【弱爆的问题】手摸F404发动机尾喷管的真相,F35红外系 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/05 15:39:11


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作者:Der Nibelung
链接:http://www.zhihu.com/question/37652476/answer/73515411
来源:知乎

美国航母尾部有个专门测试发动机的区域,平常战机发动机维护后就在这里测试。图中的美军地勤徒手触摸正在开加力运转的发动机喷管,让人感觉不可思议。

实际上,F404/414发动机尾喷管外部一圈整流片和内层几乎没有接触,而且还从发动机舱抽入引射气流进行冷却,所以手摸也没有事。

F404系列发动机结构示意图发动机喷管结构示意图,双层结构的中间会引射高速常温空气,以此为内外管壁降温,因此外壳并不烫。




发动机喷管隔热冷却效果非常不错徒手摸发动机乍一看不可思议,背后是一个有关发动机结构的小故事,也由此能看出很多武器的设计并没有想象中那么简单,讲究颇多。

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美国航母尾部有个专门测试发动机的区域,平常战机发动机维护后就在这里测试。图中的美军地勤徒手触摸正在开加力运转的发动机喷管,让人感觉不可思议。

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实际上,F404/414发动机尾喷管外部一圈整流片和内层几乎没有接触,而且还从发动机舱抽入引射气流进行冷却,所以手摸也没有事。

F404系列发动机结构示意图发动机喷管结构示意图,双层结构的中间会引射高速常温空气,以此为内外管壁降温,因此外壳并不烫。

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发动机喷管隔热冷却效果非常不错徒手摸发动机乍一看不可思议,背后是一个有关发动机结构的小故事,也由此能看出很多武器的设计并没有想象中那么简单,讲究颇多。
并不是说刚开机的时候才可以摸,即使开机了一个小时,你该怎么摸就怎么摸。


至于F22的F119发动机,尾喷口的红外隐身就做的更厉害了

在推力矢量的喷管内安装了液态氮槽,除了可以引了高压气流过来降低尾喷管的温度外,还可以使用液氮将尾喷口温度降低。
据说 F-22 除采用较扁平的二元矩形喷口增加冷空气掺混冷却效果外,还在尾喷口结构中增加了喷口强制制冷系统(携带液氮),可以在被红外制导导弹咬尾跟踪时,择机短时强制制冷,并结合红外诱饵和大过载规避机动迅速摆脱追踪。据分析,F-22 的尾喷口设计可以使得尾部红外辐射减弱 80~90%,辐射波瓣也大幅缩小,达到了极佳的红外隐身效果。



至于F22的F119发动机,尾喷口的红外隐身就做的更厉害了

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在推力矢量的喷管内安装了液态氮槽,除了可以引了高压气流过来降低尾喷管的温度外,还可以使用液氮将尾喷口温度降低。
据说 F-22 除采用较扁平的二元矩形喷口增加冷空气掺混冷却效果外,还在尾喷口结构中增加了喷口强制制冷系统(携带液氮),可以在被红外制导导弹咬尾跟踪时,择机短时强制制冷,并结合红外诱饵和大过载规避机动迅速摆脱追踪。据分析,F-22 的尾喷口设计可以使得尾部红外辐射减弱 80~90%,辐射波瓣也大幅缩小,达到了极佳的红外隐身效果。

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熊大,气膜冷却技术地球上的喷气发动机基本都有,但是你确定这东西能冷却到人手可以触摸的温度?毕竟经过压气机压缩的高压冷却用空气本身对人体来说就是高温了。。

就算那两个人是黄继光,难道发动机喷出的超音速气流的引射效应不会把人瞬间吹走?

woodydy 发表于 2015-11-25 14:56
熊大,气膜冷却技术地球上的喷气发动机基本都有,但是你确定这东西能冷却到人手可以触摸的温度?毕竟经过压 ...


在侧面啊,如果是在发动机的尾流中,就是死。《变脸》中的那个发动机尾流吹开人的镜头,现实中会更悲剧。

气流并不是从燃烧室引进的,而是从前面压气机处引过来的吧。
woodydy 发表于 2015-11-25 14:56
熊大,气膜冷却技术地球上的喷气发动机基本都有,但是你确定这东西能冷却到人手可以触摸的温度?毕竟经过压 ...


在侧面啊,如果是在发动机的尾流中,就是死。《变脸》中的那个发动机尾流吹开人的镜头,现实中会更悲剧。

气流并不是从燃烧室引进的,而是从前面压气机处引过来的吧。
在侧面啊,如果是在发动机的尾流中,就是死。《变脸》中的那个发动机尾流吹开人的镜头,现实中会更悲剧 ...
这高速常温气流降温速度很快啊
楼主F22那个液氮冷却不是个笑话吗,只能对付老式的点红外制导的导弹对付热成像制导的无效,所以F35就没有这个东西。

yingzho2007 发表于 2015-11-25 15:24
楼主F22那个液氮冷却不是个笑话吗,只能对付老式的点红外制导的导弹对付热成像制导的无效,所以F35就没有这 ...


