Сигнальная ракета или ложная сигнальная ракета — это инфракрасное средство противодействия, используемое самолетом для противодействия инфракрасной самонаводящейся («тепловой») ракете класса «земля-воздух» или ракете класса «воздух-воздух» . Сигнальные ракеты обычно состоят из пиротехнического состава на основе магния или другого горючего металла с температурой горения, равной или превышающей температуру выхлопа двигателя. Цель состоит в том, чтобы заставить ракету с инфракрасным наведением искать тепловую сигнатуру от сигнальной ракеты, а не от двигателей самолета.
В отличие от ракет с радиолокационным наведением , ракеты с ИК-наведением очень трудно обнаружить, когда они приближаются к самолету. Они не излучают обнаруживаемый радар, и они, как правило, запускаются сзади, прямо в направлении двигателей. В большинстве случаев пилотам приходится полагаться на своих ведомых, чтобы обнаружить дымовой след ракеты и предупредить о запуске. Поскольку ракеты с ИК-наведением имеют меньшую дальность, чем их аналоги с радиолокационным наведением, хорошая ситуационная осведомленность о высоте и потенциальных угрозах продолжает оставаться эффективной защитой. Более продвинутые электрооптические системы могут автоматически обнаруживать запуски ракет по отчетливым тепловым излучениям ракетного двигателя ракеты.
Как только обнаружено присутствие «живой» ИК-ракеты, самолет выпускает осветительные ракеты в попытке сбить ее с толку. Некоторые системы автоматические, в то время как другие требуют ручного сброса ловушек. Затем самолет отходит под острым углом от вспышки (и конечной траектории ракеты) и снижает мощность двигателя, пытаясь охладить тепловую сигнатуру. В идеале головка самонаведения ракеты затем сбивается с толку этим изменением температуры и шквалом новых тепловых сигнатур и начинает следовать за одной из вспышек, а не за самолетом.
Более современные ракеты с ИК-наведением имеют сложную бортовую электронику и вторичные электрооптические датчики, которые помогают различать вспышки и цели, снижая эффективность вспышек как ответной контрмеры. Более новая процедура включает в себя упреждающее развертывание вспышек в ожидании запуска ракеты, что искажает ожидаемое изображение цели, если ее выпустят. Такое «предварительное вспышко» увеличивает вероятность того, что ракета затем последует за вспышками или открытым небом между ними, а не станет частью фактического защитника.
Помимо военного использования, некоторые гражданские самолеты также оснащены контрмерами против терроризма : израильская авиакомпания El Al , которая стала целью неудавшейся атаки на авиалайнер в 2002 году , когда по взлетающему авиалайнеру были выпущены переносные ракеты класса «земля-воздух», начала оснащать свой флот радиолокационными автоматизированными средствами противодействия сбросу тепловых ловушек с июня 2004 года. [1] [2] Это вызвало обеспокоенность в некоторых европейских странах, которые запретили таким самолетам приземляться в своих аэропортах. [3]
18 июня 2017 года, после того как AIM-9X не смогла успешно отследить целевой сирийский самолет Су-22 Fitter , лейтенант-коммандер ВМС США Майкл «Моб» Тремел, летавший на F/A-18E Super Hornet, применил AMRAAM AAM для успешного уничтожения вражеского самолета. [4] Существует теория, что Sidewinder испытывается против американских, а не советских/российских ловушек. Sidewinder используется для отклонения американских, но не советских/российских ловушек. Аналогичные проблемы возникли при испытании модели AIM-9P. Ракета будет игнорировать американские ловушки, но нацелится на советские, поскольку эти ловушки имеют «разное время горения, интенсивность и разделение». [5] [6]
Факелы горят при температуре в тысячи градусов по Цельсию, что намного горячее, чем выхлоп реактивного двигателя. ИК-ракеты ищут более горячее пламя, полагая, что это самолет на форсаже или начало источника выхлопа двигателя.
Поскольку более современные инфракрасные искатели, как правило, имеют спектральную чувствительность, адаптированную для более точного соответствия излучению самолетов и отклонения других источников (так называемые CCM, или контрмеры противодействия ), модернизированные ложные цели имеют свой спектр излучения, оптимизированный для соответствия излучению самолета (в основном его двигателей и выхлопов двигателей). В дополнение к спектральной дискриминации CCM могут включать траекторную дискриминацию и определение размера источника излучения.
Новейшее поколение FIM-92 Stinger использует двойную головку самонаведения ИК и УФ , что позволяет использовать избыточное решение для отслеживания, эффективно сводя на нет эффективность современных ложных ловушек (согласно Министерству обороны США ). В то время как исследования и разработки в области технологии ловушек создали ИК-сигнатуру на той же длине волны, что и горячий выхлоп двигателя, современные осветительные ракеты по-прежнему производят заметно (и неизменно) иную УФ-сигнатуру, чем авиационный двигатель, сжигающий керосиновое реактивное топливо.
