文档介绍：04 燃气涡轮试验与研究
飞机红外隐身技术综述
燃气涡轮研究所金捷赵景芸
摘要本文通过对现代作战飞机红外辐射特性及红外制导导弹有效攻击区域的分析,研究了
各种红外抑制措施对飞机生存性的影响,探讨了目前实用的红外抑制技术措施及其未来发展
趋势。研究结果表明,在现有技术条件下,采取适当的红外抑制措施,完全有可能将作战飞机
的红外辐射信号下降 10dB(90 %) 左右。
关键词飞机红外抑制综述
1 引言管、排气尾焰及机体蒙皮。
2. 1 发动机喷管热辐射
随着远程探测技术和精确制导攻击武器发动机喷管热辐射简称喷管辐射,它的
的发展,作战飞机在日益复杂而恶劣的战场来源有两处:
环境中要想具有足够的生存力,必须综合采(1) 空腔黑体辐射,包括喷管腔内热部
用隐身技术。从 80 年代中期以来,红外隐身件和燃气形成的热辐射;
的重要性日益突出,这主要表现在以下两个(2) 固体辐射,包括喷管的部件如调节
方面: (1) 目前采用的探测器中,红外占 30 % 片、外罩等形成的热辐射。
左右,红外信号不可忽视[1 ] ; (2) 在对空作战理论分析及试验研究表明[3 ] ,空腔内热
中, 红外导弹是飞机的主要威胁,在 80 年代辐射在 3~5μm 内几乎都有辐射,只是在
的几次空战中,红外导弹击落的飞机占被导 2. 7μm 和 4. 2μm 为中心附近,由于大气吸收
弹击落的飞机总数的 70~80 %[2 ] 。而呈现两处凹陷,如图 1 。在将发动机尾喷管
因此,降低飞机的红外辐射特性,减少红及其热部件看作灰体(ε= 0. 90) 的情况下,在
外导弹及红外探测器的威胁具有重要的意 3~5μm 波长范围内(第 2 个红外大气窗口) ,
义。美国已将它作为“竞争战略”的基本要发动机热辐射强度的数量级约为 1000 ~
素,现已有实用的隐身飞机装备部队,在隐身 1500W/ sr ,集中在一个较小的范围之内,沿φ
技术上处于明显的领先地位。此外,俄、德、角方向(φ角为观测方向与发动机喷管轴线
法、英、加、日、澳等国也在积极发展隐身技正后方向之夹角) 喷管辐射呈余弦规律减小,
术,研制隐身飞机。如图 2 。
2. 2 排气尾焰辐射
2 飞机红外辐射特性分析排气尾焰辐射又称为热喷流辐射,其成
份主要为 CO2 和 H2O。由于 CO2 的辐射比
飞机红外辐射能量主要来自发动机喷 H2O 大得多,所以热喷流的辐射可看作是喷
收稿日期:1997 - 04 - 10
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
飞机红外隐身技术综述 14
蒙皮温度虽比喷管及尾喷流温度低得多,但
由于有效辐射面积大,辐射强度仍相当可观,
一般在 500 ~ 8000W/ sr 范围内( 随角度变
化) , 甚至超过了喷管辐射强度。某型单发
喷气战斗机的蒙皮辐射强度分布如图 4 。
流中 CO2 的辐射。这种辐射集中在以 4.
3μm 为中心的很窄的波段内,处在第 2 个大
气窗口范围。对于典型的喷气发动机,在非
加力状态,当燃气温度为 900K 时,在 3~5μm
范围内其辐射