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机载武器发射技术探讨

2017-06-15王艺锋谷思阳刘墨子

科学家 2017年6期

王艺锋+谷思阳+刘墨子

摘 要 在飞机武器系统当中,机载武器发射系统是十分重要的子系统之一,对于作战任务的完成有着十分重要的作用。本文从实际出发,对机载武器发射技术的概念以及内涵进行了定义,并对机载武器发射技术的内容进行了研究,提出了相应的构建方法,论述了机载武器发射功能的实现途径。

关键词 机载武器;发射技术;发射系统

中图分类号 E92 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)06-0025-01

所谓的机载武器就是飞机当中对攻击目标进行投射使用的武器装备,其中包含有常规的航空枪炮弹、火箭弹等非制导武器,以及空地导弹、机载巡航导弹等制导武器,同时也包含激光武器等新概念的武器。而为了能够使得在即与机载武器的完全分离,从而使得机载武器的作战任务得到更好的完成,就必须保证机载武器与飞机平台的配合。作为关键的子系统,机载武器在武器发射过程当中发挥着十分重要的作用,在飞机作战任务的完成过程当中,能够发挥不可或缺的能力。而强大机载武器能力,则取决于功能较强的机载武器发射系统以及先进的机载武器发射技术。

1 机载武器发射系统的相关概念

1.1 飞机武器系统

一架携带机载武器对作战任务进行履行的飞机就是飞机武器系统,在飞机武器系统当中,对任务指令的执行就是其核心功能。

在飞机武器系统当中,飞机平台、机载武器发射系统以及武器弹药是其组成部分,而从实体上来讲,只有这三者作为整体进行配合的情况下才能够发挥系统的能力。

从作战原理的角度来讲,机载武器发射系统是飞机武器系统当中飞机系统与武器弹药系统之间的桥梁,机载武器发射系统、飞机系统以及武器弹药系统三者之间工作原理如图1所示。发射系统能够对飞机发出的指令进行接受,并对发射功能进行执行。

1.2 机载武器发射系统

在飞机武器系统当中,机载武器发射系统是十分重要的组成部分,能够对机载武器以及飞机进行有效连接,是对人物指令进行执行,保证任务实现的重要环节。

根据使用场景的不同,其功能能够定义为“准备、解锁、分离、发射”,与此同时,根据不同的任务,飞机武器系统也需要对不同的子系统进行构建,并对不同的弹药进行换装。除此之外,为了能够对险境进行快速的脱离,该系统还应该拥有“应急发射”的功能,而“隱身投弃”则是外挂装置需要具有的功能。

2 机载武器发射技术的主要研究内容

2.1 基于武器发射技术的系统功能研究

1)安全性是武器运用过程当中最重要的部分,在装卸、发射、操纵等过程当中,安全逻辑的控制发挥着十分重要的作用,这就需要从始至终对安全性分析进行贯穿。

2)在发射过程当中,现代机载武器是对多种运动进行协调,因此,发射系统的运动机构通常较为复杂,需要从多个方面进行分析。

3)导弹等武器在发射过程当中,火药的烧蚀会对导管进行摩擦,这样的情况也要求系统具有较强的抗烧蚀以及抗磨损的能力。这也需要对材料学进行相应的研究。

4)从发射系统的角度来讲,不管是弹射还是推进都会产生冲击力,这要对系统的抗冲击能力提出了一定的需求。与地面战车相比,飞机具备“轻量化结构”的平台,这就要求系统还具有较强的控制能力。

2.2 基于航空技术的系统性能研究

1)体积小、能耗少是所有设备的基本需求,因此,高功重比、低能耗等是武器发射系统必须具备的航空特点。

2)在航空条件下,需要极致的对材料性能进行发挥,在结构、机构等方面机载武器发射西酮也需要对材料的使用极限进行考虑。

3)飞机武器系统应该具有“紧凑”的特点,在实际的应用过程当中,通常需要较小的空间来对大量的发射分离点进行集中,而这需要对多点发射的安全协同问题进行考虑。

3 机载武器发射系统的设计方法

3.1 武器舱系统的构建

在机载武器当中,武器舱系统具有最复杂的特点。

特别是在高亚音速航行的情况下,对舱门的开启会造成十分复杂的气流场,对武器发射造成极大的影响。可能会导致不稳定的分离姿态等不良后果,也可能会造成武器分离等不安全的现象,因此,舱内发射需要对以下要求进行满足。

1)在四代以上的先进飞机武器系统当中,“隐身”是十分关键的特性,对于隐身性能来讲,武器舱的开启,投射以及关闭的过程有着十分重要的影响,因此,武器舱还需要具有高速开闭的能力。

2)在舱门开启的情况下,机载武器会在飞机飞行过程当中出现启动的相容性,而在这个时间下,发射系统会获得最强烈的响应。

3.2 悬挂发射系统的构建

作为运用最为广泛的发射系统,悬挂系统能够根据不同的作战任务对操纵控制装置进行灵活的配置。具备高速、高机动能力的战斗机对空空导弹的携带,能够对制空权进行夺取,发射系统一般多对弹射式装置进行配置;而想要完成空中支援,则需要对飞机进行大量的对地攻击武器进行配置,由于功能多样,因此在对任务进行切换时,悬挂系统配置时间的变换也会对战机的再次出动时间进行影像。而想要对这样的问题进行解决,则主要通过标准化来进行实现。

4 发射过程功能实现

4.1 武器装载与锁定功能设计

1)发射装置应按照相关准则,电气接口按照相关要求进行设计,但实际上我国现有的规范并不能够对所有的接口参数进行覆盖,而这也是发射装置通用化程度的关键评价。

2)由于需要人工操作,因此武器装载、检测的安全措施就显得非常重要,“地面保险销”是高校的安全措施。

3)自动锁定装置能够对装载时间进行降低。

4)低矮隐身无人机武器仓系统的机载体僧装置具有“可盲装”的优势。

4.2 武器发射装置的承载功能设计

1)一般来讲,静载荷以f=1.5的安全系数进行设计。由于疲劳载荷比较复杂,因此还需要根据载荷谱进行设计。如果没有对真实的疲劳载荷谱进行获取,就需要按照GJB150内的振动试验来进行计算。

2)舰载作战飞机具有特殊的着舰冲击,因此需要对较大的X向过载进行考虑,由于和解锁能力有着十分密切的联系,因此需要谨慎的进行验证。

5 结论

现如今,现代化作战飞机正在朝着高隐身、高机动的方向发展,这样也对机载武器提出了越来越高的性能要求,与此同时,机载武器的发射环境也愈加负载。为了适应现代化作战的需求,机载武器的设计也在向着智能化等方向发展,相关的技术研究也得到了十分广泛的重视。本文从多个方面对机载武器系统进行了论述,并结合实践,给出了相关技术研究思路,为现代机载武器发射系统提供一定的理论基础。

参考文献

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