紅外有源對抗技術的發展動向與分析＊

吳 超 李富棟 李 永

（空軍駐錦州地區軍事代表室 錦州 121000）

1 引言

面對紅外制導導彈威脅的日趨嚴重，各國加速了紅外有源對抗技術的研制和開發。現已普遍采用紅外干擾機、紅外誘餌干擾、定向紅外干擾等多種技術手段和裝備，以對抗紅外制導導彈的威脅。本文就紅外有源對抗技術、發展動向、發展分析等，作進一步的研究和探討。

2 紅外有源對抗技術

紅外有源對抗技術主要包括紅外干擾機、紅外誘餌干擾、定向紅外干擾。

2.1 紅外干擾機

紅外干擾機通常由高能紅外光源、離合開關、調制器和光學系統（相當于發射天線）組成。其戰術性能：壓制系數一般大于3，少數大于10；干擾視場：一般大于10°；覆蓋方位：水平360°，俯仰±25°；覆蓋波段大多在1μm～3μm和3μm～5μm，8μm～14μm；并與告警系統對接，當出現威脅時，由控制系統自動實施，或者由人工操作進行干擾。主要裝備有：

1）挑戰者（Challenger）紅外對抗系統。美國的挑戰者（Challenger）紅外對抗系統是在AN／ALQ－157和斗牛士紅外干擾機的基礎上研制的緊湊型組件式設備，由美國Loral公司生產，用于直升機、小型攻擊機、通用飛機和觀察飛機。它采用新型發射機，具有成本低、重量輕且功耗小等優點。該系統由兩部分組成：一是一個或兩個帶有可選擇多威脅干擾代碼的外部發射機單元，每部發射機的輸出可覆蓋達360°的方位；二是為發射機供電的電源，飛行員控制指示器，用于連接的電子接口單元，以及電磁干擾濾波器。干擾機總重大約9kg，電源消耗為1kW～4kW。干擾機組件靠一個飛機里的小型控制器驅動，可以選擇單或雙發射機結構來提供360°防護。

2）MODIR調制紅外干擾機系統。澳大利亞研制的MODIR系統可產生大功率調制紅外干擾信號，可擾亂紅外制導導彈信號處理電路的正常工作，防止導彈制導系統鎖定所攻擊飛機發動機的紅外輻射。MODIR干擾系統主要用于作戰飛機以保護其免受肩射式導彈的威脅。它是一種自備設備并從座艙中的小控制面板進行操作，使每個干擾設備都能獨立開機、加電以及同步監視并且過熱關機。火力抑制控制可以在面板上控制或綜合飛機消防系統內完成。MODIR系統包括實戰裝機的干擾機，電源調整及控制設備和座艙控制面板。通常每個飛機需要兩個干擾機。

3）Spectra電子對抗系統。Spectra是機載電子對抗設備，專為法國空軍的“陣風”戰斗機而開發研制。Spectra系統用于對抗激光、紅外以及雷達威脅，可在自動控制方式下同時干擾多個大功率威脅目標。Matra Bae動力公司負責第三代焦平面紅外探測器和欺騙干擾功能的研制。它使用許多先進的技術－新型干擾法，數字頻率存儲，電子掃描，人工智能，單片微波技術和高速集成電路（VHSIC）等。Spectra系統還包括有源相位陣列雷達發射機。Spectra系統將裝在“陣風”內部，并通過數據總線和中央處理器進行綜合。

2.2 紅外誘餌干擾

當載機受到敵方紅外導彈攻擊時，載機將根據紅外告警器的報警信號，投放紅外誘餌。當紅外誘餌與飛機同處于紅外導引頭視場時，導引頭跟蹤飛機與紅外誘餌的能量中心。隨著紅外誘餌與飛機的分離，導引頭將轉而跟蹤能量高的紅外誘餌，從而使導彈脫靶，飛機逃離導引頭視場，達到飛機自衛的目的。

1）紅外誘餌配方。紅外誘餌的配方一般由氧化劑、可燃劑、粘合劑等組成，其原材料的種類是決定紅外誘餌紅外輻射特性的關鍵因素。原材料種類確定后，其燃燒后的光譜輻射特性將被確定。并且，可以通過對各原材料配比的改變來實現各個波段的輻射強度的改變。在紅外誘餌配方時通常需要考慮的是：