红外成像系统原理结构及成像原理
红外线波长位于可见光和电磁波之间,从 0.75~1000μm(分为近、中、远和极远红外四个子波段),除了具备在介质中传导和辐射、反射等基本特性外,还可对一些活跃金属如硒产生光电导效应。在红外光照射下,这类金属的导电性会产生改变,利用这一特性可以把红外辐射强弱转化为流过金属导体的电信号大小变化,经放大后在屏幕上显示出来,或作为信号源用于目标分析。不同类型的物体对近红外线反射特性差别较大,可以据此在转换出的图像上进行区分识别。自然界的任何物体本身都会产生红外辐射,温度越高,波长越短,对于特定温度范围的物体其辐射的红外波长范围也是一定的,因此可以有针对性地选择合适的感应器进行探测。此外,大气中红外线传递有3个主要的传递“窗口”——0.75~2.5μm、3~5μm 和 8~14μm,分属于近、中、远红外波段,恰好也是各类导弹、发动机的主要热辐射波段,可以透过大气远距离传导。军事上正是利用了红外线具有的这些特殊效应来实现红外探测,具体实现方式上分为主动和被动两类。

  上世纪 30 年代首部红外变像管装置诞生,制造红外探测装置变为现实。之后美、德等国二战期间将第一代的主动红外探测装置用在了战场上,通过自带的光源设备主动产生近红外辐射照射目标区域,然后接收目标返回的红外信号,转换为可视图像进行观察分析。例如德国研制的车载主动红外夜视仪可用于夜间无灯光条件下隐蔽行进,并通过这种手段避开同盟国的监视,秘密地把 V-2 导弹运送到前线。美国在太平洋岛屿战中,把一种略嫌笨重的主动式红外瞄准具装在了步兵枪械上,取得了夜战中对日军的优势。由于主动式红外探测器需要携带光源发生装置和电池等,体积和重量较大,而且近红外波段受大气环境中云雾和烟尘干扰较严重,探测距离较短,适用性上受到较大限制,60 年代后其地位逐步被被动式红外探测器即热成像仪所取代。

1964 年,美国人研制出世界上第一部热成像仪,经过不断完善,并在 70 年代按照通用化、模块化、组件化思路优化生产后开始大规模装备陆、海、空三军。热成像仪可以通过检测物体自身辐射波长的不同,把温差以图像色彩和亮度的差异显示出来,不需要自身携带红外光源,实现了全天候被动式探测。借助温差分辨能力,使用热成像仪可以轻松识别伪装目标,包括隐藏在掩体后的目标,而且还可以结合目标局部温度的动态变化判断其发动机或武器工作状态,尤其适合远距离观察人和装备等常温目标(热辐射波长在 8~14μm,不易受大气环境中云雾和烟尘干扰,传导距离远)。第一代红外热像仪主要采用光机扫描等技术实现热点搜索扫描,效率和精度受到光学部件结构和机械旋转的限制。第二代热像仪则采用了红外 CCD 焦平面凝视技术,能够在几个平方厘米大小的阵面上集成上万个探测器件(例如 128X128、256X256 阵列),以类似人眼视觉的方式进行并发激励,不仅大大减少了活动部件,体积和重量大大减小,而且提高了搜索效率、分辨率和可靠性,探测距离可远达数十公里。
面对红外搜索系统和红外制导导弹的威胁,必须研究降低战机主要气动热点、发动机和尾焰红外辐射的措施,通过降低自身热辐射水平和与环境温差,尽可能减少红外制导头有效探测距离,同时改进红外诱饵的信号逼真程度,增加导弹识别判断难度。降低本机辐射水平比较常见的解决措施包括采用尾翼或机身遮挡、增加循环冷却系统、增加冷空气混合、涂覆红外变频涂料、在燃料中混入具有降温效果的化合物等。特别是四代隐身战机,为了达到全频隐身的效果,普遍都采取了比较全面的红外隐身增强措施。据说 F-22 除采用较扁平的二元矩形喷口增加冷空气掺混冷却效果外,还在尾喷口结构中增加了喷口强制制冷系统(携带液氮),可以在被红外制导导弹咬尾跟踪时,择机短时强制制冷,并结合红外诱饵和大过载规避机动迅速摆脱追踪。据分析,F-22 的尾喷口设计可以使得尾部红外辐射减弱 80~90%,辐射波瓣也大幅缩小,达到了极佳的红外隐身效果。

F35是低档战机,基本上没怎么做红外隐身的处理,并不是没效果吧

即使是红外成像制导,也一样是要发现红外辐射的,在没有开加力的情况下,加上二元推力矢量喷管的红外冷却措施和垂尾+尾翼良好的遮蔽效果,红外成像的探测距离也要大大缩短吧。只是机体的气动加热,没有达到


yingzho2007 发表于 2015-11-25 15:24
楼主F22那个液氮冷却不是个笑话吗,只能对付老式的点红外制导的导弹对付热成像制导的无效,所以F35就没有这 ...

