能让导弹雷达失明,战机的发动机巨大热量,为何还能对红外隐身?【武器百科Season1 E23】

百科   2024-09-26 16:46   天津  


本文作者 | 老白 每年中旬更新

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红外隐身

在隐身战机的设计中,除了对雷达技术隐身之外,战机的另一个辐射源也是容易被敌方探测到的因素,那就是红外辐射。在军事领域红外探测技术的发展越来越成熟,当这些成熟的科技用于导弹和探测器之后,战机就非常容易被探测到并被导弹跟踪击毁。
因此在如今的国际上实现战机的红外隐身迫在眉睫,那么现如今的战机是如何做到对红外线隐身呢?

▲武器百科视频
多种方式降低红外特征
根据目前战机的外辐射源主要有机身自身辐射和对环境的反射,其中自身辐射源主要来自于发动机喷管、排气尾焰、飞机蒙皮发热和其他电子设备工作发热。而对环境反射主要是太阳光和大气辐射的反射基本上非常弱,几乎可以忽略不计。
所以战机要实现对红外辐射探测器的隐身主要解决机身自身红外辐射问题即可,现今世界上对红外辐射隐身的处理方式主要有三种:分别是发动机的红外抑制技术、蒙皮红外辐射抑制和飞机气动外形设计。本期主要以发动机红外抑制为主,发动机的红外抑制目前有五种办法处理。
第一种方法是改变发动机的技术,例如使用涡扇发动机代替涡喷发动机,因为涡扇发动机可将高压气流一分为二,其中内涵道的高压气流与燃油混合燃烧产生推力,而外涵道的气流则绕过发动机直接与喷气流混合,从而降低喷气流和尾焰的温度实现降低红外辐射。
这种方式美国B-2轰炸机就是典型的代表,通过在进气口下方边界层上设计一个冷空气入口,由边界层分离板隔开从这里进入机身的冷空气,一方面通过机内的管路给机内的零部件和机载设备降温之外,还在喷器口处跟热排气混合从而降低排气温度,减少排气的红外辐射。

发动机的红外抑制的第二种方法是改变喷管的形状,采用可以促进尾焰和外部空气快速混合的二元喷管并加大尾喷管与冷空气的接触面积,从而很好地降低辐射强度提高飞机红外隐身能力,这种方案美军的F-117A夜莺隐身攻击机的尾喷管就是比较典型的代表,F-117A夜莺隐身攻击机采用鸭嘴兽窄缝喷管,并配合第一种方式实现对红外辐射抑制的作用。通过这俩种方式的结合能将排气温度降低到66摄氏度。

第三种方式是在喷管外部使用热障涂层或其他复合涂层来降低喷管外部部件的温度,这种方法一般是在引擎的外表面涂上绝热涂层来达到抑制的效果,但是在战机的设计中很少用这种方法处理,因为高温高速情况下这些涂层的后续维护保养比较困难价格也比较高,所以大部分是采用第四种方法。

第四种方法是直接将发动机安在机翼上方或者埋入机身内部,从而防止下方和周边红外辐射探测器探测到。
除了发动机之外喷口也可以通过这种方法安装,前文的F-117A攻击机的发动机和喷口处理也采用了这种方式,其引擎使用埋入式的方法安装,喷口的下缘向后上方翘起,不仅可以降低机尾的雷达反射,也可以对朝下方的红外辐射起到遮挡作用,能起到很好的雷达和红外隐身的双重效果。

第五种方法是在发动机的尾喷管中安装红外过滤器来挡住飞机发射的红外辐射,从而缩短红外探测距离,比较典型的是美军的F-22猛禽战斗机。
这种设计除了对红外抑制之外还可以设计成特定的红外特征,这样的话己方的红外导弹就可以识别出己方战斗机喷管的红外特征在战场上不会锁定友军的战机,以上就是发动机的红外抑制的主要方式!



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