軍武吐槽君
紙上的宣仔,為您解答。
導彈的掛載
說到導彈掛載,不得不說地勤人員還是很辛苦的。戰鬥機使用的彈藥輕則幾十公斤,重則數百公斤乃至成噸重,都需要地勤人員把導彈和炸彈一枚一枚掛上去,真的是不容易。我們先看看導彈是怎麼安裝的。首先是需要地勤利用運輸車把導彈從倉庫週轉出來,運到機翼下方。輕的導彈,比如空空導彈一般只有幾十公斤,可以允許2-3個地勤人員直接扛起裝到掛架上,這種是純人力的,而且這種情況下,掛架一般也是實先已經安裝到掛樑上。
地勤是是個體力活,該上手搬的時候一點不含糊
地勤的導彈運輸車
地勤安裝AIM-9X。允許直接人力扛起來安裝的導彈,一般是格鬥彈和中距彈
然而如果是重一些的導彈或者炸彈的話,就不是人力可以搬得動的了。這種需要導彈週轉車本身具有液壓升降的能力。比如美國的J-4 Load Truck,除了可以運輸導彈外,還擁有一個液壓升降機,可以將導彈升到與飛機掛架或者掛梁相同的高度;這時候地勤人員可以實先將掛架與導彈安裝好後,再一起安裝到掛樑上:
地勤人員安裝小牛導彈,使用的是帶液壓升降機構的J-4運輸車
升降機構細節
連導彈帶掛架一起安裝的情況
我國的地勤為殲-10安裝YJ-91超音速反輻射導彈,這種導彈重數百千克,運輸車本身有液壓升降功能,人力扛是不可能的。裝的時候需要連掛架一起裝上飛機
裝上去以後還需要一系列的緊固和設置工作。比如開啟保險,將飛機和導彈的總線線纜連接好,用工具將防搖緩衝裝置擰好等等。
一名地勤正在用扳手緊固掛架上的防搖支撐裝置(sway brace),以防止導彈在掛架上搖晃
掛架種類和發射方式
機載導彈的掛架,大致可以分為:彈射式,導軌式。其中彈射式是利用汽缸或者液壓裝置驅動活塞將導彈直接彈射出去後再點火;導軌式則是導彈直接在掛架上點火,沿著導軌運動直到脫離掛架。直觀理解就是下圖這樣的:
彈射式發射架,先彈再點火
彈射式掛架及發射方式
彈射式的導軌我們可以美國的LAU-106/A掛架為例解釋一下。這種掛架可以用來發射AIM-7麻雀,AIM-9和AIM-120導彈,F-15用的多一些。彈射式為了保險起見,導彈的掛鉤要承受相當的力才可以被彈射出去,所以必須要求有相當高的彈射力。掛架在前後各有一個Ejector Foot,也就是彈射腳,或者也叫Ejector Piston。彈射腳的正上方有兩個圓柱形的缸體看到了吧?這其實是一個脈衝藥筒,裡面裝的是火藥。當決定發射的時候,用電極打火,點燃裡面的火藥,產生瞬間的高壓,推動活塞向下運動。可以產生數千磅乃至上萬磅的力,足以將導彈“踢出掛架”。
藥筒內部結構
F-15使用的LAU106掛架,導彈是被彈射出去的
LAU-106/A掛架細節
海上自衛隊的F-15J上的LAU-106/A掛架實物,掛鉤在中間
