Сигнальная ракета (противодействие) - Википедия - Flare (countermeasure)

Инфракрасное управление AIM-9M Sidewinder ракета попадает в ракету.
А Армия США AH-64 Apache выпуск ловушек.

А вспышка или же ложная ракета это антенна инфракрасное противодействие используется самолетом или вертолетом для противодействия инфракрасное самонаведение ("поиск тепла") ракета земля-воздух или же ракета класса "воздух-воздух". Вспышки обычно состоят из пиротехнический состав на основе магний или другой раскаленный металл с температурой горения, равной или более высокой, чем выхлоп двигателя. Цель состоит в том, чтобы ракета с инфракрасным наведением находила тепловую сигнатуру от ракеты, а не от двигателей самолета.

Тактика

В отличие от радара-управляемые ракеты Ракеты с ИК-наведением очень трудно обнаружить при приближении к самолетам. Они не излучают обнаруживаемый радар и обычно стреляют сзади, прямо в сторону двигателей. В большинстве случаев пилотам приходится полагаться на своих ведомых, чтобы обнаружить след дыма от ракеты и предупредить их. Поскольку ракеты с ИК-наведением имеют меньшую дальность действия, чем их аналоги с радарным наведением, хорошая ситуационная осведомленность о высоте и потенциальных угрозах продолжает оставаться эффективной защитой. Более продвинутый электрооптический системы могут автоматически обнаруживать пуски ракет по отчетливому тепловому излучению ракетного двигателя.

Как только указывается присутствие "активной" ИК-ракеты, самолет выпускает сигнальные ракеты в попытке приманка ракета; одни системы автоматические, другие требуют сброса факелов вручную.

Затем самолет оторвался бы под острым углом от ракеты (и конечной траектории ракеты) и снизил бы мощность двигателя, пытаясь охладить тепловую сигнатуру. В оптимальном случае головка самонаведения ракеты затем сбивается с толку этим изменением температуры и потоком новых сигнатур и поэтому следует за ракетой (ами), а не за самолетом. Самые современные ракеты с ИК-наведением имеют сложную бортовую электронику, которая помогает различать ракеты и цели, снижая эффективность противодействия.

Поскольку повстанцы и террористы все чаще используют ракеты для поражения вертолетов, поскольку вертолеты движутся медленнее, растет тенденция оснащать военные вертолеты средствами противодействия огню. Следовательно, теперь на вертолеты устанавливаются факельные колонки. Почти все британские вертолеты, будь то транспортные или ударные модели, оснащены осветительными установками или системами предупреждения о приближении ракет. Точно так же вооруженные силы США (в частности, армия США) внедрили оборонительные технологии на свои вертолеты.[1][ненадежный источник? ]

использование

Помимо использования в военных целях, некоторые гражданские самолеты также оснащены сигнальными ракетами противодействия. терроризм: the Израильский авиакомпания Эль Аль, будучи целью неудачных Атака авиалайнера 2002 года, в котором с плеча ракеты земля-воздух были обстреляны авиалайнером при взлете, с июня 2004 года начал оснащать свой флот радиолокационными автоматизированными средствами противодействия выбросу ракет.[2][3] Это вызвало обеспокоенность в некоторых европейских странах, которые запретили таким самолетам приземляться в своих аэропортах.[4]

Процесс

C-130 Hercules, запускающий ракеты, иногда называемый Ангельские вспышки из-за характерной формы
Факел С-130 и мякина диспенсеры, 1997

Факел проходит три основных этапа: зажигание, развертывание и ложное срабатывание.

Зажигание

Большинство ракет, таких как ракеты MJU-27A / B, перед развертыванием необходимо хранить в герметичном отсеке для хранения. Эти вспышки, известные как пирофорный вспышки, сделаны из специальных материалов, которые воспламеняются при контакте с воздухом. Это фактор безопасности и удобства, поскольку попытка зажечь факел внутри фюзеляжа с последующим ее развертыванием рискованна. тем не мение пиротехнические ракеты (такие как MJU-32) также существуют и предлагают свои собственные преимущества безопасности; при использовании метода внешнего зажигания случайная утечка или прокол в отсеке для хранения не приведет к катастрофическому возгоранию на борту самолета, как при пирофорной факеле.

Развертывание

Факелы чаще всего питаются самотеком от распылителя внутри фюзеляжа самолета. Эти распылители могут быть запрограммированы пилотом или наземной бригадой для выпуска вспышек через короткие промежутки времени, по одной, через длинные промежутки времени или группами. Большинство используемых в настоящее время факелов относятся к пирофорной разновидности, и, таким образом, распределителям не нужно одновременно зажигать и запускать факел. В случае пиротехнических раструбов шнур автоматически снимает фрикционный колпачок, закрывающий открытый конец раструба, когда он падает из дозатора. Поверхность трения внутри колпачка трется о открытый конец раструба (аналогично спичечной головке и поражающей поверхности) и зажигает раструб.

Завлекающий

Факелы горят при температуре в тысячи градусов по Цельсию, что намного жарче, чем выхлоп реактивного двигателя. ИК-ракеты ищут более горячее пламя, полагая, что это самолет в форсаж или начало источника выхлопа двигателя.

