guidance)和半主动雷达制导(Semi-active radar homing)主动雷达制导,即是指:导弹自己主动发射雷达波照射目标来对目标进行锁定和追击,也就是发射和接收雷达波的都是导弹;而半主动雷达制导则是:机载雷达、地面雷达或者舰载雷达发射雷达波来对目标进行锁定,导弹则是通过接收目标反射的雷达波对目标进行打击,即发射雷达波的是其他设备,导弹仅是被动接收雷达波。下图为半主动雷达制导和雷达制导示意简图:

▲半主动雷达制导和主动雷达制导

对于导弹的这两种雷达制导方式,采用主动雷达制导的导弹其有效打击射程更短,该制导方式通常用于混合制导导弹的末端制导,或者是射程较近的近距离空空导弹上面,这是因为导弹上的雷达波收发器体积小,且需要自身带电源供电,所以其雷达波功率较小,对目标的ERP(有效辐射功率)也更低,所以一般不适用于远程导弹上面(混合制导除外),而半主动雷达制导则刚好相反,该制导方式是目前远程空空导弹、地(舰)空导弹最常用的制导方式之一,不过采用主动雷达制导的导弹也有自己的优势,那就是可以“发射后不管”,而且导弹通常是在终端阶段才会采用主动雷达制导,也就意味着此时导弹距离目标更近,所以会具有更好的打击效果和抗干扰能力。


哨兵ZH


要知道导弹为什么可以锁定飞机,我们首先要知道锁定(lock on)是个什么概念。简单说就是导弹不仅获取了当前的飞机的红外辐射或者雷达回波计算出了当前的飞机的方位和速度,预测出下一个时间点飞机可能出现在什么位置和速度,并能在下一个时间点仍能获取飞机的以上参数,这个就叫锁定。如果在不能做到这一点,或者时而能时而不能,就不能叫锁定。我们可以简单了解一下锁定和制导的过程。

对付飞机的导弹,分为空空导弹(Air to Air Missile)和面对空导弹(Surface to Air Missile)。制导模式可分为红外制导、雷达制导和无线电指令制导。

红外制导的导弹根据导弹上的导引头上的红外凝视焦平面成像器件,感受战斗机发动机所发出的热辐射来找到战机。这种导弹有个最大特征就是头部有一个镜头一样的东西,像一个大眼睛。不过导引头的红外器件的视场一般只有+/-3度,所以导引头必须得能够灵活转动。最先进的第四代红外格斗弹甚至可以转动+/-90度,覆盖前半球。在导弹挂架上时,首先由战斗机上的机载雷达或者飞行员的头盔是瞄准具发现识别到敌方战机所在的位置并进行跟踪,红外格斗弹的导引头随动于这两种设备,使飞机的热斑始终保持在视野的中央;通过当前亮斑偏离视场中心的程度自动调整到导引头的偏转角度,并可以解算出战机的方位(注意,红外制导不能测距只能测角)。完成了导引头对战机热源不断的捕获后,就可以认为已经锁定,这个时候座舱内会发出锁定的提示音提示飞行员发射导弹。导弹发射后,会自动根据导引头提供的信息调整舵面来追踪热源进行攻击。

引导头可以随动于机载雷达或者飞行员的头盔瞄准具,以锁定战斗机。

AIM-9R导弹的导引头,头部为一个带有红外器件和马达的“SEEKER”,后面是解算的电子设备、冷却设备和电源。在后面才是装有炸药和破片的战斗部

红外制导导弹攻击模式示意图,早期格斗弹只能尾追,从第三代格斗弹开始能够迎头攻击

雷达制导导弹根据导引头接收的战机反射的雷达波,通过回波信息进行解算,比如可以通过回波时间间隔判断距离,通过多普勒频移判断战机速度,具体处理过程非常麻烦,要用上较好的数字处理器和FPGA器件保证时效性和精度。雷达波可以是从己方战机的机载雷达上发出,可以是从军舰、地面雷达发出,也可以是导弹自身的雷达导引头发出,根据导引头是否有雷达可分为半主动制导和主动制导,半主动雷达需要外部雷达设备以连续波持续照射敌机目标,而主动雷达制导则只需要外部雷达设备在前半段照射锁定,在末端导弹的雷达导引头开机搜寻目标并根据回波方向进行锁定攻击。

