البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 19 صور
الموسوعة الحرة
مستشعر الأشعة تحت الحمراء على طائرة سوخوي سو-35

يكشف نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء ( IRST ) (ويسمى أحيانًا نظام الرؤية والتتبع بالأشعة تحت الحمراء ) ويتتبع الأجسام التي تنبعث منها إشعاعات تحت حمراء ، مثل البصمات الحرارية للطائرات النفاثة والمروحيات . [ 1 ] كما أن بعض السفن السطحية البحرية، مثل الفرقاطة من فئة إسطنبول ، مجهزة بنظام IRST.

تُعدّ أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) مثالًا عامًا لأنظمة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء الأمامية (FLIR)، حيث توفر رؤية شاملة للوضع المحيط . كاميراتها الحرارية سلبية: على عكس الرادار ، لا تُصدر إشعاعًا، وبالتالي لا تُساهم في البصمة الإشعاعية للطائرة. ضمن نطاقها، تكون الدقة الزاوية لنظام IRST أفضل من الرادار لأن الأشعة تحت الحمراء لها طول موجي أقصر من انبعاثات الرادار. لكن مدى نظام IRST أقل من مدى الرادار لأن انبعاثات الأشعة تحت الحمراء تضعف بفعل الغلاف الجوي والظروف الجوية السيئة (وإن كان ذلك بدرجة أقل من الضوء المرئي ).

تاريخ

الأنظمة المبكرة

صورة التقطت في أبريل 1966 لطائرة إف-8 إي كروسيدر التابعة لسرب القوات الجوية 235 في دا نانغ تظهر نظام البحث والإنقاذ بالأشعة تحت الحمراء أمام قمرة القيادة.
نظام AN/AAA-4 IRST تحت مقدمة طائرة F-4 فانتوم

ظهرت أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) لأول مرة في طائرات الاعتراض F-101 Voodoo و F-102 Delta Dagger و F-106 Delta Dart . في عام 1963، استُبدل حامل نظام IRST في طائرة F-106 بحامل قابل للسحب مُستخدم في الإنتاج. [ 2 ] أُضيف نظام IRST إلى طائرة F-8 Crusader (النسخة F-8E). كما تم تركيب نظام مشابه من شركة Texas Instruments، وهو AN/AAA-4، أسفل مقدمة طائرات الإنتاج المبكرة من طرازي F-4 Phantom B وC. [ 3 ] [ 4 ] لم يُركّب هذا النظام على طائرات F-4D اللاحقة نظرًا لقدراته المحدودة، [ 5 ] ولكنه احتفظ بالنتوء؛ وقد تم تعديل مستقبل نظام IRST في بعض طائرات F-4D. [ 4 ]

تخلّت طائرة F-4E عن بروز نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء AAA-4، وزُوّدت بحامل مدفع داخلي شغل المساحة أسفل مقدمة الطائرة. [ 6 ] كما تخلّت طائرة F-4J، المزودة برادار دوبلر نبضي، عن مستقبل نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء AAA-4 والبروز أسفل مقدمة الطائرة. [ 7 ]

كان أول استخدام لنظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) في دولة أوراسية على متن طائرة ميكويان-غوريفيتش ميغ-23 ، [ 8 ] التي استخدمت نظام (TP-23ML) IRST؛ واستخدمت الإصدارات اللاحقة نظام (26SH1) IRST. [ 9 ] كما زُوّدت طائرة ميكويان-غوريفيتش ميغ-25 PD بنظام IRST صغير أسفل مقدمة الطائرة. [ 10 ]

استخدمت طائرات Saab J-35F2 Draken السويدية (1965) و J 35J Draken أيضًا وحدات IRST، وهي طائرة Hughes Aircraft Company N71. [ 11 ]

الأنظمة اللاحقة

ظهرت أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) مجددًا في تصاميم أكثر حداثة بدءًا من ثمانينيات القرن الماضي مع إدخال مستشعرات ثنائية الأبعاد، والتي تُحدد الزاوية الأفقية والرأسية. البحث المُحدد هو بحث يُجرى في حيز صغير نسبيًا لتحديد هدف معروف موقعه تقريبًا. يمكن الحصول على موقع الهدف تقريبًا بواسطة مستشعرات أخرى أو من مصدر خارجي. كما تحسنت الحساسية بشكل كبير، مما أدى إلى دقة ومدى أفضل. في السنوات الأخيرة، دخلت أنظمة جديدة إلى السوق. في عام 2015، قدمت شركة نورثروب غرومان حاضنة OpenPod IRST، [ 12 ] والتي تستخدم مستشعرًا من شركة ليوناردو . [ 13 ] يقوم سلاح الجو الأمريكي حاليًا بدمج أنظمة IRST في أسطول طائراته المقاتلة، بما في ذلك طائرات F-15 وF-16 وF-22. [ 14 ] [ 15 ]