當然了,發射肯定不止是彈射這簡單。在發射前,導彈需要預先接受來自飛機總線的一些數據和指令的裝訂,以及點火命令的接受。這就需要導彈和掛架之間有線纜進行連接。下圖就是LAU-106/A的詳細結構,可以看到,在掛架中部靠後的地方,又一個蓮藕型的插座,這就是用來連接導彈和飛機之間總線線纜的。此外還有一個點火的接插頭,用於給導彈的發動機進行點火。當然了,這個點火指令有一定延遲的,要等彈射出去之後才會生效。這一點對於導軌式發射架也是一樣的,區別只在於一個點火有延遲,一個是即時點火。
Umbilical的意思是“臍帶”,就是說導彈在發射前需要有一條像臍帶一樣的線纜與掛架連接,以接受控制
除了這種常規的彈射掛架之外,還有一種更加先進的掛架,那就是F-22使用的LAU-142彈射掛架。這種掛架是唯一一種不使用脈衝藥筒作為動力的掛架,而是使用高壓氮氣瓶。這種掛架是收縮後放置在F-22機腹彈艙內,在發射時,通過氮氣瓶的壓力推動活塞,將掛架伸展出,可以產生最大40G的過載,將AIM-120中距彈拋出。在地勤人員安裝導彈時,這種掛架也可以伸展開,減少地勤人員抬高導彈的高度。
LAU-142掛架
LAU-142發射動作
除了導彈以外,不少炸彈掛架採用的也是彈射的方式。比如美國的BRU系列炸彈掛架,也是在掛架首尾各放置一個彈射活塞,利用脈衝火藥燃氣推動活塞,使炸彈與掛鉤脫離並彈射出去。
導軌式發射架及發射方式
導軌式要好理解的多。其實就是導彈沿著導軌一個特定的方向發射出去,我們以美國的LAU-127/A為例。這是一種空空導彈掛架,可以安裝在翼下或者翼尖。這種掛架在側面有一對導軌,在下面也有一對導軌,分別用來發射中距彈AIM120和格鬥彈AIM-9。格鬥彈的導引頭一般是碲鎘汞這樣的紅外材料,對溫度十分敏感,提前冷卻會大大提升它的靈敏度。因此掛架內部需要集成一個氮氣罐,在發射前氮氣通過掛架注入到格鬥彈的紅外導引頭中進行冷卻。
AIM120和導軌掛架適配的掛鉤
AIM120,掛鉤是嵌入掛架側面的導軌中
AIM-9M,掛鉤嵌入掛架下方的導軌中,和AIM120用的不是一個導軌
LAU-127/A,可以在翼下或者翼尖使用這種掛架
LAU-127結構圖,可以兼容AIM-120和AIM-9,發射前需要在掛架上調整螺母來進行彈種設置
在導軌式掛架上的導彈發射方式就是下面的樣子:
導軌式發射架,直接在掛架上點火,導彈受導軌約束沿直線向前方運動
F-22的格鬥彈掛架同樣是特殊的,那就是它的LAU-141掛架其實是可以活動的。發射前,需要先打開側彈倉,然後掛架的兩個液壓機械臂伸出,此時掛架導軌是傾斜的,也就是說導彈指向彈艙外部,導彈完成點火射出。這種發射模式設計上要非常小心,以免導彈的尾焰燒壞彈艙內的管線。
LAU-141/A掛架,伸出是是傾斜的
F-22 側彈倉LAU-141掛架收起過程
一般來說,對地攻擊的導彈,用的也是導軌式的發射架。比如AGM-65“小牛”導彈。這類對地攻擊彈藥通常比格鬥彈要重很多,所以與導軌配合的掛鉤尺寸較大,以增強結構強度。
LAU-117/A 掛架
以上就是導彈的掛載方式和發射原理,喜歡的朋友請多多點贊支持!
