紅外格斗導彈將是四代機空戰(zhàn)主要武器

從目前的情況來看，第四代戰(zhàn)斗機之間的空戰(zhàn)將可能以格斗為主，主要武器也會是紅外成像格斗導彈（簡稱紅外格斗導彈），因此如果能夠成功干擾對方的紅外格斗導彈就有可能在未來空戰(zhàn)之中占據(jù)先機。

世界上第一枚空空導彈采用的制導方式就是紅外制導，與其他制導方式相比，紅外制導不需要輻射電磁波，因此體積和重量較低，最初的紅外格斗導彈采用點光源制導，它是將目標做為一個點來探測，因此靈敏度較低，抗干擾能力差，對方采用照明彈、熱焰彈就可以對它進行干擾，另外還容易受太陽的影響，所以作戰(zhàn)能力較差。

新型紅外格斗彈靈敏度高 探測距離遠

隨著技術的發(fā)展，紅外成像制導方式出現(xiàn)，它采用了多元線列陣或者面隊替代原來的單元導引頭，由于敏感元件的增多，所以紅外成像導引頭可以根據(jù)目標表面溫度的差異來繪制目標的大致形狀，并且將相關圖像數(shù)字化，在屏幕上顯示，或者交給信號、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，利用圖像處理或者增強技術對其進行提取，區(qū)分背景和目標，從而得到制導信息，與點光源制導系統(tǒng)相比，紅外成像制導的靈敏度更高、探測距離更遠，尤其是它可以繪制出目標的外形，這樣傳統(tǒng)的熱焰彈、照明彈對它的干擾基本上是無效，這樣就大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和制導精度。因此新世紀，近距格斗空空導彈由紅外成像制導一統(tǒng)天下就是這個原因。

新型紅外格斗彈制導精度高 難被干擾

紅外成像制導系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了兩代，第一代是線列陣，由多元器件排列而成，它的器件少，結構比較簡單，成本也比較低，但是掃描需要光機系統(tǒng)來完成，因此導引頭的重量和體積較大，另外掃描速度和精度相對較低，屬于比較早期的制導系統(tǒng)，德國的IRST-E近距格斗空空導彈就使用這樣的制導系統(tǒng)。

目前比較使用比較廣泛的是凝視型陣列器件-紅外焦平面陣列，它由數(shù)百個器件排列而成，如美國的AIM-9X導彈采用了128*128銻化銦陣列，實現(xiàn)了電子掃描，這樣就省去了機械掃描機構，從而降低了導引頭的休積和重量，時間延遲和積分時間更長，相應的探測距離、靈敏度更高，制導精度、抗干擾能力顯然也就更強。使用凝視型紅外成像制導系統(tǒng)還有法國的MICA-IR、以色列的怪蛇-5等導彈。

盡管F-22雷達隱身性能出眾，但其紅外隱身性能遠不及雷達隱身強，圖為F-22開后燃器加力飛行。

F-22雷達反射截面僅為三代機百分之一

第四代作戰(zhàn)飛機最主要的一個特點就是采用了隱身技術，包括波束控制、隱身涂料等，這樣就讓戰(zhàn)機的RCS比第三代作戰(zhàn)飛機有大幅度的下降，一般認為第四代戰(zhàn)斗機的典型代表F-22，在攻擊航線主要姿態(tài)角上的RCS大約只相當于三代作戰(zhàn)飛機的1%，那么根據(jù)雷達探測距離公式，普通雷達對它的探測距離大約只有三代的三分之一，就是說常規(guī)雷達對于三代機探測距離為100公里的話，那么對于F-22只有35公里左右。

現(xiàn)代隱身技術除了讓機載預警雷達、火控雷達的探測距離下降較大之外，對于主動雷達制導空空導彈的影響更大，這是因為現(xiàn)代主動雷達制導空空導彈的孔徑、功率比較有限，對于三代作戰(zhàn)飛機的探測距離本來就十分有限，一般在20-30公里左右，那么對于F-22這樣的隱身目標大約只有8-10公里，加上對方采用電子干擾等手段之后，探測距離就更近，雖然現(xiàn)在一些國家開始考慮為主動雷達制導空空導彈換裝有源相控陣末制導雷達，以期提高末制導雷達的探測距離，但是考慮到主動雷達制導空空導彈內部空間、散熱、能源供應等因素，所以提高的程度能否達到人們的期望還有待觀察。