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2015-11-25 16:31 上传


红外成像系统原理结构及成像原理
红外线波长位于可见光和电磁波之间,从 0.75~1000μm(分为近、中、远和极远红外四个子波段),除了具备在介质中传导和辐射、反射等基本特性外,还可对一些活跃金属如硒产生光电导效应。在红外光照射下,这类金属的导电性会产生改变,利用这一特性可以把红外辐射强弱转化为流过金属导体的电信号大小变化,经放大后在屏幕上显示出来,或作为信号源用于目标分析。不同类型的物体对近红外线反射特性差别较大,可以据此在转换出的图像上进行区分识别。自然界的任何物体本身都会产生红外辐射,温度越高,波长越短,对于特定温度范围的物体其辐射的红外波长范围也是一定的,因此可以有针对性地选择合适的感应器进行探测。此外,大气中红外线传递有3个主要的传递“窗口”——0.75~2.5μm、3~5μm 和 8~14μm,分属于近、中、远红外波段,恰好也是各类导弹、发动机的主要热辐射波段,可以透过大气远距离传导。军事上正是利用了红外线具有的这些特殊效应来实现红外探测,具体实现方式上分为主动和被动两类。

  上世纪 30 年代首部红外变像管装置诞生,制造红外探测装置变为现实。之后美、德等国二战期间将第一代的主动红外探测装置用在了战场上,通过自带的光源设备主动产生近红外辐射照射目标区域,然后接收目标返回的红外信号,转换为可视图像进行观察分析。例如德国研制的车载主动红外夜视仪可用于夜间无灯光条件下隐蔽行进,并通过这种手段避开同盟国的监视,秘密地把 V-2 导弹运送到前线。美国在太平洋岛屿战中,把一种略嫌笨重的主动式红外瞄准具装在了步兵枪械上,取得了夜战中对日军的优势。由于主动式红外探测器需要携带光源发生装置和电池等,体积和重量较大,而且近红外波段受大气环境中云雾和烟尘干扰较严重,探测距离较短,适用性上受到较大限制,60 年代后其地位逐步被被动式红外探测器即热成像仪所取代。

1964 年,美国人研制出世界上第一部热成像仪,经过不断完善,并在 70 年代按照通用化、模块化、组件化思路优化生产后开始大规模装备陆、海、空三军。热成像仪可以通过检测物体自身辐射波长的不同,把温差以图像色彩和亮度的差异显示出来,不需要自身携带红外光源,实现了全天候被动式探测。借助温差分辨能力,使用热成像仪可以轻松识别伪装目标,包括隐藏在掩体后的目标,而且还可以结合目标局部温度的动态变化判断其发动机或武器工作状态,尤其适合远距离观察人和装备等常温目标(热辐射波长在 8~14μm,不易受大气环境中云雾和烟尘干扰,传导距离远)。第一代红外热像仪主要采用光机扫描等技术实现热点搜索扫描,效率和精度受到光学部件结构和机械旋转的限制。第二代热像仪则采用了红外 CCD 焦平面凝视技术,能够在几个平方厘米大小的阵面上集成上万个探测器件(例如 128X128、256X256 阵列),以类似人眼视觉的方式进行并发激励,不仅大大减少了活动部件,体积和重量大大减小,而且提高了搜索效率、分辨率和可靠性,探测距离可远达数十公里。
面对红外搜索系统和红外制导导弹的威胁,必须研究降低战机主要气动热点、发动机和尾焰红外辐射的措施,通过降低自身热辐射水平和与环境温差,尽可能减少红外制导头有效探测距离,同时改进红外诱饵的信号逼真程度,增加导弹识别判断难度。降低本机辐射水平比较常见的解决措施包括采用尾翼或机身遮挡、增加循环冷却系统、增加冷空气混合、涂覆红外变频涂料、在燃料中混入具有降温效果的化合物等。特别是四代隐身战机,为了达到全频隐身的效果,普遍都采取了比较全面的红外隐身增强措施。据说 F-22 除采用较扁平的二元矩形喷口增加冷空气掺混冷却效果外,还在尾喷口结构中增加了喷口强制制冷系统(携带液氮),可以在被红外制导导弹咬尾跟踪时,择机短时强制制冷,并结合红外诱饵和大过载规避机动迅速摆脱追踪。据分析,F-22 的尾喷口设计可以使得尾部红外辐射减弱 80~90%,辐射波瓣也大幅缩小,达到了极佳的红外隐身效果。