（1）選擇氧化劑和可燃劑等原材料時，應掌握氧化劑有較小生成熱、燃燒產物要有較大生成熱和藥劑有較大燃燒熱效應的原則；

（2）可燃劑和氧化劑材料的粒度影響反應速度；

（3）盡量采用質量燃速大的藥劑成分配比；

（4）使燃燒產物中有適量的氣態生成物和盡可能多的游離碳粒子。

2）紅外誘餌分類。根據干擾材料的物理特性，紅外誘餌可分為：

（1）煙火劑類紅外誘餌。煙火劑類紅外誘餌是利用物質燃燒時的化學反應產生大量的紅外煙云，并發射紅外輻射的一種誘餌，一般的機載紅外誘餌都是煙火劑類誘餌。

（2）凝固油料類誘餌。為了使紅外誘餌燃燒時所產生的紅外輻射更接近目標及運動時的紅外輻射特性，采用凝固油料類誘餌，把點燃的油料或者將油料燃燒時產生的產物拋灑到空中，破壞目標的熱圖像。

（3）紅外伴飛誘餌。紅外伴飛誘餌必須產生與被保護目標紅外頻譜相同或相近的紅外輻射，能模擬飛機的氣動特性。并要具備足夠長的伴飛時間，才能有效地干擾來襲導彈。為使導彈無法區分跟蹤的是目標還是誘餌，要求伴飛誘餌產生與目標輻射特性相匹配的紅外輻射，并保持足夠長的燃燒時間。誘餌輻射強度受誘餌配方、質量、體積、燃燒效率、燃燒時間、誘餌空間高度等因素的影響，誘餌燃燒時間受燃燒速度、誘餌質量及誘餌配方的影響。

2.3 定向紅外干擾

定向紅外對抗技術是將紅外干擾能量集中到狹窄的波束中，利用導彈逼近告警設備將干擾光束引向來襲導彈方向，致使導彈脫靶。定向紅外對抗可以采用常規的紅外光源也可以采用激光，而激光能在干擾波束中集中更大的能量。同其它紅外對抗方法相比，相干光（激光）定向紅外對抗（CD IRCM）技術能提供更遠的作用距離和更大的靈活性，能有效干擾制導系統先進的新一代紅外導彈。例如，美國的AN／AAQ－24紅外干擾系統，系統包括：導彈發射告警分系統、信息處理分系統、成套對抗設備。導彈發射告警分系統配有光電傳感器，可對導彈探測和跟蹤；信息處理分系統可判別導彈的類型和確定摧毀的優先級。系統首次在對抗設備中加入激光設備，這種激光設備可用激光束摧毀導彈紅外制導頭上的光電探測器。該對抗系統能夠探測10km以內、任何方向發射導彈的情況，跟蹤精確制導導彈，識別目標，以及選擇有效的對抗設備并下達使用指令。

3 發展動向

1）西班牙MANTA定向紅外對抗系統通過北約測試。法國《航宇防務》2011年10月28日報道：西班牙英德拉公司開發的MANTA定向紅外對抗系統通過了北約的EMBOW ⅩⅢ試驗，獲得了積極評價。EMBOWⅩⅢ試驗于9月19日～10月14日在法國武器裝備總署導彈測試中心舉行，由法國主持。

MANTA定向紅外對抗系統是一種專為飛機設計的防護裝置，可保護飛機免遭紅外制導導彈—尤其是便攜式防空系統（MANPADS）的襲擊。便攜式防空系統多使用紅外制導，具有使用靈活的特點，并且已在恐怖分子手中廣為擴散，已成為各國民航和軍用飛機面臨的主要威脅。MANTA系統能夠在很短時間內探測到來襲防空導彈，并使用激光器對其進行干擾，使其偏離目標。系統發射的激光干擾序列并不區分優先級，因而能夠在短時間內對多個不同來襲導彈的導引頭進行干擾。

MANTA系統方案成功通過了試驗，達到了技術成熟度第八級水平，證明該方案已能夠開始服役，挫敗飛機面臨的紅外制導防空導彈威脅。為了確保MANTA系統通過EMBOW試驗，武器裝備總署與英德拉公司進行合作，于2011年5月～9月期間針對該方案進行了一系列效能測試，測試平臺為武器裝備總署的C－212運輸機。雙方共進行了超過130輪測試，飛行時間超過20小時；紅外對抗試驗合計500次，每次試驗均同時使用多種便攜式防空系統威脅。

