烟幕对电视/红外复合导引头影响规律研究∗

邹佳歧 朱传伟 付哲泉

（海军大连舰艇学院 大连 116018）

1 引言

现代战场的作战环境日益复杂，单一模式的制导方式在制导精度、抗干扰性能和可靠性等方面已经难以满足战场作战的需要［1］。因此，复合制导方式成为精确制导技术发展的必然方向［2］。现阶段，在多种复合制导方式中，可见光/红外复合制导方式是应用较广泛的一种［3～4］。为降低电视（可见光）/红外复合制导武器的效率，保护己方重点设施、装备，复合烟幕作为一种遮蔽、伪装、掩护、支援各军兵种作战的高效费比武器被广泛地应用于战场［5］。针对烟幕干扰效果的评估有许多标准［6～9］，但是这些方法还是没有充分考虑到真实的作战对抗环境，而且大多研究都不是定量的研究［10］。

在众多发烟剂中，赤磷发烟剂是一种对可见光能够有效遮蔽的发烟剂［11～12］，而且有研究表明，赤磷发烟剂和铜粉的复合烟幕在烟箱中对红外成像有较好的干扰效果［13］，但没有在外场试验中进行检验。基于这一情况，本文对赤磷发烟剂和铜粉复合烟幕在外场中对可见光和红外成像的干扰性能进行了测试，同时对测试结果进行了分析和讨论。

2 试验条件及方法

2.1 仪器设备及场地布置

试验仪器包括红外热像仪（8μm～12μm）、摄像机、红外热源。试验场地按照图1 所示布置，每次试验共使用10kg 铜粉发烟剂弹体2 个和80g 赤磷发烟剂药柱38 个，铜粉发烟剂弹体之间间隔10m，赤磷发烟剂药柱均匀分布在20m×30m 的矩形范围内。摄像机和红外热像仪测试距离1000m。设置热源温度45℃，试验时环境温度15oC，环境湿度22%，风速2.1m/s。

2.2 试验方法

试验首先点燃赤磷发烟剂药柱，当赤磷烟幕形成后，起爆铜粉发烟剂弹体，使铜粉分散到赤磷烟幕中，形成复合烟幕。使用摄像机和红外热像仪全程记录试验过程，试验重复3次。

3 结果与讨论

3.1 烟幕对可见光干扰效果

使用摄像机记录全部试验过程，图2 为复合烟幕在赤磷发烟剂点火、成烟、最浓、结束四个阶段效果图。从图中可以看到，赤磷烟幕形成后，对后方的物体进行了有效的遮蔽，也就可以达到干扰电视（可见光）制导的效果。

图2 烟幕各阶段效果图

根据录像结果可得到每次试验烟幕的形成时间，以及烟宽烟高随时间的变化的数据，根据此数据可做出烟幕有效遮蔽烟宽达到100m 后，烟宽和烟高随时间变化的情况，如图3所示。

图3 烟幕烟宽和烟高随时间变化情况

每次试验的烟幕形成时间，有效遮蔽时间，平均烟宽，平均烟高如表1所示。

表1 烟幕对可见光的遮蔽参数

由图3 和表1 中的数据可知，3 次试验的烟幕形成有效烟宽的时间都在50s 以上，由于天气原因平均烟宽和平均烟高会存在变化，但平均烟宽都大于130m，平均烟高都大于9m，烟幕有效遮蔽时间都大于130s。

3.2 烟幕对红外热源干扰效果

铜粉分散在赤磷烟幕中形成复合烟幕，这一部分复合烟幕对红外热源的遮蔽有较好的效果，所以重点分析复合烟幕对红外热源的干扰效果。使用红外热像仪记录全部试验过程，图4 为复合烟幕在铜粉发烟剂起爆、成烟、偏移、结束四个阶段的效果图。从图中可以看到，复合烟幕可以将后方的红外热源完全遮挡，红外热源在红外热像仪中完全消失，也就可以有效干扰红外制导的效果。

图4 红外热像仪中复合烟幕各阶段效果图

根据红外热像仪记录的数据，可以得到复合烟幕对红外热源有效遮蔽宽度和高度随时间变化的曲线，如图5所示。

图5 复合烟幕烟宽和烟高随时间变化情况

根据以上数据算出复合烟幕对红外热源有效遮蔽的平均烟宽和平均烟高，如表2所示。

表2 复合烟幕对红外热源的遮蔽参数

由图5 和表2 中的数据可知，铜烟的烟宽和烟高在测试时间范围内变化不大，且平均烟宽都大于30m，遮蔽时间都大于30s。

4 结语

本研究测试了赤磷发烟剂/铜粉复合烟幕在外场环境中对可见光和红外热源的干扰效果，试验结果表明，在外场环境中，复合烟幕对可见光的有效遮蔽烟宽大于130m，烟高大于9m，遮蔽时间大于130s；对红外热源的有效遮蔽烟宽大于30m，烟高大于5m，遮蔽时间大于30s。因此，在外场环境中，通过控制赤磷发烟剂药柱的空间分布，以及铜粉发烟剂弹体的起爆时间，可以使形成的复合烟幕对可见光和红外热源进行有效遮蔽，并且达到较好的遮蔽面积以及遮蔽时间。