飛機是怎麼知道被導彈鎖定併發出警報的?

百慕大當家

W君細說飛機識別來襲導彈報警是要分兩塊:無線電和遠紅外技術是一塊;還有戰機飛行員自己的“眼”(歌詞:你是我的眼~~~)是一塊。

早年間(二代機開始,一代機時沒有導彈這傢伙)戰鬥機的預警系統能夠準確的知道被“導彈”鎖定。原因不是看到導彈,而是利用對方戰機的一個“bug”。

當二代敵方戰機的火控雷達照射本方戰機時,本方戰機是可以接受到對方的火控雷達的信號的。而敵方發射導彈的一瞬間火控雷達會在極短的時間內中斷髮射信號,這不是火控雷達的特性引起的事件,而是因為當時的戰機電源問題。在發射導彈的那段時間裡,由於功率小,導彈發射的電擊會對電路造成一個電子迴路上的斷電現象。雖然大概是百分之幾秒,但利用這短暫的中斷照射,就製造了初代的導彈預警裝置-----接收火控雷達照射時一旦出現短暫中斷後恢復的現象,就會持續不斷的發出報警。

直到三代機改進了航電系統後,這樣的識別發射機制就不靈了。那時的保守做法就是一旦被火控雷達照射,立即發出警告,戰機飛行員做出規避機動。

  • 但是,上述方案是半主動雷達制導導彈的飛機識別套路。

下面說的是格鬥導彈的一個大戶-------紅外製導導彈。(熱源感應追蹤)

早年間(還是二代機時代)這個是沒法利用飛機無線電技術感知的,只能是飛行員“眼觀六路,耳聽八方”來識別。極為考驗飛行員的眼力、反應和心裡承受能力。(漫天找不說,看見了就要趕緊大過載機動,晚了就被鎖死,那叫一個刺激)

近些年隨著電子技術的小型化,戰機也發展出遠紅外預警裝置(福音啊)。根據安裝位置的不同,就可以監控戰機特定區域內的來襲導彈(只要是熱源式的)。

這些裝置和系統計算機連接,根據紅外特徵(速度、熱度、方向等)判斷後,自動發出來襲警報。這時,飛行員可以從容做出拋誘餌(紅外的拋紅外的、雷達的拋雷達的)或者啟動電子戰系統致使來襲導彈失去目標、做機動(大角度離軸)和來襲導彈“say”拜拜。

綜上,目前飛機判定導彈來襲是以接受紅外信號加以計算機自動判斷預警為主的。


軍武數據庫

飛機是怎麼知道被導彈鎖定併發出警報的?

對於現代戰機而言,除了敵方的空中力量外,對其威脅最大的無疑就是地面陸基或者艦載的各類防空導彈系統了。

而戰鬥機的飛行員,在面對各種防空導彈的威脅時,是如何獲取本機被敵方鎖定的信息並以此做出相應的對策呢?

(面對防空導彈的威脅時,飛機與飛行員是如何知道自己被導彈索敵併發出告警的呢?)


這種情況下,

機載自衛防禦系統中的告警系統就顯得十分重要了。按字面意思就能理解,機載告警系統主要是面對敵方的各類威脅時,提前給飛行員進行預警與告警提示的系統。

而機載告警系統系統中,裝備最多的自然是雷達告警系統(RWR)。主要原因,現代戰爭條件下,雷達無論是在預警探測還是火控制導領域中的運用都是最廣泛的,而針對敵方雷達進行告警是飛行獲取威脅信息的最佳方式。

(現代戰機上廣泛裝備的雷達告警系統,圖為F-16機翼上裝備的 “啤酒罐”雷達告警天線)


雷達告警系統(RWR)是現代化戰鬥機不可缺少的設備,它的主要任務是截獲、識別、定位敵方雷

達的信號發射源,並使用代碼顯示和告警語音描述威協類型,排列威脅等級,描繪敵武器系統的工作狀態(搜索、跟蹤或發射),以及提供威脅的位置或相對方位。飛行員可根據這些信息得知自己是否處於被敵方發現或鎖定的狀態。並採取回避行動,避開危險地帶,啟動對抗設備,或發動攻擊信號等相應對策。

(雷達告警系統的顯示終端,從這上面可以獲取各類威脅信號的方位與威脅程度。)


除了裝備最廣泛的雷達告警系統外,針對一些比較少見的激光制導防空導彈(如英國的星光防空導彈、瑞典的RBS-70單兵導彈等)或者敵方導彈火控系統使用的激光測距儀,一些戰鬥機也會裝備激光告警器(LWR)來進行告警探測,激光告警器和雷達告警器一樣都是處於被動工作狀態,只要接收到了敵方激光制導武器或激光測距儀所發射的激光信號,就能第一時間對其進行反向定位並提醒飛行員“我們已經被敵人的給盯上了”。

