Ныне инфракрасные поисково-следящие системы позволяют истребителю пассивно обнаруживать и отслеживать заданные цели противника на большом расстоянии, что значительно увеличивает поражающее действие и выживаемость Ла. Одним из преимуществ ИК-систем является их пассивность. В отличие от РЛС от них не исходит электромагнитное излучение.
Поэтому самолёт не обнаруживает своего местоположения. Кроме того, они работают совершенно на других частотах, а это означает, что средства радиоэлектронной борьбы, предназначенные для дезориентирования РЛС противника, оказываются неэффективными против ИК-датчиков. Это делает ИК-системы особенно предпочтительными в качестве авиационной аппаратуры обнаружения - инфракрасных поисково-следящих систем (IRST), которыми в настоящее время оснащаются многие современные истребители.
Первые IRST дальнего обнаружения разрабатывались для установки на борту кораблей ВМФ как часть системы ПВО. Основная сложность перенесения данной технологии в авиацию заключалась в необходимости обрабатывать огромное количество информации на высоких скоростях, при этом датчики и аппаратура должны были иметь намного меньшие размеры и массу. Первые системы IRST появились на боевых самолётах в конце 1950-х годов, в основном на трёх типах перехватчиков серии «Century»: F-101 Voodoo, F-102 Delta Dagger и F-106 Delta Dart. Дальность их действия составляла всего несколько километров, угол обзора был примерно 50˚ с каждой стороны от оси самолёта.
F-4B и F-4N Phantom ВМС США оснащались ИК-датчиком AN/AAA-4 в носовой части, некоторые первые F-14 также имели их в носовом подфюзеляжном обтекателе. Вскоре специалисты посчитали эти датчики неэффективными, и их заменили телевизионными датчиками, в основном представлявшими собой видеокамеру с трансфокаторами дальнего действия, полезными для идентификации целей за пределами видимости.
На других современных самолётах также отказались от IRST, и интерес к ним угас. Это происходило частично из-за того, что потенциал IRST никогда полностью не использовался, к тому же они были неподвижными, что существенно ограничивало внешний обзор.
Хотя в бывшем СССР конструкторы истребителей стали использовать IRST позднее, они приложили значительные усилия, чтобы увеличить чувствительность, дальность и угол обзора систем, а также разработали технологию, которая позволяла использовать их вместе с ракетами средней дальности с ИК-головками самонаведения. Базовый вариант IRST устанавливался на некоторые варианты перехватчиков МиГ-23 и последние варианты МиГ-25, причём оборудование имело значительно расширенные возможности и являлось более полезным, чем даже современны западные ИК-датчики.
Широкое развитие IRST началось с появлением нового поколения советских истребителей МиГ-29 «Fulcrum» и Су-27. Шарнирные IRST полностью интегрировались в системы вооружения указанных машин, они могли применяться совершенно автономно – обнаруживать, отслеживать и захватывать цель без использования РЛС.
IRST МиГ-29 включает ИК-координатор цели слежения и лазерный дальномер. Устройство является интегральной частью системы управления огнём истребителя, она также содержит РЛС и нашлемную систему целеуказания. Все компоненты системы связаны через целевой компьютер и компьютер управления огнём. Использование IRST вместе с ракетой P-27ET/AA-10 «Alamo-B» с ИК-головкой наведения обеспечивает МиГ-29 великолепными возможностями поражения цели за пределами невидимости. При создании системы изначально закладывался принцип «запустил – забыл», и цель не нуждалась в отображении на дисплее посредством РЛС.
Блок IRST 8ТП системы теплопеленгации (СТП) на МиГ-31 устанавливается в убирающемся контейнере в передней части фюзеляжа, который выдвигается только при применении системы. Угол обзора системы составляет 120˚ по горизонтали и от +6˚ до -13˚ по вертикали, она связана с РЛС «Заслон» перехватчика и обеспечивает данными ракетами типа Р-40ТД/АА-6 «Acrid» и Р-60М/АА-8 «Aphid».
Возобновление интереса на Западе
В последние годы холодной войны в результате появления советских систем IRST интерес к ним снова появился, теперь все выпускаемые или разрабатываемые истребители нового поколения оснащаются усовершенствованными IRST.
На Западе такая система AN/AAS-42 вновь появилась (после снятия её с F-106) на F-14D Tomcat. Она представляет собой пассивную систему с ИК-датчиками в диапазоне средних и длинных волн. Её основные компоненты – головка датчика со стабилизированным по трём осям карданным подвесом, сканирующая оптика, узел детектора, и процессор, где используются современные принципы фильтрации данных и алгоритмы для определения целей по фоновой засветке.
Система позволяет целевому компьютеру F-14D отслеживать данные по всем целям, одновременно выводя изображения на дисплеи кабины. IRST работает в шести дискретных режимах аналогично её многорежимной РЛС AN/APG-71 с возможностью выбора и индивидуального управления объёмами сканирования по азимуту ±80˚ и по высоте ±70˚. Система целей IRST аналогична символике РЛС, и ИК-изображения могут отражаться в кабине раздельно или накладываться друг на друга на одном из дисплеев, чтобы снизить рабочую нагрузку на экипаж.
После успешного использования системы на F-14D теперь предлагается контейнерный вариант для установки на истребители F-15 Eagle, F-16 Fighting Falcon и F/A-18 Hornet.
Следующее поколение западных истребителей создаётся с учётом применения современных IRST как основной части бортовой аппаратуры. Eurofighter и Rafale будут получать данные от ИК и других датчиков, чтобы лётчики имели полную тактическую картину.
Унифицированный ударный истребитель США (JSF) может быть оборудован ещё более сложной системой, где будет применяться единый массив ячеек приёмника излучения для визуального и инфракрасного обнаружения. В ней дополнительно могут использоваться детекторы, устанавливаемые в различных точках планера самолёта, такая система известна как современная система с разнесённой апертурой (ADAS).
Подобная интегрированная архитектура электронно-оптических датчиков может объединить IRST дальнего действия с современной системой целеуказания FLIR, лазерным дальномером-целеуказателем в одном полу-регулируемом окне для точного обнаружения цели и расстояния до неё, а ADAS обеспечивает оценку ситуации, навигацию и сигнализирует о приближении ракет. Уменьшение системы в размерах позволит устанавливать её на самолёты меньших габаритов, например, на вариант JSF с укороченным взлётом и вертикальной посадкой.
Вычислительная мощность
Диапазон обнаружения цели зависит в основном от чувствительности датчика. Процессоры сигналов используют специальные алгоритмы или повторяющиеся расчётные процедуры, применяемые к тысячам отражённых сигналов, чтобы отделить реальные цели от ложных. Для обработки поступающих данных используется высочайшая вычислительная мощность.
Предполагаемая скорость обработки данных электронно-оптической системы JSF составит 120-700 Мбит/с (1000 млрд операций в секунду). Для сравнения – скорость РЛС JSF равна 200-800 Мбит/с на канал и 2-15 млрд операций в секунду.