紙上的宣仔
作戰飛機彈藥都是經過炸彈掛架攜帶作戰飛機翼下或是機腹下方。
飛機投放航彈無論是採用戰術投彈還是採用應急投彈,其分離方式為:
(1)自由投:掛彈鉤開鎖,航彈依靠自身重力脫離掛彈鉤而離機。
低速飛機所使用的老式的高阻航彈,多采用自由投;低阻航彈亦可採用自由投,這要根據飛行速度、在飛機上的安裝位置和氣動流場干擾情況確定。
(2)彈射投:在掛彈鉤(或鎖制機構)開鎖瞬間,通過彈射機構的作動筒,給航彈施加
外力,使其加速脫離載機。多數掛彈鉤有兩個彈射點,可以通過調整彈鉤上的節流孔,控制
航彈離機姿態。用於外掛、艙內(埋式)懸掛和保形運載的航彈,幾乎均採用彈射投放。
炸彈掛架利用火藥驅動裝置產生燃氣氣體壓力打開掛鉤和彈出。燃氣氣體在炸彈的彈體上狠狠“踢”上一腳,把炸彈踢離飛機,防止投放時因氣流導致炸彈和飛機碰撞
導軌式導彈掛架提供了載機和導彈間的電氣接口,導軌可以確保導彈以一定的姿勢和初始速度分開載機,導彈的發射載機和導彈進行數據交換。才可點火發射,導彈在本身火箭發起機的推進作用下飛離載機,
萬乘之尊
導彈掛架上都是有掛鉤、固定環之類的閂鎖裝置來固定導彈的,需要發射的時候通過機械或者電氣裝置鬆開這些固定機構就行了,比如下圖就是F/A-18戰機上的一個導彈發射架的構造,這是一種軌道式發射架,圖中我用紅圈圈起來的部分“Detent handle”就是固定導彈的“懸掛突耳”,一個這樣的發射架總共有4個這種閂鎖機構來固定導彈,發射的時候導彈是通過導軌滑射出去的,圖中的
“Forward launching track”和“AFT launching track”就是前、後發射軌道的意思!在還沒有導彈的時候,那時的炸彈掛架基本上都是機械傳動的,也就是通過機械手段來控制炸彈的投放,比如飛行員需要通過腳踩或者手拉機械傳動裝置來鬆開炸彈的掛鉤或者固定環才能投放炸彈,而今天的導彈掛機已經是電傳的了,發射的只需要按一下按鈕就行,至於導彈或者炸彈是怎麼脫離掛架的,這個也有幾種方法,
一種是直接依靠武器自身的重力脫離,這種脫離方式一般適合於速度較慢的飛機在投擲炸彈的時候使用,以免武器在高速飛行下受到氣動壓力的影響而無法正常脫離飛機;第二種就是我上面說到的軌道式掛架,這種發射方式適合於中小型的空空導彈,發射的時候依靠導彈自身動力脫離武器掛架,比如下面兩張動圖就是軌道式掛架發射導彈的畫面:▲軌道式掛架發射導彈動圖
除此之外,還有一種叫做“彈射式掛架”的東西,這種武器掛架在發射導彈的時候,需要依靠一個“外力”先把導彈給推出去,然後導彈在空中點火,這個外力由掛架上面預裝的脈衝藥筒產生的高壓氣體提供(更先進的則是使用液壓裝置提供彈力),這種高壓氣體會驅動一個叫
“活塞彈離機構”的東西,而這個活塞彈離機構則會先把導彈“迅速推出”掛架,然後導彈才在空中完成點火,比如像下圖所示,就是一個使用彈射掛架發射導彈的動圖,從圖中我們可以看到有兩根像“柱子”一樣的東西把導彈推出去,那玩意就是“活塞彈離機構”,這種發射方式一般適用於體量較大的重型導彈,比如機載巡航導彈、大型空地導彈等!
▲彈射掛架發射CM-400AKG空地導彈
最後再說一下導彈和戰機之間的通訊問題,其實在今天的各種導彈掛架上都是有電氣接口的(以前老式的炸彈掛架應該叫機械接口),導彈通過數據線(電纜線)直接跟戰機進行數據互通,比如下圖所示,這是一枚aim-9x近距離空空導彈(格鬥彈),圖中我用紅圈圈起來的部分就是導彈上面的數據線,這個數據線可以接到導彈掛架上面的電氣接口上,從而起到和戰機進行數據交換的作用,其實通過這跟數據線,戰機還能給導彈供電、供氣以及提供火控信號,當然了,發射的時候數據線是會自動脫離導彈的,導彈的後面並不會拖著一根數據線!
