03.05 干擾彈的作用原理是什麼?

張興雨


圖注:干擾彈目前有兩種,紅外干擾彈和箔條幹擾彈


目前,干擾彈主要有兩種:一種是紅外干擾彈,用來誘騙敵方紅外製導武器脫離真目標;一種是箔條幹擾彈,用於干擾雷達制導。

紅外干擾彈(又稱紅外誘餌彈),主要用來干擾紅外製導的導彈,其是通過造成一個假的紅外目標,從而實現對紅外成像制導技術的導彈的有源紅外干擾。目前,由於大多數紅外製導導彈採用點源探測、質心跟蹤的制導體制,當在其導引頭視場內出現多個紅外目標時,它將跟蹤這些目標和等效輻射中心(質心)。所以在使用中,當發現有導彈來襲時,即將紅外干擾彈從載體(飛機、軍艦)上投放到空中,彈上的煙火劑經點燃後迅速燃燒,形成紅外輻射假目標,誘騙地空、空空、空地和反艦導彈。

紅外干擾彈結構簡單、成本較低,多由鎂粉、硝化棉、聚氟乙烯等煙火劑類成分混合而成,可在短時間內大量投放,造成強勁的干擾,是目前對付紅外導彈的主要干擾手段。國外主流的紅外干擾彈有美國的MJU-50/B紅外干擾彈和MJU-39/B紅外干擾彈等。

箔條幹擾彈,是一種彈膛內裝有大量箔條的信息化彈藥,工作時從飛機上發射出去,彈體在引信作用下炸開,拋出箔條塊。箔條塊撒開後,呈雲狀散佈並低速降落,對敵方雷達信號產生大量的散射信號,使其不能分辨出需要的回波,對目標起到遮掩作用。

目前,隨著被動防禦技術的發展,干擾彈投放裝置有了很大的發展,一是從專用型向通用型轉變;二是投放系統多用途化,既能投放箔條,也能投放紅外彈。


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干擾彈某種程度上與隱身戰機身上的塗層差不多,只不過一個是用於讓敵人入眼之處全是目標而不知道該打那個,或者說攻擊錯誤的目標,而隱身戰機主要是靠身上的塗層帶來的低可探測性,讓敵人找不到目標。當然,這不是說隱身戰機裝載紅外干擾彈是不必要的,紅外干擾彈與隱身塗層的使用目的並不完全一樣。

圖為F22隱身戰機,相比於常規戰機F22攜帶的紅外干擾彈較少,但不會沒有

就目前而言導彈的制導主要通過兩種方式,即雷達與紅外,所以干擾彈世界上也可以分為這兩大類,分別針對雷達和紅外。針對雷達的主要是箔條,在二戰的時候盟軍曾用這東西干擾德軍的雷達站,這東西在敵方的雷達站上空釋放就能讓敵軍的雷達將一大片箔條誤認為敵機,進而讓真正的戰機混入其中,隱蔽執行任務。如果是兩架戰機近距離交手,這些箔條可以讓敵機的雷達制導導彈失效。

圖為雷達站

另外一種即是紅外干擾彈,這種東西主要是用來對付敵機的紅外製導導彈。紅外製導導彈是利用戰機發動機產生的紅外熱輻射,很顯然這個輻射源的位置必然就是戰機的位置,所以紅外製導導彈實際上可以理解為帶著個探測器和大炸彈的小飛機,他只需要找那個輻射源然後飛過去炸開就可以了。

圖為紅外製導的aim9空空導彈

而紅外干擾彈的原理便是針對紅外製導導彈的這個工作原理而設計的,紅外製導會引導導彈飛向輻射源,所以紅外干擾彈的作用即是給導彈一個假的輻射源。干擾彈會在釋放時產生一個或數個輻射源,他們會在短時間內產生高於戰機發動機的紅外熱輻射,進而吸引導彈。當導彈擊中紅外干擾彈時,戰機便安全了。


