能把普京刺疼的“杀器” |究竟应用了什么传感器技术？
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3月13日，俄乌冲突进入到第18天，自2月24日以来，俄乌冲突成为了全球关注的焦点。目前不知大家有没注意一个现象，俄罗斯军事推进速度显得较为缓慢，至今没能在预定期限内完成军事任务。
观察到近几日俄军在乌克兰的行动明显变得不顺利，空中力量遭遇了严重损失，多架军机相继被击落。直接原因就是随着乌克兰相继收到来自北约各国的“毒刺”防空导弹等武器，本文探讨一下"毒刺"防空导弹到底有多厉害？
<俄米-24被击中图|图源于网络>
毒刺防空导弹，旨在为地面部队提供对付低空飞行的飞机和直升机的方法。从地面士兵的角度来看，低空飞行的敌机通常是个问题，因为它们要么轰炸要么扫射（用炸弹或机枪反复攻击），进行监视工作，或者插入、撤出和补给敌军，击落这些飞机是消除这些威胁的最简单方法。
<武装直升机示意图|图源于网络>
正如退役陆军中将吉姆·杜比克 (Jim Dubik)告诉《陆军时报》，毒刺是一种有可能成为“游戏规则改变者”的武器，让地面上的士兵能够争夺领空，并阻碍敌人的指挥能力操作能够让原本没有防空能力的一方，瞬间就拥有了相当强的防空能力。这种武器的有效性早在 1980 年代中期就得到了证明，当时阿富汗武装力量使用美国中央情报局提供的毒刺导弹击落苏联直升机。一些专家认为改变了那场冲突的进程，并且是苏联最终失败的一个重要因素。
<武装直升机示意图|图源于网络>
毒刺如此有效的一个原因是它非常便携，并且可以由将其扛在肩上的士兵或训练有素的平民发射。美国陆军的 AH-64阿帕奇战斗直升机也使用毒刺作为空对空武器。它们也可以安装在地面车辆上。
<阿帕奇战斗直升机发射毒刺|图源于网络>
除了用途广泛之外，毒刺导弹还非常准确，因为它使用红外导引头锁定发动机排气中的热量，几乎可以击中任何飞行在11,000 英尺（3,352 米）以下的物体。
1982年5月21日是毒刺导弹初次实战以来，各型“毒刺”导弹系统销售到世界范围内的许多国家军队中，包括英国、日本、韩国、以色列等。除了正式渠道，一些第三世界国家也能采用“非正式”渠道获得。“毒刺”导弹系统现已整合和配置在超过40个军种的20种车辆和直升飞机平台上。在世界范围全部被击落的飞机中，约300架被归于“毒刺”击落的。
<毒刺导弹服役历时图|图源于网络>
关于毒刺导弹
毒刺导弹前世今生
有了空战以来，地面部队如何对付敌方航空器的凌空侦察和攻击成为了各国防空部队的研究课题。
二战时/理念形成
1944年，即将面临失败的纳粹德国，利用铁拳反坦克火箭筒的设计原理，开发了被称为“飞拳”（Fliegerfaust）的多管无制导地对空火箭发射器，以对付低空飞行的盟军攻击机。这种有效射程仅200-500米的粗制滥造的单兵防空火箭虽然未能在战场上起到什么作用，但却给缴获了“飞拳”的苏联人带来了依靠单兵火箭对抗敌方低空飞行器的启示。
<“飞拳”（Fliegerfaust）发射器图|图源于知乎>
冷战时/雏形出现
随着冷战的开始，防空导弹系统逐渐成为了各国守卫自己领空的重要武器。但很快，各国军方就发现了一个问题：为了规避敌方雷达的探测和防空导弹的攻击，作战飞机可以采用超低空飞行的方式实施突防。
在越南战争中，美军开始大量将直升机投入战场，如何对抗在300米以下低空的“第五空间”作战飞行的敌方运输/武装直升机，也成为了地面防空部队的一个难题。单兵便携式防空导弹，也就是在这一时期开始迅速发展，并成为了弥补地面部队在“第五空间”对抗敌机的重要装备。
20世纪60年代，美苏分别开发了自己的第一代采用红外制导方式的单兵便携式防空导弹：由美国通用动力公司于50年代末开发的FIM-43“红眼睛”(Redeye)成为了世界上第一种实用的单兵防空导弹。苏联则紧跟其后，于1968年成功研制了9K32”箭“2型单兵防空导弹（北约代号SA-7”圣杯“）。