▲aim-9x近距離空空導彈上的數據接口
哨兵ZH
導彈是通過發射裝置和掛梁同飛機緊密結合的。如果按照導彈發射方式來劃分的話,發射裝置可以分為導軌式發射裝置、彈射式發射裝置、投放式發射裝置。
導軌式發射裝置:導彈通過前後滑塊懸掛在導軌上。導彈發射時導彈滑塊在導軌內滑動,滑塊按照先後順序依次或者同時從同導軌中滑出,這種發射裝置一般用於發射彈重較輕、細長型的導彈。
彈射式發射裝置:導彈通過標準掛鉤懸掛在投放式發射裝置上,發射時,彈射發射裝置中產生推力,並將導彈按預定的彈射分離速度彈離飛機,這種發射裝置多為中型以上,靠近機身安裝、機身半埋或者彈艙中發射的導彈採用。優點是結構簡單、體積小、能量大。
投放式發射裝置:導彈通過標準掛鉤懸掛在投放式發射裝置上,發射時,是靠導彈自身重力作用離開載機,下降到一定距離後再點燃導彈發動機。
軍事貼圖
現代戰鬥機最離不開的就是掛架。掛架用於掛載導彈、航彈、各類吊艙和副油箱,但在掛載導彈、航彈及副油箱的時候,往往需要在特定的時間將其拋棄,動作不能有一點拖泥帶水,否則就會對戰鬥機產生較大的影響。
掛架投放航彈、發射導彈時,一般有三種主流方式:機械投放式,滑塊導軌式和彈射式。由於機械投放式結構較簡單,常用於投放無制導航彈。但一般情況下只能在飛機水平飛行或者小角度傾斜飛行的情況下使用。
現代戰鬥機飛行速度越來越高,機械投放式掛架顯得力不從心。在發射導彈時戰鬥機往往會作出機動動作,機械式掛架也不能很可靠地在戰鬥機機動情況下投放航彈、導彈。因此,滑塊導軌式掛架和彈射式掛架出現了。
滑塊導軌式掛架往往設置在翼尖,用於發射彈重較輕的格鬥彈。彈身上往往會有多個滑塊,在發射前,滑塊在導軌中滑動,隨後在導軌中滑出,導彈脫鎖發射。現代武裝直升機也多用這方式發射反坦克導彈。
現代戰鬥機發射中距彈時往往會將導彈拋出,與機身保持一定距離後才能點火發射。這是為了避免導彈發動機點火後產生的廢氣被髮動機進氣道吸入而造成空中停車。早期的殲7在發射導彈時經常會遇到這種情況。彈射式掛架應運而生,其主要是依靠彈射裝置產生推力,將導彈按預定速度推離機身。隨後導彈才會點火。
用戶5770541302
現代戰鬥機最離不開的就是掛架。掛架用於掛載導彈、航彈、各類吊艙和副油箱,但在掛載導彈、航彈及副油箱的時候,往往需要在特定的時間將其拋棄,動作不能有一點拖泥帶水,否則就會對戰鬥機產生較大的影響。
掛架投放航彈、發射導彈時,一般有三種主流方式:機械投放式,滑塊導軌式和彈射式。由於機械投放式結構較簡單,常用於投放無制導航彈。但一般情況下只能在飛機水平飛行或者小角度傾斜飛行的情況下使用。
現代戰鬥機飛行速度越來越高,機械投放式掛架顯得力不從心。在發射導彈時戰鬥機往往會作出機動動作,機械式掛架也不能很可靠地在戰鬥機機動情況下投放航彈、導彈。因此,滑塊導軌式掛架和彈射式掛架出現了。
滑塊導軌式掛架往往設置在翼尖,用於發射彈重較輕的格鬥彈。彈身上往往會有多個滑塊,在發射前,滑塊在導軌中滑動,隨後在導軌中滑出,導彈脫鎖發射。現代武裝直升機也多用這方式發射反坦克導彈。
