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导航吊舱

/navigation pod/
条目作者谢金华

谢金华

最后更新 2023-01-06
浏览 220
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外挂于作战飞机,集成有雷达和红外成像装置等电磁、光电信息传感器,用于飞机遂行全天候低空突防任务的吊舱装备。

英文名称
navigation pod
所属学科
航空宇航科学与技术

导航吊舱通过与机上航电系统和飞控系统的协同工作,引导飞机在昼夜和各种气象条件下进行地形跟随飞行,利用低空盲区的地形遮蔽效应,突破敌方的防空系统,对敌方重要目标实施精确打击,可有效提升飞机的低空突防能力、生存能力和综合作战效能。

导航吊舱及其地形跟随雷达等装备的发展历史源于20世纪50年代,当时研制出了雷达仪表防撞报警装置。20世纪60、70年代,为发展低空突防技术,相关研究机构对低空突防效能进行了仿真模拟计算,得到了突防的高度、速度与危险性之间的关系(见图)。其结论是:低空飞行速度应控制在亚音速范围内,飞机飞得越低,飞得越快,被敌方杀伤概率PKILL越小,但撞地概率PCLOBBER增大,反之则杀伤概率增大、撞地概率减小,而生存概率PSUR=(1-PKILL)(1-PCLOBBER)。研究结果表明,60~100米高度的突防区域为生存概率最大区域,是飞机低空突防的生存走廊,随后世界各国相继开展了地形跟随系统的研制工作。

低空突防高度与危险性曲线低空突防高度与危险性曲线

导航吊舱由地形跟随雷达、前视红外装置、控制计算机和环控装置等设备组成,其中,地形跟随雷达具有准备、正常、电子抗干扰、气象、超低空和低截获概率等工作状态,雷达产生的地形轮廓线在多功能显示器(简称下显)上显示,低空导航画面则在平视显示器(简称平显)上显示;前视红外装置由制冷型红外探测器、光机组件及图像处理电路构成,产生宽视场红外图像,以1∶1的图像放大率在平显上显示真实外界景物;控制计算机具有吊舱控制、数据计算和接口功能;环控装置的功能是把舱体内的温度控制在一定范围内,使吊舱内雷达、前视红外等设备稳定可靠地工作。在白天或较好气候条件下,导航吊舱的地形跟随雷达探测前方地形信息并产生地形跟随指令,引导飞行员或自动驾驶仪进行低空突防飞行,在起伏地形上最低可飞行到60米间隙高度,在平坦地形和海面上最低可飞行到30米间隙高度;在夜间,在地形跟随雷达工作的同时,前视红外装置对飞机前方地形进行宽视场成像显示,使飞行员具有白天飞行时的视觉感和安全感。作战飞机挂装导航吊舱后,将具有全天候、超低空深入敌方纵深区域作战的能力,可大大提高作战飞机的生存和任务完成率。

法国研制出了具有地形跟随/地形回避模式的前视雷达,实现了超低空突防功能,装备在“超军旗”飞机上,1982年在英阿马岛战争中,阿根廷的“超军旗”飞机利用地形跟随雷达进行超低空飞行,成功躲避了英方军舰上雷达的监视,并发射“飞鱼”导弹将英国的“谢菲尔德”号军舰击沉。美国也成功研制了APQ-110地形跟随雷达,装备在F-111A战斗轰炸机上,实现了60米高度的地形跟随飞行。为解决多用途战斗机安装空间局限和夜间突防问题,美国从1979年开始研制外挂方式的LANTIRN吊舱系统,该系统由导航吊舱(AAQ-13)和瞄准吊舱(AAQ-14)组成,遂行低空突防、精确打击作战任务,在1991年的海湾战争以及1998年的“沙漠之狐”等局部战争中,美国在F-15E、F-16等飞机上挂装LANTIRN吊舱系统在夜间进行超低空突防飞行,对伊拉克的重要军事目标进行突袭,取得了突出的作战效果。

随着新一代战机采用高度综合的传感器系统和多功能相控阵火控雷达,以及隐身的需要,导航吊舱的夜视功能被飞机分布式孔径系统(DAS)所取代,而地形跟随功能集成到多功能相控阵火控雷达中,低空导航技术正朝着低截获、多模式、多传感器融合方向发展,因此,在新一代战机执行低空突防任务时,将不再采用外挂吊舱的方式。

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