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フレアまたはデコイフレアは、航空機が赤外線誘導式（「熱追尾式」）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ある。フレアは一般的にマグネシウムまたはその他の高温燃焼金属をベースとした火工品で構成され、燃焼温度はエンジンの排気ガスと同等かそれ以上である。その目的は、赤外線誘導ミサイルが航空機のエンジンではなく、フレアから発せられる熱信号を追尾するように仕向けることにある。
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信号を発せず、通常は後方からエンジンの真正面に向けて発射されます。ほとんどの場合、パイロットは僚機がミサイルの煙の軌跡を発見し、発射を知らせてくれることに頼らざるを得ません。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、高度や潜在的な脅威に対する状況認識を良好に保つことが、依然として効果的な防御手段となります。より高度な電気光学システムでは、ミサイルのロケットモーターから発せられる特有の熱放射からミサイルの発射を自動的に検知することができます。
赤外線ミサイルの存在が確認されると、航空機はミサイルを欺くためにフレアを放出します。システムによっては自動でフレアを放出するものもあれば、手動で投棄する必要があるものもあります。その後、航空機はフレア（およびミサイルの終末軌道）から急角度で離れ、エンジン出力を下げて熱信号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この温度変化と新たな熱信号の急増によって混乱し、航空機ではなくフレアのいずれかを追跡し始めます。
より近代的な赤外線誘導ミサイルは、高度な搭載電子機器と二次的な光電センサーを備えており、フレアと標的を識別することで、フレアを対抗手段として用いる効果を低下させている。より新しい手法としては、ミサイル発射を予測してフレアを事前に展開し、発射された標的の像を歪めるというものがある。この「事前フレア展開」によって、ミサイルが実際の防御目標ではなく、フレアやその間の空を追尾する可能性が高まる。
軍事用途以外にも、民間航空機の中にはテロ対策としてフレアを装備しているものもある。イスラエルの航空会社エルアル航空は、離陸中の旅客機に肩撃ち式地対空ミサイルが発射された2002年の旅客機攻撃未遂事件の標的となった後、2004年6月からレーダーベースの自動フレア放出対抗装置を全機に装備し始めた。 [ 1 ] [ 2 ]これに対し、一部のヨーロッパ諸国は懸念を抱き、そのような航空機の自国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していた米海軍のマイケル・“モブ”・トレメル中佐はAMRAAMミサイルを使用して敵機を撃墜することに成功した。[ 4 ]サイドワインダーはソ連/ロシアのフレアではなくアメリカのフレアに対してテストされているという説がある。サイドワインダーはアメリカのフレアを拒否するが、ソ連/ロシアのフレアを拒否しない。同様の問題はAIM-9Pモデルのテストから生じた。ミサイルはアメリカのフレアを無視するが、ソ連のフレアは「燃焼時間、強度、分離が異なる」ため攻撃する。[ 5 ] [ 6 ]
フレアは摂氏数千度で燃焼し、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使用している航空機、あるいはエンジンの排気源の始まりと誤認して標的にします。
より現代的な赤外線シーカーは、航空機の放射に近づけるようにスペクトル感度を調整し、他の発生源を排除する（いわゆるCCM、つまり対抗手段）傾向があるため、近代化されたデコイフレアも、航空機（主にエンジンと排気ガス）の放射に一致するように放射スペクトルが最適化されている。CCMは、スペクトル識別に加えて、軌道識別や放射源の大きさの検出も行うことができる。
最新世代のFIM-92スティンガーは、赤外線と紫外線の二重シーカーヘッドを採用しており、冗長な追跡ソリューションを実現することで、現代のデコイフレアの効果を事実上無効化している（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赤外線シグネチャが実現されている一方で、現代のフレアは、灯油ジェット燃料を燃焼する航空機エンジンとは明らかに（そして不変的に）異なる紫外線シグネチャを依然として発生させている。
