機載武器發射技術及其研究

王遲

（安徽紅星機電科技股份有限公司，安徽 合肥 230011）

所謂的機載武器就是飛機當中對攻擊目標進行投射使用的武器裝備，其中包含有常規的航空槍炮彈、火箭彈等非制導武器，以及空地導彈、機載巡航導彈等制導武器，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載武器的完全分離，從而使得機載武器的作戰任務得到更好的完成，就必須保證機載武器與飛機平臺的配合。作為關鍵的子系統，機載武器在武器發射過程當中發揮著十分重要的作用，在飛機作戰任務的完成過程當中，能夠發揮不可或缺的能力。而強大機載武器能力，則取決于功能較強的機載武器發射系統以及先進的機載武器發射技術。

一、機載武器發射系統

機載武器發射系統是飛機武器系統的重要組成部分，是連接飛機和機載武器的橋梁，是執行任務指令、分離機載武器、保證系統最終實現任務的重要環節。根據飛機武器系統使用場景，武器發射系統的主要功能可以定義為“武器準備、安全解鎖、發射分離、二次發射”，同時，對于不同的作戰任務，載機需構建不同的任務子系統，以及換裝不同的武器彈藥，即武器發射系統必須具備“任務構型與武器裝載”功能。另外，為快速脫離險境，武器發射系統還應具備“應急發射”功能，外掛裝置還需具備“隱身投棄”功能，由于飛機武器系統原理、飛機結構布局需求和攻擊目標的不同，發射系統可分為武器艙系統、懸掛發射系統和隨動發射系統如下。

（一）武器艙系統

武器艙系統是現代隱身作戰飛機的必備裝備，主要包括武器艙結構、武器操縱裝置、武器發射裝置、能源動力裝置和武器操作員控制裝置等。其中，結構部分主要有位于機身中央的主武器艙、機身側面的側武器艙，以及可以按需配置的保形外掛武器艙。

（二）懸掛發射系統

懸掛發射系統是以外掛或半埋形式為主構成的機載武器發射系統，可根據飛機外掛點和荷載能力，按照不同的作戰任務進行系統配置，具備較高的靈活性，應用廣泛。即使是新一代隱身戰機，在空中優勢明顯、隱身作戰需求不強的情況下也大量采用。懸掛發射系統是一個離散型系統，主要包括各種外掛發射裝置、信息管理裝置和武器操作員控制裝置等，除了懸掛機載武器外，還可懸掛副油箱、電子吊艙等特種懸掛物。

（三）隨動發射系統

隨動發射系統通常擁有一個兩自由度轉塔，可以交聯雷達、頭盔、手柄等瞄準和操縱控制裝置，大角度快速定向、穩定跟蹤目標并高速連續發射航空槍炮彈，是專用武裝直升機的重要裝備，也是傳統轟炸機、軍用運輸機和不少現代戰略轟炸機的近程防御手段，機載新概念定向能、動能武器往往也需要隨動發射系統。

二、機載武器發射技術

機載武器發射技術是根據飛機武器系統的作戰需求，構建機載武器發射系統，并通過武器裝載、目標定向與隨動、信息處理、能源聚合、彈藥輸送、安全邏輯控制、武器分離與姿態控制、防護與再次攻擊準備等一系列發射功能，完成機載武器與載機分離，保障飛機武器系統最終完成“高效毀傷目標”任務的過程、方法和裝置的總稱。機載武器發射技術是航空技術中的機載系統技術與武器技術中的武器發射技術的集合體，是機載系統技術與武器發射技術的交叉融合技術，如圖所示。

機載武器的發射是以保證載機與機載武器安全分離為主要目的，其方法主要包括彈射、推進、投放、射擊四種，由機載武器發射裝置完成。

（一）彈射，是發射系統借助燃爆彈或液氣動力，通過運動機構，推動機載武器快速分離的過程。

（二）推進，是發射系統借助導彈和火箭自身的動力，通過軌道、管道等定向機構，實現機載武器定向運動和快速分離的過程。

（三）投放，是發射系統利用機載武器自身的重力將其釋放，實現機載武器與飛機的分離過程。這種方法在飛機低速飛行或發射重型武器時較多采用。

（四）射擊，是航空槍炮通過身管和管內高壓燃氣，使彈丸獲得初始飛行速度和方向的過程。由于一個彈丸的發射時間非常短，而單個彈丸的毀傷能量又較小，因此，航空槍炮作戰時均采用多發連射方式。記載新概念定向能、動能武器的發射方法也與此類似。

（五）發射過程功能實現

1.武器裝載與鎖定功能設計。發射裝置應按照相關準則，電氣接口按照相關要求進行設計，但實際上我國現有的規范并不能夠對所有的接口參數進行覆蓋，而這也是發射裝置通用化程度的關鍵評價。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。自動鎖定裝置能夠對裝載時間進行降低。低矮隱身無人機武器倉系統的機載體曾裝置具有“可盲裝”的優勢。

2.武器發射裝置的承載功能設計。一般來講，靜載荷以f=1.5 的安全系數進行設計。由于疲勞載荷比較復雜，因此還需要根據載荷譜進行設計。如果沒有對真實的疲勞載荷譜進行獲取，就需要按照振動試驗來進行計算。艦載作戰飛機具有特殊的著艦沖擊，因此需要對較大的X 向過載進行考慮，由于和解鎖能力有著十分密切的聯系，因此需要謹慎的進行驗證。

現如今，現代化作戰飛機正在朝著高隱身、高機動的方向發展，這樣也對機載武器提出了越來越高的性能要求，與此同時，機載武器的發射環境也愈加負載。為了適應現代化作戰的需求，機載武器的設計也在向著智能化等方向發展，相關的技術研究也得到了十分廣泛的重視。從多個方面對機載武器系統進行了論述，并結合實踐，給出了相關技術研究思路，為現代機載武器發射系統提供一定的理論基礎。