<“红眼睛”单兵肩射示意图|图源于网络>
服役后/成型改进
”红眼睛“服役后，其凭借操作方便、使用灵活的特性得到了美军的认可。然而，美军在进一步的测试中发现，采用PbS硫化铅导引头的”红眼睛“也拥有不少的缺点：只能在白天作战、不能攻击迎头来的敌机，只能尾追敌机；没有IFF装置（敌我识别装置），没有抗干扰能力......最终”红眼睛“于1972年停产。
<美军测试发射”红眼睛“|图源于网络>
意识到”红眼睛“存在的缺点后，通用动力公司拿出了改进方案，1971年，通用动力为美国陆军提供了”红眼睛II“型单兵防空导弹，1972年，”红眼睛II“被正式改名为”毒刺“（Stinger
”毒刺“相比”红眼睛“，采用了硒化铅导引头替代了硫化铅导引头，在提升了导弹灵敏度的同时，也使导弹拥有了全向攻击能力，美军士兵再也不用追着敌机的尾巴发射导弹，可以迎头硬杠了。但是，此时的毒刺依然只能在白天作战，在抗干扰能力上依然很差。
使毒刺的性能有了革命性变化的，便是80年代时红外/紫外双色玫瑰花形扫描导引头技术的出现。运用了红外/紫外双色玫瑰扫描导引头的毒刺被称为Stinger -POST（毒刺改），在拥有强大的抗干扰能力的同时，能够捕捉和跟踪在任何方向、任何飞行姿态的飞机，导弹性能有了极大的跃升。1989年，通用动力进一步推出了增加可编程能力的Stinger -RMP型，可以通过升级导弹导引头数据来应对敌方干扰装置的变化。
<正在发射毒刺改美军图|图源于网络>
为什么毒刺成为地面部队使用的有效防空武器：
它轻巧便携：导弹及其发射器重约 35 磅（15 公斤），发射器可重复使用。每枚导弹都是一个密封单元，仅重 22 磅（10 公斤）。
它是一种肩扛式武器：一个人可以发射一枚毒刺导弹（虽然你通常会看到一个两人团队操作导弹）。
它使用被动红外导引头：红外导引头可以锁定目标产生的热量。它被称为“被动”导引头，因为与雷达制导导弹不同，它不会发射无线电波来“看到”其目标。
它是一种“即发即弃”的武器：这意味着它一旦发射就不需要炮手的输入。这使他们可以进行掩护、移动到另一个位置或与新目标交战。
能够对敌我目标进行区分：当射手在光学瞄准器的视域中捕获目标时，只需按下IFF呼叫开关，该系统能够在0.7秒内给射手一个音频讯号提示，告知目标是友军或无法识别。IFF系统的方位角在10公里范围内是相同的。当战场情况复杂时，识别敌我的能力至关重要，这样才能保证防空导弹，对敌机实施有效的打击，保护己方的战机，免遭己方防空导弹的打击。
传感器在毒刺导弹的作用
<结构图|图源于网络>
导弹装在一个以凯夫拉纤维制成的发射筒中，发射筒与发控装置连在一起，其中包括瞄准器、发射控制器和敌我识别器。小型的外部电池盒一般装在射手的皮带上，通过电缆连接。发射后，发射筒可抛掉,，而将发控装置取下装配在另一个装有导弹的发射筒上，重复使用。
毒刺导弹包括制导、尾翼、推进和弹头系统。尾部有四个折叠鳍，可在导弹飞行时提供滚动和稳定性。制导部分包括导引头组件、制导组件、控制组件、导弹电池和四个提供飞行机动性的机翼。弹头相当于1磅（0.45 公斤）装在发火钛中的炸药。推进部分包括一个发射马达和一个双推力飞行马达。
为了发射武器，士兵将导弹瞄准目标。当导引头锁定时，它会发出独特的声音。士兵扣动扳机，发生了两件事：
一枚小型发射火箭将导弹从发射管中射出，并远离发射它的士兵。
发射发动机脱落，主固体火箭发动机亮起。这枚火箭将 Stinger 推进到大约每小时 1,500 英里（每小时 2,400 公里，2 马赫），然后导弹自动飞向目标并爆炸。
<武装直升机示意图|图源于网络>
毒刺导弹可以击中高达 11,500 英尺（3,500 米）的目标，射程约为 5 英里（8 公里）。这意味着目标是一架高度不到 2 英里（3.21 公里）的飞机，并且它是一个可见的形状（而不是一个点），那么毒刺导弹很可能会击中它。它们非常准确。
