国外导轨式发射装置的设计研究与应用
2012-07-09曹红锦
唐 平,肖 冰,曹红锦
( 中国兵器工业第五九研究所 信息中心,重庆 400039)
大多数固定翼军用飞机和直升飞机都用外挂式导弹发射架悬挂导弹。导弹发射架被固定在机翼和( 或) 机身的支点上,即导弹悬挂在导弹发射架的支撑位置。在导弹的表面安装1 组轨道,与发射架上的另1 组轨道形成互锁关系。当要发射导弹时,导弹沿轨道前向滑动直到脱离轨道飞离飞机。
由于执行任务的导弹型号有多种,故需要在飞机的支点上配置不同的发射架以便安装各种导弹。通常这些发射架空间结构和轨道长度均不同,需要根据导弹的重心前后调整定位。当飞机需要执行其他任务而改变不同导弹配置时,需要拆卸先前的发射架,更换新发射架,再重新安装新的导弹。这种转换过程既花费时间,在战时又容易发生差错。另外,同1 架飞机还需配备不同的发射系统。为了改变这种现状,美国提出了一种新的可承载不同导弹的发射装置,提高了其换弹的速度和发射导弹的精度。
1 总体结构
多功能导弹发射装置主体有顶面、底面、2 个侧面和前后面等6 面组成。在发射架主体顶面有1 个固定支撑架用于在机身某一部分固定导弹发射装置,比如,在机翼炸弹架或机身支点处。发射轨道也安装在发射架主体上。发射轨道结构包括安装在发射主体下面的第1 导弹发射轨和第2导弹发射轨。这2 根轨道沿发射装置主体的前后端水平延伸。第2 导弹发射轨的尺寸符合第2 种导弹,有别于第1 导弹。第2 导弹发射轨包括固定导弹前发射轨弓形块和活动导弹后发射轨弓形块,活动的第2 导弹后发射轨弓形块可在发射装置主体上滑动。当可移动的第2 导弹后发射轨弓形块滑动到后方位置时,可在前方位置被锁定。当导弹发射架用于悬挂第1 导弹时,可移动的第2 导弹后发射轨弓形块不必从导弹发射架上拆除,但是需将其滑出第1 导弹发射轨道之外并锁定在该位置。
2 具体设计方案
在设计飞机上的多功能导弹发装置时,必须考虑简单的结构调整,以便悬挂不同的导弹。这样的装置才能让飞机迅速转化作战任务,在战争条件下简化战机的操作。
图1展示了固定在机翼上的导弹发射架局部构架。在机翼3 的下方是炸弹挂架4 和安装在炸弹架4 上的导弹发射架5,导弹6 悬挂在导弹发射架5 上。导弹发射架也可安装在机身2 上或延伸至机翼尖或飞机的其他部位。图2 为可移动第2 导弹后发射轨弓形块固定在后部位置的导弹发射架立体图。图3 为可移动第2 导弹后发射轨弓形块固定在后部位置的导弹发射架底视图。图4 为悬挂在第1 导弹发射轨上的“小牛”导弹立体图,可移动第2 导弹后发射轨弓形块处于后端位置。图5 为可移动第2 导弹后发射轨弓形块处于前端位置的导弹发射架立体图。图6 为可移动第2导弹后发射轨弓形块处于前端位置的导弹发射架底视图。图7 为悬挂在第1 导弹发射轨上的“先进近程空对空”导弹立体图,可移动第2 导弹后发射轨弓形块处于前端位置。图8 为导弹发射装置前视图。图9 为悬挂在第3 和第4 导弹发射轨上的“响尾蛇”导弹立体图。
图1 固定在机翼上的导弹发射架局部示意图
图2 可移动第2 导弹后发射轨弓形块固定在后部位置的导弹发射架立体图
图2中包括发射架主体7,发射架主体顶部8,底部9,第1 侧面10,第2 侧面11,前端部12 和后端部13。挂架14 将发射架主体7 固定在炸弹挂架4 上,发射架7 的顶部8 与挂架相连。本设计方案中挂架上的环与炸弹挂架4 下方的钩( 图中未示出) 相连。