現代戰鬥機發射中距彈時往往會將導彈拋出,與機身保持一定距離後才能點火發射。這是為了避免導彈發動機點火後產生的廢氣被髮動機進氣道吸入而造成空中停車。早期的殲7在發射導彈時經常會遇到這種情況。彈射式掛架應運而生,其主要是依靠彈射裝置產生推力,將導彈按預定速度推離機身。隨後導彈才會點火。
農民工幫
早期戰鬥機使用的導彈掛架與老實的炸彈掛架類似,都是通過閉鎖機構將導彈或者炸彈鎖在發射架上的。在發射時,導彈內部發動機將做好點火的準備,等到閉鎖打開進入自由落體階段後再進行點火。這種發射方式對戰機的飛行速度和飛行姿態都有一些限制,故而現在主要用於投擲炸彈。
圖為自由落體掛架
對於體積和重量較小的導彈,大多數是較為細長的空空導彈,它們都是直接通過滑塊安裝在導軌上的。進行發射時,導彈發動機點火,直接沿著導軌滑出,並且依靠推理切斷電源線和數據線。它們在導彈發射前,能為微處理器供電,並且提供目標的位置信息。因此,掛載好導彈後連接電纜和光纜也是比較重要的步驟。
圖為滑軌掛架
另外一種發射方式,就是將導彈從導軌上彈射出來後再點火發射。在掛彈鉤打開的瞬間,導彈並不會立刻點火發射,而是會在切斷電纜和通訊線路後,由掛鉤內的彈簧提供推力,將導彈推離機身一定距離再點火發射。對於較大的彈藥來說,這種發射方式相對較為適合,畢竟滑軌掛載重型彈藥在材料和技術上要求比較高。
圖為彈射發射掛架
在上面的幾種發射方式中,滑軌發射有一個最為顯著的優點,那就是導彈在發射後直接從掛鉤出發,不受速度和姿態的限制。另外,這種掛載方式適合複合掛架使用,它能夠充分挖掘每個外掛點的掛載能力,增加戰機一次性攜帶的導彈數量。
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區域拒止
兩種掛載方式
總的來說,飛機掛載有采用內部彈艙和外部掛彈兩種掛載方式。轟炸機等大型飛機通常是把投射武器懸掛在機艙內部,而戰鬥機、攻擊機等戰術飛機的內部空間小而緊湊,投射武器大都懸掛在機身、機翼下和機翼尖處,極個別情況也有放在機翼上面的。
20世紀40年代以前,絕大部分飛機只能以亞聲速飛行,雷達也處於早期發展階段,外掛的缺陷不算突出。大部分戰術飛機都把炸彈掛在機翼或機身下。二戰後,戰術飛機的掛載能力不斷提高,“聖誕樹”式外掛方式的缺陷變得突出起來:一是飛行阻力急劇增加;二是外掛物引起機翼震顫,限制了飛行速度和過載能力;三是隨著雷達技術的發展,雷達反射截面的大小對飛機生存力的影響變得愈加重要。於是,如何設計武器掛架成了各國研製飛機的重頭戲。
小活塞“踢出”大炸彈
在作戰飛機翼下或機腹下方,有一套精巧的武器投放裝置,這就是機載武器掛架。武器掛架看似簡單,實際非常複雜,它能攜帶、激活並釋放武器。
武器掛架的首要功能是攜帶和投放武器,航空炸彈等武器上有配套的懸掛環和懸掛滑塊,掛架上則有專用的懸掛鉤,兩者掛接就可以完成武器的攜帶。此外,武器依靠懸掛環和掛架上的懸掛鉤連接後,還要有防擺止動器。它通過螺栓和支座壓住機載武器,使其在飛行中穩穩地呆在掛架下方。武器掛架還要能按飛行員的操作指令順利投放武器,讓它成功脫離載機飛向目標。