(陣風戰鬥機上裝備的激光告警系統的接收窗口,屬於“頻譜”機載自衛系統的一部分。)


以上所提到的雷達告警系統和激光告警系統,都是可以在敵方導彈發射之前就能給我方飛行員提供告警的。而一些告警設備,則必須在敵方導彈發射以後才能提供有效的告警,典型的就是導彈逼近告警系統(MAWS)。

(一些如MAWS這類告警系統只能在導彈發射後才能提供有效的告警提示。)


導彈逼近告警系統最早是為了針對被動紅外製導(如紅外格鬥彈、單兵導彈等)這種不主動發射電磁波與激光,導致很難被雷達告警器和激光告警器提前發現的制導武器而誕生的。

導彈逼近告警器按工作體制可以分為紫外、紅外、多普勒三大類,這三類MAWS主要負責敵方導彈發射後,在其逼近我方戰鬥機時的告警任務。

(我國殲-11B戰鬥機在機尾裝備的SE-2型紫外成像體制導彈告警逼近系統的告警探頭。)


紫外體制的MAWS主要靠探測敵方來襲導彈火箭發動機工作燃燒所產生的強紫外輻射羽煙來探測與發現目標;

紅外MAWS則是通過探測敵方來襲導彈火箭發動機工作燃燒所產生的強紅外信號來探測與發現目標;

而多普勒MAWS的原理和預警雷達基本一致,是通過雷達波來探測來襲目標並進行告警。

以上三種MAWS都通過在戰鬥機機身各處佈置多個探頭的方式來獲取360°無死角的告警探測範圍。

(F-35上廣為人知的EODAS,可以看做是MAWS的進化版本。)


現代戰機正是依靠以上所提到的多種預警探測手段的組合,通過複合探測來實現全天候、多手段、高可靠性的對來襲威脅進行早期告警的能力,儘可能的提高戰鬥機在高威脅環境下的生存能力。


中外艦聞

有個玩意叫作導彈告警機,學名叫作導彈逼近告警系統。軍用戰機一般都會裝,包括運輸機,戰鬥機,轟炸機,武裝直升機。有意思的是有一個國家的客機也會裝這玩意兒,而且政府規定,政府墊付一部分成本,強制安裝,大家可以猜猜是哪個國家。

圖一:一套導彈告警機包含多個探測單元。颱風戰鬥機屁屁上的小丁丁就是一個。

導彈告警機不是萬能的,但沒有它可是萬萬不能的,尤其是這個導彈比煙花還多的的年頭。戰機上安裝了它,如果有敵方導彈來襲,告警機的探測系統就會探測到敵方導彈,比較舊式的告警機只能提供導彈來襲方位,不能提供導彈的精確方位和距離,比如俄羅斯的蘇27戰鬥機。在沒有升級之前,全部的蘇27都是這樣的,只知道導彈來了,但不知道導彈在哪。法國早期的幻影戰機並不比蘇27好到哪去,大家都是弱雞水平。

圖二:魚鷹傾轉旋翼機上的告警機。

在大多數情況下,飛行員其實是知道自己被敵方導彈鎖定,並且向自己飛來,接下來就可以選擇對抗方式,戰鬥機可以選擇作大機動,以速度和機動優勢擺脫導彈,但現在躲導彈是越來越難的事情,因為導彈的機動性永遠要超過戰鬥機的機動性。這時可以結合其它對抗措施,比如電子對抗,或是用拖曳式誘餌。

運輸機沒有那麼多的可選措施,指望那麼胖那麼重的運輸機扭著胖腰躲導彈,那是不可能的事情。所以一定會採用電子對抗手段或是發射紅外誘餌彈。武裝直升機跟戰鬥機的導彈告警機大同小異。客機的告警系統是軍用的簡化版,主要對抗紅外製導肩扛式地空導彈,基本沒有多少對抗雷達制導導彈的能力。

圖三:陣風的告警機,水平遠遠超過當年的幻影。

告警機分為有源和無源兩種,所謂的有源就是主動發射信號去探測導彈,你可以認為它就是一部小雷達,原理跟雷達一模一樣。所謂的被動就是不發射信號,而是探測導彈本身的信號,凡是導彈一定會有尾焰產生的紅外和紫外信號,無源告警機就是收集這些信號來判斷對方導彈的。