2）諾斯羅普·格魯曼公司為美國陸軍開發通用紅外對抗技術演示項目。美國諾斯羅普·格魯曼公司網站2012年2月6日報道：諾斯羅普·格魯曼公司獲得美國陸軍3140萬美元的合同，研制通用紅外對抗技術演示項目，開發下一代飛機生存設備，以保護直升機免受便攜式防空系統和其他熱尋的武器的威脅。

通用紅外對抗系統是輕型、低成本、高可靠性激光對抗系統，可用于旋翼、傾斜翼和小型固定翼飛機。根據項目合同，諾斯羅普·格魯曼公司及其合作伙伴塞萊斯·伽利略公司和日光方案公司交付八套試驗硬件和三套完整系統，用于陸軍的21個月研究、開發、試驗和評估項目，該項目包括可靠性試驗、導彈干擾試驗和陸軍平臺飛行試驗。

3）諾斯羅普·格魯曼公司獲得大型飛機紅外對抗系統合同。澳大利亞《每日航天》2012年3月21日：美國空軍授予諾斯羅普·格魯曼公司一份總額為3.34億美元的為其提供大型飛機紅外對抗（LAIRCM）系統及保障服務的固定價格合同。LAIRCM系統對海外部隊安全返回至關重要，該系統能夠自動探測導彈發射、測定其是否為威脅，并激活高強激光對抗系統跟蹤和摧毀目標導彈。

根據合同條款，諾斯羅普·格魯曼公司在目前至2014年4月間將為美國空軍交付LAIRCM硬件并提供相關保障服務。諾斯羅普·格魯曼公司地面與自衛系統部紅外對抗計劃負責人表示，飛機生存性設備對保護海外作戰人員至關重要。授予此份合同是公司于美國空軍長期關系的延續，并進一步體現了美空軍對公司的 AN／AAQ－24（v）LAIRCM系統的信任。

諾斯羅普·格魯曼公司研制生產的各種紅外對抗系統已安裝或預計安裝在美國幾百架軍用飛機上，為約50種固定翼運輸機和旋翼飛機提供保護使其免遭紅外制導導彈的襲擊。

4）北約希望C－17大型飛機紅外對抗系統能夠更快實施。美國《航宇日報》2012年6月21日報道：美國政府預計很快將允許為北約戰略運輸能力（SAC）伙伴國正在使用的三架C－17運輸機加裝定向紅外對抗設備。

據悉，北約認為加裝諾格研制的大型飛機紅外對抗（Laircm）自衛系統已經落后于預期，部分原因是因為SAC的12個成員國中有兩個是非北約成員。

北約已向美國提交了申請，北約運輸機管理組織C－17的負責人Trevor Burke表示對很快得到美國的同意非常樂觀，并表示，最終結果將在年底前給出。

為飛機加裝這些設備需要一些時間，因為還有很多用戶的事宜需要處理，據美國空軍C－17項目集成負責人稱，安裝Laircm的過程大概需要25天。第四條升級線正在搭建，這將加快安裝的速度。

本次改進與C－17的通用構型升級無關，2015年底將推出的Block 17標準，之后將設定Block 18的階段，Block 18將成為通用構型的基線。Block 18將進行大量軟件更新，硬件只有一處要更改，這一工作將在2016年完成。美國空軍還將繼續升級C－17一直至2024年。

5）諾斯羅普·格魯曼公司為英國提供大飛機紅外對抗系統保障服務。美國《空軍技術》網站2013年7月23日報道：諾斯羅普·格魯曼公司與英國國防部簽訂價值1.2億美元的大飛機紅外對抗系統（LAIRCM）保障合同。諾斯羅普·格魯曼公司將對英國LAIRCM提供維修、工程維護、后勤和訓練等一系列保障服務。

諾斯羅普·格魯曼公司陸基自衛系統分公司紅外對抗分部副總卡爾·史密斯稱，諾斯羅普·格魯曼公司和英國國防部在紅外對抗領域已合作20余年，以后還將與英國長期合作，并保持諾斯羅普·格魯曼公司在該領域的技術領先地位。