Поскольку более современные искатели инфракрасного излучения, как правило, имеют спектральную чувствительность, адаптированную для более точного соответствия эмиссии самолетов и отклонения других источников (так называемые CCM или контрмеры ), модернизированные ложные ракеты имеют спектр излучения, оптимизированный для соответствия излучению самолета (в основном, его двигателей и выхлопных газов двигателей). Помимо спектральной дискриминации, CCM могут включать в себя распознавание траектории и определение размера источника излучения.

Новейшее поколение FIM-92 Stinger использует двойной ИК и УФ Головка ГСН, которая позволяет использовать дублирующее решение для отслеживания, эффективно сводя на нет эффективность современных ложных ракет (согласно Министерство обороны США ). В то время как исследования и разработки в области технологии факелов дали инфракрасную сигнатуру на той же длине волны, что и горячий выхлоп двигателя, современные факелы по-прежнему дают заметно (и неизменно) другую ультрафиолетовую сигнатуру, чем авиационный двигатель, сжигающий керосиновое реактивное топливо.

Используемые материалы

Американский вертолет HH-60H Sea Hawk запускает сигнальные ракеты во время демонстрации
Вспышки AH-64D в действии
F-15E Strike Eagle выпуская осветительные ракеты.

Для заряда, генерирующего инфракрасное излучение, возможны два подхода: пиротехнический и пирофорный.

В состоянии хранения ИК-ловушки с химическим источником энергии содержат пиротехнический составы, жидкие или твердые пирофорные вещества, или жидкие или твердые сильно легковоспламеняющийся вещества.[5]

При воспламенении ложной ракеты начинается сильно экзотермическая реакция, высвобождающая инфракрасную энергию и видимый дым и пламя, причем выбросы зависят от химической природы используемой полезной нагрузки.

Имеется широкий выбор калибров и форм для воздушных ловушек. Из-за ограничений по объему хранения на бортовых платформах многие самолеты американского производства используют квадратные ложные ракеты. Тем не менее, цилиндрические патроны также доступны на борту американских самолетов, например, MJU 23 / B на самолетах. Б-1 Лансер или MJU-8A / B на F / A-18 Hornet; однако они используются в основном на борту французских самолетов и самолетов российского производства, например ППИ-26 ИВ на МиГ 29.

Схематическое изображение ложной ракеты MJU-7A / B: патрон из анодированного алюминия (1); электрический импульсный патрон (2), обеспечивающий как выталкивание, так и, в некоторых случаях, прямое зажигание полезной нагрузки; пластина толкателя, действующая как предохранительное устройство (3); полезная нагрузка (4) с первый огонь слой (5); самоклеящаяся алюминиевая фольга, армированная полиэфиром (6); и переднюю шайбу (7).

Квадратные калибры и типичные ложные ракеты:

  • 1x1x8 дюймов, например М-206, МЮ-61, (Магний / тефлон / витон (MTV) на основе) М-211, М-212 (спектральные вспышки)
  • 2x1x8 дюймов, например MJU-7A / B (на базе MTV), MJU-59 / B (спектральная вспышка)
  • 2x2,5x8 дюймов, например MJU-10 / B (на базе MTV)

Цилиндрические калибры и типичные ложные ракеты:

  • 2,5 дюйма, например MJU-23 / B (на базе MTV)
  • 1,5 дюйма e.e. MJU 8 A / B (на основе MTV)
  • 1 дюйм, например PPI 26 IW

Пиротехнические ракеты

В пиротехнических факелах используется медленно горящая смесь топлива и окислителя, выделяющая сильное тепло. Термит -подобные смеси, например Магний / тефлон / витон (MTV), обычное дело. Другие комбинации включают перхлорат аммония /антрацен / магний, или может быть на основе красный фосфор.

Чтобы отрегулировать характеристики выбросов, чтобы они соответствовали спектру реактивных двигателей, заряды на основе двойное базовое топливо. Эти композиции позволяют избежать содержания металлов и добиться более чистого горения без заметных следов дыма.

Полезные нагрузки Blackbody

Определенные пиротехнические составы, например MTV, при сгорании дают большое выделение пламени и дают сигнал, зависящий от температуры, и их можно понимать как серые тела высокого излучательная способность (~ 0,95). Такие полезные нагрузки называются черное тело полезные нагрузки. Другие полезные нагрузки, такие как гранулы перхлората железа / калия, дают только низкое пламя, но также показывают температурно-зависимую характеристику.[6] Тем не менее, более низкая температура горения по сравнению с MTV приводит к меньшему количеству энергии, выделяемой в коротковолновом ИК-диапазоне. Другие полезные нагрузки черного тела включают перхлорат аммония / антрацен / магний и полибутадиен с концевыми гидроксильными группами (HTPB ) связующее.[7]

Спектрально сбалансированная полезная нагрузка

Фрагмент типовой наземной осветительной ракеты ЛЛУ-2Б.