告警機不是萬能的,只要是機器一定會有出錯的時候,它不一定能確保百分之百發現,任何告警機都有虛警率,即使發現了敵方導彈,也不見得飛機一定能擺脫導彈。


厲兵

舉個栗子,前不久也門戰場,胡塞武裝土法上馬把R-27空對空導彈改成了地空導彈打擊沙特為首的海灣聯軍的戰機,雖然擊落了F-15一架,但好幾次聯軍戰機都僥倖逃脫,就算被擊落的那架F-15,其實已經獲知了導彈來襲,拼命釋放紅外干擾彈,但一瞬間又讓本機的紅外特徵增大,導致被擊落。

戰鬥機上普遍裝有的導彈告警器,主要分為雷達和光電兩種。雷達告警器出現的很早,因為地空導彈早期由地面雷達提供照射信號(無線電指令制導或半主動雷達制導),後來發展到主動雷達末制導,都會向目標戰機發射雷達波束,告警器作為一種被動捕捉雷達信號的傳感器因此就會起作用。

(V-22傾轉旋翼機的雷達和紅外/紫外導彈告警器,上面英文標示一清二楚)

雷達告警器的歷史出現的比較早,60-70年代就已經普及。60年代,我軍地空導彈部隊和美蔣黑貓中隊的U-2偵察機之間的較量就是典型的電子對抗,U-2就裝有雷達告警器,能夠提前知道我軍S-75(薩姆-2型)地空導彈雷達開機信號。

但後來紅外製導地空導彈普及後,雷達告警器就失去了作用,因為這類型地空導彈、空空導彈都是被動制導的,本身不發射雷達波,這促成了紅外告警器和紫外線告警器這種光電對抗手段的出現。

紅外告警器大家比較好理解,就是捕捉來襲導彈的尾焰熱量,但這個受制於大氣背景熱量等環境因素,靈敏度存在先天不足,後來出現了紫外線告警器,這是捕捉導彈羽煙中的特定信號來告警的,兩者通常組合工作。

(殲-10B後視圖,減速傘艙兩側有紅色小蓋的,就是紫外導彈逼近告警器)

戰鬥機預警導彈來襲的態勢感知能力不停在提升,美國的F-35和中國的殲-20,還裝備了光電綜合孔徑系統(DAS),由位於機鼻、機頭後部、側面甚至機腹的多個紅外成像傳感器組成,飛行員可以從頭盔顯示器中看到地面來襲導彈,這比以前的光電告警器探測距離和反應速度高多了。

(F-35的DAS紅外影像,可投影在頭盔瞄準具上,飛行員無需改變戰機飛行姿態,就能“看到”機身下方的情況)


跟烏龍漲姿勢

其實這很好理解。

圖片來自wiki的彭嘉傑。

上圖是幾種不同顏色的激光,現在問你:

我用紅色激光照到你身上,你是不是知道我在用紅激光照射你?

你必然知道。

我再用綠色激光照到你身上,你是不是知道我在用綠激光照射你?

你還是知道。


激光的本質是什麼?

一種電磁波而已。

雷達波本質是什麼?

也是電磁波而已。


既然雷達波是電磁波,那麼根據波長的不同,也就分成了不同的雷達波。

你瞧,過去的廣播,也就是用收音機能收聽的廣播,我們能聽到幾千公里外傳來的無線電波,這說明廣播的波長很長。

同理,如果我們需要雷達能探測到很遙遠的戰鬥機,就需要雷達波的波長稍微長一些。

如果兩架戰機相距較近,此時,雷達波的波長就得較短的那一種,否則探測精度不夠。

火控雷達,顧名思義,其是控制開火的,而不是單純地為了“探測”,都要開火了,兩戰機必然是相對很近。或者說,地面的雷達要向戰機發射導彈時,為了精確地引導導彈擊中目標,就需要波長很短的雷達波。

這也就是說,當雷達正在引導導彈準確命中目標時,就需要一種波長很短的波,這就是火控雷達發射出來的波。

所以,當戰機識別出敵方的雷達波是一種很短的波時,就說明被火控雷達鎖定了,從而也就推導出,導彈正在飛來。

問題來了,雷達波有幾十種,怎麼就能知道哪一種波是火控雷達波呢?

這一點也不難,就像不同顏色的激光,我們能輕易識別一樣,戰機上的接收器也能輕而易舉識別出不同波長的雷達波。

如果有興趣,還可以在今日頭條搜索這篇文章“被火控雷達照射是一種怎樣火辣辣的感覺?”

你會得到更多。


寒木釣萌

飛機在空中飛專門知道被導彈鎖定?被什麼導彈鎖定,紅外近程格鬥彈還是中遠距離主動制導空空彈?

