飞行器红外隐身技术

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1、首席讲坛Forum飞行器红外隐身技术InfraredStealthTechnologyofAirVehicles桑建华　张勇／中航工业成都所导　读：飞行器隐身技术包括雷达隐身、红外隐身和射频隐身等。随着红外传感器技术和计算机技术的发展，红外探测系统探测各种不同目标的能力有很大提高，因此，红外隐身技术也受到广泛重视和迅速发展。本文介绍了红外隐身技术的基本概念、目前研究发展状况及关键技术。关键词：飞行器；红外线；隐身技术Keywords：airvehicle；infra-red；stealthtechnology1红外隐身技术括三大部分：发动机尾喷口/腔体热部

2、探测；第四窗口的透过率较低，为半透1.1红外隐身技术的内涵件、尾喷流和机体外表面（图1）。明窗口，且飞行器在该窗口的辐射能量隐身是目标相对探测系统而言的。1.2红外辐射的基本概念和红外隐身技很弱。因此，红外探测装置的主要工作目标未被探测系统发现或者识别，认为术的特点频段位于第二和第三大气窗口，红外隐目标实现了隐身；目标已被探测系统发自然界中一切温度高于绝对零度身也是针对这两个大气窗口而言。现或识别，则认为目标未能隐身。隐身的物体（物质）每时每刻都在向外界发温度的不同导致红外辐射波长也技术包括雷达隐身、红外隐身、声隐身、射着红外辐射。红外辐射在本质上是电不同

3、。发动机喷管和尾喷流的红外辐射可见光（或视频）隐身技术等。磁辐射。物体辐射出的红外能量的大小能量主要集中于3~5μm波长范围内（也因为雷达的作用距离远、功能强、与物体的温度有关，并随着红外辐射的称为中波波段），机体外表面的能量主精度高，对飞行器的威胁最为严重，所波长而变化。由普朗克定律也可以推导要集中于8~14μm波长范围内（也称为长以飞行器以雷达隐身为重点。但近年出黑体在全波长范围内的辐射出射度波波段）。这三部分能量的总和，使飞行来，红外探测和制导技术受到各军事强M与温度的关系式，即斯蒂芬-波尔兹器的红外辐射能量达到一个非常大的国的重视，相关技术得到了快

4、速发展，曼定律。而实际物体的辐射出射度可在量级（1000W/sr）。由于高空背景干净、如机载红外搜索跟踪系统（IRST）对战斯蒂芬-波尔兹曼定律的基础上引入材环境温度较飞行器机体温度低很多，飞斗机的前向探测距离已达185千米左料的发射率ε来计算，即表1红外辐射大气窗口及其波长范围4右，与机载雷达的作用距离相近，也对M=εσT大气窗口波长范围(μm)飞行器构成了日益严重的威胁。因此对其中，0<ε<1。一般来说，ε是温度、第一大气窗口2~2.5飞行器红外隐身的需求越来越迫切，红辐射方向和波长的函数。因此，一般的第二大气窗口3~5外隐身的作用越来越重要。辐射源的

5、总辐射能力与其温度的四次第三大气窗口8~14红外隐身技术是武器平台针对敌方和材料发射率成正比。第四大气窗口16~24方的红外探测系统（无源的）隐身技术，此外，红外辐射在大气传输中存在机体外表面它属于武器平台有源或主动信号特征四个大气窗口（表1），在窗口内，红外辐尾喷流控制范畴。飞行器的射频隐身技术、潜射衰减小，传播距离远；而在窗口外，红艇的减振降噪技术也属于有源或主动外辐射基本被大气吸收，传播距离短。发动机热部件（涡轮、中心锥、尾喷口等）特征信号控制范畴。第一窗口是早期红外探测装置的工作典型飞行器的红外辐射特征源包频段，其背景噪声大，现已不用于红外图1飞行

6、器的红外辐射源2011/5航空科学技术5AERONAUTICALSCIENCE&TECHNOLOGY首席讲坛Forum行器红外辐射特征在天空背景中显得跟踪/告警系统，如F-35飞机所装备的术发展早已进入工程应用阶段，在红外异常明显。因此，能量大、特征明显是飞DIRS系统采用了分布式（共6个）红外隐身技术的具体应用实例中，比较典型行器红外辐射的一个非常重要的特点。探测装置，置于机体的不同位置，为飞的包括F-117、B-2、F-22、F-35及多型对于红外探测器（包括点源和成像机提供全向360°的视场，将IRST系统无人机（见图2~图5）等，所采用的红外探测器

7、）而言，由于探测器与飞行器之推向了一个新的水平。由此可见，红外隐身技术措施主要包括以下4项。间的距离远大于目标尺寸，因此，飞行探测是先进战斗机战场态势感知的重1）异形喷口技术（各种不同宽高器均可当作点源处理。在均匀背景下的要手段之一，与协同作战体系的火控比的二元喷管及背负式排气系统）；点源红外探测器作用距离R可以表述雷达系统、电子战系统交联配合，能大2）机体和排气口热壁面的冷却技为：RI∝。大提高战斗机的信息感知能力，使作术；因此，在均匀背景下，红外探测器战体系迅速处于有利态势击毁目标。3）排气系统与机身一体化设计技对点源目标的探测距离R与目标辐射强因此，

8、红外探测器（系统）的发展已经术，用低温部件对高温部件进行遮挡；度I