半主动雷达制导弹和主动雷达制导的区别

军舰引导半主动雷达制导导弹攻击目标

不论哪一种,都涉及一个概念,就是连续波照射。就是说,用于导弹火控的雷达需要持续不断的将雷达波打在战机上,才能够保持锁定。在火控模式下,雷达的波束角极小,脉冲间隔非常短,持续不断的回波携带了敌方战机的丰富而精准的信息,比如距离、方位、速度、角速度、RCS特征等信息,通过这些信息,进行卡尔曼滤波处理,识别出敌机种类和下一时刻的位置和速度。而导弹仅需要通过控制舵面,追着雷达回波的方向撞过去就可以了。

最后看看无线电指令制导。这是一种相当“古老”的制导方式了,属于第一代防空导弹普遍使用的制导方式,这种方式下导弹本身是不知道有没有锁定敌机的,它只是按照命令行事。我们的防空导弹营就曾经使用无线电指令制导的萨姆-2地空导弹打下了国民党空军派出的U-2高空侦察机。

无线电指令制导是通过地面跟踪雷达,持续照射飞机和发射的导弹,同时跟踪导弹和飞机的方位和速度,计算出二者的距离后和速度差等信息,解算出下一条指令,通过无线电发送给导弹,告诉导弹下一步如何飞行。这样的方式导弹不需要知道目标在哪里,也不需要计算自己和目标的距离,只需要有个无线电接收装置就可以了,雷达让俺干啥俺就干啥。在电子器件尚未实现小型化和集成电路化的50-60年代,无线电指令制导是非常受欢迎的一种制导方式。这种制导方式由于便宜,直到今天也没有完全淘汰,俄制S300、S400上仍然是将这种制导方式与其他制导方式混用。

还有一种更简单的制导方式叫驾束制导。雷达同样是以一束很窄的波束持续照射到飞机上,而导弹则是通过自身的接收装置,让自己“骑”在雷达波束上,直至命中目标。这种方式下导弹自身也不知道是否锁定敌机,它只是顺着雷达波照射的方向前进直至击中。


纸上的宣仔


锁定是军事术语。对应的技术术语是跟踪。跟踪可以是一种工作模式。比如雷达有搜索模式和跟踪模式。在搜索模式,雷达波束宽,扫描范围大,分辨率低。在跟踪模式,雷达波束窄,扫描范围小,分辨率高。

跟踪也可以是一种工作状态。导弹处于跟踪状态,导引头始终对准目标,导弹按照特定方向飞向目标。并且不断改变提前量。

对于飞行员来说,火控系统中的雷达和导弹是联动的。雷达指向和导引头指向是一致的。当雷达跟踪目标后,导引头也跟踪目标了,就是锁定目标了。此时就可以发射导弹了。

在作战过程中,开始是雷达搜索目标,转入跟踪后带动导弹截获目标信息,让导弹转入跟踪状态。

保持持续跟踪的技术措施是导弹和雷达都安装有一套伺服系统。当目标信号偏离方向,信号就会增大,增大的信号会让私服机构增加操作器件的运动偏转,增加修正量,让导弹和雷达重新对准目标。就像用眼睛紧紧盯住去看一个物体一样。

锁定并不是绝对的可靠。一旦目标视线运动角速度大于导弹私服系统的工作极限,导弹导引头也会丢失目标信息。

另外就是电子干扰。导弹和目标之间的信息发生混乱,识别不出目标信息,也会造成跟踪失败。或者导弹去跟踪假目标。

所以所谓锁定即击落,并不是绝对的。


一叶枫流


本人作为从事雷达相关专业人士,来回答这个问题!导弹可以简单的理解为:可以制导的炸弹!最关键的就是“制导”两个字,也就是导弹能够自己跟踪目标,发射后依然可以调整轨迹,而不是简单的线性飞行和发射后就无法改变轨迹了!导弹分为很多种,其中作为战术使用的空空导弹系列更是庞大,那么空空导弹如何锁定目标和进行制导呢?下面我简单的介绍一下:

红外锁定

其实也就是红外制导,更为简单的描述就是热跟踪!任何有热量的物体都会对外发射红外线,只不过不同的物体,发射出来的红外强度不一样,可以说热量越大的物体,发射的红外信号就越强。早期的空空导弹,使用的便是这个原理!在导弹的弹头部分,安装一个红外导引头,它能够识别和跟踪发出红外信号的物体,通过控制导弹弹身的弹翼来控制导弹的飞行方向。

战斗机作为一个比较庞大的机器,在飞行过程当中,自然是不断的散发出热量,尤其是发动机尾喷口,温度甚至高达摄氏几千度的高温,这对红外制导的导弹来说,是一个非常不错的红外热源!