如果是紅外格鬥導彈,這個確實瞭解不深,如果是雷達制導的話,有點見解,這是之前從網上看到的一個解釋,感覺還可以。

中距離空空導彈,如AIM-120,使用的雷達制導,其導彈的引導頭也是如飛機的雷達一樣,就如縮小的戰機雷達,鎖定距離大概在20、30公里左右,實戰的話可能更加小,發射的X波段。

當戰機被這種導彈鎖定時,幾乎很難逃脫。那麼怎麼知道自己被鎖定呢?戰機在空中飛行,整個空間中有很多的電磁波,無線廣播的、電視臺的、民航管制雷達的、甚至還有業餘無線電的等等,如何判別呢?

很多戰機都有雷達和紅外/紫外導彈告警器,當被鎖定時該裝置會報警。如剛剛所說,空空導彈也是發出電磁波的,當引導頭一旦鎖定該戰機時,X波段雷達就會一直照射戰機。

當雷達警告器連續接受到X波段雷達的照射時,就會判定為已經被導彈鎖定,並根據照射方向,告知飛行員導彈來襲方向。


巴爾幹尖刀

其實飛機也是有“眼睛”的,並且是有兩個“眼睛”,機頭一個這是主動去發現的,比如前方几十公里有一架敵機,你就可以主動打開“眼睛”就可以發現它了,這是一個主動雷達。而另外一個眼睛就安裝在機尾,這是處於被動的,只有當敵機使用高頻火控雷達照射後,它就會被激活,並報警提示飛行員導彈來襲。



一般機尾這個感應器都是根據火控雷照射頻率設定好了,它只會接收高頻高能量的電磁波,如果不這麼做每天都有多少電磁波描過這戰機啊,那戰機豈不是一直在報警,現在導彈一般都是雷達制導了,而戰機可以一直髮現它飛來,對於紅外製導導彈當敵機火控雷達照射後一般都是導彈就發射過來了,你只有用肉眼去發現它並機動逃跑了。


風雲變幻6524

因為現代先進中距空空導彈,不是主動雷達制導就是半主動雷達制導,而這種有源探測,只要掃過戰機,通過雷達告警系統就能知道。

圖為蘇27的雷達告警天線的位置。

以蘇27來說,它的告警系統有兩個工作模式:一是顯示所有威脅,告警系統將會對飛行員警示任何雷達對本機的照射,哪怕是自己人的雷達照射,都會發出嘟嘟的聲音提示;第二種是顯示被敵鎖定/導彈發射威脅,只有雷達波束集中照射蘇27,也就是俗稱的“鎖定”,才會長時間的嘟嘟嘟的聲音提示,而且鎖定警示燈將長亮,如果只是被別的雷達掃描,系統將不會提供任何警示。

上圖是蘇27的雷達告警接收器,以及各個數字和字母的意義。

以圖中來說,其表示的就是首要威脅是飛機雷達,位置在左方50度,因為中間點亮了中間В和Н黃色半球燈,說明敵機和你高度差不多,正負15度以內,而中間紅色大燈沒有閃爍,就說明敵機沒有向你發射主動制導的空空導彈,當然對方也有可能向你發射紅外製導導彈,那就無從得知。

而次要威脅是一箇中程雷達,位置在右方10度到30度之間,


木榮雨北

飛機有預警掃描雷達,可以探測反射電波以及通過紅移分析確定有目標在接近,從而發出警告信號。一般從尾部來的多為紅外製導導彈,從地面及迎頭來的多為雷達制導導彈,可以採取不同的規避措施。


Xjm423

圖一:一套導彈告警機包括多個探測單元。颱風戰役機屁屁上的小丁丁就是一個。

在大少數狀況下,飛行員其實是曉得本人被敵方導彈鎖定,並且向本人飛來,接上去就可以選擇對立方式,戰役機可以選擇作大機動,以速度和機動劣勢解脫導彈,但如今躲導彈是越來越難的事情,由於導彈的機動性永遠要超越戰役機的機動性。這時可以結合其它對立措施,比方電子對立,或是用拖曳式釣餌。

運輸機沒有那麼多的可選措施,指望那麼胖那麼重的運輸機扭著胖腰躲導彈,那是不能夠的事情。所以一定會採用電子對立手腕或是發射紅外釣餌彈。武裝直升機跟戰役機的導彈告警機迥然不同。客機的告警零碎是軍用的簡化版,次要對立紅外製導肩扛式地空導彈,根本沒有多少對立雷達制導導彈的才能。

圖三:陣風的告警機,程度遠遠超越當年的幻影。

告警機分為有源和無源兩種,所謂的有源就是自動發射信號去探測導彈,你可以以為它就是一部小雷達,原理跟雷達如出一轍。所謂的主動就是不發射信號,而是探測導彈自身的信號,但凡導彈一定會有尾焰發生的紅外和紫外信號,無源告警機就是蒐集這些信號來判別對方導彈的。


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