赤外線発生用電荷には、2つのアプローチが考えられます。火工品と自然発火性物質を貯蔵する化学エネルギー源IRデコイフレアには、火工品組成物、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 ]
デコイフレアに点火すると、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る。放出量は、使用されるペイロードの化学的性質によって異なる。
空中デコイフレアには、さまざまな口径と形状のものがあります。機体搭載スペースの制限により、アメリカ製の航空機の多くは四角いデコイフレアカートリッジを使用しています。しかし、円筒形のカートリッジもアメリカ製の航空機に搭載されており、例えばB-1ランサーのMJU 23/BやF/A-18ホーネットのMJU-8A/Bなどがあります。ただし、これらは主にフランス製航空機やロシア製航空機（例えばMiG-29のPPI-26 IW ）に搭載されています。
四角い口径と典型的なデコイフレア：
円筒形口径と典型的なデコイフレア：
花火は、燃焼速度の遅い燃料と酸化剤の混合物を用いて強烈な熱を発生させる。テルミット反応に似た混合物（例えばマグネシウム／テフロン／バイトン[MTV]）が一般的である。その他の組み合わせとしては、過塩素酸アンモニウム／アントラセン／マグネシウム、あるいは赤リンをベースとしたものがある。
ジェットエンジンのスペクトルにより近い排出特性に調整するために、二元系推進剤をベースにした燃料が使用される。これらの組成物を用いることで、金属含有量を抑え、目立つ煙の軌跡を残さずに、よりクリーンな燃焼を実現できる。
例えばMTVのような特定の火工品組成物は、燃焼時に大きな炎を放出し、温度依存のシグネチャを生じ、高放射率の灰色体として理解することができる（約0.95）。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、低い炎の放出しか得られませんが、温度依存性のシグネチャも示します。[ 8 ]それにもかかわらず、MTVと比較して燃焼温度が低いため、短波長IR領域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/マグネシウムとヒドロキシル末端ポリブタジエン（HTPB）バインダーが含まれます。[ 9 ]
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発光を 実現します。この種の典型的な火工品ペイロードは笛のような組成物に似ており、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とれたペイロードは、ダブルベース推進剤と同様に構成されており、ニトロセルロース（NC）や硝酸の他のエステル[ 11 ] 、またはヘキサニトロエタンなどのニトロ化合物やニトロ化合物、高エネルギー燃料としてのニトラミンなど、酸化剤として含まれています。 [ 12 ]
発火性フレアは、気密カートリッジから特殊な発火性物質を噴射する原理に基づいており、通常はガス発生器（例えば、小型の火工品や加圧ガス）を使用します。その後、この物質は空気と接触すると自然発火します。この物質は、超微細アルミニウムでコーティングされた鉄板などの固体、または有機金属化合物（例えば、アルキルアルミニウム化合物（例えば、トリエチルアルミニウム））などの液体である場合があります。発火性フレアは、気温が低く酸素の供給量が少ないため、高高度では効果が低下する可能性がありますが、酸素を発火性燃料と同時に噴射することができます。[ 13 ]
アルキルアルミニウムおよび類似化合物の利点は、炭素と水素の含有量が高いため、燃焼中のジェット燃料のスペクトル特性に類似した明るい発光線が得られることである。固体燃焼生成物の含有量を制御することで、連続的な黒体放射が発生し、燃料排気や高温のエンジン部品からの正味赤外線放射に発光特性をさらに適合させることができる。
発火性燃料の炎は、MTVフレアの炎が約1メートル未満であるのに対し、数メートルの大きさに達することもあります。また、噴射される容器の空力特性を調整することで、軌道に影響を与えることもできます。[ 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刷毛塗り可能な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得られます。高分散シリカやアルカリハライドなどの吸エルゴン性添加剤は、燃焼温度をさらに下げる可能性があります。[ 15 ]
ウィキメディア・コモンズにあるデコイフレア関連のメディア