不过红外制导也有缺点,就是如果出现其它更大热源,导弹就会转而跟踪那些比飞机热源更大的目标。比如早期的战机被导弹锁定,只要迎头飞向太阳就行,毕竟太阳热源更大。或者释放红外干扰弹和箔条就行,导弹会被干扰追踪它们。

雷达锁定

雷达锁定也分为半主动和主动之分:

半主动雷达锁定:

这样的导弹没有雷达发射机,主要通过载机的雷达对目标战斗机进行雷达照射,利用战斗机反射的信号来跟踪。所以这样的导弹离不开载机的雷达支持。主要是在弹头部分安装一个雷达信号接收器,通过接收到战斗机反射的信号,然后经过中央处理器的处理,解读出目标战斗机的方向、速度和距离等等,然后控制弹翼,飞向目标。

主动雷达锁定:

它和半主动雷达制导的唯一区别就是本身携带了雷达发射机,安装在导弹的弹头部位,和雷达接收机在一起。这样的导弹自己发射雷达波来照射目标,雷达波遇到目标战斗机发生反射后,被导弹弹头里面的接收机接收并且进行信号处理,然后就和半主动雷达制导一个样了。这样制导方式非常灵活,实现了真正发射后不管。这种雷达制导方式是目前最先进的,但是成本比较高。同样它也可以被干扰,目标战斗机可以释放出杂波,让导弹无法锁定飞机。

以上就是目前比较常见的两种导弹锁定空中战机的方式,欢迎评论!


资讯所长


导弹之所以能够锁定飞机,那是因为导弹上有传感器可以获取飞机的信息。

一般导弹锁定飞机需要进入如下几个步骤:

1、扫描,扫描的目的是从背景中发现目标。

如果是主动雷达制导的导弹,就是依靠发射的雷达波在遇到飞机后反射的回波发现目标。

如果是被动雷达制导的导弹,就是依靠目标辐射的雷达波来发现目标。

如果是主动红外制导的导弹,则是依靠目标反射的红外辐射来发现目标。

如果是被动红外制导的导弹,则是依靠目标与背景的红外辐射差异来发现目标。

2、跟踪:跟踪的目的是获取目标运动参数(速度、航向、高度、升降速率等),建立目标运动轨迹方程,为接下来的锁定并发射导致创造条件。

3、锁定:锁定的目的是为导弹发射准备好所有数据,一旦完成对飞机的锁定,接下来就又飞行员选择是直接发射导弹攻击,还是等待其它命令。

还有一种更通俗的对扫描、跟踪和锁定的描述:

扫描就是我在人群中看了你一眼;

跟踪就是我每隔那么一会就看你一眼;

锁定就是我目不转睛地看着你,连眼睛都不敢眨一下。。。


翻魔方的猫


现代导弹能够锁定飞机,主要依靠的是红外制导系统和雷达制导系统,一些落后的战斗机还会使用无线电制导系统。红外制导系统指的是导弹在发射出去之前,通过安装在导弹内部的红外感测仪感知热辐射,来锁定敌方战斗机。在导弹发射出去后,红外感应系统能够持续追踪敌方战斗机,直到击毁敌方战斗机为止。战斗机在飞行的时候都会散发出一定的热量,通过红外制导来锁定飞机是一种非常精准的攻击手段。



除了红外制导之外,一些导弹还会采用雷达制导的方式来攻击敌方战机。雷达制导的方式是通过导弹内部的感应装置,来接收战机反射出来的雷达波,再通过雷达波的反射频率,分析出来战机的具体位置,最后发射导弹并通过雷达波长持续追踪战机。雷达制导的方式攻击没有隐形能力的战机比较奏效,但是攻击具备超强隐形能力的五代机,就有些捉襟见肘了。


不管是红外制导还是雷达制导,导弹都具备一定的追击能力,因此被这两种导弹瞄准战斗机,能够逃逸的几率很小。在马岛海战时期,英国战斗机发射近距离格斗导弹,击中阿根廷空军战斗机的概率超过了90%,几乎是达到了一发子弹干掉一个敌人的能力。不过随着四代半战机和五代战机的服役,在现代空战中,近距离格斗导弹的命中率相比于之前有所下降。