毒刺导弹使用被动红外/紫外传感器来跟踪目标。导弹寻找目标飞机发动机产生的红外光（热量），并根据该光跟踪飞机。导弹还可以识别目标的紫外线“阴影”，并使用该识别将目标与其他发热物体区分开来。
<红外诱饵弹示意图|图源于网络>
如果你研究过运动探测器你知道，动作感应光使用被动红外传感器。动作感应光中的传感器可以调整到人体的温度。他们看向外面的世界，当他们看到他们感觉到的红外光的数量突然变化时，他们会认为这是因为有人走进了那个区域，于是他们打开了灯。
一个动作感应光只需要一个传感器。“毒刺”导弹需要一大堆这样的传感器组，因为它的任务是在飞行过程中跟踪目标。毒刺导弹的机头基本上有红外线数码相机在里面。此相机可能具有2x2（旧设计中）到128x128的任何一切（在最新方面）响尾蛇导弹设计)红外线传感器接收场景的红外线图像。当士兵准备发射导弹时，导弹必须让目标在传感器的中心可见。
<红外诱饵弹示意图|图源于网络>
在导弹飞行过程中，其试图打击的飞机的图可能会偏离图像传感器中心，如果出现了这种情况，传感器将通知导弹偏离了航向，号中的制导系统必须决定如何返回正确向，这就使比例导航了用武之地，导弹现实图像偏离中心的角度，并按比例更改自己的行角度。也就是说，它用乘数。当乘数是2时，如果制导系统认为偏离航向10度，它将改变飞行方向20度。十分之一秒后，它将再次检查角度，并再次改变飞行方向，通过这种过度校正方式，可使得导弹按照人预测移动物体路线的方式预测移动的飞机的路线。如果你是一名四分卫，正要把球扔到穿越球场飞奔的接球员手中，你不会向接球现在所在的位置地球——你会向当球到达时接球员将出现的位置抛球。
显然，制导系统远比这复杂。图像传感器位于自转、且以2马赫速度沿螺旋轨飞行的导弹上，而导弹试图击中以1马赫飞的小目标，这可不是一个简单的题。但基本概念就是这样。
<发射图|图源于网络>
中国的“毒刺导弹”
那这种低空杀器我们国家有吗？有的！2021年9月21日，央视国防军事频道节目就介绍了我国国产新一代便携式防空导弹武器系统——前卫-2，即第三代单兵便携防空导弹，但这枚导弹也可以装在车辆上使用，因此不宜称“单兵”。对超低空军机、低空武装直升机、无人机，甚至巡航导弹等飞行器，可实现“发现即可摧毁”。
<示意图|电视截图>
所谓便携式防空导弹，就是可以由单兵或兵组携带，能随身机动，是防空导弹家族中体格最小重量最轻的一种。功能一点都不弱，它是对付低空1000米以下、超低空10～100米飞行的飞机和直升机的杀手锏。这种“简而不简单”的武器，虽然身板小造价低，但作战效果却不差。
<示意图|图源于网络>
前卫-2便携式防空导弹长约1.6米，弹重约11.3公斤，整个系统重约18公斤，弹体采用两级固体结构，导弹速度600米/秒，其制导方式为多单元红外寻的，可全向打击500-6000米距离内、10-3500米高度内巡航导弹、武装直升机、低空飞行的无人飞行器等各种飞行目标。毒刺导弹重25公斤。 前卫-2便携式防空导弹的基本作战部分由筒装导弹、发射机构及地面电池制冷气瓶组合三部分构成。发射筒既可作为导弹携带、运输、保管的包装筒，又作为导弹作战使用时瞄准目标和发射导弹的支撑。导弹可分为4个舱段，从前向后依次是导引头舱、舵机舱、战斗部舱和联合动力装置。
<夜晚作战图|图源于网络>
同时，前卫-2采用了独有的红外滤光和成像技术，可以对目标释放的各种频谱红外诱饵，有极强的抗干扰能力。这使得前卫-2能够有效地从较强人为干扰和复杂环境干扰中辨别目标信号，准确地捕捉到真正的目标。
目前，"前卫-2"防空导弹，主要用于装备我国部队，及出口至中东国家。这说明，中国制造的武器能够备受国外买家追捧，不仅仅依靠实惠的价格，更重要的还是其使用价值。
感 悟
在现代战争中，制空权对于一个国家来说太重要了，要是没制空权，基本就是活靶子，威胁不到敌人。
而"毒刺"这类防空导弹具有全方位的攻击能力，对制空权的威胁很大，可以用低成本的方式来击落昂贵的飞机，尤其是对于军事力量欠发达的地区来说非常划算！
当然，最后还是希望世界和平，不要战争！
