フレア（対抗手段）

フレアまたはデコイフレアは、航空機が赤外線誘導（「熱追尾」）地対空ミサイルまたは空対空ミサイルに対抗するために使用する空中赤外線対抗手段です。フレアは、通常、マグネシウムまたは他の高温燃焼金属をベースにした火工品で構成され、燃焼温度はエンジン排気と同じかそれ以上です。赤外線誘導ミサイルが航空機のエンジンではなくフレアからの熱シグネチャを探し出すようにすることが目的です。

レーダー誘導ミサイルとは対照的に、赤外線誘導ミサイルは航空機に接近する際に発見するのが非常に困難です。赤外線誘導ミサイルは探知可能なレーダーを放射せず、通常は後方からエンジンに向かって直接発射されます。ほとんどの場合、パイロットはミサイルの煙の跡を見つけて発射を警告するために僚機に頼らなければなりません。赤外線誘導ミサイルはレーダー誘導ミサイルよりも射程が短いため、高度と潜在的な脅威に関する状況認識が引き続き効果的な防御となります。より高度な電気光学システムは、ミサイルのロケットモーターの明確な熱放射からミサイルの発射を自動的に検出できます。

赤外線ミサイルの「実弾」の存在が示されると、航空機はミサイルを誘導するためにフレアを発射します。一部のシステムは自動ですが、その他のシステムでは手動でフレアを投下する必要があります。航空機はフレア (およびミサイルの最終軌道) から急角度で離れ、エンジン出力を下げて熱シグネチャを冷却しようとします。理想的には、ミサイルのシーカー ヘッドは温度の変化と新しい熱シグネチャの突発に混乱し、航空機ではなくフレアの 1 つを追跡し始めます。

より現代的な赤外線誘導ミサイルには、フレアと標的を区別するのに役立つ高度なオンボード電子機器と二次電気光学センサーがあり、反動的な対抗手段としてのフレアの有効性を減らしています。より新しい手順では、ミサイル発射を予測して事前にフレアを展開し、フレアが発射された場合に予想される標的のイメージを歪めます。この「事前フレア」により、ミサイルが実際の防御側の一部ではなく、フレアまたはその間の空を追う可能性が高くなります。

軍事用途以外にも、一部の民間航空機にはテロ対策として対抗フレアが装備されている。イスラエルの航空会社エル・アルは、 2002年に離陸中の旅客機に肩から発射される地対空ミサイルで攻撃され失敗した旅客機攻撃の標的となったが、2004年6月からレーダーベースの自動フレア放出対抗策を航空機に装備し始めた。^{[1] [2]}これは一部の欧州諸国で懸念を引き起こし、そのような航空機の空港への着陸を禁止した。^[3]

2017年6月18日、AIM-9Xが標的のシリア空軍 Su-22フィッターを追跡できなかった後、F/A-18Eスーパーホーネットを操縦する米海軍のマイケル・「モブ」・トレメル少佐はAMRAAM AAMを使用して敵機の破壊に成功した。^[4]サイドワインダーはアメリカのフレアに対してテストされており、ソビエト/ロシアのフレアに対してテストされていないという説がある。サイドワインダーはアメリカのフレアを拒否することに慣れているが、ソビエト/ロシアのフレアを拒否していない。同様の問題がAIM-9Pモデルのテストで発生した。ミサイルはアメリカのフレアを無視するが、ソビエトのフレアにはヒットする。これは、これらのフレアが「燃焼時間、強度、距離が異なる」ためである。^{[5] [6]}

フレアは数千度で燃えますが、これはジェットエンジンの排気よりもはるかに高温です。赤外線ミサイルは、より高温の炎をアフターバーナーを作動させた航空機、またはエンジンの排気源の始まりと見なし、その炎を探し出します。

より現代的な赤外線シーカーは、航空機の放射にさらに近似し、他の放射源を排除するように調整されたスペクトル感度を持つ傾向があるため (いわゆる CCM、または対抗対抗手段)、近代化されたデコイフレアは、航空機の放射 (主にエンジンとエンジン排気) にも一致するように放射スペクトルが最適化されています。スペクトル識別に加えて、CCM には、軌道識別と放射源のサイズの検出が含まれます。

最新世代のFIM-92 Stingerは、二重の IR およびUVシーカー ヘッドを使用しており、これにより冗長な追跡ソリューションが可能になり、最新のデコイ フレアの効果を効果的に無効にします (米国国防総省による)。フレア技術の研究開発により、高温のエンジン排気と同じ波長の IR 特性が生成されていますが、最新のフレアは、航空機エンジンが燃焼するケロシン ジェット燃料とは著しく (そして不変に) 異なる UV 特性を依然として生成しています。

赤外線発生剤には、花火と自然発火性の2つのアプローチが考えられます。貯蔵されている化学エネルギー源のIRデコイフレアには、花火組成物、液体または固体の自然発火性物質、または液体または固体の高可燃性物質が含まれています。^[7]

