淺談拖靶的發展現狀與趨勢

鐘 樂，胡延霖，陳 雄

防空兵指揮學院，河南鄭州 450052

淺談拖靶的發展現狀與趨勢

鐘 樂，胡延霖，陳 雄

防空兵指揮學院，河南鄭州 450052

本文以國內外拖靶系列為素材，闡述拖靶系統的功能、組成、技術特點以及發展現狀現狀和趨勢。

無人駕駛飛機；有人駕駛飛機；拖靶；發展趨勢

0 引言

拖靶是用有人或無人駕駛飛機在空中拖帶的一種無動力靶標。它用來模擬飛行器的特性，供部隊訓練、射擊、校飛使用，或用來測試武備系統的性能。隨著諸多新技術的應用，拖靶系統具備了更為全面的威脅模擬功能和更為精確的脫靶量測量手段，拖靶系統已經從僅供高炮和航空機炮射擊訓練使用的旗靶和布袋靶等原始靶標發展成為現代拖靶系統。它的應用增加了空中靶標的品種，為提高靶場和部隊的綜合供靶能力、降低供靶費用發揮了重要作用。

1 拖靶的組成及發展

拖靶系統基本由拖帶飛機（也可是靶機）、航空絞車、拖纜、拖靶等組成。其中拖帶飛機是系統的載體，決定了拖靶的飛行品質，拖靶的速度、高度、偏航率等重要技術指標。

早期的拖靶是多是軟體靶，由特種紡織材料制成，一般用靶機拖帶，如旗靶、袋靶和三葉靶，供高炮或機炮射擊訓練使用。因為技術方面的原因，帶靶飛行的速度基本不超過300km/h，拖靶放出的長度也在200m以內，只能作為低空低速靶標。

硬體拖靶由軟體拖靶進化而來，靶體外形采用金屬或復合材料等制成，具有良好的流線型氣動力布局。它在布袋靶原理的基礎上，逐步增加飛行速度，完善控制功能，以適應各式武器發展變化的要求，達到模擬當代空中飛行器的目的。拖靶按功能分為紅外目標靶、雷達特征靶、光學靶、電磁干擾靶和拉煙演示靶等多種形式。

2 拖靶的目標模擬特性

度區域內，這為地面探測空中目標提供了另外一種手段。拖靶用其攜帶的紅外發生裝置給探測儀器發出輻射源，模擬空中飛機或導彈的尾焰特征。目前拖靶的曳光裝置在近紅外區達到1 000w～2 000w/球面度，在遠紅外區達到20w～500w/球面度，發光的物質可以是燃燒藥柱或航空煤油，這種模擬方式基本可以反映小型飛機或導彈的紅外特征。

2.3 幾何特性模擬

硬體拖靶分為通用型和專用型。通用型就是主體結構固定，只根據需要更換雷達反射體和紅外發光強度裝置，以模擬不同飛行器的雷達特性；專用型則是按照某一飛行器（多為導彈）的外形全尺寸或比例尺寸制成拖靶形狀，拖帶到該飛行器的飛行速度，達到較真實的測試效果。

3 未來拖靶的發展趨勢

現代制造技術的發展、新材料的研制與應用、飛行動力學的不斷深入研究和大型計算機分析軟件的日趨完善，催生了各式各樣的飛行器的研制，高空的、低空的，高速的、低速的，有人的、無人的，滑跑的、彈射的等等，分布在不同的行業。各國都在想方設法降低消費，用相對便宜且性能相近或相同的替代品完成驗證試驗，拖靶在其中再次發揮了重要作用。

2.1 雷達特性模擬

硬體拖靶的雷達特性是靶體在雷達波照射下產生回波被顯示的能力，其強度指標用雷達散射截面（Radar Cross Section，簡稱RCS）來衡量。它是目標的假想面積，用一個各向均勻的等效反射器的投影面積來表示，該等效反射器與被定義的目標在接收方向單位立體角內具有相同的回波功率。也就是說，一個飛行器的RCS不是一個單值，對于每個視角、不同的雷達頻率等都對應不同的RCS值。現在，更換靶頭或靶體，拖靶系統已經可以在不同反射頻率下模擬出從小于0.1m2到近百平米的RCS值，基本涵蓋了輕型戰斗機、無人機和各型導彈的雷達特性。