四代機重視雷達隱身 紅外隱身性能有限

F-35在配備新型AIM-9X紅外導彈后，甚至具備了超視距攻擊四代機能力，圖中F-35翼下掛有2枚AIM-9X。

戰(zhàn)斗機最主要的超視距空戰(zhàn)手段就是主動雷達制導空空導彈，由于末制導雷達效能的下降，那么在第四代作戰(zhàn)飛機之間的空戰(zhàn)當中，它發(fā)揮的作用可能就沒有三代戰(zhàn)斗機時代那么大，這樣的話，紅外格斗導彈的作用就更加顯著一些。從目前的情況來看，四代戰(zhàn)斗機在雷達隱身方面進步突出，但是在紅外隱身方面卻沒有太多的進步，戰(zhàn)斗機采用噴氣式發(fā)動機作為動力，而噴氣式發(fā)動機的原理就是將空氣加熱，膨脹，然后噴出，利用反推力推動飛機前進，因此噴氣戰(zhàn)斗機的尾噴口、尾焰的溫度非常高，而溫度越高，紅外信號特征越強，這些都是紅外制導導彈理想的路標。#p#分頁標題#e#

從噴氣式發(fā)動機的原理就可以看出紅外隱身的難度，如果想降低戰(zhàn)機的紅外信號特征，那么就必須降低飛機的相關部件的溫度，這樣不可避免的會降低發(fā)動機的推力，從而影響飛機的推重比，而推重比是關系到戰(zhàn)斗機機動性能、飛行性能非常關鍵的一個參數(shù)，所以現(xiàn)代戰(zhàn)斗機在雷達隱身方面可謂下足了功夫，但是在紅外隱身方面著墨不多，就是這個原因。

F-35可用紅外格斗彈超視距打四代機

這樣就給紅外格斗導彈的發(fā)揮提供了空間，因此在第四代作戰(zhàn)飛機的時候，紅外格斗導彈的作用將會顯著增加，從目前的趨勢來看，利用機載光電系統(tǒng)探測隱身飛機，然后紅外格斗導彈攻擊，可能會成為四代作戰(zhàn)飛機一個主要的手段。美國空軍已經(jīng)計劃發(fā)展AIM-9X-BLOCK3改進型導彈，它采用更大的固體火箭發(fā)動機，射程更遠，配備有雙向數(shù)據(jù)鏈，可以接收載機的目標指示，F(xiàn)-35利用機載分布式光學系統(tǒng)探測目標，可以在更遠的距離上攻擊第四代隱身戰(zhàn)斗機，甚至具備了一定的超視距能力，這個趨勢值得人們關注。

激光定向干擾系統(tǒng)可以顯著降低紅外成像制導系統(tǒng)的效能，圖為激光干擾紅外傳感器示意圖。

激光定向干擾可使紅外彈命中率降至10%

“有矛必有盾”，紅外成像制導系統(tǒng)發(fā)展的同時，有關國家也在發(fā)展它的對抗手段，由于紅外成像制導系統(tǒng)可以利用目標熱輻射來繪制目標外形，然后進行相應的信息處理，這樣的話傳統(tǒng)的熱焰彈、照明彈就失去了干擾效能，人們開始尋找其他對抗手段，這就是激光定向干擾，我們知道紅外成像制導系統(tǒng)需要持續(xù)不斷的對進行跟蹤，以便進行了成像和制導，這樣就為激光定向干擾創(chuàng)造了機會，激光最大的特點就是高強度、發(fā)散角小，可以在能量集中很小的一個區(qū)域之內，這樣的話就可以精確的干擾、壓制遠距離上的光電探測系統(tǒng)。