LAIRCM是一種定向紅外對抗系統，可在無需機組人員干預的情況下擾亂紅外制導導彈，使大型運輸機和旋轉翼飛機免受定向紅外制導導彈的襲擊。在配備了五個紅外導彈告警系統傳感器和中央處理器后，這種完全自主的系統即可保護飛機在正常起降、攻擊著陸、戰術下降、空投、低空飛行及空中加油等多種任務中免受肩扛式、車載式，以及其他紅外制導導彈的襲擊。

該系統的附加功能部分包括：座艙顯示器的控制指示單元、兩個指針跟蹤／干擾子系統和由四軸穩定萬向支架系統、精細跟蹤傳感器和一個激光儀組成的激光跟蹤保護設備。LAIRCM系統已安裝于700架軍機上，包括英國的11架軍機、美空軍的C－5B、C－130、C－17運輸機、MC－130H 猛爪、澳大利亞的A330加油機及737空中預警與控制系統。未來五年內，合同任務將在英國切斯特的諾斯羅普·格魯曼公司專家診斷和技術支持中心和美國羅林梅多斯的修理廠完成。

6）諾斯羅普·格魯曼公司完成通用紅外對抗系統初始設計評審。澳大利亞《空間戰》2013年8月14日報道：7月25日，諾斯羅普·格魯曼公司完成了通用紅外對抗系統（CIRCM）的初始設計評審（PDR）。

通用紅外對抗系統（CIRCM）是一個基于激光的對抗系統，可用于軍事作戰的旋翼機、傾轉旋翼機和小固定翼機的導彈預警系統上，重量輕、成本低、可靠性高。該系統可抵御便攜式空間防御系統和其他裝有熱跟蹤裝置的裝備。

初始設計評審完成后，諾斯羅普·格魯曼公司將為美軍提供超越項目計劃重量和電功率要求的系統設計，以及新一代航空器的監視系統。

2012年，諾斯羅普·格魯曼公司被授予合同研發通用紅外對抗系統，目前已完成了第一套設備的接收測試，并在1月份交付了一套完整的設備。

7）美陸軍準備全面發展機載紅外對抗系統。美國軍事航天電子學網2013年11月6日報道：美陸軍航空專家宣布，為保護直升機、傾轉旋翼機、固定翼飛機免受肩扛式熱尋的導彈攻擊，將全面發展基于激光的導彈對抗系統—通用紅外對抗系統（CIRCM）。

通用紅外對抗系統是美國陸軍為直升機和輕型固定翼飛機開發的輕型低成本、模塊化紅外對抗系統，將主要防御熱尋的導彈和便攜式防空系統。目前該系統正由諾斯羅普·格魯曼公司和BAE系統公司共同開發，預計該系統最終將取代諸如先進威脅紅外對抗（ATIRCM）系統等老式系統。

紅外制導導彈使用能鎖定飛行器熱源（如發動機排氣口）的熱跟蹤傳感器，因此，直升機很容易受到地面發射的短程武器的攻擊，如肩扛式導彈、榴彈，以及機槍和步槍等。裝備在直升機或緩慢飛行的固定翼飛機上的CIRCM系統具備激光定向紅外對抗能力，能探測到來襲的紅外制導導彈，通過向導彈發射調制激光脈沖混淆其紅外制導系統，使其喪失攻擊能力。

美陸軍11月4日在阿拉巴馬州的紅石兵工廠宣布陸軍計劃授出一份兩年期通用紅外對抗系統工程研制與發展（EMD）階段的合同。并公布了CIRCM項目可能包含的十項任務，包括系統與飛機（AH－64E型攻擊直升機）的后續整合、低速初始生產（LRIP），也可能與海軍使用的飛機進行整合。若該項目需要試驗，EMD階段的任務將有可能延長至四年。EMD階段的目標之一是開發低成本CIRCM系統，小型飛機約需190美元，大型飛機約250美元。該合同計劃最初生產1076套，用于裝備AH－64“阿帕奇”直升機、UH－60黑鷹直升機、CH－47支努干直升機和其他未來使用的武裝偵察直升機。預計最早可在2015年生產，2017年部署。項目預計耗資15億美元。

