材料和空氣冷卻層，故使表面溫度降低很多，隨之其紅外輻射發射量也大為降低，因此，尾
噴流就成了最主要的紅外輻射源。
尾噴流在發動機尾噴口外面，溫度迅速下降，離尾噴口越遠則其溫度越低。如圖10.19
所示。
關于渦輪風扇發動機，由于外涵道是冷空氣，對其核心發動機起冷卻降溫的作用，且在
推力相同的條件下，與渦輪噴氣發動機相比，其尾噴流的溫度和速度均較低，所以其紅外輻
射特性比較好。
（二）飛機機體的熱輻射
飛機以超音速飛行時，由于其機體蒙皮受到空氣動力加熱，溫度升高，也可能產生強紅
外輻射，飛行速度越高，氣動加熱的情況越嚴重，當M 數大于2 后，氣動加熱所引起的機體
的紅外輻射，就不容忽視了。氣動加熱，機體駐點溫度的計算公式為：
) ]
2
[1 ( 1 2
T0 TH r M
−
= +
γ
（10.6）
式中T0為駐點溫度；TH為飛行高度的大氣溫度；M為飛行馬赫數；r為恢復系數，層流附面層取
r=0.85，紊流附面層時取r=0.9；γ為空氣的絕熱指數。
把空氣當作理想氣體，γ近似等于1.4，則可以得到計算層流附面層和紊流附面層的內
邊界溫度的公式：
T = TH (1+ 0.17M) 層流 (10.7)
T = TH (1+ 0.18M) 紊流 (10.8)
飛機機體表面與附面層直接接觸，通過熱交換溫度也隨之升高。因系氣動強迫加熱，在
穩定的飛行狀態下，很快達到熱平衡溫度。熱平衡溫度與其結構和表面蒙皮的材料特性等方
面的因素有關，略低于理論上的駐點溫度。一般可近似地認為，機體上的尖頂和尖銳前緣部
位的溫度等于0.9T0，而圓頂和圓鈍的前緣的溫度為0.7～0.8T0。
（三）飛機機體對陽光的反射
飛機機體對陽光的反射，也應該考慮，飛機多采用金屬蒙皮，對紅外輻射是不透明的，
其反射率與材料的特性表面狀態（是否拋光或有油漆涂層等）有關。由于在不同的反射角下，
對陽光的反射，故使飛機自身的紅外輻射產生變化，這也是需要加以考慮的問題。
此外，照射到飛機上的太陽光，除大部分被反射外，還有一部分被飛機所吸收，由此引
起溫升，使其紅外輻射增強。
根據上述的各主要紅外輻射源的情況，對整個飛機來說需要進行綜合的考慮。將各輻射
源的參數矢量迭加起來，構成全機的紅外輻射輻射強度。
最后應該指出，飛機的紅外輻射特性與其方位角有極大的關系，不同的方向上的輻射強
度的差別很大。
三、紅外隱身設計的主要措施
飛機紅外隱身技術是在飛機設計、制造和使用過程中，設法降低其紅外輻射強度和控制
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其紅外輻射特征的一種綜合性的科學技術。這里從飛機總體設計的角度，討論紅外隱身的技
術途徑。紅外隱身設計的主要措施，概括起來主要是：
（一）降溫技術
紅外輻射是一種熱輻射，與溫度的高低直接有關。為了降溫，可能采用的技術措施有：
1．選用排氣溫度較低的發動機
活塞式發動機以及渦輪軸和渦輪螺旋槳發動機的排氣溫度比較低，但只適用于低速飛機。
高速飛機，在渦輪噴氣和渦輪風扇兩種發動機中，如果從滿足飛行性能的要求出發，采用哪
一種發動機都是可以的話，應該選用后者。例如美國的“戰斧”導彈YBGM-109，其戰略型采
用的是F107-WR-100 型渦輪風扇發動機，而其戰術反艦型則用J402-CA-400 型渦輪噴氣發動
機。這兩種發動機的推力相同，尺寸相近，但排氣溫度卻相差很多。F107-WR-100 渦輪風扇
發動機的排氣溫度為315℃，而J402-CA-400 渦輪噴氣發動機則高達787℃。因此，從隱身的
角度來說，當然應采用前一種渦輪風扇發動機，而且其涵道比越大，對隱身越有利。
常規的戰斗機采用帶加力燃燒室的發動機有利，但隱身飛機則不行，開動加力時，排氣
溫度大幅度提高，目前的水平，加力排氣溫度可高達1900K，而不加力時一般只有800-900K，
而且，由于加力燃燒中氣流速度高、壓力和氧濃度低，燃燒條件很差，所以，燃燒不完全，
排氣中未燃成分多，也將進一步使紅外輻射的強度提高，對隱身十分不利。美國的隱身飛機
F-117A 和B-2 均是采用無加力式的渦輪風扇發動機。
2．對飛機的尾噴管等高溫部件進行強迫冷卻降溫，或采用熱絕緣的辦法來降低外露表面
的溫度。
3． 采用二元噴管和主動強化摻混技術，降低動力裝置的排氣溫度。
飛機的排氣尾焰是噴氣發動機產生推力的必然產物，一般情況下溫度都很高，現代的紅
外制導的導彈都具有自動尋的跟隨尾焰進行攻擊的能力。因此，設法隱蔽尾焰就成了紅外隱
身技術的關鍵。如何快速有效地降低排氣尾焰的溫度是一項很復雜的技術。利用高涵道比渦
扇發動機外涵冷空氣是降溫的一種有效辦法，巨大的熱量交換必須采取強化射流摻混的措施
來實現，美國的F-117A 隱身飛機的排氣系統中，發動機的尾噴管出口不是燃氣離開飛機的最
后出口，而是與按隱身要求設計的排氣裝置相連。其排氣裝置包括集氣室和導流葉片等，使
發動機的排氣與引射的冷空氣強迫摻混，進一步降低排氣溫度。
4．優化飛機的外形布局和結構設計，降低其氣動加熱的溫度。
（二）對強輻射源進行遮擋
對強輻射源進行遮擋，主要是對發動機尾噴口的遮擋技術。噴氣發動機尾噴口及其附近
的熱部件，一般溫度都很高，是飛機上最強的輻射射源之一，也是一些對空紅外制導導彈所
追逐的主要目標。由于在飛機上，發動機尾噴口處熱部件對后半球方向的輻射強度最大，構
成了相當大的可探測區。遮擋的目的是盡量縮小其可被直接探測的方位角，使紅外探測裝置
　
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