激光定向干擾紅外成像制導武器的原理，當激光束照射到紅外成像系統(tǒng)上面的時候，激光的能量會導致元件的溫度的上升，這樣就會造成系統(tǒng)溫度的升高，初始電量提供信號電荷的額外電荷增加，同時系統(tǒng)各種噪聲也迅速增加，從而降低系統(tǒng)的信號噪聲比，降低它的信號提取能力，這樣的話輸出的圖像質量也會隨之下降，當系統(tǒng)達到飽和閥值的時候，就會造成系統(tǒng)敏感元件的失靈，從而讓制導系統(tǒng)完全失去作用，當激光能量持續(xù)增加，還有可能造成造成系統(tǒng)元件的永久性損壞，如激光能量擊穿紅外器件、燒熔一些元件等。根據(jù)國內外相關機構均進行過激光定向干擾紅外成像制導系統(tǒng)的試驗，從相關試驗的結果來看，采用激光定向紅外干擾系統(tǒng)，可以讓紅外格斗導彈的命中概率從80%以上降低到10%以下，甚至可以降低到5%左右，可以謂效果顯著。

激光定向干擾也有缺陷 干擾距離有限

不過激光定向干擾系統(tǒng)也有自己的缺點，那就是激光在大氣層之中的傳播能力受到限制，我們知道激光的波長極短，因此即使是細小的灰塵也會阻攔它的前進，這樣激光在大氣傳播的時候，許多能量就被吸收轉化成了其他能量，因此它的傳播距離就顯著下降，現(xiàn)代紅外成像制導采用的是波門跟蹤模式，它起到空間濾波的作用，因此要求激光束盡可能的落在波門之內，并且要大于目標亮度，才能達到最好的效果，這些都增加了系統(tǒng)對于能量的需要，但是目前作戰(zhàn)飛機能夠提供的能量供應還比較有限，所以現(xiàn)在激光定向干擾系統(tǒng)的干擾距離，特別是在惡劣氣候條件下的干擾距離比較有限。

T-50的激光干擾系統(tǒng)結構簡單，但可靠性有限。圖中紅圈處為T-50安裝的101KS-O激光定向干擾系統(tǒng)。

F-35激光干擾系統(tǒng)先進 可快速干擾導彈

美國在上世紀90年代就開始研制激光定向干擾系統(tǒng)，這就是AN/AAQ-24紅外干擾系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：導彈發(fā)射告警分系統(tǒng)、信息處理分系統(tǒng)、成套對抗設備。導彈發(fā)射告警分系統(tǒng)配有光電傳感器，可對導彈探測和跟蹤；信息處理分系統(tǒng)可判別導彈的類型和確定摧毀的優(yōu)先級。系統(tǒng)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(tǒng)能夠探測10千米以內、任何方向發(fā)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。由于該系統(tǒng)性能較好，已經(jīng)裝備在多種飛機上面。#p#分頁標題#e#

目前美國已經(jīng)裝備了更先進的激光對抗系統(tǒng)，那就是F-35的分布式光電系統(tǒng)，該系統(tǒng)構成與其他戰(zhàn)斗機上安裝的反導系統(tǒng)類似，包括安裝在戰(zhàn)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(shù)據(jù)的計算機。通過該系統(tǒng)，F(xiàn)-35可快速判斷出導彈目標，自動發(fā)射干擾激光，使導彈偏離目標。

T-50激光干擾系統(tǒng)結構簡單 可靠性有限

至于此次俄羅斯配備101KS-O激光定向紅外成像干擾系統(tǒng)，筆者注意到它獨立于機身之外，采用了AN/AAQ-24的轉塔結構，這樣的好處是對于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要求比較簡單，但是缺點就是轉塔需要機械轉動結構，體積和重量增加，可靠性下降，同時對反應能力有所影響，在機身下面還有一定的死角，需要在機背增加一個轉塔來實現(xiàn)全向的覆蓋，這樣的話飛機表面鼓包增多，對于飛機的隱身性能會造成一定的影響，這也反映了美俄兩國在飛機總體設計、光電系統(tǒng)、機載設備等方面的差距。

中國也已經(jīng)開始了激光定向干擾方面的研究，相關部門進行了原理方面的探索，并進行相關的試驗，預計人們不久就會看到國產(chǎn)激光定向干擾系統(tǒng)，從機載系統(tǒng)來看，筆者注意到殲-20采用的是與F-35類似的分布式光電孔徑設計，因此可能會象F-35那樣，把激光定向干擾集成到光電系統(tǒng)當中，從而提高飛機的光電對抗能力，又避免對于飛機隱身性能有較大的影響。