Введение
Метод обнаружения и отслеживания объектов, излучающих инфракрасное излучение
Система инфракрасного поиска и сопровождения (IRST) (иногда называемая инфракрасным прицеливанием и сопровождением) – это метод обнаружения и отслеживания объектов, излучающих инфракрасное излучение, таких как тепловые следы реактивных самолетов и вертолетов. IRST является обобщенным случаем инфракрасной телекамеры переднего обзора (FLIR), то есть расширяет возможности от обзора в направлении полета до обеспечения всесторонней ситуационной осведомленности. Такие системы являются пассивными (используют термографические камеры), что означает, что они не излучают никакого излучения, в отличие от радара. Это дает им преимущество – их сложно обнаружить. Однако, поскольку атмосфера в определенной степени поглощает инфракрасное излучение (хотя и не так сильно, как видимый свет), и поскольку неблагоприятные погодные условия также могут его ослаблять (опять же, не так сильно, как для оптических систем), их дальность действия по сравнению с радаром ограничена. В пределах досягаемости угловое разрешение IRST выше, чем у радара, благодаря более короткой длине волны.
Ранние системы
Первым применением системы IRST, по всей видимости, стали перехватчики F-101 Voodoo, F-102 Delta Dagger и F-106 Delta Dart. На F-106 ранний IRST-монтаж был заменен в 1963 году на серийный выдвижной. IRST также был интегрирован в Vought F-8 Crusader (модификация F-8E), что позволяло пассивно отслеживать тепловые излучения и было сопоставимо с более поздней системой Texas Instruments AAA-4, установленной на ранних F-4 Phantom. На F-4 Phantom инфракрасный искатель Texas Instruments AAA-4 устанавливался под носом самолетов ранних серий F-4B и F-4C, но не устанавливался на более поздних F-4D из-за ограниченных возможностей; однако, на некоторых F-4D сохранили обтекатель, и даже приемник IRST был модернизирован в измененном виде. F-4J, оснащенный импульсно-доплеровским радаром, также отказался от приемника AAA-4 IRST и обтекателя под носом. Первым применением IRST в евразийской стране стал МиГ-23 разработки Микояна и Гуревича, который использовал IRST (TP-23ML); более поздние версии использовали IRST (26SH1). МиГ-25ПД разработки Микояна и Гуревича также был оснащен небольшим IRST под носом. Шведский Saab J-35F2 Draken (1965) также использовал IRST, Hughes Aircraft Company N71.
Позднейшие системы
Системы IRST вновь появились на более современных образцах, начиная с 1980-х годов с внедрением 2D-сенсоров, которые обеспечивали определение как горизонтального, так и вертикального углов. Чувствительность также была значительно улучшена, что привело к повышению разрешения и дальности обнаружения. В последние годы на рынок вышли новые системы. В 2015 году Northrop Grumman представила свой IRST-контейнер OpenPod, использующий сенсор производства Leonardo. В настоящее время ВВС США оснащают свои истребители, включая F-15, F-16 и F-22, системами IRST. Хотя системы IRST наиболее распространены на самолетах, существуют также наземные, корабельные и подводные системы.
Распределенные системы отверстий
F-35 оснащен инфракрасной системой поиска и сопровождения AN/AAQ-37 Distributed Aperture System (DAS), состоящей из шести инфракрасных датчиков, расположенных по всему самолету для обеспечения полного сферического обзора, предоставляющих возможность визуализации днем и ночью и выполняющих функции IRST и системы предупреждения о ракетном нападении. Считается, что Chengdu J-20 и Shenyang FC-31 используют схожую концепцию в своей системе. Системы IRST также могут применяться для обнаружения самолетов с низкой заметностью, а в некоторых случаях превосходят традиционные радиолокационные системы.
Технология
Это были довольно простые системы, состоящие из инфракрасного датчика с горизонтально вражающимся затвором перед ним. Затвор был синхронизирован с дисплеем, расположенным под главным экраном радиолокатора в кабине пилота. Любое инфракрасное излучение, попадающее на датчик, вызывало появление "отметки" на дисплее, аналогично изображениям на индикаторах типа "B", использовавшихся в ранних радарах. Дисплей предназначался главным образом для того, чтобы оператор радиолокатора мог вручную направить радар в примерное направление цели, в эпоху, когда радиолокационные системы требовали ручной "захвата". Система считалась малоэффективной, и с появлением более автоматизированных радаров она на некоторое время перестала использоваться в конструкциях истребителей.
Тактика
С помощью ракет с инфракрасным самонаведением или ракет типа "выстрелил и забыл" истребитель может быть способен поражать цель, не включая свои радиолокационные станции. В противном случае, истребитель может включить радар и захватить цель непосредственно перед пуском, если это необходимо. Истребитель также может сблизиться до дальности пушечного огня и вступить в бой таким образом. Независимо от того, использует ли он радар, система IRST все равно может позволить ему нанести внезапный удар. Система IRST может также иметь обычный оптический прицел с увеличением, связанный с ней, чтобы помочь самолету, оснащенному IRST, идентифицировать цель на большом расстоянии. В отличие от обычной системы переднего обзора в инфракрасном диапазоне, система IRST фактически сканирует пространство вокруг самолета аналогично тому, как работают механически (или даже электронно) управляемые радары. Исключением из этой техники сканирования является система DAS самолета F-35, которая одновременно осматривает все направления и автоматически обнаруживает и идентифицирует самолеты и ракеты во всех направлениях, без ограничений на количество одновременно отслеживаемых целей. Когда она обнаруживает одну или несколько потенциальных целей, она оповещает пилотов и отображает местоположение каждой цели относительно самолета на экране, подобно радару. Опять же, аналогично работе радара, оператор может дать команду системе IRST отслеживать конкретную интересующую цель после ее идентификации или сканировать в определенном направлении, если предполагается наличие там цели (например, на основании информации от AWACS или другого самолета). Системы IRST могут включать в себя лазерные дальномеры для обеспечения полного контроля огня при ведении пушечного огня или запуске ракет (Optronique secteur frontal). Комбинируя модель распространения в атмосфере, видимую поверхность цели и анализ движения цели (TMA), IRST может рассчитать дальность.