战斗机格斗导弹击中目标,依靠的是导弹的速度和追踪能力。而四代半战斗机和五代战斗机,都具备超强机动性能和一定的干扰能力。假如对方使用红外制导的导弹的话,战斗机可以使用红外干扰器,对敌方导弹进行干扰,或者直接发射红外干扰弹,吸引敌方导弹的攻击目标。假如对方使用雷达制导的话,战斗机同样也会采用释放干扰弹的方式来应对。



除了干扰导弹的攻击精准性,战斗机还会进行S型轨迹飞行,急转弯飞行等高机动方式来规避导弹。,根据美国在近几年的实战演练数据来看,一些在理论上能够具备80%甚至90%的几率击中敌人的近距离格斗导弹,在现代实战演练中,只有不到50%的命中率。假如这些导弹真的应用到战场上,命中率还会更低。


这主要是由于现在人们对于精确制导系统认识逐渐深化,相应的应对手段也逐渐的增多。从当前战斗机隐身技术不断提升,干扰能力逐渐提升的大趋势来看。未来雷达制导的导弹很有可能会被淘汰,红外制导的导弹抗干扰能力则会得到极大的提升。


军武小咖


哨兵小虎第662条回答。

导弹可以锁定飞机,是因为飞机向外辐射了信号,而且信号达到了一定的强度,让导弹的导引头或者攻击机的雷达能够对其进行稳定跟踪。


这就是说两个意思:

1.有反射信号。

飞行中的飞机和所有的物体一样,都向外辐射信号!有可能是红外信号,也有可能是反射雷达波信号,总之有信号被探测到!

2.信号足够强。

①红外信号:

人、树、飞鸟等万事万物均具有红外特性,只不过都比较弱而已,其辐射的能量,红外导弹不足以捕捉到,但飞行中的飞机其红外特性明显,足够被红外导弹捕捉到。

(人的红外信号图↑↑↑)

②雷达信号:

雷达导弹有两种制导方式,主动寻的制导与半主动寻的制导。其原理无非是雷达波照射到被截获的飞机上,然后被反射回来,被攻击机或者导弹的接收机截获到该信号。

当然,人和万物都可以反射雷达波,但反射的信号有强有弱,通常金属的反射信号就比较强,所以飞机就会被截获。

(隐身飞机反射波弱↑↑↑)

二、导弹的制导方式。

导弹的导引头依据制导方式可以分为三类,分别是红外制导导弹、雷达制导导弹和无线电修正指令制导。

1.红外制导导弹。

通过导弹上的红外导引头接收目标红外特性,对目标进行测距、跟踪,从而计算出目标的飞行前置点,继而通过导弹计算机给出控制信号,与目标遭遇。

(红外制导导引头↑↑↑)

2.雷达制导导弹。

雷达制导导弹又分为主动寻的和半主动寻的。

共同点,都有雷达波接收装置,

区别:导弹的导引头是否装有雷达波发射装置。有的就是主动弹,没有即为半主动弹。

①主动寻的。

首先导弹接收载机提供的目标雷达信号→导弹离机→导弹上的导引头接受载机制导→载机雷达与导弹雷达发射装置完成交接→导弹导引头截获目标→导弹击中目标。

(某型主动制导导弹↑↑↑)

②半主动寻的。

首先导弹接收载机提供的目标雷达信号→导弹离机→导弹上的导引头接受载机制导→导弹击中目标。

(某型半主动弹弹头↑↑↑)

3.无线电指令制导。

通常用于地空导弹,地面引导发现目标→进入导弹射程→导弹升空→地面计算机计算目标前置点→指令传输装置不断修正导弹航迹→导弹击中目标。


我是哨兵小虎,一名退役老兵,谢谢大家的阅读和关注!