图3 可移动第2 导弹后发射轨弓形块固定在后部位置的导弹发射架底视图
图4 悬挂在第1 导弹发射轨上的“小牛”导弹立体图
图5 可移动第2 导弹后发射轨弓形块处于前端位置的导弹发射架立体图
图6 可移动第2 导弹后发射轨弓形块处于前端位置的导弹发射架底视图
图7 悬挂在第1 导弹发射轨上的“先进近程空对空”导弹立体图
图8 导弹发射装置前视图
图9 悬挂在第3 和第4 导弹发射轨上的“响尾蛇”导弹立体图
发射轨结构件15 布置于发射主体7 上。发射轨结构件15 包括位于发射主体7 底部9 上的第1 导弹发射轨16,轨道向水平方向17 延伸,其延伸部分的距离至少要在发射架主体7 的前端12 和后端13 之间。第1 导弹发射轨16 是发射架主体7 的固定部分。第1 导弹发射轨16 的尺寸由第1 导弹18 的轨道尺寸所决定,见图( 4) 。在本设计方案中,第1导弹18 是已知的“响尾蛇”式导弹。第1 导弹发射轨16 的尺寸与用于“响尾蛇”导弹的LAU -117 导弹发射架兼容。要将第1 导弹18 挂装在第1 导弹发射轨16 上,须先将导弹18 定位于导弹发射架5 的前部,当导弹18 的顶部轨道与第1 导弹发射轨16 配合到位时,向后推动导弹即可。
第2 导弹发射轨19 位于导弹发射架7 的底部9,向水平方向17 延伸,其尺寸由第2 导弹20 的轨道尺寸所决定,不同于第1 导弹18。在该设计方案中,第2 导弹20 是“先进近程空对空”式导弹( 见图7) 。第2 导弹发射轨19 的尺寸与LAU-118 导弹发射架兼容,其由固定式第2 导弹前发射轨弓形块21( 结构图8) 和移动式第2 导弹后发射架后发射轨的弓形块22 构成。图8 示出了挂装“先进近程空对空”式导弹,固定式第2 导弹前发射轨弓形块21 在轨道间的宽度约1 英寸,移动式第2 导弹前发射轨弓形块22 在轨道间的宽度约5 英寸,长度约8 英寸。这些尺寸要符合导弹轨道的要求。由于后轨的宽度,如果移动式第2 导弹前发射轨弓形块22 处于发射“先进近程空对空”导弹所要求的前端位置,则可防止“响尾蛇”式导弹的载荷加在第1 导弹发射轨上。
移动式第2 导弹后发射轨弓形块22 是可以移动的,在图5 ~图7 所示的前部位置和图2 ~图4 所示的后部位置之间滑动。另外,移动式第2 导弹后发射轨弓形块也可在第1导弹发射轨16 上滑动,弓形块在前端位置被锁定,即在发射架主体上的横向孔( 不可见) 上穿入锁定螺栓进行锁定。当滑动到前端位置时( 见图6) ,在后部位置锁定,当滑动到前部位置时( 见图3) ,用相同的方法或不同的方法锁定。
当第1 导弹18 挂在导弹发射架5 时,移动式第2 导弹后发射轨弓形块22 滑动到后部位置并锁止在此位置( 见图2 ~图3) 。第1 导弹18( 如图4 所示为“响尾蛇”式导弹) 挂在第1 导弹发射轨16 上。第2 导弹后发射轨弓形块22 用作第1导弹18 移动时的后挡块。
如果将第2 导弹20 挂在导弹发射架上,则第2 导弹后发射轨弓形块滑动到前部位置并锁定在此位置( 见图5 ~图6) 。滑轨19 包含固定式第2 导弹前发射轨弓形块21 和移动式第2 导弹后发射轨弓形块22( 在前部位置) 。在第2 导弹后发射轨弓形块22 移动时,第1 导弹发射轨16 仅仅起到导轨作用。第1 导弹18 和第2 导弹20 不在同一时刻装挂在飞机上,而是用作其他不同战斗任务而被取代。