F35是低档战机,基本上没怎么做红外隐身的处理,并不是没效果吧

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2015-11-25 15:36 上传


即使是红外成像制导,也一样是要发现红外辐射的,在没有开加力的情况下,加上二元推力矢量喷管的红外冷却措施和垂尾+尾翼良好的遮蔽效果,红外成像的探测距离也要大大缩短吧。只是机体的气动加热,没有达到

davidxtb 发表于 2015-11-25 15:25
F35是低档战机,基本上没怎么做红外隐身的处理,并不是没效果吧
以前有大神科普这方面东西,F22那个液氮冷却就是个笑话,未来F22所面临威胁是象PL10 那样的热成像制导导弹,而液氮冷却对热成像无效,热成像的工作波段是8-14微米,你喷气口冷的最低也没用。
yingzho2007 发表于 2015-11-25 15:34
以前有大神科普这方面东西,F22那个液氮冷却就是个笑话,未来F22所面临威胁是象PL10 那样的热成像制导导 ...
新引入的那种双波段或者多波段的焦平面导引头倒是可以更好地发现采用了红外隐身措施的战斗机,但只要对方是做了红外隐身措施的,一样是可以明显降低被探测的距离的。
咱不懂那么高深的,也不去撕逼摸不摸得的问题,我就看着F119流口水
davidxtb 发表于 2015-11-25 15:39
新引入的那种双波段或者多波段的焦平面导引头倒是可以更好地发现采用了红外隐身措施的战斗机,但只要对方 ...
这样说吧,那F22不要说发动机喷气机口发红外光,而且机体气动加热特别是超巡所产生红外辐射都是非常大的而且无法红外隐身的热源,只要红外热成像引导头加强中长波红外波段的探测隐身机无法避免被追踪的。液氮冷却不是天顶星技术,自米帝F22采用后再没有其他新机采用该技术就说明这技术的鸡肋,已经说了它对付老式红外点制导很有效,但对红外热成像没什么效果。
davidxtb 发表于 2015-11-25 15:39
新引入的那种双波段或者多波段的焦平面导引头倒是可以更好地发现采用了红外隐身措施的战斗机,但只要对方 ...
然而事实证明EODAS可以在120km发现F-22,70km可实现持续追踪。
当然,对于传统3代机的距离也许加倍。
yingzho2007 发表于 2015-11-25 15:48
这样说吧,那F22不要说发动机喷气机口发红外光,而且机体气动加热特别是超巡所产生红外辐射都是非常大的 ...
F22的超巡是定在1.4+
至于那些1个1个1.7,1.8超巡的神机又不是F22
百臂巨人 发表于 2015-11-25 15:51
然而事实证明EODAS可以在120km发现F-22,70km可实现持续追踪。
当然,对于传统3代机的距离也许加倍。
有这个数据的可靠来源不?
yingzho2007 发表于 2015-11-25 15:48
这样说吧,那F22不要说发动机喷气机口发红外光,而且机体气动加热特别是超巡所产生红外辐射都是非常大的 ...
它没必要闲着无事蛋疼去超巡吧。
正如它家有APG77的LPI模式,也还是会愿意使用更安全的雷达静默模式一样。
davidxtb 发表于 2015-11-25 15:25
F35是低档战机,基本上没怎么做红外隐身的处理,并不是没效果吧

即使是红外成像制导,也一样是要发 ...
F22的红外隐身无非是对3到5微米的红外波段采取了隐身措施,而对外8到12微米是没有办法的,它是低温红外辐射,除非F22不飞,飞了就存在红外辐射无法避免的。
诺斯罗普•格鲁曼公司公布AN/AAQ-37分布式孔径系统探测和跟踪火箭视频

   发布日期:2010-11-05
核心提示:[标签:SY_简介]
国防科技网(81tech)讯: [据法国《防务宇航》2010年11月3日报道]诺斯罗普•格鲁曼公司11月2日发布了利用该公司的AN/AAQ-37分布式孔径系统在1300千米外成功探测和跟踪两级火箭发射的视频。视频内的演示是今年夏天在该公司的BAC1-11试验平台飞机上进行的分布式孔径系统飞行试验。

   该公司负责人称,“分布式孔径系统是全方位红外系统,可以同时探测和跟踪各个方向的飞机和导弹,并且对跟踪目标的数量没有限制。在最近的测试中,分布式孔径系统格已被证明能够满足F-35飞机的要求,包括弹道导弹探测和跟踪能力,以及反火箭,火炮和迫击炮(C-RAM)能力。”

飞行试验期间,分布式孔径系统产生的视频经过了10倍放大,更清楚地观看到了火箭。与其他传感器不同,分布式孔径系统可探测和跟踪地平线上的火箭,无需外部援助。分布式孔径系统的算法在火箭第一阶段燃烧、第二阶段点火、第二阶段燃烧连续跟踪了火箭。视频还显示分布式孔径系统在火箭第一阶段再次进入后进行了探测和跟踪。

该AN/AAQ-37分布式孔径系统可为F-35联合攻击战斗机提供先进的态势感知能力,包括导弹和飞机的探测、跟踪和告警。分布式孔径系统还可为飞行员提供360度球形昼/夜观察能力,甚至能够看到飞机地板下面的事物。可使用的分布式孔径系统由多个分布式孔径传感器组成,其图像融合到一起后形成一整幅无缝画面图像。由于分布式孔径系统是被动工作的,操作人员无需为传感器指出目标方向而进行跟踪。

百臂巨人 发表于 2015-11-25 15:51
然而事实证明EODAS可以在120km发现F-22,70km可实现持续追踪。
当然,对于传统3代机的距离也许加倍。

