机载武器发射技术及其研究

王迟

（安徽红星机电科技股份有限公司，安徽 合肥 230011）

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。

一、机载武器发射系统

机载武器发射系统是飞机武器系统的重要组成部分，是连接飞机和机载武器的桥梁，是执行任务指令、分离机载武器、保证系统最终实现任务的重要环节。根据飞机武器系统使用场景，武器发射系统的主要功能可以定义为“武器准备、安全解锁、发射分离、二次发射”，同时，对于不同的作战任务，载机需构建不同的任务子系统，以及换装不同的武器弹药，即武器发射系统必须具备“任务构型与武器装载”功能。另外，为快速脱离险境，武器发射系统还应具备“应急发射”功能，外挂装置还需具备“隐身投弃”功能，由于飞机武器系统原理、飞机结构布局需求和攻击目标的不同，发射系统可分为武器舱系统、悬挂发射系统和随动发射系统如下。

（一）武器舱系统

武器舱系统是现代隐身作战飞机的必备装备，主要包括武器舱结构、武器操纵装置、武器发射装置、能源动力装置和武器操作员控制装置等。其中，结构部分主要有位于机身中央的主武器舱、机身侧面的侧武器舱，以及可以按需配置的保形外挂武器舱。

（二）悬挂发射系统

悬挂发射系统是以外挂或半埋形式为主构成的机载武器发射系统，可根据飞机外挂点和荷载能力，按照不同的作战任务进行系统配置，具备较高的灵活性，应用广泛。即使是新一代隐身战机，在空中优势明显、隐身作战需求不强的情况下也大量采用。悬挂发射系统是一个离散型系统，主要包括各种外挂发射装置、信息管理装置和武器操作员控制装置等，除了悬挂机载武器外，还可悬挂副油箱、电子吊舱等特种悬挂物。

（三）随动发射系统

随动发射系统通常拥有一个两自由度转塔，可以交联雷达、头盔、手柄等瞄准和操纵控制装置，大角度快速定向、稳定跟踪目标并高速连续发射航空枪炮弹，是专用武装直升机的重要装备，也是传统轰炸机、军用运输机和不少现代战略轰炸机的近程防御手段，机载新概念定向能、动能武器往往也需要随动发射系统。

二、机载武器发射技术

机载武器发射技术是根据飞机武器系统的作战需求，构建机载武器发射系统，并通过武器装载、目标定向与随动、信息处理、能源聚合、弹药输送、安全逻辑控制、武器分离与姿态控制、防护与再次攻击准备等一系列发射功能，完成机载武器与载机分离，保障飞机武器系统最终完成“高效毁伤目标”任务的过程、方法和装置的总称。机载武器发射技术是航空技术中的机载系统技术与武器技术中的武器发射技术的集合体，是机载系统技术与武器发射技术的交叉融合技术，如图所示。

机载武器的发射是以保证载机与机载武器安全分离为主要目的，其方法主要包括弹射、推进、投放、射击四种，由机载武器发射装置完成。

（一）弹射，是发射系统借助燃爆弹或液气动力，通过运动机构，推动机载武器快速分离的过程。

（二）推进，是发射系统借助导弹和火箭自身的动力，通过轨道、管道等定向机构，实现机载武器定向运动和快速分离的过程。

（三）投放，是发射系统利用机载武器自身的重力将其释放，实现机载武器与飞机的分离过程。这种方法在飞机低速飞行或发射重型武器时较多采用。

（四）射击，是航空枪炮通过身管和管内高压燃气，使弹丸获得初始飞行速度和方向的过程。由于一个弹丸的发射时间非常短，而单个弹丸的毁伤能量又较小，因此，航空枪炮作战时均采用多发连射方式。记载新概念定向能、动能武器的发射方法也与此类似。

（五）发射过程功能实现

1.武器装载与锁定功能设计。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。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。自动锁定装置能够对装载时间进行降低。低矮隐身无人机武器仓系统的机载体曾装置具有“可盲装”的优势。

2.武器发射装置的承载功能设计。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，就需要按照振动试验来进行计算。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。

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。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。