نظام الرؤية البصرية الأمامية (IRST) لطائرة داسو رافال ، أسفل قمرة القيادة وعلى جانب ذراع التزود بالوقود. على اليسار، مستشعر الأشعة تحت الحمراء الرئيسي (  مدى 100 كم)، وعلى اليمين مستشعر تحديد الهوية بالتلفزيون/الأشعة تحت الحمراء مع محدد مدى ليزري (مدى 40 كم).
يوروفايتر تايفون مع قرصان أولاً
طائرة إف/إيه-18 إف سوبر هورنت مزودة بمستشعر AN/ASG-34(V)1 IRST21 في خزان وقود خارجي معدل على خطها المركزي

على الرغم من أن أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) هي الأكثر شيوعًا في الطائرات، إلا أن هناك أنظمة أرضية وبحرية وغواصات متاحة أيضًا. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

أنظمة الفتحة الموزعة

تم تجهيز طائرة إف-35 بنظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء AN/AAQ-37 ، وهو نظام الفتحة الموزعة (DAS)، ويتكون من ستة مستشعرات للأشعة تحت الحمراء حول الطائرة لتغطية كروية كاملة، مما يوفر تصويرًا ليليًا ونهاريًا ويعمل كنظام بحث وتتبع بالأشعة تحت الحمراء ونظام إنذار اقتراب الصواريخ. [ 19 ]

يُفترض أن طائرتي تشنغدو J-20 وشنيانغ FC-31 تشتركان في مفهوم تصميم مماثل لأنظمتهما. كما يمكن استخدام أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) للكشف عن الطائرات الشبحية، وفي بعض الحالات، تتفوق على الرادار التقليدي. [ 20 ]

تكنولوجيا

كانت هذه أنظمة بسيطة نسبياً، تتألف من مستشعر للأشعة تحت الحمراء مزود بمصراع دوار أفقياً أمامه. وكان المصراع مرتبطاً بشاشة عرض أسفل شاشة رادار الاعتراض الرئيسية في قمرة القيادة. أي ضوء تحت أحمر يسقط على المستشعر يُولّد نقطة على الشاشة، على غرار أجهزة العرض B المستخدمة في الرادارات القديمة.

كان الهدف الأساسي من الشاشة هو تمكين مشغل الرادار من توجيه الرادار يدويًا إلى الزاوية التقريبية للهدف، في حقبة كان فيها تثبيت أنظمة الرادار يدويًا. واعتُبر النظام محدود الفائدة، ومع ظهور الرادارات الأكثر آلية، اختفى من تصاميم الطائرات المقاتلة لفترة من الزمن.

أداء

يختلف نطاق الكشف باختلاف العوامل الخارجية مثل

  • الغيوم
  • ارتفاع
  • درجة حرارة الهواء
  • موقف الهدف
  • سرعة الهدف

كلما زاد الارتفاع، قلت كثافة الغلاف الجوي، وبالتالي قل امتصاصه للأشعة تحت الحمراء، لا سيما عند الأطوال الموجية الأطول. ولا يعوض انخفاض الاحتكاك بين الهواء والطائرة عن تحسن نفاذية الأشعة تحت الحمراء. لذا، تكون مدىات الكشف بالأشعة تحت الحمراء أطول في الارتفاعات العالية.

في المرتفعات العالية، تتراوح درجات الحرارة من -30 إلى -50  درجة مئوية - مما يوفر تباينًا أفضل بين درجة حرارة الطائرة ودرجة حرارة الخلفية.

يمكن لنظام PIRST الخاص بطائرة يوروفايتر تايفون اكتشاف المقاتلات دون سرعة الصوت من مسافة 50  كم من الأمام و90  كم من الخلف [ 21 ] - القيمة الأكبر هي نتيجة المراقبة المباشرة لعادم المحرك، مع إمكانية حدوث زيادة أكبر إذا كان الهدف يستخدم الحارق اللاحق .

إن المدى الذي يمكن فيه تحديد الهدف بثقة كافية لاتخاذ قرار بشأن إطلاق السلاح أقل بكثير من مدى الكشف - وقد ادعى المصنعون أنه يبلغ حوالي 65٪ من مدى الكشف.