美陸軍稱，該合同還將包括8套用于測試的CIRCM A－套件和21套生產質量控制用CIRCM B－套件，預計將由諾斯羅普·格魯曼公司或BAE系統公司承擔。CIRCM系統EMD階段的正式合同將在11月底發布。

4 發展分析

紅外有源對抗技術的發展趨勢：運動型誘餌、寬頻譜多元干擾、激光紅外定向干擾。

1）運動型誘餌。發展運動型紅外誘餌，其中包括：空氣動力學誘餌、自推進式誘餌和拖曳式誘餌。例如，美國的MJU－47B是一種運動型紅外誘餌彈，它采用改進的MAGTEF顆粒（鎂與特夫隆的混合物）作為煙火材料。這種煙火材料既產生誘使敵方導彈遠離飛機的紅外能量，同時也起推進劑的作用，能產生足夠的推力，使誘餌彈跟隨飛機飛行而不會迅速下落。MJU－47B的尺寸為50mm×62.5mm×200mm；采用了兩種材料產生紅外輻射，除了傳統的MAGTEF材料外，還使用了合金表面公司發明的所謂自燃材料。這種自燃材料通過氧化而不是通過燃燒產生紅外輻射。MJU－50B是為運輸機、戰斗機和直升機應用而研制的。

2）寬頻譜多元干擾。發展紅外雙色多元誘餌，可干擾雙波段和三波段、特別是8μm～14μm波段的紅外成像制導系統。例如，馬可尼宇航公司為美國空運司令部研制的AD－7紅外誘餌彈是一種多頻譜誘餌彈，采用了特殊的復合材料，可針對特定的威脅而在選定的頻譜區燃燒。AD－7彈尺寸與 MJU－51B相同，為25μm×25μm×200μm。

3）激光紅外定向干擾：發展激光紅外定向干擾技術，能有效干擾制導系統先進的新一代紅外成像制導導彈。例如，美國F－35的分布式光電系統，該系統構成與其他戰斗機上安裝的反導系統類似，包括安裝在戰斗機上的4個或更多熱敏傳感器與1部處理傳感器采集數據的計算機。通過該系統，F－35可快速判斷出導彈目標，自動發射干擾激光，使導彈偏離目標。俄羅斯101KS－O激光定向紅外成像干擾系統，采用了AN／AAQ－24的轉塔結構。

5 結語

當紅外誘餌與飛機同處于紅外導引頭視場時，導引頭跟蹤飛機與紅外誘餌的能量中心。隨著紅外誘餌與飛機的分離，導引頭將轉而跟蹤能量高的紅外誘餌，從而使導彈脫靶。文章分析了紅外干擾機、紅外誘餌干擾和定向紅外干擾，最后論述了紅外有源對抗技術的發展動向與分析。在未來現代化戰爭或局部戰爭中，對于防空反導來說，適時運用紅外有源對抗技術，就能夠有效地保護自身目標的安全。

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［2］淦元柳，蔣沖，劉玉杰，等.國外機載紅外誘餌技術的發展［J］.光電技術應用，2013，28（6）：13－17.

［3］西班牙 MANTA定向紅外對抗系統通過北約測試［N］.每日防務快訊，2011－11－02.

［4］諾斯羅普·格魯曼公司為美國陸軍開發通用紅外對抗技術演示項目［N］.每日防務快訊，2012－02－09.

［5］北約希望C－17大型飛機紅外對抗系統能夠更快實施［N］.每日防務快訊，2012－10－19.

［6］諾斯羅普·格魯曼公司為英國提供大飛機紅外對抗系統保障服務［N］.每日防務快訊，2013－06－20.

［7］諾斯羅普·格魯曼公司完成通用紅外對抗系統初始設計評審［N］.每日防務快訊，2013－08－20.

［8］諾格公司完成通用紅外對抗系統初步設計評審［N］.每日防務快訊，2013－08－27.

［9］美陸軍準備全面發展機載紅外對抗系統［N］.每日防務快訊，2013－11－12.

［10］趙非玉，馬春孝，盧山.機載紅外誘餌技術的發展［J］.艦船電子工程，2012（3）：20－22.

［11］郭汝海，王兵.光電對抗技術研究進展［J］.光機電信息，2011，28（7）：21－26.