Тепловизоры в армии, как войска научились видеть тепло

Тепловизор позволяет солдатам видеть тепло, излучаемое каждым человеком, двигателем и генератором в инфракрасном диапазоне 8–14 микрон, превращая ночь, дым и маскировку в незначительные помехи. От стрелковых прицелов до спутниковых датчиков он стал главным способом обнаружения целей в армии, а война в Украине перевела его из дорогого оборудования в товар первой необходимости.

Как работает тепловидение

Любой объект выше абсолютного нуля излучает инфракрасные лучи, и чем он горячее, тем сильнее излучение. Тепловизор фокусирует это излучение через германиевую линзу, поскольку обычное стекло непрозрачно для длинноволнового инфракрасного света, на матрицу фокальной плоскости из детекторных элементов. Каждый элемент преобразует поступающее излучение в электрический сигнал, а обработка превращает тысячи мельчайших перепадов температуры в изображение. Чувствительность измеряется параметром NETD, шумовой эквивалент разности температур, и хорошие военные датчики различают перепады в несколько десятков милликельвинов.

Принципиально важно, что тепловидение пассивно. В отличие от радара или лазерного дальномера оно ничего не излучает, поэтому его применение себя не выдаёт, по той же логике, что делает привлекательными датчики IRST на истребителях, охотящихся за малозаметными самолётами.

Охлаждаемые и неохлаждаемые тепловизоры

Это разделение определяет рынок. Охлаждаемые датчики видят дальше и быстрее, но стоят десятки тысяч долларов и требуют минут на охлаждение, поэтому применяются там, где исход решает дальность: управление огнём танков, штурмовая авиация, корабельные датчики. Неохлаждаемые микроболометры включаются мгновенно, стоят от сотен до тысяч долларов и распространились на стрелковом оружии и малых дронах сотнями тысяч.

MWIR и LWIR, какой инфракрасный диапазон

Важны два окна прозрачности атмосферы. Средневолновый инфракрасный диапазон, 3–5 микрон, даёт чёткий контраст на горячих целях и подходит для длинных влажных трасс, поэтому охлаждаемый MWIR преобладает в морских и авиационных датчиках. Длинноволновый инфракрасный диапазон, 8–14 микрон, соответствует пику излучения объектов комнатной температуры, например людей, чуть лучше проникает сквозь пыль и дым и является диапазоном неохлаждаемых детекторов, что делает LWIR стандартом пехоты. Многие современные системы высокого класса несут оба диапазона и совмещают их с видимым или усиленным каналом.

Где армия использует тепловидение

Применение в головках самонаведения заслуживает отдельного акцента: Javelin захватывает инфракрасной головкой тепловую сигнатуру танка ещё до пуска, что и делает возможным принцип «выстрелил и забыл». На другом конце шкалы широкозахватные тепловые датчики на спутниках и аэростатах следят за самой яркой сигнатурой из всех, выхлопом ракет.

Тепловидение в Украине

Украина поставила на промышленную основу нижний сегмент технологии. Коммерческие тепловые прицелы и камеры дронов, многие на китайских микроболометрах, наводнили обе стороны, сделав ночные штурмы без тепловой дисциплины почти самоубийственными и сместив движение на время плохой погоды и в сторону тактики теплового маскирования. По сообщениям операторов, это также подтолкнуло бизнес средств противодействия: тепловые накидки, кожухи двигателей и тепловые ловушки, ведь, как говорится в нашем материале об управлении инфракрасной сигнатурой, скрывать тепло теперь так же важно, как и броню. Вывод закупщиков, объём решает: прицел за 2000 долларов на каждую винтовку лучше прицела за 200 000 долларов на каждой десятой машине.

Тепловидение: часто задаваемые вопросы

Чем тепловидение отличается от ночного видения?

Ночное видение усиливает существующий свет; тепловизор считывает излучаемое тепло и не нуждается в свете вообще, работая сквозь дым и в полной темноте.

Может ли тепловизор видеть сквозь стены?

Нет. Он считывает только температуру поверхностей; стена показывает собственное тепло, а не то, что за ней.

Как далеко видит военный тепловизор?

Ручные неохлаждаемые прицелы обнаруживают людей на расстоянии от одного до двух километров; охлаждаемые датчики на машинах и в воздухе обнаруживают технику на десяти километрах и более, если позволяют условия.

Что противодействует тепловидению?

Тепловые накидки и мультиспектральный камуфляж, задерживающие или рассеивающие тепло, маскировка рельефом, дождь и густой туман, а также ловушки, имитирующие сигнатуры.

Почему в тепловизорах используют германиевые линзы?

Обычное стекло блокирует длинноволновое инфракрасное излучение, германий его пропускает, и это одна из причин высокой стоимости качественной тепловой оптики.