機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)探討

王藝鋒+谷思陽+劉墨子

摘 要 在飛機(jī)武器系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)是十分重要的子系統(tǒng)之一，對于作戰(zhàn)任務(wù)的完成有著十分重要的作用。本文從實際出發(fā)，對機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)的概念以及內(nèi)涵進(jìn)行了定義，并對機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行了研究，提出了相應(yīng)的構(gòu)建方法，論述了機(jī)載武器發(fā)射功能的實現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞 機(jī)載武器；發(fā)射技術(shù)；發(fā)射系統(tǒng)

中圖分類號 E92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）06-0025-01

所謂的機(jī)載武器就是飛機(jī)當(dāng)中對攻擊目標(biāo)進(jìn)行投射使用的武器裝備，其中包含有常規(guī)的航空槍炮彈、火箭彈等非制導(dǎo)武器，以及空地導(dǎo)彈、機(jī)載巡航導(dǎo)彈等制導(dǎo)武器，同時也包含激光武器等新概念的武器。而為了能夠使得在即與機(jī)載武器的完全分離，從而使得機(jī)載武器的作戰(zhàn)任務(wù)得到更好的完成，就必須保證機(jī)載武器與飛機(jī)平臺的配合。作為關(guān)鍵的子系統(tǒng)，機(jī)載武器在武器發(fā)射過程當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用，在飛機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)的完成過程當(dāng)中，能夠發(fā)揮不可或缺的能力。而強(qiáng)大機(jī)載武器能力，則取決于功能較強(qiáng)的機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)以及先進(jìn)的機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)。

1 機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)的相關(guān)概念

1.1 飛機(jī)武器系統(tǒng)

一架攜帶機(jī)載武器對作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行履行的飛機(jī)就是飛機(jī)武器系統(tǒng)，在飛機(jī)武器系統(tǒng)當(dāng)中，對任務(wù)指令的執(zhí)行就是其核心功能。

在飛機(jī)武器系統(tǒng)當(dāng)中，飛機(jī)平臺、機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)以及武器彈藥是其組成部分，而從實體上來講，只有這三者作為整體進(jìn)行配合的情況下才能夠發(fā)揮系統(tǒng)的能力。

從作戰(zhàn)原理的角度來講，機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)是飛機(jī)武器系統(tǒng)當(dāng)中飛機(jī)系統(tǒng)與武器彈藥系統(tǒng)之間的橋梁，機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)、飛機(jī)系統(tǒng)以及武器彈藥系統(tǒng)三者之間工作原理如圖1所示。發(fā)射系統(tǒng)能夠?qū)︼w機(jī)發(fā)出的指令進(jìn)行接受，并對發(fā)射功能進(jìn)行執(zhí)行。

1.2 機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)

在飛機(jī)武器系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)是十分重要的組成部分，能夠?qū)C(jī)載武器以及飛機(jī)進(jìn)行有效連接，是對人物指令進(jìn)行執(zhí)行，保證任務(wù)實現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。

根據(jù)使用場景的不同，其功能能夠定義為“準(zhǔn)備、解鎖、分離、發(fā)射”，與此同時，根據(jù)不同的任務(wù)，飛機(jī)武器系統(tǒng)也需要對不同的子系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，并對不同的彈藥進(jìn)行換裝。除此之外，為了能夠?qū)﹄U境進(jìn)行快速的脫離，該系統(tǒng)還應(yīng)該擁有“應(yīng)急發(fā)射”的功能，而“隱身投棄”則是外掛裝置需要具有的功能。

2 機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)的主要研究內(nèi)容

2.1 基于武器發(fā)射技術(shù)的系統(tǒng)功能研究

1）安全性是武器運用過程當(dāng)中最重要的部分，在裝卸、發(fā)射、操縱等過程當(dāng)中，安全邏輯的控制發(fā)揮著十分重要的作用，這就需要從始至終對安全性分析進(jìn)行貫穿。

2）在發(fā)射過程當(dāng)中，現(xiàn)代機(jī)載武器是對多種運動進(jìn)行協(xié)調(diào)，因此，發(fā)射系統(tǒng)的運動機(jī)構(gòu)通常較為復(fù)雜，需要從多個方面進(jìn)行分析。

3）導(dǎo)彈等武器在發(fā)射過程當(dāng)中，火藥的燒蝕會對導(dǎo)管進(jìn)行摩擦，這樣的情況也要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗燒蝕以及抗磨損的能力。這也需要對材料學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的研究。

4）從發(fā)射系統(tǒng)的角度來講，不管是彈射還是推進(jìn)都會產(chǎn)生沖擊力，這要對系統(tǒng)的抗沖擊能力提出了一定的需求。與地面戰(zhàn)車相比，飛機(jī)具備“輕量化結(jié)構(gòu)”的平臺，這就要求系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的控制能力。