这个牛皮吹大了啊
据美国《航空周刊》报道,诺斯罗普.格鲁曼研制的AN/AAQ-37光电分布式孔径系统(EODAS)系统在BAC-1-11载机空中态势感知(SA)试验中, 成功探测并跟踪到90公里外迎面飞来的F-16,去年9月,EODAS在试验中成功地跟踪了一枚1280公里外的两级火箭。(中国航空工业发展研究中心  杨研)

F35的分布式综合光电系统由两部分组成:而即光电瞄准系统(EOST)和光电分布式孔径传感器系统(EODAS),其中EODAS系统的6个光电传感器分别安装在机身的6个特定部位,采用先进信号编码来搜集360度范围内的各种信息.由于EODAS具有导航、导弹告警和红外搜索与跟踪(IRST)以及态势感知能力,为飞行员提供更高的视觉灵敏度,并能实现夜间近距编队飞行以及在复杂的气象条件下执行作战任务.通过后台数据的融合可以为飞行员提供一个球形视野,高灵敏度的传感器让它拥有强大的态势感知、导弹告警以及红外搜索与跟踪能力,由于目前EODAS探测器精度还无法满足对地攻击使用的要求,因此F-35还装备了一个EOST系统专门负责对地攻击,EOST是F一35的重要的被动式红外探测手段。该系统集成了前视红外成像(FLIR)、红外搜索和跟踪(IRST)和激光指示瞄准(LTD)等功能,相当于将传统的光电雷达、前视红外成像吊舱和目标指示瞄准吊舱的功能融合为一体,这样就省去了传统的传感器设备舱/吊舱,EOST位于机头下,设备舱采用类似于宝石的复杂平面,这样可以散射雷达电波,降低对飞机RCS的影响,EOST可以提供窄视场,高分辨率成像、自动红外搜索和跟踪激光指示、测距和激光点跟踪功能,具有对防区外目标进行精确探测和识别能力、远距离导弹告警能力、激光定位和瞄准能力,引导激光制导武器精确打击地面目标的能力等。
这个就是EODAS的真容


F22的红外图像

光电系统最大的优点还在于它对隐身飞机的探测能力目前隐身飞机主要集中在雷达隐身上面,红外隐身考虑的比较少,对于喷气式发动机来说,它就是把空气加热、膨胀然后排出形成推力,因此尾喷口附近温度较高,是红外探测系统的主要目标,另外对于第四代作战飞机来说,它具备超音速巡航能力,这样在长时间的飞行过程中,由于机体和空气的摩擦生热,从而让飞机机体温度升高,此外阳光照射到机体表面也会让增加红外辐射强度,对于涂有隐身涂料的飞机来说,隐身涂料的原理就是把照射到本机的雷达电波转换成热量,从而避免电波反射,但是这个过程也会增加机体表面的温度,尽管有的隐身飞机也会采取一些隐身措施,比如用机翼或者尾翼遮挡喷口、采用二元喷管等措施,但是都没有从根本上解决问题,因为对于战斗机来说隐身虽然是一个关键指标,但是还要综合其他性能等进行全面考虑,比如采用S形喷口并且在喷流喷出前掺入冷空气,可以有效的降低喷口和尾流的温度,但是这样会造成推力的损失、并且增加飞机的重量,从而降低飞机的机动性能,所以S形喷口只在F-117型隐身攻击机采用,F-22采用的二元尾喷口以保持飞机的机动性能,这样就会红外探测系统提供了使用的空间。但红外光电系统也有自己的缺点就是无法得到目标精确的距离,从而无法控制武器的投放,一般情况下光电系统会增加一个激光测距系统来测量到目标的距离,从而为火控系统提供精确的目标数据进行火控数据的解算,但这样会增加系统的重量和体积,所以对于隐身飞机来说可能会利用机载AESA的猝发模式,来获得目标的距离,另外一方面来说如果有分布式综合光电系统,那么飞机就可以探测到靠近的目标,特别是可以探测到对方发射空空导弹,及时对飞行员告警,从而及时规避。

矛必有盾,红外成像制导系统发展的同时,有关国家也在发展它的对抗手段,由于红外成像制导系统可以利用目标热辐射来绘制目标外形,然后进行相应的信息处理,这样的话传统的闪光弹、照明弹就失去了干扰效能,人们开始寻找其他对抗手段,这就是激光定向干扰,我们知道红外成像制导系统需要持续不断的对进行跟踪,以便进行了成像和制导,这样就为激光定向干扰创造了机会,激光最大的特点就是高强度、发散角小,可以在能量集中很小的一个区域之内,这样的话就可以精确的干扰、压制远距离上的光电探测系统。

  激光定向干扰红外成像制导武器的原理,当激光束照射到红外成像系统上面的时候,激光的能量会导致元件的温度的上升,这样就会造成系统温度的升高,初始电量提供信号电荷的额外电荷增加,同时系统各种噪声也迅速增加,从而降低系统的信号噪声比,降低它的信号提取能力,这样的话输出的图像质量也会随之下降,当系统达到饱和阀值的时候,就会造成系统敏感元件的失灵,从而让制导系统完全失去作用,当激光能量持续增加,还有可能造成造成系统元件的永久性损坏,如激光能量击穿红外器件、烧熔一些元件等。根据国内外相关机构均进行过激光定向干扰红外成像制导系统的试验,从相关试验的结果来看,采用激光定向红外干扰系统,可以让红外成像制导空空导弹的命中概率从80%以上降低到10%以下,甚至可以降低到5%左右,可以谓效果显著。



