王遲

（安徽紅星機(jī)電科技股份有限公司，安徽 合肥 230011）

所謂的機(jī)載武器就是飛機(jī)當(dāng)中對(duì)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(shí)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(tái)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)。

一、機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)

機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)是飛機(jī)武器系統(tǒng)的重要組成部分，是連接飛機(jī)和機(jī)載武器的橋梁，是執(zhí)行任務(wù)指令、分離機(jī)載武器、保證系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)任務(wù)的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)飛機(jī)武器系統(tǒng)使用場(chǎng)景，武器發(fā)射系統(tǒng)的主要功能可以定義為“武器準(zhǔn)備、安全解鎖、發(fā)射分離、二次發(fā)射”，同時(shí)，對(duì)于不同的作戰(zhàn)任務(wù)，載機(jī)需構(gòu)建不同的任務(wù)子系統(tǒng)，以及換裝不同的武器彈藥，即武器發(fā)射系統(tǒng)必須具備“任務(wù)構(gòu)型與武器裝載”功能。另外，為快速脫離險(xiǎn)境，武器發(fā)射系統(tǒng)還應(yīng)具備“應(yīng)急發(fā)射”功能，外掛裝置還需具備“隱身投棄”功能，由于飛機(jī)武器系統(tǒng)原理、飛機(jī)結(jié)構(gòu)布局需求和攻擊目標(biāo)的不同，發(fā)射系統(tǒng)可分為武器艙系統(tǒng)、懸掛發(fā)射系統(tǒng)和隨動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)如下。

（一）武器艙系統(tǒng)

武器艙系統(tǒng)是現(xiàn)代隱身作戰(zhàn)飛機(jī)的必備裝備，主要包括武器艙結(jié)構(gòu)、武器操縱裝置、武器發(fā)射裝置、能源動(dòng)力裝置和武器操作員控制裝置等。其中，結(jié)構(gòu)部分主要有位于機(jī)身中央的主武器艙、機(jī)身側(cè)面的側(cè)武器艙，以及可以按需配置的保形外掛武器艙。

（二）懸掛發(fā)射系統(tǒng)

懸掛發(fā)射系統(tǒng)是以外掛或半埋形式為主構(gòu)成的機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)，可根據(jù)飛機(jī)外掛點(diǎn)和荷載能力，按照不同的作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)配置，具備較高的靈活性，應(yīng)用廣泛。即使是新一代隱身戰(zhàn)機(jī)，在空中優(yōu)勢(shì)明顯、隱身作戰(zhàn)需求不強(qiáng)的情況下也大量采用。懸掛發(fā)射系統(tǒng)是一個(gè)離散型系統(tǒng)，主要包括各種外掛發(fā)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(jī)載武器外，還可懸掛副油箱、電子吊艙等特種懸掛物。

（三）隨動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)

隨動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)通常擁有一個(gè)兩自由度轉(zhuǎn)塔，可以交聯(lián)雷達(dá)、頭盔、手柄等瞄準(zhǔn)和操縱控制裝置，大角度快速定向、穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)并高速連續(xù)發(fā)射航空槍炮彈，是專用武裝直升機(jī)的重要裝備，也是傳統(tǒng)轟炸機(jī)、軍用運(yùn)輸機(jī)和不少現(xiàn)代戰(zhàn)略轟炸機(jī)的近程防御手段，機(jī)載新概念定向能、動(dòng)能武器往往也需要隨動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)。

二、機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)

機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)是根據(jù)飛機(jī)武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)需求，構(gòu)建機(jī)載武器發(fā)射系統(tǒng)，并通過武器裝載、目標(biāo)定向與隨動(dòng)、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(tài)控制、防護(hù)與再次攻擊準(zhǔn)備等一系列發(fā)射功能，完成機(jī)載武器與載機(jī)分離，保障飛機(jī)武器系統(tǒng)最終完成“高效毀傷目標(biāo)”任務(wù)的過程、方法和裝置的總稱。機(jī)載武器發(fā)射技術(shù)是航空技術(shù)中的機(jī)載系統(tǒng)技術(shù)與武器技術(shù)中的武器發(fā)射技術(shù)的集合體，是機(jī)載系統(tǒng)技術(shù)與武器發(fā)射技術(shù)的交叉融合技術(shù)，如圖所示。

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

（一）彈射，是發(fā)射系統(tǒng)借助燃爆彈或液氣動(dòng)力，通過運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，推動(dòng)機(jī)載武器快速分離的過程。

（二）推進(jìn)，是發(fā)射系統(tǒng)借助導(dǎo)彈和火箭自身的動(dòng)力，通過軌道、管道等定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)載武器定向運(yùn)動(dòng)和快速分離的過程。

（三）投放，是發(fā)射系統(tǒng)利用機(jī)載武器自身的重力將其釋放，實(shí)現(xiàn)機(jī)載武器與飛機(jī)的分離過程。這種方法在飛機(jī)低速飛行或發(fā)射重型武器時(shí)較多采用。

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

（五）發(fā)射過程功能實(shí)現(xiàn)

1.武器裝載與鎖定功能設(shè)計(jì)。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(jì)，但實(shí)際上我國(guó)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(píng)價(jià)。由于需要人工操作，因此武器裝載、檢測(cè)的安全措施就顯得非常重要，“地面保險(xiǎn)銷”是高校的安全措施。自動(dòng)鎖定裝置能夠?qū)ρb載時(shí)間進(jìn)行降低。低矮隱身無人機(jī)武器倉系統(tǒng)的機(jī)載體曾裝置具有“可盲裝”的優(yōu)勢(shì)。

2.武器發(fā)射裝置的承載功能設(shè)計(jì)。一般來講，靜載荷以f=1.5 的安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(jì)。如果沒有對(duì)真實(shí)的疲勞載荷譜進(jìn)行獲取，就需要按照振動(dòng)試驗(yàn)來進(jìn)行計(jì)算。艦載作戰(zhàn)飛機(jī)具有特殊的著艦沖擊，因此需要對(duì)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(yàn)證。

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(dòng)的方向發(fā)展，這樣也對(duì)機(jī)載武器提出了越來越高的性能要求，與此同時(shí)，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(jì)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。從多個(gè)方面對(duì)機(jī)載武器系統(tǒng)進(jìn)行了論述，并結(jié)合實(shí)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)。