一戰中作戰飛機投擲的炸彈重量不大,掛架多為純機械式,依靠手扳或腳蹬方式開啟掛鉤,投下炸彈。二戰中炸彈種類和重量大增,機械投放已不能滿足需要,此時的飛機開始裝備電磁式投放裝置。飛行員按下武器投放按鈕,會產生一個電信號,通過武器系統電路傳輸到炸彈掛架上,促使掛架內的電磁線圈產生動作,驅動掛架上的連接部件打開懸掛鉤,使炸彈脫離飛機。
作戰飛機常常需要在高速飛行時投放武器,可能導致武器無法正常脫離載機,甚至在氣流作用下和載機發生碰撞,這將給飛機和機組成員帶來致命危險。為此,彈射炸彈掛架應運而生。投放指令下達後,電信號會擊發掛架內的一個脈衝藥筒,藥筒內的裝藥燃燒產生大量燃氣,以極高的壓力驅動連接機構釋放懸掛鉤,同時高壓氣體還會推動一個彈射活塞向下高速運動,在炸彈的彈體上狠狠“踢”上一腳,使其順利投放。
切莫小看了這脈衝藥筒和彈射活塞,以美軍BRU-47/A武器掛架為例,其工作時彈射活塞最大行程雖然僅有10釐米,卻可以產生約4000千克的推力,能夠以4.39米/秒的速度將450千克重的炸彈推離載機。
飛機怎樣發射導彈
導彈的發射過程要比炸彈的投放複雜得多。
一般來說,導彈的發射方式有兩種,其一是點火發射,也就是說導彈需要先行完成點火,然後從載機上發射。它能確保導彈以一定姿態和初始速度離開載機,但由於導彈距離載機過近,其發射尾焰可能會對載機造成一定的燒蝕。其二,發射後空中點火,導彈必須和普通炸彈一樣通過脈衝藥筒產生的氣體驅動活塞彈離載機,在空中完成點火併飛向目標。
武器掛架在投放和發射武器的同時還有一項重要使命,那就是解除武器的保險。炸彈彈體上頭部和尾部通常帶有引信安裝孔,用來安裝機械式或電引信。採用機械方式解除保險時,武器掛架通過直流電驅動專用的電磁裝置完成保險解除;採用電引信時,通過導線將掛架上的保險解除裝置和武器引信插孔連接起來,通過電信號激活電引信。
當我們看到作戰飛機攜帶著那些五花八門的機載武器時,千萬不要忘記,正是有了武器掛架,機載武器才能在大顯神威的同時,帶給載機和機組成員一份平安。
武漢小馬哥
導彈有兩種懸掛方式——發射導軌和彈投放掛架。
導軌主要是紅外近距離導彈採用的。最早採用的是美國響尾蛇導彈。發射時導彈發動機點火,產生推力,切斷導軌和導彈的連接塊和電纜。
麻雀導彈前方有一個圓形彈耳,後方有兩個鎖緊彈耳,中間是連接電纜。
投放時,電纜自動拔出。
一葉楓流靈似舞妖
首先,士兵們會通過一輛運送導彈的運輸車將導彈從基地裡面運出來,然後相關的操作人員再登上運輸車,用導彈支架將導彈固定好,緊接著等運輸車抵達了目的地之後,尾隨的吊車就會直接吊住導彈的支架將導彈換換吊起並且移動到導彈車的位置上。
而導彈車上面都會有很明顯的導彈槽,然後將導彈放到這個導彈槽裡面去即可完成安放了,不過相對於現如今的機器操作來講,以前比較早期的導彈就不同了,有些導彈就需要讓士兵爬到導彈車上面去,然後慢慢地將一些相對應的支架進行拼裝。