今年恰逢中國航天50周年祭，相隔50年后，閃閃發(fā)光的東方紅一號仍然在肉眼清晰可見。其實，不僅設(shè)置了反射鏡的東方紅1號我們能夠看見，在很多時候，飄蕩在太空其他航天器也能夠看到。

直徑僅僅1一米左右的人造衛(wèi)星，飛行在離地最近都441千米的高度，僅憑肉眼實在是難以觀察。為此設(shè)計師們將衛(wèi)星設(shè)計成個72面體，而不是其他國家那種圓形體，當(dāng)衛(wèi)星在高空飛行時能夠從多個方向反射陽光，這樣從地面看上去就會因為衛(wèi)星自旋反射陽光而一閃一閃的。根據(jù)估計東方紅一號的亮度約等于一顆6等星的亮度，也就是天氣最佳時觀察天空中比較暗的星星那種亮度，不過因為一閃一閃的，加上高速運行，還是能夠比較容易觀察到。

當(dāng)時為了讓人們更加容易觀察，還搞了一個特殊設(shè)計，那就是將第三級火箭發(fā)動機(jī)的錐形外裙包上一個鍍鋁的布外套，當(dāng)升空與衛(wèi)星脫離后這個鍍鋁的布外套通過火箭的旋轉(zhuǎn)運動和自身的伸展運動鼓起來，形成一個直徑4米的人造天體，鍍鋁的表面同樣可以反射陽光。實際上當(dāng)?shù)谌壔鸺托l(wèi)星分離后實際上一開始二者處在幾乎相同的軌道上，只是衛(wèi)星在前方，廢火箭發(fā)動機(jī)在后，而直徑4米的火箭發(fā)動機(jī)其亮度相當(dāng)于一顆2等星，人們只要先尋找到這顆火箭發(fā)動機(jī)，然后就能順著軌道往前觀察到衛(wèi)星本體了。

時至今日，現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡、攝像機(jī)、紅外熱成像成像精度已經(jīng)非?？捎^。

美軍F-35戰(zhàn)機(jī)在世界范圍內(nèi)首次安裝了EODAS系統(tǒng)，其采用100萬像素的紅外熱成像系統(tǒng)，能夠通過數(shù)據(jù)鏈把探測到的數(shù)據(jù)發(fā)送給AIM-9X空空導(dǎo)彈，并引導(dǎo)導(dǎo)彈悄無聲息地?fù)袈淠繕?biāo)。

2015年，中國研制出國內(nèi)首款100萬像素(1280×1024) 非制冷焦平面，與F-35處于同一水平。而在2018年，國內(nèi)又展出了200萬像素(1920×1080) ，像元間距15μm，8-14μm長波非制冷焦平面及熱成像儀，并已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。2019年，我國又研制成功600萬像素（3072×2048）超大面陣非制冷探測器。

根據(jù)航展數(shù)據(jù)，現(xiàn)代飛機(jī)EODAS能夠在180公里外拍攝到飛機(jī)尾焰的熱量。但是，這是否意味著，這種高性能的光學(xué)設(shè)備能替代雷達(dá)呢？

答案是否定的。

我想很多人聽到這個回答，肯定會滿頭霧水，會繼續(xù)問：既然紅外相機(jī)像素很高，鏡頭很高，能看200公里飛機(jī)，這不是探測飛機(jī)毫不費力嗎？而雷達(dá)我們只能看到一個亮斑，還得依靠IFF系統(tǒng)回傳的識別代碼判斷是敵是友，那為啥我們不采用高分辨率紅外相機(jī)搜索隱形飛機(jī)呢？

其實，能看到不意味著它能夠應(yīng)用于日常搜索，這就涉及到一個概念：廣角和長焦。

玩過單反相機(jī)都不會對這兩個概念感到陌生，廣角鏡頭你可以理解為低于1倍的鏡頭，這樣他景深更大，視角比人眼還要寬，適合拍一大片景物。而長焦相反，它就像望遠(yuǎn)鏡一樣，把遠(yuǎn)方的物體放大到我們能看的清清楚楚的水平。但我們也知道，在曝光水平和像素一樣（分辨率和清晰度）的情況下，長焦視場更小，曝光時間都顯著高于廣角，而且越大倍率越難做防抖處理。所以我們現(xiàn)實中要使用長焦拍攝某個特別的東西——如航展上驚鴻一現(xiàn)的殲20時，攝影師會用自己雙眼和望遠(yuǎn)鏡確定飛機(jī)大致位置，再轉(zhuǎn)動長焦攝像機(jī)對準(zhǔn)目標(biāo)。

