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歼10C、歼16红外头威力大,探测距离比苏35翻番
日期:2020-7-7 11:32:17

  原创 贞观防务 2020-07-07 16:16:11

  近日,中国空军发布了一组装备歼-10B部队训练的摄影大片,出色的构图将部队和战机体现的淋漓尽致,展现了中国空军的良好精神风貌和战斗力。


  这组歼-10B大片中出现了一个有趣的细节,即歼-10B红外搜索及跟踪系统(IRST)光学窗口背面有磨损。这当然不是说保养不好,训练磨损在所难免,如F-22掉隐身涂层也是常态。重点是,磨损背后暗藏歼-10B/C所具备的强大红外探测能力。今天,北国防务就和特约撰稿人杨政卫一起来说说这事儿。

  机载红外搜索及跟踪系统起源较早,苏/俄苏-27、米格-29战机的大规模使用更是让此类设备广为人知。不只苏/俄,美军战机很早也开始使用此类红外探测系统,只是中间出现了使用空窗期。

  新世纪后,西方战机也逐渐将红外探测系统作为机载感知系统使用,欧洲的“台风”、“阵风”战机如此,美军F-35也可以归为此类。尤其是近年来,美军对此类设备愈加重视,开始“不择手段”的为现有F-15、F-16、F-18等战机额外加装,“极端”的方法包括将红外探测器装在副油箱上。

  现代战场上,电磁环境复杂、隐身威胁日增,红外探测探测作为一种确实有用的备用手段,重新引起注意并不奇怪。如果按工作方式划分的话,当前世界各国使用的机载红外搜索及跟踪系统主要分为中波(3-5微米)和长波(8-14微米)探测器两大类。

  选择两个区间的红外波段是因为,对于干净大气而言,波长3-5微米与8-14微米两个区间对红外线的吸收率显著降低,有利于探测。目前的现役战机中,苏-27/35系列、米格-29系列、歼-11B系列以及F-35使用的是中波探测传感器,歼-10B/C、歼-16、苏-57、欧洲战机使用了长波探测传感器。

  苏-35虽然是俄军现役最先进战机,但并没有用上主流的长波传感器,但苏-57已经安装使用。

  就外形而言,中波和长波传感器是可以进行粗略判断的:如苏-35、歼-11B,它们选用的中波传感器光学窗口都是固定,玻璃直接朝外;如歼-10B/C、歼-16、苏-57等,它们用的长波传感器光学窗口大都能够旋转,只有在使用时才会转出来,因此我们平时看到它们的时候,它们都像“闭着眼睛”。

  之所以如此。是因为中波红外传感器可以使用蓝宝石作为光学窗口,蓝宝石抗磨损,窗口就算直接暴露在带有砂石的起降气流下也有够长的寿命(俄乌拉尔光学机械厂的数据显示,蓝宝石窗口的寿命是旧型窗口的6倍);而与长波红外传感器适配的光学窗口,通常没有蓝宝石那么耐磨,所以起降时要将窗口转向避免迎风。

  这也就解释了开头中为什么歼-10B的光学窗口是背面朝外,有磨损也显示了相关防护是很有必要的。

  那么,歼-10B/C们为何要选择娇贵的长波红外传感器呢?原因只有一个,那就是探测远、远、还是远!由于长波的波长较大,不易被环境烟尘或薄雾所吸收,在战场上得到更远的探测距离。据悉,长波红外传感器可以是中波的1.5-2倍。

  红外探测系统作为战场感知设备,能在战场上清晰地、看到更远的目标自然是王道。不过,中波和长波的选择并不只是选择题,长波红外探测器的元件、光学窗口、信号处理以及制冷研发都是难题,绝非想弄就能弄的。

  当然,红外探测系统能看的远固然是好,但在具体选择时总会面临取舍。还是以上述传感器选用的光学窗口材质为例,蓝宝石对中波红外到紫外整个区段的透明度都非常高,正好涵盖中波热成像、电视(可见光)、激光系统(测距、标定)的工作波段,这样三种子系统的光学性能都可以优化。

  苏-35目前所使用的OLS-35中波光学探测系统其实就涵盖了这些功能,从用途上看,这样的系统等于将传统的对空IRST和对地前视红外(FLIR)系统功能合二为一,只是因为安装位置的缘故很难完全发挥全部用途,而没有引起注意。

  而长波传感器的光学窗口,难免会牺牲电视和激光系统的性能,且为搭配上述保护式转向窗口,整流罩通常要做成球形,又不利于隐身设计。F-35的“光电瞄准系统”(EOTS),或许也是在权衡之下选用中波红外与固定式蓝宝石窗口。

  如果不想取舍的话,则可以学一下法国人,法国“阵风”战机采用了独树一帜的“前扇区光学系统”(FSO)。这套光学系统的功能与苏-35所用OLS-35、“台风”战机所用PIRATE红外探测系统类似,都是集热成像、电视、激光系统三大功能于一身,可执行对空和对地任务。“前扇区光学系统”的特色在于,热成像功能的球形窗口和电视、激光系统功能的窗口分开,这样各方面性能可以得到最优化,只是难为了飞机设计师……​


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