前視紅外吊艙

前視紅外吊艙

前視紅外的作用就是給駕駛員開了一個“夜視窗”,變“盲目”儀表飛行為準目視飛行,讓飛行員通過寬視場平視顯示器在夜間看到和白天相似的外界地形地物景象。前視紅外靠外界物體自身的紅外輻射,靠各種物體不同的表面溫度或發射係數的微小差異,而看到各種景物。駕駛員看到地面的景物可以識別地標,知道已飛到的區域,還可操縱飛機的左右偏航,提高夜間低空飛行的安全性。

吊艙可懸掛於多種飛機,使用效率高、裝卸靈活、效費比高。吊艙的研製成功,對提高我空、海軍夜間作戰能力和對地攻擊能力具有十分重要的意義。

原理

機載紅外系統作為氣象設備,主要用於風切變探測、告警系統,雲和大地探測,飛機結冰探測等。

微下擊暴流產生時會伴隨地面上不同高度存在溫度梯度,機載紅外系統風切變探測告警系統可通過測量溫度梯度來探測微下擊暴流。

機載紅外系統通常由紅外光學系統、探測器、電子學系統、顯示系統和吊艙組成。

紅外系統的核心是紅外探測器。紅外探測器是對紅外光靈敏的器件,它能將紅外輻射轉換成電信號(或其他形式)。這種器件由紅外靈敏元件、視窗、限制光欄、製冷部件和封裝結構等組成,還可包括前置放大器或阻抗變換器。紅外探測器通常分為熱探測器和光子探測器兩大類:

(1)熱探測器吸收紅外輻射引起溫度變化時,其電阻值將發生變化。用於氣象探測的機載紅外系統使用的熱探測器以氧化釩和非晶矽薄膜最為成熟。

(2)光子探測器又分為光電導(光導)探測器和光生伏特(光伏)探測器。當半導體材料吸收入射光子後,產生光生載流子,使材料的電導率發生變化,這種現象稱為光電導效應,利用這種效應製成的紅外探測器稱為光電導(PC)探測器。當具有空間電荷層的半導體材料吸收具有一定能量的入射光子之後,產生光生載流子,由於載流子的擴散和P—n結(空間電荷層)電場的作用,在P—n結區產生一個光生電動勢,這種現象稱為光生伏特效應,用此效應製成的探測器稱為光生伏特型探測器。

熱探測器和光子探測器可做成單元和陣列形式。兩類探測器各有優、缺點,熱探測器無須像光子探測器那樣製冷到77K才能工作,但其回響速度和最小可分辨溫度不如光子探測器。

型號舉例

AAR-50

AAR-50導航前視紅外吊艙(NAVFLIR)由休斯公刮開發,與低空飛行的戰機搭配使用,可為其提供夜間或惡劣天氣條件下飛行時的導航服務。美國海軍的F/A-18“大黃蜂”系列戰鬥機配備有該吊艙,用於為飛行員提供夜間的高品質地形導航圖像。

翼端發射導軌通常用來攜帶一枚AIM-9M“響尾蛇”熱尋的空對空飛彈。同AlM-7“麻雀”飛彈一樣,AIM-9於20世紀50年代初研製,起初是為美國海軍研製的。AIM-9是世界上使用最廣泛、最成功的空對空飛彈,該型飛彈如今仍在生產中。裝備在F/A-18C/D和F/A-18E/F上的AIM-9最終將被AIM-9X取代,F/A-18的翼端發射導軌也許將用來攜帶AIM-120“阿姆拉姆”飛彈(儘管AIM-120通常裝備在翼下或者機身側翼支點上)。雖然“阿姆拉姆”飛彈是“大黃蜂”常規武備的一部分,但早先的AIM-7M型飛彈仍在部隊服役。另一個典型翼端裝載是一個“空中作戰機動儀表設備”吊艙。由於飛機配備了AN/AAS-38 NITE“鷹”前視紅外吊艙、AAS-38A“夜鷹”前視紅外一雷射目標指示器/測距儀(增加了雷射測距能力)或者AAS-38B(備有雷射定位跟蹤裝置),因此飛機具備了先進的夜間,全天候作戰能力。當飛機攜帶這些設備中的一種時,設備將占據左翼上的“麻雀”/“阿姆拉姆”飛彈的位置。“前視紅外”目標只是器能夠在電視型顯示器(在駕駛員座艙里)上提供實時熱圖像,用來發現和跟蹤目標。它與飛機上的電腦相連,能夠提供精確的瞄準線角位和角位變化速率。美國海軍陸戰隊全天候攻擊部隊所裝備的雙座F/A-18D“大黃蜂”戰鬥機也能夠配備AN/AAR-50導航,前視紅外吊艙,用於夜間低空飛行。

F/A- 18“先進瞄準前視紅外系統”吊艙

美國海軍的“先進瞄準前視紅外系統”是第三代光電瞄準吊艙,性能有了極大提高,能探測、識別和跟蹤空對空飛彈與空對地飛彈,自動投放現有雷射制導武器與防區外武器.軍用編號為AN/Aso- 228。該吊艙將被用來取代F/A -18戰鬥機原裝備的3種吊艙(戰術前視紅外吊艙、導航前視紅外吊艙、雷射顯示器)。它將集F/A - 18C/D,F/A - 18E/F戰機上的AN/AAS-38,AN/ASS- 46戰術瞄準吊艙、AN/ARR- 55導航前視紅外吊艙的功能於一身,使得該機在惡劣氣象和電磁干擾條件下的探測和攻擊能力有較大提高,並使戰鬥機的機翼下可以多掛一件武器。F/A -18E將是第一種採用該吊艙的作戰飛機。

“先進瞄準前視紅外系統”把瞄準和導航前視紅外、光電感測器、雷射測距器和目標照射器以及雷射光斑跟蹤器組合進一個裝置中。吊艙長1..83 m,半徑為0.31 m。這種紅外感測器採用凝視中波紅外焦平面陣列,與目前海軍和海軍陸戰隊使用的藍盾和AAS- 38夜鷹日標指示吊艙相比,性能有極大提高。機組人員發現和分辨目標的距離和高度是藍盾的2倍,是夜鷹系統的4倍。吊艙採用了新型高能量雷射顯示器,目標確認高度達15 200 m。

“先進瞄準前視紅外系統”吊艙於2001年5月進入小批量生產階段。第一批生產型吊艙於2003年春天交付給“尼米茲”號航母,安裝在航母艦載機聯隊的新型單座F/A - 18E、雙座F/A-18F超級大黃蜂戰鬥機上。

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