作戰(zhàn)飛機以光電轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)(以下簡稱“光電轉(zhuǎn)塔”)形式為傳感器的負載較為簡單,加裝在現(xiàn)役作戰(zhàn)飛機上的改動也較小,因而具有不同的戰(zhàn)術(shù)使用功能、且對作戰(zhàn)性能提升效果顯著的光電轉(zhuǎn)塔也得到了廣泛應(yīng)用,特別是在無人機上幾乎都采用光電轉(zhuǎn)塔。光電轉(zhuǎn)塔可從戰(zhàn)術(shù)使用功能分類,也可以按在飛機上的安裝方式分類。
光電轉(zhuǎn)塔的分類
光電轉(zhuǎn)塔可按使用功能進行如下分類:
(1)偵察光電轉(zhuǎn)塔
偵察光電轉(zhuǎn)塔用于從空中對地面進行包括大面積的快速偵察(發(fā)現(xiàn)地面、海面目標)、對特定地區(qū)和目標的詳察(識別和分辨地面、海面目標),現(xiàn)已廣泛用于無人機。
(2)導(dǎo)航光電轉(zhuǎn)塔
導(dǎo)航光電轉(zhuǎn)塔用于在夜間和低能見度氣象條件下,為飛行員在低空和超低空飛行和起飛、著陸時觀察地形地貌、地面和機場跑道提供視頻圖像,特別是為直升機在低空和超低空飛行提供地形回避和地形跟隨能力。
(3)目標指示轉(zhuǎn)塔
目標指示轉(zhuǎn)塔用于對地面目標進行搜索、識別、跟蹤、激光測距與激光指示目標,包括在夜間和低能見度的氣象條件下,為飛行員提供地面目標的視頻圖像,滿足使用機載武器對地面、海面點目標的精確打擊作戰(zhàn)要求。
(4)光電對抗轉(zhuǎn)塔
光電對抗轉(zhuǎn)塔包括光電導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)和紅外激光干擾系統(tǒng),光電導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)用于對來襲的紅外尋的制導(dǎo)的空空導(dǎo)彈、防空導(dǎo)彈進行告警,紅外激光干擾系統(tǒng)則用于瞄準來襲導(dǎo)彈發(fā)射中波紅外激光主動進行干擾,以使其失去目標。
(5)激光武器輸出光學轉(zhuǎn)塔
激光武器輸出光學轉(zhuǎn)塔包括輸出光學系統(tǒng)和相應(yīng)的穩(wěn)定裝置,用于精確的對準目標和將激光器產(chǎn)生的高能激光束匯聚在目標上。
光電轉(zhuǎn)塔按安裝在機身的位置可進行如下分類:
(1)吊裝式光電轉(zhuǎn)塔
光電轉(zhuǎn)塔以吊裝的方式安裝在機頭或機身下方,主要用于對地。
(2)上裝式光電轉(zhuǎn)塔
光電轉(zhuǎn)塔以上裝的方式安裝在機身或機頭上方,可用于對地,也可用于對空。
(3)水平式光電轉(zhuǎn)塔
光電轉(zhuǎn)塔安裝在機頭且成為機身的一部分,主要用于無人機,甚至空基激光武器的激光輸出光學轉(zhuǎn)塔也水平安裝在波音747飛機的機頭處,以獲得最好的射界。
(4)埋入式光電轉(zhuǎn)塔
光電轉(zhuǎn)塔安裝在機身內(nèi)且作為機身的一部分,主要用于偵察機。
B-52H“同溫層堡壘”戰(zhàn)略轟炸機采用了兩個吊裝式光電轉(zhuǎn)塔,為減小其空氣阻力,其后方均采用了大型整流罩
以色列研制和生產(chǎn)的“赫爾墨斯”450(HERMES 450)型無人機采用吊裝式偵察光電轉(zhuǎn)塔執(zhí)行對地偵察、目標定位等
意大利A-129“貓鼬”武裝直升機上裝式圓柱形光電轉(zhuǎn)塔,地面目標的搜索 識別 瞄準 跟蹤 激光測距 激光引導(dǎo)
德國研制的KZO無人機的機頭即為水平安裝的偵察光電轉(zhuǎn)塔構(gòu)成機身的一部分,機頭前半球均為其偵察范圍
RQ-4“全球鷹”采用埋入式的柱形光電轉(zhuǎn)塔(機頭下方的白色部分)用于偵察航線地面投影兩側(cè)的區(qū)域
光電轉(zhuǎn)塔的組成
光電轉(zhuǎn)塔一般由穩(wěn)定裝置、負載(包括熱像、電視、激光單元等)、主控電子單元、手柄控制器、顯示器、記錄器、連接電纜和安裝結(jié)構(gòu)等8個部分組成。與光電吊艙相比,主要是沒有環(huán)境控制系統(tǒng)。
光電轉(zhuǎn)塔的任務(wù)組合