美国的AN/AAQ-24激光红外干扰系统

激光定向干扰可以显著降低红外成像制导系统的效能


  不过激光定向干扰系统也有自己的缺点,那就是激光在大气层之中的传播能力受到限制,我们知道激光的波长极短,因此即使是细小的灰尘也会阻拦它的前进,这样激光在大气传播的时候,许多能量就被吸收转化成了其他能量,因此它的传播距离就显著下降,现代红外成像制导采用的是波门跟踪模式,它起到空间滤波的作用,因此要求激光束尽可能的落在波门之内,并且要大于目标亮度,才能达到最好的效果,这些都增加了系统对于能量的需要,但是目前作战飞机能够提供的能量供应还比较有限,所以现在激光定向干扰系统的干扰距离,特别是在恶劣气候条件下的干扰距离比较有限。

  美国在上世纪90年代就开始研制激光定向干扰系统,这就是我们熟悉的AN/AAQ-24红外干扰系统,系统包括:导弹发射告警分系统、信息处理分系统、成套对抗设备。导弹发射告警分系统配有光电传感器,可对导弹探测和跟踪;信息处理分系统可判别导弹的类型和确定摧毁的优先级。系统首次在对抗设备中加入激光设备,这种激光设备可用激光束摧毁导弹红外制导头上的光电探测器。该对抗系统能够探测10千米以内、任何方向发射导弹的情况,跟踪精确制导导弹,识别目标,以及选择有效的对抗设备并下达使用指令。由于该系统性能较好,已经装备在多种飞机上面。




百臂巨人 发表于 2015-11-25 15:51
然而事实证明EODAS可以在120km发现F-22,70km可实现持续追踪。
当然,对于传统3代机的距离也许加倍。

这个牛皮吹大了啊
据美国《航空周刊》报道,诺斯罗普.格鲁曼研制的AN/AAQ-37光电分布式孔径系统(EODAS)系统在BAC-1-11载机空中态势感知(SA)试验中, 成功探测并跟踪到90公里外迎面飞来的F-16,去年9月,EODAS在试验中成功地跟踪了一枚1280公里外的两级火箭。(中国航空工业发展研究中心  杨研)

F35的分布式综合光电系统由两部分组成:而即光电瞄准系统(EOST)和光电分布式孔径传感器系统(EODAS),其中EODAS系统的6个光电传感器分别安装在机身的6个特定部位,采用先进信号编码来搜集360度范围内的各种信息.由于EODAS具有导航、导弹告警和红外搜索与跟踪(IRST)以及态势感知能力,为飞行员提供更高的视觉灵敏度,并能实现夜间近距编队飞行以及在复杂的气象条件下执行作战任务.通过后台数据的融合可以为飞行员提供一个球形视野,高灵敏度的传感器让它拥有强大的态势感知、导弹告警以及红外搜索与跟踪能力,由于目前EODAS探测器精度还无法满足对地攻击使用的要求,因此F-35还装备了一个EOST系统专门负责对地攻击,EOST是F一35的重要的被动式红外探测手段。该系统集成了前视红外成像(FLIR)、红外搜索和跟踪(IRST)和激光指示瞄准(LTD)等功能,相当于将传统的光电雷达、前视红外成像吊舱和目标指示瞄准吊舱的功能融合为一体,这样就省去了传统的传感器设备舱/吊舱,EOST位于机头下,设备舱采用类似于宝石的复杂平面,这样可以散射雷达电波,降低对飞机RCS的影响,EOST可以提供窄视场,高分辨率成像、自动红外搜索和跟踪激光指示、测距和激光点跟踪功能,具有对防区外目标进行精确探测和识别能力、远距离导弹告警能力、激光定位和瞄准能力,引导激光制导武器精确打击地面目标的能力等。
这个就是EODAS的真容