التكتيكات

يظهر مقدمة طائرة ميغ-29 غطاء الرادار ونظام S-31E2 KOLS IRST

باستخدام أنظمة التوجيه بالأشعة تحت الحمراء أو الصواريخ ذاتية التوجيه ، قد تتمكن المقاتلة من إطلاق النار على الهدف دون الحاجة إلى تشغيل أجهزة الرادار على الإطلاق. وإلا، فيمكن للمقاتلة تشغيل الرادار وتثبيت الهدف مباشرةً قبل إطلاق النار إذا رغبت في ذلك. كما يمكن للمقاتلة الاقتراب من الهدف إلى مدى المدفع والاشتباك معه بهذه الطريقة.

سواء استخدموا رادارهم أم لا، فإن نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء لا يزال بإمكانهم شن هجوم مفاجئ.

قد يُزوّد ​​نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) بمنظار بصري مكبّر عادي تابع له، لمساعدة الطائرة المجهزة بنظام IRST على تحديد الهدف من مسافة بعيدة. وعلى عكس نظام الأشعة تحت الحمراء الأمامي التقليدي ، يقوم نظام IRST بمسح الفضاء المحيط بالطائرة بطريقة مشابهة لعمل الرادارات الموجهة ميكانيكيًا (أو حتى إلكترونيًا). ويُستثنى من هذه التقنية نظام DAS الخاص بطائرة F-35، الذي يُراقب في جميع الاتجاهات في آنٍ واحد، ويكشف تلقائيًا عن الطائرات والصواريخ في جميع الاتجاهات، دون حد أقصى لعدد الأهداف التي يتم تتبعها في وقت واحد.

عندما يعثر النظام على هدف أو أكثر من الأهداف المحتملة، فإنه يُنبه الطيار (أو الطيارين) ويعرض موقع كل هدف بالنسبة للطائرة على الشاشة، تمامًا كما يفعل الرادار. وكما هو الحال في الرادار، يستطيع المشغل توجيه نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) لتتبع هدف معين بمجرد تحديده، أو إجراء مسح في اتجاه معين إذا كان يُعتقد بوجود هدف هناك (على سبيل المثال، بناءً على تنبيه من طائرة الإنذار المبكر والتحكم المحمول جواً أو طائرة أخرى).

يمكن لأنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء (IRST) أن تتضمن أجهزة تحديد المدى بالليزر لتوفير حلول متكاملة للتحكم في إطلاق النار، سواءً كان ذلك لإطلاق المدفعية أو الصواريخ ( Optronique Secteur Frontal ). وبفضل الجمع بين نموذج انتشار الغلاف الجوي، والمساحة الظاهرية للهدف، وتحليل حركة الهدف (TMA)، تستطيع أنظمة IRST حساب المدى.

قائمة أنظمة IRST الحديثة

أشهر أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء الحديثة هي:

تحمل الطائرات المقاتلة أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء لاستخدامها بدلاً من الرادار عندما يتطلب الموقف ذلك، كما هو الحال عند مراقبة الطائرات الأخرى، أو تحت سيطرة طائرات الإنذار والتحكم المحمول جواً (AEW&C) ، أو عند تنفيذ عملية اعتراض يتم التحكم فيها أرضياً (GCI) ، حيث يتم استخدام رادار خارجي للمساعدة في توجيه المقاتلة إلى الهدف ويتم استخدام نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء لالتقاط الهدف وتتبعه بمجرد أن تصبح المقاتلة في المدى.