2.2 基于航空技術(shù)的系統(tǒng)性能研究

1）體積小、能耗少是所有設(shè)備的基本需求，因此，高功重比、低能耗等是武器發(fā)射系統(tǒng)必須具備的航空特點。

2）在航空條件下，需要極致的對材料性能進(jìn)行發(fā)揮，在結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)等方面機(jī)載武器發(fā)射西酮也需要對材料的使用極限進(jìn)行考慮。

3）飛機(jī)武器系統(tǒng)應(yīng)該具有“緊湊”的特點，在實際的應(yīng)用過程當(dāng)中，通常需要較小的空間來對大量的發(fā)射分離點進(jìn)行集中，而這需要對多點發(fā)射的安全協(xié)同問題進(jìn)行考慮。

3 機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計方法

3.1 武器艙系統(tǒng)的構(gòu)建

在機(jī)載武器當(dāng)中，武器艙系統(tǒng)具有最復(fù)雜的特點。

特別是在高亞音速航行的情況下，對艙門的開啟會造成十分復(fù)雜的氣流場，對武器發(fā)射造成極大的影響?？赡軙?dǎo)致不穩(wěn)定的分離姿態(tài)等不良后果，也可能會造成武器分離等不安全的現(xiàn)象，因此，艙內(nèi)發(fā)射需要對以下要求進(jìn)行滿足。

1）在四代以上的先進(jìn)飛機(jī)武器系統(tǒng)當(dāng)中，“隱身”是十分關(guān)鍵的特性，對于隱身性能來講，武器艙的開啟，投射以及關(guān)閉的過程有著十分重要的影響，因此，武器艙還需要具有高速開閉的能力。

2）在艙門開啟的情況下，機(jī)載武器會在飛機(jī)飛行過程當(dāng)中出現(xiàn)啟動的相容性，而在這個時間下，發(fā)射系統(tǒng)會獲得最強(qiáng)烈的響應(yīng)。

3.2 懸掛發(fā)射系統(tǒng)的構(gòu)建

作為運用最為廣泛的發(fā)射系統(tǒng)，懸掛系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)對操縱控制裝置進(jìn)行靈活的配置。具備高速、高機(jī)動能力的戰(zhàn)斗機(jī)對空空導(dǎo)彈的攜帶，能夠?qū)χ瓶諜?quán)進(jìn)行奪取，發(fā)射系統(tǒng)一般多對彈射式裝置進(jìn)行配置；而想要完成空中支援，則需要對飛機(jī)進(jìn)行大量的對地攻擊武器進(jìn)行配置，由于功能多樣，因此在對任務(wù)進(jìn)行切換時，懸掛系統(tǒng)配置時間的變換也會對戰(zhàn)機(jī)的再次出動時間進(jìn)行影像。而想要對這樣的問題進(jìn)行解決，則主要通過標(biāo)準(zhǔn)化來進(jìn)行實現(xiàn)。

4 發(fā)射過程功能實現(xiàn)

4.1 武器裝載與鎖定功能設(shè)計

1）發(fā)射裝置應(yīng)按照相關(guān)準(zhǔn)則，電氣接口按照相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計，但實際上我國現(xiàn)有的規(guī)范并不能夠?qū)λ械慕涌趨?shù)進(jìn)行覆蓋，而這也是發(fā)射裝置通用化程度的關(guān)鍵評價。

2）由于需要人工操作，因此武器裝載、檢測的安全措施就顯得非常重要，“地面保險銷”是高校的安全措施。

3）自動鎖定裝置能夠?qū)ρb載時間進(jìn)行降低。

4）低矮隱身無人機(jī)武器倉系統(tǒng)的機(jī)載體僧裝置具有“可盲裝”的優(yōu)勢。

4.2 武器發(fā)射裝置的承載功能設(shè)計

1）一般來講，靜載荷以f=1.5的安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計。由于疲勞載荷比較復(fù)雜，因此還需要根據(jù)載荷譜進(jìn)行設(shè)計。如果沒有對真實的疲勞載荷譜進(jìn)行獲取，就需要按照GJB150內(nèi)的振動試驗來進(jìn)行計算。

2）艦載作戰(zhàn)飛機(jī)具有特殊的著艦沖擊，因此需要對較大的X向過載進(jìn)行考慮，由于和解鎖能力有著十分密切的聯(lián)系，因此需要謹(jǐn)慎的進(jìn)行驗證。

5 結(jié)論

現(xiàn)如今，現(xiàn)代化作戰(zhàn)飛機(jī)正在朝著高隱身、高機(jī)動的方向發(fā)展，這樣也對機(jī)載武器提出了越來越高的性能要求，與此同時，機(jī)載武器的發(fā)射環(huán)境也愈加負(fù)載。為了適應(yīng)現(xiàn)代化作戰(zhàn)的需求，機(jī)載武器的設(shè)計也在向著智能化等方向發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)研究也得到了十分廣泛的重視。本文從多個方面對機(jī)載武器系統(tǒng)進(jìn)行了論述，并結(jié)合實踐，給出了相關(guān)技術(shù)研究思路，為現(xiàn)代機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)提供一定的理論基礎(chǔ)。

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