2.2 熱紅外特性模擬

由于溫度500℃～3 000℃的物體對外熱輻射波長集中在紅外線區域（770μm～1350μm），發動機的尾噴口溫度又集中在該溫

為了適應武器的發展，真實模擬空中目標的特性，拖靶逐步向高速度、小截面、超低空方向發展，以更加機動靈活的形式檢驗防空武器的性能，隱身技術已經應用在硬體拖靶上，所采用的方式主要有：

3.1 超低空飛行

早期導彈的彈道一般都比較高，像前蘇制“冥河”導彈，達到150m～300m，體積又大，極易被發現和擊毀。“飛魚”導彈首次將飛行彈道降到10m～15m（巡航），在接近目標時的飛行高度只有幾米。因為地球曲率的影響，一般雷達搜索到此類高度的視距也就20多km，如果在海上飛行，再加上海浪雜波對雷達波束的反射，艦載雷達很難發現它。超低空飛行也是突擊航空兵的典型戰術之一，利用地球曲率，降低對方防空系統的發現概率，利用海面雜波、地物和對方防御盲區，削弱對方電子探測設備的鑒別能力，在實戰中往往十分奏效。目前應用了無線電高度表和GPS導航的硬體拖靶，實現20英尺（7m）高度、精度在1m～2m已經是基本的技戰術指標。

3.2 飛行機動

飛機和導彈是高速運動目標，防空反導導彈為了有效地攔截這些目標，其速度應為目標速度的1.5倍～2倍左右。反艦導彈一般飛行彈道較低，有的還掠海3m～4m飛行，空氣阻力較大，所以現役反艦導彈一般沒有超聲速飛行的（有些報道認為前蘇聯的SS-N-22等飛行馬赫數已達1.3以上）。拖靶模擬反艦導彈不僅高度、速度上取得一致性，還設置機動飛行技術，增加雷達搜索和反導攔截的難度。飛行機動包括蛇形機動和突然加速，蛇形機動就是利用水平尾翼和垂直尾翼的周期擺動，使拖靶在空中不沿直線飛行；突然加速指一次性拖靶在航路后期切斷拖纜，點燃尾部小助推火箭，使拖靶突然獲得大速度飛行，模擬導彈的最后攻擊。

3.3 雷達與紅外隱身

隱身技術目前在導彈上被廣泛應用，主要表現在外形設計隱身、吸波材料隱身、紅外隱身3個方面。雷達吸波隱身主要是在導彈上采用吸波材料和吸波涂層。日本在吸波材料研制上居先進地位，在其研制的SSM-1岸艦導彈、ASM一空艦導彈上都采用吸波涂料。狹義的雷達隱身是指減少電磁波反射的外形設計和表面覆蓋吸波材料。外形隱身（如 F-117）是對傳統飛行器強散射源進行改造，以劈尖形、矩形代替橢球形，內置掛架，“S”進氣道或上置進氣道等。除此之外，研究人員試圖采用仿生技術，提高隱身水平。用于隱身的吸波材料有多種，多晶鐵纖維吸收劑、鐵氧體吸波涂層、導電高聚物材料、層板結構復合材料（B-2轟炸機為三層結構）都已經得到很好的應用。紅外隱身主要是抑制在敵方紅外探測系統方向上的紅外輻射強度。紅外輻射源主要來自發動機本身的熱輻射、尾噴管噴出的高溫尾焰、武器系統表面氣動加熱、對環境輻射的反射等。對于巡航導彈來講，主要的紅外輻射源為發動機的噴口和尾焰，其次是蒙皮輻射和尾后羽狀廢氣氣柱的紅外輻射等。減小紅外輻射的主要方法是選用渦扇發動機，采用陶瓷復合材料噴管或二元噴管，將噴管安放在彈體上方，在彈尾安裝紅外擋板，紅外干擾等技術。

4 結論

用作防空武器系統試驗鑒定與射擊訓練的空中靶標，已經是空靶體系中不可缺少的一部分。諸多新技術的應用，拖靶系統具備了更為全面的威脅模擬功能和更為精確的脫靶量測量手段，能夠以很低的投入準確掌握武器系統的性能，具有明顯的實戰意義。隨著導彈與反導的發展，拖靶的模擬效果會越來越好，應用領域也會更加廣闊。

[1]丁力軍.現代航空拖靶系統的發展與應用[J].航空科學技術，2006(4).

[2]陳峰.中靶標的現狀與發展趨勢[J].兵工自動化，2006(12).

TG7

A

1674-6708（2011）34-0136-02

鐘樂，碩士研究生，研究方向：無人機技術與應用 胡延霖，碩士生導師，研究方向：無人機技術與應用