说起烟幕弹和红外热成像,想必大家并不陌生。在电影《敢死队1》中,我们可以看到雇佣兵在烟幕弹遮蔽敌方视线的情况下,使用红外热成像仪进行作战的场景:
电影《敢死队1》
那么烟幕弹在红外热成像技术面前真的没有招架之力吗?
历史上,人们从一战期间就开始系统地使用人造烟幕作为隐蔽军事目标的手段。德国海军将三氧化硫、氯磺酸等发烟化合物用于战场[1]。法国陆军上尉伯格尔则在黄磷燃烧剂的基础上,研制出了一种烟火混合剂,其含有的四氯化碳与金属锌能够反应生成浓烈的白烟[2]。二战期间,英国人使用六氯乙烷和黄磷等化合物进行发烟,大大降低了德国空军对英国城市空袭效果[1]。苏德战争的第聂伯河战役中,苏军则在60余个渡口施放烟幕进行掩护,导致德军2300多架次的飞机轰炸,仅有6枚炸弹命中目标[3]。
俄罗斯二战遗址发掘出的烟幕弹[4]
然而以19世纪50年代末,美国响尾蛇导弹为起点,到1970年代,啼锡汞光子探测器问世,红外探测技术开始了迅猛的发展[5]。采用红外制导技术的精确制导导弹目标命中率达到了90%以上[6],藏在烟幕后的目标开始变得无所遁形,传统烟幕弹的遮蔽作用受到了挑战。
红外热成像仪能够透过烟雾看到物体[7]
针对这个问题,美、英、法、德、瑞典、加拿大等国家纷纷开始组建了各自的烟幕实验室,以研究能够对可见光到毫米波波段的所谓全波段遮蔽的烟雾[8]。1997年,德国NICO公司宣布成功发明出一款全波段烟幕剂——NG19,并声称该烟幕剂能够在一定的浓度下,不仅可以有效干扰可见光、红外波段,还能干扰毫米波整个波段的雷达探测[9]。当然,我国在此领域也进行了深入的研究,卓有成效。
人民海军烟幕干扰弹密集发射
因此,《敢死队1》中的场景若使用的是普通的烟幕弹,雇佣兵们确实是能够通过红外热成像仪对烟幕后的敌人进行识别并战斗。但现实中,也存在红外热成像无法穿透的烟幕弹。
近年来,红外对抗技术仍在不断发展。红外探测方面,多传感器数据融合( MSDF—MultisensorData Fusion)技术开始在国外受到高度重视,一些采用数据融合技术的探测系统已陆陆续续研制成功[10]。烟幕弹方面,也朝着更多的频谱覆盖、更好的分散效果、更大的发烟面积、更长的发烟时间等研究方向继续前进[11]。这一场矛与盾的较量,还将继续持续下去。
【装B指南】
假设你是李华,你想在露天的泳池洗澡,但又不想被人发现,你可以在自己周围放一圈抗红外的烟幕,用来隔绝可见光、红外波段甚至毫米波段的探测。不过你最好洗快一点,要赶在烟幕消散之前洗完。
(红外辐射在大气中会被吸收和散射,因此在实际场景下常用到的红外波段为1~14μm。本文假设雇佣兵使用的红外热成像波段为7~14μm,包含于红外探测波段中[12]。)
[1]段齐斌. 燃烧型抗红外发烟剂红外消光性能研究[D].南京理工大学,2005.
[2]彭和平.国外军用发烟器材发展现状与趋势[J].火工品,1995(02):37-42.
[3]王祖浩,吴星主编.普通高中课程标准实验教科书·高中化学教学参考书化学1(必修).南京:江苏教育出版社,2005
[4]寥无人烟的荒野中探索二战遗迹,多年前的烟雾弹,竟然还能使用https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=4823743419624857218
[5]谭显裕.军用红外热成像制导技术的发展趋势[J].激光与红外,1989(04):9-13.
[6]周遵宁. 燃烧型抗红外发烟剂配方设计及应用研究[D].南京理工大学,2003.
[7]大片里热像仪能穿墙看清楚人,是真的吗?看完实验我笑了!https://zhuanlan.zhihu.com/p/338969172
[8]段齐斌. 燃烧型抗红外发烟剂红外消光性能研究[D].南京理工大学,2005.
[9]NICO公司的NG-19多光谱遮蔽烟幕剂[J].应用光学,1997(01):40.
[10]孟建新.军事装备红外对抗技术应用探析[J].科技展望,2016,26(32):140.
[11]刘禹廷,张倩,姚强,魏咏梅.烟幕干扰技术研究进展[J].飞航导弹,2018(02):77-81.DOI:10.16338/j.issn.1009-1319.2018.02.16.
[12]李意,雷志勇,李青松.红外探测技术的应用与发展[J].国外电子测量技术,2018,37(02):80-83.DOI:10.19652/j.cnki.femt.1700610.