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說干擾彈一定要先搞清楚目前導彈的制導方式。 現階段常用的制導方式有慣性制導、GPS制導、地形匹配製導、激光制導、電視制導、毫米波制導、有線制導、紅外製導、雷達制導。應用於空戰的一般是紅外製導和雷達制導,其他制導方式一般應用於巡航導彈、彈道導彈、大中型空空/對艦導彈以及對地攻擊的制導炸彈等。 紅外製導主要是依靠導彈內自帶的紅外探測器追蹤紅外熱源信號攻擊目標。



雷達制導則是依靠導彈自帶的雷達,針對目標反射的雷達信號由彈上計算機分析後進行攻擊。 針對這兩種制導方式,發展出對應的干擾彈。紅外干擾彈是拋出內置的發熱發煙劑,產生短時高強度紅外信號,吸引紅外製導導彈攻擊假目標。金屬燃燒彈工作原理類似,不過燃燒則是依靠發動機噴口的高熱熱流點燃,形成高強度紅外信號,有時候也被稱為熱焰彈。另外,在干擾彈用光後,還可以通過噴射燃油並點燃來吸引紅外導彈,不過安全隱患較大,有時也會選擇使用機載曳光彈臨時充當干擾彈使用。



而針對雷達制導導彈,只能發射箔條幹擾彈。這種干擾彈針對主流的導彈雷達波,製造出只有波長一半的金屬片、金屬絲等,來產生強烈的雷達反射信號來實施干擾。製造出的干擾材料極輕,在空中下降很慢,再加上極大的數量,可以在空中形成一道幕牆似的干擾屏障,影響導彈的實際工作效果。


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隨著導彈的不斷髮展,導彈的威力越來越大,相對其它的武器威脅也顯得更大。但是呢,都說你有張良計,我有過牆梯。有政策就會有對策,既然出現導彈,自然而然的針對導彈的武器也就會隨之研究出來,畢竟“一家獨大”不太符合自然的規律,所以,干擾彈就此出現。

那麼幹擾彈為什麼能起到干擾導彈的作用呢?既然干擾彈是針對導彈而出現的,那麼肯定是對症下藥製造出來的。那麼,就讓我們先來看看導彈的制導原理。一般來說,導彈之所以能夠準確地跟蹤、鎖定目標,是因為制導系統,它就好像是導彈的眼睛。所以只要弄瞎導彈的眼睛,導彈也就沒有威脅了。因此,干擾彈也被分為兩種。

當制導方式是利用自身的雷達引導裝置進行追蹤,或者由地面雷達站將目標反饋給導彈進行目標打擊的時候,干擾彈一般是在內部裝有大量的箔條。當干擾彈爆炸之後,會在空中形成類似幕牆的箔條絲,能夠干擾雷達發射的電磁波,擾亂對方的雷達,使其不能正常工作。如果制導方式是根據紅外線源進行跟蹤的,那麼幹擾彈內部會裝大量含鎂粉等金屬燃燒物,爆炸之後會燃燒產生大量的熱源,紅外輻射特徵強烈,特別能吸引裝載有紅外尋的導引頭的導彈,誤以為空中爆炸燃燒的誘餌是目標。

雖然說,干擾彈的作用很大,但是還是有它的軟肋,那就是當它碰見被動式導彈的時候。這一類導彈自身不會發出任何的探測信號,但能夠接收各種電磁波信號,然後根據接收的信號進行跟蹤打擊,完全不受干擾彈的影響。當然,現實情況下還是其它類型的導彈居多的。


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干擾彈也稱作紅外干擾彈,普遍用於誘騙敵方紅外製導武器脫離真正的目標。