現(xiàn)實中地面遙測火箭發(fā)射，以及飛機(jī)用EODAS探測目標(biāo)也是這樣一個原理。我們知道，一架15米翼展，高度4米的飛機(jī)飛在180公里外，根據(jù)三角函數(shù)，這個飛機(jī)只有0.00477度橫向視角，0.00127縱向視角。而一元硬幣直徑2.5cm，在100米外還有0.01432度視角，這個相當(dāng)接近狙擊鏡的1MOA標(biāo)準(zhǔn)。換句話說，180公里外的戰(zhàn)斗機(jī)只相當(dāng)于百米外硬幣十分之一的視角，或者0.1MOA。

雖然看到他并且看清并不困難——但是，在現(xiàn)實中，如果你站在一座百米高樓拿著望遠(yuǎn)鏡往下看，去搜索10個花壇中某個雜草堆里埋藏一枚一元硬幣，你要花費多長時間才能找到它呢？不錯，現(xiàn)代光電探頭搜索速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人眼，甚至比起過去的機(jī)械掃描雷達(dá)也大差不差，但比起現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)AESA雷達(dá)每秒鐘就能對正前方200-300公里，左右60度，上下30度范圍進(jìn)行若干次快速掃描來說，其速度也太慢了。

同時，相比于可以憑借特征回波，IFF敵我識別系統(tǒng)快速分辨敵我的雷達(dá)，紅外信號要分辨敵我就很有難度，尤其是像中國，印度，越南都有蘇30，米171這樣同型號飛機(jī)，中國和臺灣地區(qū)、美國日本都有黑鷹直升機(jī)（或者相似外形的直20）的情況，紅外信號幾乎雷同，而且也很難像士兵一樣貼紅外識別碼。

另外，天有不測風(fēng)云。雖然紅外傳感器對一般云團(tuán)水蒸氣吸收不敏感，但一旦起霧，霧霾，下雨，紅外線傳播阻力就不再是水蒸氣吸收，而是水滴的散射——學(xué)過丁達(dá)爾效應(yīng)都知道這回事。但雷達(dá)微波因為波長＞雨滴，所以很少發(fā)生這類問題，更容易全天候使用。

最后，僅靠紅外探頭看到飛機(jī)，是無法立即確定位置的距離的，也沒法立即測定速度，方向等導(dǎo)彈發(fā)射諸元。玩過WOT，武裝突襲，獵殺潛航的朋友都知道，如果沒有激光測距，那就只能放大后按比例測距。但飛機(jī)不斷變換位置，紅外信號不穩(wěn)定，很難確定合理的比例參考。所以目前戰(zhàn)斗機(jī)，直升機(jī)，坦克車的光電球一定會有激光測距儀，省去繁瑣的比例測距，但問題是，激光在大氣中傳輸180公里再返回，接收機(jī)還夠用嗎？要知道在對衛(wèi)星進(jìn)行精確激光測距時，是要求衛(wèi)星帶激光反射鏡的，其激光器尺寸也遠(yuǎn)大于光電球里的小激光器。所以現(xiàn)實中軍用激光測距儀都很少超過30公里有效距離。

所以說，受制于遠(yuǎn)程視野狹窄，搜索速度慢，不耐全天候和難以同時測距跟蹤，使得紅外搜索只能居于次席。但不代表四代機(jī)的紅外可有可無。首先，雖然AESA刷新率分辨率很高，但對于隱形飛機(jī)其接收功率不夠，需要接近才能讓分辨率提到可以確認(rèn)是敵機(jī)還是其他物體水平，而如果此時有高清晰的EODAS，那么這時候可以把鏡頭轉(zhuǎn)過去一看，及時核實目標(biāo)。另外，由于導(dǎo)彈攻擊，炸彈打擊需要及時確認(rèn)，以往只能以“敵機(jī)從雷達(dá)消失”判定擊落，其實很多都是誤判。而EODAS可以立即拍攝一張圖片，幫助飛行員立即確認(rèn)戰(zhàn)果，以決定是否補刀。最后，就是上面引文的“F35可以把EODAS數(shù)據(jù)發(fā)送到AIM9X”，這一點也非常關(guān)鍵，這使得它可以在進(jìn)入格斗之前就把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?dǎo)彈上，發(fā)射只需要按一下電鈕即可。而F22沒有EODAS，就只能用機(jī)械結(jié)構(gòu)提前推出導(dǎo)彈，讓它導(dǎo)引頭直接捕捉目標(biāo)，但導(dǎo)引頭視野顯然不如EODAS視野好，這樣一來就需要多花些時間對焦，增加了飛行阻力和側(cè)面反射面積，也有可能浪費轉(zhuǎn)瞬即逝的戰(zhàn)機(jī)。

所以，現(xiàn)代飛機(jī)IRST也好，EODAS也罷，都不能脫離主雷達(dá)而單獨使用，除非是已經(jīng)接近到目視距離時，紅外搜索速度能夠應(yīng)付過來時才能用它單獨引導(dǎo)作戰(zhàn)。這恰恰說明，飛機(jī)系統(tǒng)集成是多么重要！