Для заряда, генерирующего инфракрасное излучение, возможны два подхода: пиротехнический и пирофорный , поскольку запасенные, химические источники энергии ИК-ловушки содержат пиротехнические составы, жидкие или твердые пирофорные вещества, либо жидкие или твердые легковоспламеняющиеся вещества . [7]
При воспламенении ложной ракеты начинается сильная экзотермическая реакция, в результате которой выделяется инфракрасная энергия, а также видимый дым и пламя, причем интенсивность излучения зависит от химической природы используемой полезной нагрузки.
Существует широкий выбор калибров и форм для воздушных ловушек. Из-за ограничений по объему хранения на борту платформ многие самолеты американского происхождения используют квадратные патроны ловушек. Тем не менее, цилиндрические патроны также доступны на борту американских самолетов, такие как MJU 23/B на B-1 Lancer или MJU-8A/B на F/A-18 Hornet ; однако они используются в основном на борту французских самолетов и самолетов российского происхождения (например, PPI-26 IW на MiG 29 ).
Квадратные калибры и типичные ложные ракеты:
Цилиндрические калибры и типичные ложные ракеты:
Пиротехнические факелы используют медленно горящую смесь топлива и окислителя, которая генерирует интенсивное тепло. Термитоподобные смеси (например, магний/тефлон/витон [MTV]) являются обычными. Другие комбинации включают перхлорат аммония / антрацен /магний или могут быть основаны на красном фосфоре .
Для корректировки характеристик выбросов, чтобы они лучше соответствовали спектру реактивных двигателей, используются заряды на основе двухосновных топлив . Эти составы позволяют избежать содержания металла и добиться более чистого сгорания без заметного дымового следа.
Некоторые пиротехнические составы, например MTV, дают большое излучение пламени при сгорании и дают зависящую от температуры сигнатуру и могут рассматриваться как серые тела с высокой излучательной способностью ( ~0,95). Такие полезные нагрузки называются черными телами . Другие полезные нагрузки, такие как гранулы перхлората железа/калия, дают только низкое излучение пламени, но также показывают зависящую от температуры сигнатуру. [8] Тем не менее, более низкая температура сгорания по сравнению с MTV приводит к меньшему количеству энергии, выделяемой в коротковолновом ИК-диапазоне. Другие полезные нагрузки черного тела включают связующее вещество из перхлората аммония/антрацена/магния и полибутадиена с концевыми гидроксильными группами ( HTPB ). [9]
Другие полезные нагрузки обеспечивают большое количество горячего углекислого газа при сгорании и, таким образом, обеспечивают температурно-независимое селективное излучение в диапазоне длин волн от 3 до 5 мкм. Типичные пиротехнические полезные нагрузки этого типа напоминают свистящие составы и часто состоят из перхлората калия и органических топлив с низким содержанием водорода. [10] Другие спектрально сбалансированные полезные нагрузки состоят аналогично двухосновным ракетным топливам и содержат нитроцеллюлозу (НЦ) и другие эфиры азотной кислоты [11] или нитросоединения в качестве окислителей, такие как гексанитроэтан и нитросоединения и нитрамины в качестве высокоэнергетического топлива. [12]
Пирофорные ракеты работают по принципу выброса специального пирофорного материала из герметичного картриджа, обычно с использованием газогенератора ( например, небольшого пиротехнического заряда или сжатого газа). Затем материал самовоспламеняется при контакте с воздухом. Материалы могут быть твердыми, например, пластинки железа, покрытые сверхтонким алюминием , или жидкими, часто металлоорганическими соединениями; например, алкилалюминиевыми соединениями (например, триэтилалюминием ). Пирофорные ракеты могут иметь пониженную эффективность на больших высотах из-за более низкой температуры воздуха и меньшей доступности кислорода; однако кислород может выбрасываться вместе с пирофорным топливом. [13]
Преимуществом алкилалюминия и подобных соединений является высокое содержание углерода и водорода, что приводит к ярким линиям излучения, похожим на спектральную сигнатуру горящего реактивного топлива. Контролируемое содержание твердых продуктов сгорания, генерирующих непрерывное излучение черного тела , позволяет дополнительно сопоставлять характеристики излучения с чистыми инфракрасными излучениями выхлопных газов топлива и горячих компонентов двигателя.
Пламя пирофорного топлива может также достигать размера нескольких метров, по сравнению с пламенем факелов MTV размером менее одного метра. Траекторию можно также изменять, подгоняя аэродинамические свойства выбрасываемых контейнеров. [14]
Эти полезные грузы содержат красный фосфор в качестве энергетического наполнителя. Красный фосфор смешивается с органическими связующими веществами для получения паст, которые можно наносить кистью, и которые можно наносить на тонкие полиимидные пластины. Сгорание этих пластин дает зависящую от температуры сигнатуру. Эндергонические добавки, такие как высокодисперсный кремний или щелочные галогениды, могут еще больше снизить температуру горения. [15]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
Медиа, связанные с ложными сигнальными ракетами на Wikimedia Commons