Какова ультрафиолетовая сигнатура самолетов и реактивных двигателей?

В статье Википедии о варианте ракеты «Стингер» FIM-92 B говорится:

В этой версии инфракрасная головка ГСН была заменена комбинированной ИК / УФ ГСН, в которой использовалось розеточное сканирование. В результате была достигнута значительно более высокая устойчивость к средствам противодействия противника (Flare) и природным возмущениям. Производство велось с 1981 по 1987 год, всего было выпущено 600 ракет.

Я предполагаю, что «ИК/УФ» означает «инфракрасный/ультрафиолетовый».

Действительно ли самолеты (или реактивные двигатели) имеют сильную ультрафиолетовую сигнатуру? Если да, то как он формируется? Это проявляется только на высоких скоростях полета?

(Кроме того, о чем, черт возьми, может идти речь под «природными возмущениями»?)

В дополнение к УФ-излучению черного тела, которое очень ограничено, УФ-излучение создается в факеле двигателя (особенно в форсажных камерах) за счет флуоресценции, а УФ-излучение от Солнца отражается самолетом. УФ-датчик видит их все и пытается сопоставить УФ-излучение самолета и фон, наполненный УФ-излучением Солнца. С другой стороны, вспышки не производят, не отражают и не пропускают ультрафиолет. В то время как ИК-анализ может не различать цели и вспышки, УФ-анализ может различать их. ИК и УФ сенсоры обычно комбинируются при анализе.
@NathanTuggy Почему был удален тег «сверхлегкий»? Что такое «сверхсвет», как не ультрафиолетовый свет?
@ DrZ214: Сверхлегкий - это тип медленного, низколетящего самолета, обычно предназначенного только для ПВП, часто сделанного аналогично дельтаплану или парафойлу. Ультрафиолетовый свет — это нечто совершенно другое; это никогда не называлось сверхлегким в любом контексте, но тем более не в авиации.
@NathanTuggy Вы имеете в виду сверхлегкий, как ультра-нетяжелый? Если да, то как изменить описание этого тега? У него вообще не было описания, когда я его использовал.
@DrZ214: Можете, если хотите, но в английской авиационной терминологии «сверхлегкий» — это просто условное название этого класса самолетов.

Ответы (4)

Ваше предположение верно - речь идет об инфракрасном (длина волны от 750 до 10 000 нм) и ультрафиолетовом (длина волны от 100 до 400 нм) излучении. Датчик обнаружил две определенные длины волн, по одной из каждого диапазона.

Каждое тело имеет электромагнитное излучение , которое согласуется с его температурой. Это излучение имеет распределение интенсивности, которое с температурой смещается в сторону более коротких длин волн. Сравнивая интенсивность ИК и УФ частей этого излучения, датчик может гораздо лучше различать источники излучения разной температуры. Факелы обычно более горячие, чем выхлопы двигателей, поэтому, обнаружив избыток УФ-излучения, датчик может отличить факелы от выхлопных труб.

"Закон Вина" от 4C - собственная работа, основанная на версии JPG.  Под лицензией CC BY-SA 3.0 через Commons — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wiens_law.svg#/media/File:Wiens_law.svg

"Закон Вина" от 4C - собственная работа, основанная на версии JPG . Под лицензией CC BY-SA 3.0 через Commons.

Естественные возмущения означают отраженный солнечный свет от полированной поверхности или купола самолета, от озер или иллюминаторов на земле. Даже после фильтрации верхними слоями атмосферы солнечный свет будет содержать гораздо больше УФ-излучения, чем обычная выхлопная труба, а блики сильно отвлекали первых искателей тепла. Солнечный свет будет соответствовать зеленой линии на диаграмме выше, а выхлоп будет даже ниже темно-красной линии.

Обратите внимание, что абсолютная интенсивность также увеличивается с температурой, но не поможет в определении температуры цели, если наблюдается только одна длина волны. Более удаленная и горячая цель вызовет такую ​​же интенсивность, как и более холодная и близкая. Улавливая две длины волны, датчик мог гораздо лучше отличить выхлопную трубу от других источников тепла.

Чтобы ответить на вопрос напрямую: УФ-сигнатура самого самолета практически нулевая, за исключением отражения УФ-части солнечного света, а активное УФ-излучение реактивного двигателя крайне мало и сосредоточено вокруг его выхлопа, если смотреть сзади. Включение форсажной камеры увеличит УФ-излучение, но оно все равно будет намного меньше по сравнению с ИК-излучением, чем, скажем, при сжигании магния .