انظر أيضاً

مراجع

الاقتباسات

  1. ^ ماهوليكار، سوناواني وراو 2007 ، ص. 218-245.
  2. ↑ كينزي 1983 .
  3. ↑ سويتمان وبوندز 1987 ، ص 526.
  4. 1 2 سويتمان وبوندز 1987 ، ص 552.
  5. ↑ سويتمان وبوندز 1987 ، ص 532.
  6. ↑ سويتمان وبوندز 1987 ، ص 537.
  7. ↑ إيدن 2004 ، ص 279.
  8. ^ "ميج 23 فلوجر" . نقاش الدفاع . 12 أبريل 2009 . تم الاسترجاع في 27 أغسطس 2024 .
  9. ^ “ميغ-23 فلوغر (ميكويان-جوريفيتش) – روسيا / القوات النووية السوفيتية” .
  10. ↑ بيتر ج. دانسي (2015) صناعة الطائرات السوفيتية، فونثيل ميديا
  11. ^ "ساب 35 دراكن" . airvectors.net . تم الاسترجاع 2025-10-24 .
  12. ↑ "نظام OpenPod™ IRST ونظام OpenPod™ Targeting" . نورثروب غرومان . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2016 .
  13. ↑ درو، كاري. ""نورثروب تكشف النقاب عن نظام OpenPod في ظل سعي القوات الجوية الأمريكية للحصول على نظام IRST من طراز F-15" . فلايت جلوبال . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يونيو 2015 .
  14. ↑ «القوات الجوية الأمريكية تُكلّف بوينغ باختيار مورد جديد لأجهزة الاستشعار لطائرات إف-15» . Flightglobal.com . 10 أكتوبر 2016. تاريخ الاطلاع: 3 نوفمبر 2016 .
  15. ↑ هانتر، جيمي (11 أغسطس 2022). "تجهيز طائرة إف-22 رابتور لصاروخ إيه آي إم-260 بواسطة مختبري "الخفافيش الخضراء" . منطقة الحرب .
  16. ↑ "Rheinmetall Defence - Drone Defence Toolbox" .
  17. ↑ "نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء البحرية ARTEMIS IRST - 360 درجة" .
  18. ↑ "StackPath" . 30 ديسمبر 2010.
  19. ↑ "أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء ومستقبل القوات المقاتلة الأمريكية" . جالوبنيك . 26 مارس 2015.
  20. ↑ "أنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء ومستقبل القوات المقاتلة الأمريكية" . جالوبنيك . 26 مارس 2015.
  21. ^ "دير يوروفايتر "تايفون" (السابع) - الرادار وSelbstschutz" . أوستريشر بوندشير. يونيو 2008 . تم الاسترجاع 2014/02/05 .
  22. ١ ٢ ٣ "الدفاع والأمن: الاستخبارات والتحليل: IHS Jane's | IHS" . articles.janes.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ ١٨ مارس ٢٠١٣. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٥ يناير ٢٠١٩ .
  23. ↑ "باحثو السماء" (ملف PDF) . مجلة جينز ديفنس ويكلي . صفحة 2. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 8 مايو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2020 . 
  24. ↑ "شركتا HAL وBEL تتعاونان في تطوير نظام IRST لطائرة Su-30 MKI" . صحيفة بيزنس ستاندرد . 26 أبريل 2022. مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 ديسمبر 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 ديسمبر 2024 .
  25. ^ "صعب يختار SELEX Galileo IRST لـ Gripen NG" . 22 فبراير 2010.
  26. ↑ "الرئيسية" .
  27. ↑ "تقنية وأداء طائرة يوروفايتر : أجهزة الاستشعار" . typhoon.starstreak.net . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-09-2015. 
  28. 1 2 "خطأ في الخادم الداخلي" . Janes.com .
  29. ^ "ميغ 31 دالي روزفيجين – MagnetPress" . www.vydavatelstvo-mps.sk . 10 مايو 2018.
  30. ↑ «القوات الجوية الأمريكية تُجري أول عملية إطلاق صاروخي من طائرة إف-15 سي باستخدام نظام البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء، مما يُلغي الحاجة إلى تتبع الرادار» . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 أغسطس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2021 .

فهرس

  • ماهوليكار، إس بي؛ سوناواني، إتش آر؛ راو، جي إيه (2007). "دراسات البصمة بالأشعة تحت الحمراء للمركبات الفضائية". التقدم في علوم الفضاء . 43 ( 7-8 ): 218-245 . Bibcode : 2007PrAeS..43..218M . doi : 10.1016/j.paerosci.2007.06.002 .
  • إيدن، بول، محرر. (2004). موسوعة الطائرات العسكرية الحديثة . لندن: دار نشر أمبر بوكس ​​المحدودة. رقم ISBN 1-904687-84-9.
  • كينزي، بيرت (1983). إف-106 دلتا دارت، بالتفصيل وبالمقياس . فولبروك، كاليفورنيا: دار نشر إيرو. رقم ISBN 0-8168-5027-5.
  • سويتمان، بيل؛ بوندز، راي (1987). الكتاب العظيم للطائرات الحربية الحديثة . نيويورك، نيويورك: دار نشر كراون. ISBN 0-517-63367-1.
  • التقرير السنوي لمعهد فراونهوفر IAF لعام 2006 باللغتين الألمانية والإنجليزية.