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F22的红外图像

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2015-11-25 16:27 上传


光电系统最大的优点还在于它对隐身飞机的探测能力目前隐身飞机主要集中在雷达隐身上面,红外隐身考虑的比较少,对于喷气式发动机来说,它就是把空气加热、膨胀然后排出形成推力,因此尾喷口附近温度较高,是红外探测系统的主要目标,另外对于第四代作战飞机来说,它具备超音速巡航能力,这样在长时间的飞行过程中,由于机体和空气的摩擦生热,从而让飞机机体温度升高,此外阳光照射到机体表面也会让增加红外辐射强度,对于涂有隐身涂料的飞机来说,隐身涂料的原理就是把照射到本机的雷达电波转换成热量,从而避免电波反射,但是这个过程也会增加机体表面的温度,尽管有的隐身飞机也会采取一些隐身措施,比如用机翼或者尾翼遮挡喷口、采用二元喷管等措施,但是都没有从根本上解决问题,因为对于战斗机来说隐身虽然是一个关键指标,但是还要综合其他性能等进行全面考虑,比如采用S形喷口并且在喷流喷出前掺入冷空气,可以有效的降低喷口和尾流的温度,但是这样会造成推力的损失、并且增加飞机的重量,从而降低飞机的机动性能,所以S形喷口只在F-117型隐身攻击机采用,F-22采用的二元尾喷口以保持飞机的机动性能,这样就会红外探测系统提供了使用的空间。但红外光电系统也有自己的缺点就是无法得到目标精确的距离,从而无法控制武器的投放,一般情况下光电系统会增加一个激光测距系统来测量到目标的距离,从而为火控系统提供精确的目标数据进行火控数据的解算,但这样会增加系统的重量和体积,所以对于隐身飞机来说可能会利用机载AESA的猝发模式,来获得目标的距离,另外一方面来说如果有分布式综合光电系统,那么飞机就可以探测到靠近的目标,特别是可以探测到对方发射空空导弹,及时对飞行员告警,从而及时规避。

矛必有盾,红外成像制导系统发展的同时,有关国家也在发展它的对抗手段,由于红外成像制导系统可以利用目标热辐射来绘制目标外形,然后进行相应的信息处理,这样的话传统的闪光弹、照明弹就失去了干扰效能,人们开始寻找其他对抗手段,这就是激光定向干扰,我们知道红外成像制导系统需要持续不断的对进行跟踪,以便进行了成像和制导,这样就为激光定向干扰创造了机会,激光最大的特点就是高强度、发散角小,可以在能量集中很小的一个区域之内,这样的话就可以精确的干扰、压制远距离上的光电探测系统。

  激光定向干扰红外成像制导武器的原理,当激光束照射到红外成像系统上面的时候,激光的能量会导致元件的温度的上升,这样就会造成系统温度的升高,初始电量提供信号电荷的额外电荷增加,同时系统各种噪声也迅速增加,从而降低系统的信号噪声比,降低它的信号提取能力,这样的话输出的图像质量也会随之下降,当系统达到饱和阀值的时候,就会造成系统敏感元件的失灵,从而让制导系统完全失去作用,当激光能量持续增加,还有可能造成造成系统元件的永久性损坏,如激光能量击穿红外器件、烧熔一些元件等。根据国内外相关机构均进行过激光定向干扰红外成像制导系统的试验,从相关试验的结果来看,采用激光定向红外干扰系统,可以让红外成像制导空空导弹的命中概率从80%以上降低到10%以下,甚至可以降低到5%左右,可以谓效果显著。


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2015-11-25 16:29 上传


美国的AN/AAQ-24激光红外干扰系统

激光定向干扰可以显著降低红外成像制导系统的效能


  不过激光定向干扰系统也有自己的缺点,那就是激光在大气层之中的传播能力受到限制,我们知道激光的波长极短,因此即使是细小的灰尘也会阻拦它的前进,这样激光在大气传播的时候,许多能量就被吸收转化成了其他能量,因此它的传播距离就显著下降,现代红外成像制导采用的是波门跟踪模式,它起到空间滤波的作用,因此要求激光束尽可能的落在波门之内,并且要大于目标亮度,才能达到最好的效果,这些都增加了系统对于能量的需要,但是目前作战飞机能够提供的能量供应还比较有限,所以现在激光定向干扰系统的干扰距离,特别是在恶劣气候条件下的干扰距离比较有限。

  美国在上世纪90年代就开始研制激光定向干扰系统,这就是我们熟悉的AN/AAQ-24红外干扰系统,系统包括:导弹发射告警分系统、信息处理分系统、成套对抗设备。导弹发射告警分系统配有光电传感器,可对导弹探测和跟踪;信息处理分系统可判别导弹的类型和确定摧毁的优先级。系统首次在对抗设备中加入激光设备,这种激光设备可用激光束摧毁导弹红外制导头上的光电探测器。该对抗系统能够探测10千米以内、任何方向发射导弹的情况,跟踪精确制导导弹,识别目标,以及选择有效的对抗设备并下达使用指令。由于该系统性能较好,已经装备在多种飞机上面。



davidxtb 发表于 2015-11-25 14:57
在侧面啊,如果是在发动机的尾流中,就是死。《变脸》中的那个发动机尾流吹开人的镜头,现实中会更悲剧 ...
可惜啦,5年的时间
能摸发动机尾喷管,但发动机喷的尾焰,你敢摸?红外又不是探测喷管的
2015-11-25 16:57 上传