光電轉(zhuǎn)塔的任務(wù)組合主要取決于作戰(zhàn)任務(wù)要求。
1)光電偵察轉(zhuǎn)塔
紅外行掃儀
激光測距機
電視/低照度電視/微光電視
熱像儀
2)光電導(dǎo)航轉(zhuǎn)塔
中波紅外熱像儀
長波紅外熱像儀
3)光電目標指示轉(zhuǎn)塔
電視/低照度電視/微光電視
熱像儀
激光測距機
激光目標指示器
4)光電對抗轉(zhuǎn)塔
紅外探測器
激光探測器
紫外探測器
定向中波紅外激光干擾系統(tǒng)
典型光電轉(zhuǎn)塔
偵察光電轉(zhuǎn)塔
偵察光電轉(zhuǎn)塔現(xiàn)已廣泛用于無人機執(zhí)行包括大面積的快速偵察和對特定地區(qū)和目標的詳察等任務(wù)。
RQ-7“陰影200”(Shadow200)型無人機
美國陸軍在伊拉克、阿富汗等戰(zhàn)爭中大量使用RQ-7“陰影200”(Shadow200)型無人機,利用其機腹掛載的光電轉(zhuǎn)塔進行空中偵察
導(dǎo)航光電轉(zhuǎn)塔
導(dǎo)航光電轉(zhuǎn)塔用于包括在夜間和低能見度氣象條件下,為飛行員在低空和超低空飛行和起飛、著陸時觀察地形地貌、地面和機場跑道提供視頻圖像。
B-52H“同溫層堡壘”戰(zhàn)略轟炸機的AN/AAQ-151熱成像轉(zhuǎn)塔
美國空軍裝備的B-52H“同溫層堡壘”戰(zhàn)略轟炸機在機頭兩側(cè)有體積巨大的AN/AAQ-151熱成像轉(zhuǎn)塔(左側(cè))和電視轉(zhuǎn)塔(右側(cè)),用于飛行導(dǎo)航和對地觀察
目標指示轉(zhuǎn)塔
目標指示轉(zhuǎn)塔用于對地面目標進行搜索、跟蹤、激光測距與指示,可以在夜間和低能見度氣象條件下,為飛行員提供地面目標的視頻圖像和距離等信息,以滿足空對地精確打擊的作戰(zhàn)要求。
美國海軍的A-6E“入侵者”重型艦載戰(zhàn)斗機在機頭下方裝備了目標指示轉(zhuǎn)塔,實現(xiàn)了夜間對地面目標的精確打擊
“眼鏡蛇”武裝直升機
美國貝爾公司研制的“眼鏡蛇”武裝直升機的最新型號——AH-1Z,采用了雙發(fā)、四片主旋翼和機頭吊裝的高性能目標指示轉(zhuǎn)塔,其中包括3視場的中波紅外640×480熱像儀、電視、激光測距機和目標指示器,熱像儀的寬視場為24°×18°可以滿足導(dǎo)航飛行觀察的要求。
光電對抗轉(zhuǎn)塔
光電對抗轉(zhuǎn)塔包括導(dǎo)彈逼近告警和紅外激光干擾系統(tǒng),對來襲的紅外尋的制導(dǎo)的空空導(dǎo)彈、防空導(dǎo)彈進行紅外干擾或主動激光干擾使其失去目標。
定向激光干擾轉(zhuǎn)塔
定向激光干擾轉(zhuǎn)塔,光電傳感器對來襲導(dǎo)彈進行告警并測量出來襲方向。定向激光干擾轉(zhuǎn)塔內(nèi)包括熱像儀(對應(yīng)大光學窗口)和激光器兩部分,熱像儀在告警的來襲方向搜索、識別、瞄準和跟蹤導(dǎo)彈,以精確引導(dǎo)激光器(對應(yīng)小光學窗口)對來襲導(dǎo)彈發(fā)射激光進行干擾
導(dǎo)彈逼近告警光電傳感器和定向激光干擾轉(zhuǎn)塔用于保護民航飛機安全的示意圖
導(dǎo)彈逼近告警光電傳感器和定向激光干擾轉(zhuǎn)塔用于保護民航飛機安全的示意圖,一旦發(fā)現(xiàn)有來襲導(dǎo)彈,定向激光干擾轉(zhuǎn)塔即瞄準其發(fā)射激光進行干擾直至失的。
激光武器輸出光學轉(zhuǎn)塔
最大的機載光電轉(zhuǎn)塔當數(shù)水平安裝在波音747飛機機頭位置、“空基激光武器”(Air-based Laser——ABL)的輸出光學轉(zhuǎn)塔,其設(shè)計既便于沿機身布置大型高能激光器,又兼顧了飛機氣動力學的要求,還使光學轉(zhuǎn)塔有良好的射擊范圍——幾乎可以射擊位于飛機前半球的目標。
“空基激光武器”(Air-based Laser——ABL)
最大的機載光電轉(zhuǎn)塔當數(shù)“空基激光武器”(Air-based Laser——ABL)的輸出光學轉(zhuǎn)塔,水平安裝在機頭的光電轉(zhuǎn)塔兼顧了波音747的氣動力學的要求,還使其有良好的射擊范圍——幾乎可以射擊位于飛機前半球的目標。(作者署名:有毅說兵)