干擾彈的家族成員很簡單,只有箔條幹擾彈、紅外干擾彈也就是熱焰彈兩種。這兩種干擾彈有不同的干擾工作方式,分別針對雷達和紅外製導系統而設計。先來說說箔條幹擾彈。

早在二戰期間,英國軍隊便使用箔條幹擾彈來對付德軍。那時候的箔條幹擾彈很簡單,由少量的鋁、金屬玻璃絲或是金屬化塑料片製成的像一片雲般的細片,轟炸機在飛行中拋灑到空中形成大量信號回波。這樣就能在空中形成一個虛假的雷達目標,迷惑敵方雷達導引的空對空導彈或者地對空導彈,找不到正確目標而脫靶,當然了當時的納粹德國能投入作戰的導彈武器並不多,更多的還是迷惑截擊機。

紅外干擾彈主要使用鎂或者其他能劇烈燃燒的金屬作為燃燒劑,在點燃燃燒劑時,它發出的熱量將高於戰鬥機發動機尾噴口的溫度,以此來產生強烈的紅外輻射。當敵方的紅外製導導彈在搜尋目標時,很容易受到干擾,不能確定準確目標。不過燃燒劑主要是鎂這類易燃物品組成,所以紅外干擾彈的保存得小心在意,一不小心把自己給燒了不償失了。

這兩種干擾彈都是在軍隊裝備中十分常見的,也是在戰場上經常看見的。干擾彈通過干擾敵方的準確制導,不但可以令敵方誤判己方的動態,造成無效的火力打擊,還可以讓敵方由於不確定目標,使得己方的戰機可以擺脫敵人,增加戰場生存率。如今,隨著膨脹石墨、碳纖維等新型干擾劑的使用,干擾彈的實際使用效果將大大增加。


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一枚導彈擊中了紅外干擾彈(熱焰彈)

干擾彈主要分為兩種,一種是箔條幹擾彈,另外一種是紅外干擾彈(熱焰彈)。這兩種干擾彈,是根據導彈不同的制導方式來進行干擾的。下面就來說說這兩種干擾彈的原理。

箔條幹擾彈

箔條幹擾彈,最早在第二次世界大戰期間出現,當時英國對德國實施轟炸的時候,就使用過這一裝備。當時它是一種對抗雷達的設備,由飛機或其他載具扔下一片細細的鋁、金屬玻璃絲或是金屬化塑料片製成的細片的雲,來形成大量信號回波。

C-130運輸機上的紅外干擾彈(熱焰彈)發射裝置

在越南戰爭時期,美軍將箔條幹擾彈應用在戰鬥機。箔條幹擾彈中的金屬箔片散佈在空中,可以形成一個虛假的雷達目標。它能讓敵方雷達導引的空對空導彈或者地對空導彈失去作用而脫靶。目前,箔條幹擾彈已經成為戰鬥機必不可少的裝備,它與熱焰彈一起成為戰鬥機反制導彈的主要裝備。

箔條彈中的鋁箔

紅外干擾彈,也被稱為熱焰彈或者熱誘餌彈。它會誘使敵方以紅外線制導方式的地對空導彈或者空對空導彈誤以為它是發動機熱源,從而偏離目標。在這種彈藥中,通常使用鎂或者其他能劇烈燃燒的金屬作為燃燒劑。在燃燒時,因為溫度高於戰鬥機發動機尾噴口的溫度,因此能產生強烈的紅外輻射,從而達到干擾以紅外製導的導彈的目的,讓戰鬥機擺脫困境。

阿帕奇直升機發射紅外干擾彈


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干擾彈,顧名思義,就是干擾敵方來襲導彈,誘導其擊中假目標,或欺騙來襲導彈脫離真正打擊目標的彈種。

此彈種,自誕生之日起,用於戰機、艦艇、裝甲車輛等高價值目標,用於自衛,大概可分為紅外誘餌彈和箔條幹擾彈兩型彈種。

其中,紅外誘餌彈,是一種煙火劑類誘餌,為投擲型燃燒彈,內含鎂粉等金屬燃燒物,發出大量熱源,紅外輻射特徵強烈,特別能吸引裝載有紅外尋的導引頭的導彈,誤以為空中爆炸燃燒的誘餌是目標,此彈是專門用來對付紅外製導導彈的。