Если я правильно понимаю, то ИК/УФ ракеты ночью работать не будут?
@DrZ214: Почему ты так думаешь? Ночью вас не будет отвлекать солнечный свет, поэтому у ИК-ГСН будет еще меньше проблем с поиском цели. Излучение от горячей выхлопной трубы и факелов останется прежним, поэтому ГСН будет работать ночью так же, как и днем.
Я говорю об УФ части. The UV signature of the aircraft itself is practically zero except for the reflection of the UV part of sunlight, and the active UV emission of a jet engine is extremely lowПолучается, что УФ-трекинг ночью не работает?
@ DrZ214: Отслеживание по-прежнему осуществляется с помощью ИК-излучения, а УФ-излучение используется для классификации источника ИК-излучения. Отсутствие отражений от солнца просто означает меньше ложных срабатываний, которые необходимо отсеивать. ИК-отслеживание ночью проще. Опять же, ночью вас не будет отвлекать солнечный свет, поэтому у ИК-ГСН еще меньше проблем с поиском цели.

Какова ультрафиолетовая сигнатура самолетов и реактивных двигателей?

Выхлопной шлейф реактивного двигателя, излучение которого мерцает в ультрафиолетовом диапазоне , и излучение ультрафиолетового света, возникающее в результате волны давления на кончике или передней кромке самолета, который движется достаточно быстро, чтобы создать звуковую волну давления. . Несколько различных составляющих реактивного двигателя – аккреционный поток; звездная магнитосфера; ветры и внутренние части аккреционного диска излучают в ультрафиолетовом спектре.

Я предполагаю, что «ИК/УФ» означает «инфракрасный/ультрафиолетовый».

Правильный

Кроме того, о чем, черт возьми, может идти речь под «природными возмущениями»?

В данном контексте это означает, что инфракрасное излучение (ИК) является основным методом отслеживания цели. Ультрафиолет (УФ) используется в дополнение к тому, чтобы отличить цель от вспышек и «естественных помех», таких как прямой солнечный свет или солнечный свет, отражающийся от облаков, поскольку они обычно имеют совершенно другое количество УФ-излучения по сравнению с целью. В основном речь идет о системе пропорционального наведения ПЗРК Stinger. Поскольку основная задача ПЗРК, таких как «Стингер», заключается в том, чтобы оставаться на цели, поля зрения тепловых ГСН обычно малы, чтобы не отвлекать внимание от конкурирующих источников. совсем другое дело

«Ультрафиолет (УФ) используется в дополнение к различению цели от вспышек» означает ли это, что нет УФ-ловушек / вспышек?
@ManuH, нет, это означает, что большинство ложных целей / ракет производят слишком много УФ-излучения, и искатель может отфильтровать их на основе этого.
@JanHudec Это кажется странным. Если он излучает слишком много ультрафиолета, то он должен ослепить датчик (не дать ему увидеть что-либо еще, например реальную цель).
@ DrZ214, не так уж много, чтобы ослепить датчик (это потребует довольно много энергии). Просто соотношение яркости в УФ и ИК намного выше.

Вы правы, что ИК/УФ означает инфракрасный/ультрафиолетовый.

В целом самолет (или его выхлоп) не имеет заметного УФ-излучения.

ПЗРК типа Stinger, использующие ИК-детектор, можно сбить с толку, выпустив ракеты, имеющие такую ​​же (или похожую) ИК-сигнатуру.

Причина, по которой был добавлен УФ-датчик, заключалась в том, что его можно использовать для распознавания цели путем обнаружения «УФ-теней», отбрасываемых самолетом на фоне рассеянного в атмосфере солнечного УФ-излучения неба. Они будут разными для реального самолета и сигнальных ракет.

Некоторые советские ракеты достигли того же эффекта за счет использования ИК-датчиков на двух разных длинах волн, в то время как большинство современных ракет имеют датчики достаточно высокого разрешения, чтобы различить цель.

Если это правда, то ИК/УФ ракеты ночью работать не будут?
@DrZ214 - ночью работают нормально. Они не полагаются на инфракрасное/ультрафиолетовое излучение , отраженное от самолета, они полагаются на инфракрасное/ультрафиолетовое излучение , излучаемое самолетом -мишенью.

Вопреки предложениям в ответах на этот вопрос, УФ ГСН FIM-92 Stinger ищет "тень" от самолета на относительно ярком УФ фоне неба. Процедура наведения и включения FIM-92 с двухчастотной ГСН включает, среди прочего, наведение ГСН на участок пустого неба для целей калибровки.

Ночью можно представить, что он возвращается к более основным режимам, упомянутым выше.

Режим поиска УФ упоминается здесь: https://bit.ly/2Hm59w5

Все еще работаю над тем, где я обнаружил процедуру калибровки "искатель точки в пустом небе".

Нисколько. В настоящее время копаю мозг в поисках того, где я нашел процедуру прицеливания и взведения.