看看战机的红外图像就知道了啊,发动机尾喷口那一处是热辐射的最强的区域
各位不要争执了,翻墙看视频吧:

https://www.youtube.com/watch?v=uNyNg0Wrbgg

对你的结论不能相信,所看到的介绍甚至有发动机的温度烤坏过后机身,人手怎么也比不上金属吧。而且所谓的引入的冷却气流是从风扇过来的,但是这个气流难道不是通过加力燃烧室,不接触燃烧的气流?实际上这个问题也不用摆那么多书袋子,坛子里有飞过涡扇机的出来证实下呗,这个应该不涉密吧。
woodydy 发表于 2015-11-25 14:56
熊大,气膜冷却技术地球上的喷气发动机基本都有,但是你确定这东西能冷却到人手可以触摸的温度?毕竟经过压 ...
应该可以的,看我刚才发的视频:

https://www.youtube.com/watch?v=uNyNg0Wrbgg

davidxtb 发表于 2015-11-25 16:56
看看战机的红外图像就知道了啊,发动机尾喷口那一处是热辐射的最强的区域
第一张机体热辐射最强处明明是在发动机中段,第二张是什么飞机?
神秘的前锋 发表于 2015-11-25 17:41
第一张机体热辐射最强处明明是在发动机中段,第二张是什么飞机?
据说是牛逼的EF2000的红外系统看到的F22

davidxtb 发表于 2015-11-25 14:54
至于F22的F119发动机,尾喷口的红外隐身就做的更厉害了

在推力矢量的喷管内安装了液态氮槽,除了可以引 ...


,想让红外系统完全失效,除非你能让F-22喷出的喷流完全是北京温度,也就是0度以下呵呵,不好意思,这个措施只是降低F-22尾部红外信号,尾流依然好几百度,而不是消除呵呵
davidxtb 发表于 2015-11-25 14:54
至于F22的F119发动机,尾喷口的红外隐身就做的更厉害了

在推力矢量的喷管内安装了液态氮槽,除了可以引 ...


,想让红外系统完全失效,除非你能让F-22喷出的喷流完全是北京温度,也就是0度以下呵呵,不好意思,这个措施只是降低F-22尾部红外信号,尾流依然好几百度,而不是消除呵呵
百臂巨人 发表于 2015-11-25 15:51
然而事实证明EODAS可以在120km发现F-22,70km可实现持续追踪。
当然,对于传统3代机的距离也许加倍。
这个数据可信,最新一代焦平面阵列应该比这灵敏

davidxtb 发表于 2015-11-25 17:45
据说是牛逼的EF2000的红外系统看到的F22


我读书少,那第二张不是传统的梯形后掠翼么,怎么会是F22
davidxtb 发表于 2015-11-25 17:45
据说是牛逼的EF2000的红外系统看到的F22


我读书少,那第二张不是传统的梯形后掠翼么,怎么会是F22
xpy 发表于 2015-11-25 17:51
我读书少,那第二张不是传统的梯形后掠翼么,怎么会是F22
只是传言而已
后面都有狗血的要求EF2000飞行员封口的说法。
davidxtb 发表于 2015-11-25 16:08
这个牛皮吹大了啊
据美国《航空周刊》报道,诺斯罗普.格鲁曼研制的AN/AAQ-37光电分布式孔径系统(EOD ...
你就承认最新IR系统很牛逼,很难?
琉璃梦忆 发表于 2015-11-25 17:10
对你的结论不能相信,所看到的介绍甚至有发动机的温度烤坏过后机身,人手怎么也比不上金属吧。而且所谓的引 ...

这个气流确实是不经过燃烧室更不会经过加力燃烧室的,是冷气,而不是热气。
这个并不是什么秘密吧
hase_back 发表于 2015-11-25 17:56
你就承认最新IR系统很牛逼,很难?
我没认为最新的IR就如何如何牛逼,如何如何天下无敌了。
否则早就按照有些极端坛友的说法,直接取消了雷达,安装大型的红外设备算鸟。
davidxtb 发表于 2015-11-25 17:58
我没认为最新的IR就如何如何牛逼,如何如何天下无敌了。
否则早就按照有些极端坛友的说法,直接取消了雷 ...
你就够极端了,红外系统在很多方面不如雷达,但你不能否认最新焦平面红外系统在探测敌机方面就是牛逼
hase_back 发表于 2015-11-25 18:00
你就够极端了,红外系统在很多方面不如雷达,但你不能否认最新焦平面红外系统在探测敌机方面就是牛逼
我就是不认为红外系统有多牛逼啊。这个是我要否认的地方啊
davidxtb 发表于 2015-11-25 17:45
据说是牛逼的EF2000的红外系统看到的F22
根本不像,拍摄角度不好判断,如果是从侧上拍摄,进气道突出太小,正侧拍摄机头太尖,下侧怕垂尾后倾太明星。我觉得应该是F18,还是带着副油箱的。
qiuike-2 发表于 2015-11-25 17:06
各位不要争执了,翻墙看视频吧:

https://www.youtube.com/watch?v=uNyNg0Wrbgg
[WARNING! WARNING!] http://share.acg.tv/flash.swf?aid=3275322&page=1


F-14D的AN/AAS-42据说可以做到“AIM-54 射程”距离的跟踪。




洛马的广告,目标类型未知







F-14D的AN/AAS-42据说可以做到“AIM-54 射程”距离的跟踪。

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洛马的广告,目标类型未知

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标题是不是说炉圈不存在辐射,所以炉火也不存在辐射?

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