Другая полезная нагрузка обеспечивает большое количество горячего углекислый газ при горении и, таким образом, обеспечивает независимую от температуры селективное излучение в диапазоне длин волн от 3 до 5 мкм. Типичные пиротехнические нагрузки этого типа напоминают свистящие композиции и часто состоят из перхлорат калия и органическое топливо, обедненное водородом.[8] Другие спектрально сбалансированные полезные нагрузки составлены аналогично двойное базовое топливо и содержать нитроцеллюлоза (NC) и другие эфиры азотной кислоты [9] или же нитросоединения в качестве окислителей, таких как, например, гексанитроэтан и нитросоединения и нитрамины как высокоэнергетическое топливо.[10] Основным преимуществом последних полезных нагрузок является их низкая видимость из-за отсутствия металлов, таких как натрий и калий, которые могут либо легко подвергаться термическому возбуждению и давать заметные выбросы, либо давать конденсированные продукты реакции (такие как карбонаты и хлориды ), что оставило бы отчетливый след дыма.

Пирофорные вспышки

Пирофорные ракеты работают по принципу выброса специального пирофорного материала из воздухонепроницаемого картриджа, обычно с использованием газогенератор, например небольшой пиротехнический заряд или сжатый газ. Затем материал самовоспламеняется при контакте с воздухом. Материалы могут быть твердыми, например железные пластинки, покрытые сверхтонкий алюминий, или жидкость, часто металлоорганический соединения; например соединения алкилалюминия, например триэтилалюминий. Пирофорные факелы могут иметь пониженную эффективность на больших высотах из-за более низкой температуры воздуха и меньшего количества кислорода; однако кислород может быть выброшен вместе с пирофорным топливом.[11]

Преимущество алкилалюминия и подобных соединений заключается в высоком содержании углерода и водорода, что приводит к появлению ярких эмиссионных линий, аналогичных спектральной характеристике горящего реактивного топлива. Контролируемое содержание твердых продуктов сгорания, обеспечивающее непрерывное излучение черного тела, позволяет дополнительно согласовать характеристики выбросов с чистыми инфракрасными выбросами выхлопных газов топлива и горячих компонентов двигателя.

Пламя пирофорного топлива также может достигать размера нескольких метров по сравнению с пламенем горелки MTV менее одного метра. На траекторию также можно влиять, изменяя аэродинамические свойства выброшенных контейнеров.[12]

Твердые пирофорные полезные нагрузки основаны на железных пластинах, покрытых пористым алюминиевым слоем. Благодаря очень высокой удельной поверхности алюминия эти пластинки мгновенно окисляются при контакте с воздухом. В отличие от горения триэтилалюминия, эти пластинки имеют температурно-зависимую характеристику.

Легковоспламеняющиеся полезные нагрузки

Эти полезные данные содержат красный фосфор как энергетический наполнитель. Красный фосфор смешивают с органическими связующими, чтобы получить пасты, пригодные для нанесения кистью, которые можно наносить на тонкий слой. полиимид тромбоциты. Сгорание этих пластинок дает сигнал, зависящий от температуры. Эндергонические добавки, такие как высокодисперсные кремнезем или же галогениды щелочных металлов может дополнительно снизить температуру горения.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ http://www.airforce-technology.com/features/feature49424/
  2. ^ Противоракетная оборона флота Эль Аль, CNN, 24 мая 2004 г. Проверено 18 июля 2006 г.
  3. ^ "Эль Аль подходит флоту с противоракетной системой". Рейтер. 2006-02-16. Получено 2010-10-05.
  4. ^ Европа возражает против противоракетного щита Эль Аль, Ynetnews, 26 февраля 2006 г. Проверено 18 июля 2006 г.
  5. ^ [1] E.-C. Кох, Пиротехнические меры противодействия: II. Расширенные средства воздушного инфракрасного противодействия, Prop., Expl., Pyrotech.31 2006, 3
  6. ^ J. Callaway, Расходные средства инфракрасного излучения, патент Великобритании 2 387 430, 2003 г., Великобритания.
  7. ^ Д. Б. Нильсон, Д. М. Лестер, Композиции для ловушек-ловушек черного тела для надежных приложений и способы их использования, Патент США 5 834 680, 1998, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ.
  8. ^ Дж. Каллавей, Т. Д. Сатлиф, Инфракрасная излучающая ракета-ловушка, заявка на патент США 2004/0011235 A1, 2004, Великобритания.
  9. ^ Р. Гайсбауэр, В. Кадаванич, М. Фегг, К. Вагнер, Х. Баннаш, Взрывоопасное тело, WO2006 / 034746, 2006, DE
  10. ^ E.-C. Кох, Infrarotleuchtmasse, DE 1020040043991, 2006, DE.
  11. ^ Давут Б. Эбеоглу и К. В. Мартин (1 мая 1974 г.). «Инфракрасная сигнатура пирофоров». Центр оборонной технической информации. Получено 2010-10-05.
  12. ^ «Пирофорная инфракрасная ложная ракета, стабилизированная пламенем». ООО "ПатентСторм". Получено 2010-10-05.
  13. ^ H. Bannasch, M. Wegscheider, M. Fegg, H. Büsel, Spektrale Scheinzielanpassung und dazu verwendbare Flarewirkmasse, WO 95/05572, 1995, D.