哨兵小虎


导弹锁定飞机不止是电影中的情节,实际战场也是如此。

导弹一般是有导引装置的,常见的有红外导引头、电视制导导引头、激光导引头、无线电导引头等,导引头的作用就是探测发现目标,例如红外导引头就是发现了战机的尾焰。

导引头发现目标后,弹上制导系统根据自身导航姿态与导引头跟踪的目标关系,按照一定的制导律,形成过载指令。

控制系统执行过载指令,控制执行机构,空气舵或者火箭燃气舵,从而向目标运动。

这一系列的过程形成了去你所见的锁定跟踪飞行,实际上导弹要想击中目标,速度要快于目标,转弯(过载)能力强于飞机,才能把飞机打下来。飞机机动力不足,往往要通过释放诱饵弹等措施拜托锁定。



电气自动化大百科


导弹可打飞机,那也可以在飞机上设计一种发射导弹反击尾追导弹。


卖啦佛棱


第一种是指令式制导第二种是寻的式制导。

指令式制导,就是发射平台在发射导弹后不断测量导弹和目标的方位偏差然后用各种方式发射指令导引导弹飞向目标。这种导弹的特点是导弹前面是没有导引头的,没有雷达罩也没有红外镜头。这种导弹没有脑子,不会思考,全靠后面的发射载具。比较典型的是红旗2,红旗12.红旗7(也就是海响尾蛇)。以现在的标准来说,指令制导已经是一种很落后的制导模式。发射后还得管,使用瞄准线形式攻击,弹道无法优化。但是技术相对简单,而且导弹很便宜。指令制导用在近程导弹上,其实也无可厚非。比如红旗7系列。因为制导指令的传输实现了数字加密,抗干扰性能增强,跟踪手段不但可以采取雷达,还可以采取电视或者红外跟踪。可以悄无声息地对目标发起攻击。而且在攻击中人可在回路中,在应对假目标方面是一般导弹难以比拟的。而且最新的红旗7已经不是简单的瞄准线飞行轨迹,制导设备自动计算目标的提前量,导引导弹飞向预定的交汇点。而且在飞行中,导弹并不是沿着瞄准线飞行而是偏上一定角度,这样不但可以防止在最后阶段导弹的红外信号屏蔽目标,还可以在攻击阶段保留更大的动能。正是因为红旗7很可靠所以,长期作为中国海军的主力对空导弹,不要看标准2,里夫导弹,动辄一百二百公里的射程,如果用于拦截掠海反舰导弹,比红旗7的射程也远不了多少。红旗7的最大缺点就是瞄准线制导,只能攻击一个目标。而且制导站跟发射装置距离不能很远。有人说把红旗7升级成能多目标攻击的。那样就只有设置两套发射装置两个制导站了。毫无意义。指令制导精度随着射程的增加而降低,原因是导弹自己没有眼睛,全靠后面的眼睛。要解决这个问题,就只有把导弹装上眼睛了。也就是导引头,有导引头的导弹使用寻的式制导。

导引头有两种,一种是红外一种是雷达。红外的简单,可以理解为一个摄像头。测出目标方位和导弹飞行方向的偏差,拐弯就去打。最初的红外导引头比较落后,看啥都是个点,所以容易被热焰弹欺骗,后来的导引头分辨率高了,可以看出目标的轮廓了。就不好欺骗了。最初的导引头还有个缺点,只对飞机喷口的高温气体敏感,所以最初的导弹只能尾追攻击。后来的红外导引头可以分辨飞机机翼前缘,进气口等部位的气动加热。就可以全向攻击了。后来导引头又开发了斜眼功能,就是基本前半球的红外辐射都能探测到,导弹发射出去自己转弯去打旁边甚至后面的目标。这叫离轴发射。这是飞机上用的,地空导弹也有很多使用这样的导引头,不过主要是单兵导弹,或者空空导弹改装的,单独设计的地空导弹一般不用这种制导方式,因为导引距离太近了,还不如红旗7那样的指令制导用的舒服。

然后是雷达制导,给导弹前面装个雷达,最初只是装个接收机,没有发射,这就是麻雀导弹,R27.现在的ESSM和标准2还是这样的。舰空导弹地空导弹的主流都是这种方式。因为导弹的雷达只有一半(只有接收没发射)所以这叫半主动雷达制导。因为半主动制导需要发射平台不间断地提供照射波,这一点对于军舰和地空导弹还好说。对于飞机来说就比较麻烦,飞机要连续跟踪目标并照射一旦目标脱离照射,就打不中。特别是两架飞机对飞的时候,越来越近,角速度越来越大,很容易脱靶。于是先进的空空导弹都在弹头里再装上一个发射机,这样就可以靠自己完成照射和跟踪了。载机就可以脱离或者去打别人了。但是导弹自己的发射功率有限,最远也就能管20公里左右。所以载机在发射导弹之后还需要照射一会,直到导弹进入了主动段。


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