デコイフレアが点火されると、強い発熱反応が始まり、赤外線エネルギーと目に見える煙と炎が放出されます。放出量は、使用されるペイロードの化学的性質に依存します。

航空デコイフレアには、さまざまな口径と形状のものがある。機上プラットフォームの収納容積の制限のため、アメリカ製の航空機の多くは角型のデコイフレア弾を使用している。しかし、アメリカの航空機では、B-1 ランサーの MJU 23/B やF/A-18 ホーネットの MJU-8A/Bなど、円筒形の弾も使用可能である。ただし、これらは主にフランス製の航空機やロシア製の航空機（例： MiG 29の PPI-26 IW ）で使用されている。

角型口径と典型的なデコイフレア:

• 1x1x8インチ例：M-206、MJU-61、（マグネシウム/テフロン/バイトン（MTV）ベース）M-211、M-212（スペクトルフレア）
• 2x1x8インチ 例：MJU-7A/B（MTVベース）、MJU-59/B（スペクトルフレア）
• 2x2.5x8 インチ 例: MJU-10/B (MTV ベース)

円筒形の口径と典型的なデコイフレア:

• 2.5インチ 例：MJU-23/B（MTVベース）
• 1.5 インチ ee MJU 8 A/B (MTV ベース)
• 1インチ（例：PPI 26 IW）

花火用フレアは、燃焼速度が遅い燃料と酸化剤の混合物を使用して、高熱を発生します。テルミットのような混合物 (例: マグネシウム/テフロン/バイトン [MTV]) が一般的です。その他の組み合わせには、過塩素酸アンモニウム/アントラセン/マグネシウム、または赤リンをベースにした組み合わせがあります。

排出特性をジェットエンジンのスペクトルに近づけるために、ダブルベース推進剤をベースに充填します。これらの組成により、金属含有量を回避でき、目立つ煙の跡のないクリーンな燃焼を実現できます。

MTVなどの特定の花火組成物は、燃焼時に大きな炎を放射し、温度依存の特性を生じ、高放射率（約0.95）の灰色体として理解することができます。このようなペイロードは黒体ペイロードと呼ばれます。鉄/過塩素酸カリウムペレットなどの他のペイロードは、炎の放射は弱いですが、温度依存の特性を示します。 ^[8]ただし、MTVと比較して燃焼温度が低いため、短波長IR範囲で放出されるエネルギー量が少なくなります。他の黒体ペイロードには、過塩素酸アンモニウム/アントラセン/マグネシウムやヒドロキシル末端ポリブタジエン（HTPB）バインダーなどがあります。^[9]${\displaystyle e}$

他のペイロードは、燃焼時に大量の高温二酸化炭素を放出し、3～5μmの波長範囲で温度に依存しない選択的放射を提供します。このタイプの典型的な花火ペイロードは、笛を吹くような組成に似ており、過塩素酸カリウムと水素の少ない有機燃料から作られることが多いです。^[10]他のスペクトルバランスの取れたペイロードも同様にダブルベース推進剤で構成されており、ニトロセルロース（NC）とその他の硝酸エステル^[11] 、または酸化剤としてヘキサニトロエタンなどのニトロ化合物とニトロアミンを高エネルギー燃料として含んでいます。^[12]

自然発火性フレアは、通常はガス発生器（小さな火工品の装薬や加圧ガスなど）を使用して、気密カートリッジから特殊な自然発火性物質を噴射するという原理で機能します。この物質は空気に触れると自然発火します。この物質は固体（超微粒子 アルミニウムでコーティングされた鉄板など）の場合もあれば、液体（多くの場合は有機金属化合物、アルキルアルミニウム化合物（トリエチルアルミニウムなど）など）の場合もあります。自然発火性フレアは、気温が低く酸素の利用可能性が低いため、高高度では効果が低下する可能性がありますが、自然発火性燃料とともに酸素を噴射することができます。^[13]

アルキルアルミニウムや類似の化合物の利点は、炭素と水素の含有量が高いため、ジェット燃料の燃焼のスペクトル特性に似た明るい輝線が得られることです。固体燃焼生成物の含有量を制御して連続的な黒体放射を生成することで、燃料排気ガスや高温のエンジン部品からの純赤外線放射に放射特性をさらに一致させることができます。

自然発火性燃料の炎は数メートルの大きさに達することもあるが、MTVフレアの炎の大きさは1メートル未満である。また、放出された容器の空気力学的特性を調整することで、軌道を変えることもできる。^[14]

これらのペイロードには、エネルギー充填剤として赤リンが含まれています。赤リンは有機バインダーと混合され、薄いポリイミド板に塗布できるブラシで塗れるペーストになります。これらの板の燃焼により、温度依存のシグネチャが生成されます。高度に分散したシリカやアルカリハロゲン化物などの吸エルゴン添加剤は、燃焼温度をさらに下げる可能性があります。^[15]

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