为了扩展该发射装置的功能,可挂第3、第4 导弹。使用第3 导弹时,发射架28 可以在导弹发射架5 的功能上进一步扩展,导弹发射架28 配有第3 导弹发射轨24。第3 导弹发射架28 是1 个非常备发射架,安装在发射架5 的第1 侧边10,见图8 ~图9。第3 导弹发射轨24 沿纵向17 延伸,其尺寸由第3 导弹25 确定。第3 导弹25 为“响尾蛇”式导弹,其发射架28 的尺寸还与LAU -7 或LAU -12x 导弹发射架兼容,可以用来发射“响尾蛇”式导弹、“阿姆拉姆”式导弹或“先进近程空对空”导弹。
本设计方案中还可使用第4 导弹发射架29。它是1 个非常备发射架,安装在发射架5 的第2 侧边11,配有第4 导弹发射轨26。第4 导弹发射轨26 沿纵向17 延伸,其尺寸由第4 导弹27 确定。第4 导弹可以与第3 导弹相同也可以不同。图中表示的第4 导弹发射轨27 是“响尾蛇”式导弹。第4 导弹发射架29 的尺寸还与LAU-7 或LAU-12x 导弹发射架兼容,同样可以用来发射“响尾蛇”式导弹、“阿姆拉姆”式导弹或“先进近程空对空”导弹。
用导弹发射架5 发射任何导弹时只受到物理尺寸的限制。例如,用这种方法时第1 导弹18 和第2 导弹20 时不能同时使用,但是可以交替使用。第3 导弹25 和第4 导弹27也可以不与第1 导弹18 和第2 导弹20 同时使用,但是,第3导弹25 和第4 导弹27 可以同时使用( 对于其他导弹的组合,可以同时使用2 种或以上的导弹) 。然而,本设计方案中只容许飞机快速地从1 种战斗任务的配置状态返回到另1种战斗任务的配置状态,以减少后勤保障的需求。
3 应用分析
实际运用时,第1 导弹若为“小牛”式导弹,需将可移动第2 导弹后支架导轨弓形块固定在后端位置;而第2 导弹若为高速反雷达导弹,则需将可移动第2 导弹后支架导轨弓形块固定在前端位置。
若要提高导弹发射第3 和第4 种导弹的能力,则第3 导弹发射架可任意利用发射架主体的第1 侧边来担当。该发射轨在发射架主体前后两端之间纵向延伸。第3 导弹发射轨的长度由第3 种导弹的长度决定,例如“响尾蛇”式导弹、“阿姆拉姆”式导弹或“先进近程空对空”导弹,这些导弹与第1、第2 种导弹有明显的区别。第4 导弹发射架可利用发射架主体的第2 侧边来担当。该导轨在发射架主体前后两端之间纵向延伸。第4 导弹发射轨的长度以由4 种导弹的长度决定,该发射轨的作用与第3 导弹轨的作用相同,也可用于“响尾蛇”式导弹、“阿姆拉姆”式导弹或“先进近程空对空”导弹。通常,不同种类的导弹不能同时挂在这个发射架上。然而,只要其机械及电器性能兼容,不同种类的导弹还是可以挂在同一导弹发射架上的。
4 结束语
该种多功能导弹发射架是针对固定翼军用飞机和直升飞机而设计的,经过简单的结构调整,便可悬挂不同的导弹,即两种或两种以上的导弹可悬挂在发射器的相同固定位置且可进行发射。这样的装置可以让飞机迅速转化作战任务,将空对空任务转换成空对地反雷达任务或转换成空对地攻击任务。更为重要的是,利用该种设计方案可减少使用大量发射系统和对于这些系统的维护工作,在战争条件下简化战机操作,提升快速作战能力。
[1]刘领先,岳崴,唐卫平,等.基于DDAM 方法的舰艇导弹发射装置冲击仿真[J]. 四川兵工学报,2011(2): 33-35.
[2]王宗帅,杨作宾,罗永丰,等.灰色关联分析在装备故障诊断中的应用[J].四川兵工学报,2010(11):50-50.