箔條幹擾彈,在彈膛內裝有大量箔條,將箔條彈打出去後,會在空中形成類似幕牆的箔條絲,會干擾雷達信號,擾亂對方的雷達,使其不能正常工作。

現在,許多導彈是主動雷達或半主動雷達制導,所以箔條幹擾彈對雷達制導的導彈有很好的反制效果。

總之,干擾彈是隨著導彈的發展而發展,如果說導彈是矛,那麼可以說干擾彈就是盾,兩者是矛盾的統一體。

因為導彈的制導方式,目前最主要的就是紅外和雷達兩種,因此干擾彈在設計時,就有針對性地開發了紅外和箔條兩種彈,專門用來剋制紅外和雷達制導的導彈。

本文由“國平軍史”發佈。


國平軍史


煙霧干擾彈主要是通過化學燃燒或者爆炸擴散形成煙霧或者氣溶膠雲團,在特定空域進行遮蔽,以散射或者吸收的方式,干擾敵方導彈尋的頭或者光電偵察裝備,從而對己方目標進行保護,具有使用方便、成本低、效費比高等特點。

在越南戰爭中,北越軍隊大量使用蘇軍制式煙霧彈或者燃燒廢舊的橡膠輪胎,多次對美軍投射的電視制導炸彈造成干擾,不能命中目標;海灣戰爭中,伊拉克軍方也曾經在重點目標附近大量發射煙霧彈,對美軍的激光制導炸彈造成嚴重的影響,命中率急劇下降。

目前,隨著雙模(紅外、毫米波雷達)和遠紅外製導技術的發展和應用,各個主要軍事強國也開始研製各種新型多模干擾彈,將不同類型的干擾劑採用分室結構進行裝填,干擾彈發射到預定高度後,分裝的不同類型干擾劑被拋散到空中,經延遲起爆後形成不同遮蔽效果的煙幕雲團,對紅外和毫米波雷達尋的頭進行干擾。

此外,為了對抗多頻譜電磁波的偵察和制導手段,以美國為代表的西方軍事強國還研製和裝備了一系列多頻譜煙霧干擾彈。多頻譜煙霧干擾彈主要採用箔條+紅磷+銅粉等作為干擾劑,箔條是利用半波長箔條與毫米波諧振形成半波偶極子,對毫米波進行散射干擾;紅磷作為燃燒性干擾劑,在空氣中進行燃燒反應,形成大面積煙霧,對可見光和紅外進行散射和吸收干擾;銅粉主要是利用爆炸擴散在空氣中形成氣溶膠雲團,對電磁波進行散射干擾和吸收。今後,隨著膨脹石墨、碳纖維等新型干擾劑的應用,其複合干擾煙霧的多波段干擾能力將更加強大,在信息化戰爭中發揮更大的軍事價值。


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干擾彈,廣義地說,除了導彈干擾彈以外,包括煙霧彈、氣味干擾彈、聲波干擾彈、電磁干擾彈(核彈)。

你這裡其實就是指狹義的導彈干擾彈。干擾導彈主要是干擾導彈對目標辨識。導彈目標辨識主要一是雷達制導,即利用常規雷達電磁波信號辨識、跟蹤目標;二是紅外製導,即利用目標發出的紅外線信號辨識、跟蹤目標;三是激光制導,即利用主動激光信號辨識、跟蹤目標;四是光纖程控制導,但仍然需要主動或被動探測目標。目前導彈利用信號基本就是電磁信號和光信號(紅外、激光,甚至更高頻段電磁信號),因此,干擾彈原理無非就是能干擾電磁和光波的方法。一般常規干擾彈就是輕金屬箔(中東戰爭中就用過)和紅外干擾彈。

目前,有直接成像的光學制導炸彈,又由於其圖像辨識技術有了較大飛躍,所以,這類導彈干擾可能需煙霧干擾彈。

未來量子雷達實現並能成像,則目標隱身干擾也不好使了。

導彈與干擾技術就是矛和盾的關係。目前矛比較鋒利(量子雷達制導技術),盾(干擾技術)暫時落後了。


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