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zt 航空知识特稿：详解战机机载武器挂架(组图)

(2009-01-14 13:58:31) 下一个

F-22A右侧武器舱内LAU-141/A伸缩吊架式挂架伸展状态，可见“响尾蛇”导弹是向飞机的前侧方斜向发射的。

　　司古

　　航空炸弹、鱼雷、水雷以及其他武器载荷通常都是通过炸弹挂架携带在飞机的外部和内部。炸弹挂架的功能看似简单，实际非常复杂，它要能够携带、激活并释放武器。作战飞机翼下或是机腹下方的挂点整流罩内，实际上都有一套十分精巧的武器投放装置。今天我们就来看看它们是如何工作的。

　　武器挂架首要的功能是携带和投放机载武器，携带武器的要求似乎并不高，航空炸弹等武器上通常都有配套的悬挂环和悬挂滑块，挂架上则有专用的悬挂钩，两者挂接就可以完成武器的携带，实际上悬挂部件所选用的材料有较高的要求，仅凭着小小的钩环就能挂载数百乃至上千千克的弹药，材料强度可是个关键环节。而且，武器依靠悬挂环和挂架上的悬挂钩连接后，在飞行过程中会产生左右的摇摆运动，因此挂架上还配有防摆止动器。防摆止动器通过螺栓和支座压住机载武器，使其左右“动弹不得”，在飞行过中稳稳的呆在挂架下方。然而光是携带还不够，武器挂架还要能够按照飞行员的操作指令顺利投放武器，让它成功脱离载机飞向目标。这就要求挂架的结构必须具有相当的可靠性。

　　第一次世界大战中作战飞机投掷的炸弹多数重量不大，此时的挂架多为纯机械式挂架，依靠手扳或脚蹬方式开启挂钩，投下炸弹。第二次世界大战中轰炸战术日渐成熟，炸弹种类和重量都有极大的增加，机械投放已经不能满足需要，此时的飞机开始装备电磁式投放装置，也称电动武器挂架。飞行员下达武器投放指令后，挂架内的电磁阀驱动机械部件动作，打开武器悬挂钩，武器凭借自身重量脱离载机。美军装备的BRU-14系列炸弹就是其中的典型代表，这种挂架具有两个间距14英寸(356毫米)悬挂钩，最多携带2200磅(约1000千克)的常规武器以及核武器。如果加上适配器等附件，也可以挂载悬挂环间距30英寸(760毫米)的弹药。炸弹装上挂架时，先通过手动机构使挂架悬挂钩张开，吊装上来的炸弹上的悬挂环接触到悬挂钩的根部，引起悬挂钩绕固定轴转动，从而穿过炸弹悬挂环，和武器形成连接并锁定。飞行员一旦按下武器投放按钮，将会产生一个电信号，信号通过武器系统电路传输到炸弹挂架上，促使挂架内的电磁线圈产生动作，驱动挂架上的连接部件打开悬挂钩，使得炸弹脱离飞机。为了防止投放失败，BRU-14还具有一套利用脉冲药筒作为动力的备用投放机构(也称CAD装置)，一旦正常投放机构失效，该装置也可以完成武器投放。

　　作战飞机常常需要在高速飞行时投放武器，而且有时投弹时的姿态也会比较复杂。飞机的升力产生的原理决定了飞机的机身和翼下气流压力要低于其上表面，这样武器在投放后，有可能无法正常下落；对于较为轻小的武器以及容易受到气流影响的武器，这个相对低压可能导致武器无法正常脱离载机，甚至在气流的作用下和载机发生碰撞，这将给飞机和成员带来致命的危险。此外，为了更加充分的利用飞机武器挂点，人们开发出了组合挂架，这种挂架会在同一个挂架上吊挂数枚炸弹，有些炸弹是从斜上方悬挂的，因此空投时可能会发生滚转。以上这些问题让人们认识到，如果在投放炸弹时能够赋予它们一个向下的初始速度，那么它们就可以克服气流的干扰以及投放姿态的影响，顺利的脱离载机落向目标，这种想法最终导致了弹射炸弹挂架的出现。

　　弹射炸弹挂架是一种更为安全可靠的投放装置。说白了，弹射炸弹挂架上的武器不是简简单单松开悬挂钩掉下去的，而是依靠强大的力量“推”出去的。弹射炸弹挂架的工作原理可谓“强而有力”：投放指令下达后，电信号会击发挂架内的一个脉冲药筒，药筒内的装药燃烧产生大量燃气，以极高的压力驱动连接机构释放悬挂钩，同时高压气体还会推动一个弹射活塞(有些挂架采用两个弹射活塞)向下高速运动，在炸弹的弹体上狠狠“踢”上一脚，使其顺利投放。切莫小看了这脉冲药筒和弹射活塞，以美军BRU-47/A武器挂架为例，其工作时弹射活塞最大行程虽然仅有3.9英寸(10厘米)，却可以产生9000磅(约4000千克)的推力，能够以每秒14.4英尺(4.39米)的速度将1000磅重的炸弹推离载机。当然，弹射炸弹挂架上也有“双保险”，一旦主脉冲药筒工作后未能完成投放，则还可以启动备用投放装置内的备用脉冲药筒释放悬挂钩——当然该装置只有在主释放方式失效后才能够激活，而且该装置只是释放悬挂钩，不再驱动弹射活塞推动武器离架。

　　导弹的发射过程要比炸弹的投放复杂得多，这主要是因为载机和导弹间有个数据通信的问题。导弹的发射方式通常有两种，其一是点火发射，即导弹在自身火箭发动机的推动作用下飞离载机，采用此种发射方式时通常使用导轨式武器挂架/发射架，以美军发射“小牛”导弹用的LAU-117发射挂架为例，这种挂架就是一种典型的导轨发射架，也就是说导弹需要先行完成点火，然后从载机上发射。LAU-117提供了载机和导弹间的机械和电气接口，并且可以挂装在载机的基本武器挂架下方——可以兼容挂钩间距为14英寸和30英寸的基本挂架。因此能够挂装在A-10、AH-1W、AV-8、F-15、F-16以及F-18等各种作战飞机上。导轨式挂架的优点是能够确保导弹以一定的姿态和初始速度离开载机，但是由于导弹距离载机过近，其发射尾焰可能会对载机造成一定的烧蚀和影响(如发动机可能会吸入烟尘)；为了降低这种不利影响，有时也可采用弹射式炸弹挂架携带和发射导弹，此时，导弹必须和普通炸弹一样通过脉冲药筒产生的气体驱动活塞弹离载机，此后导弹在空中完成点火并飞向目标。现在的弹射式炸弹挂架都预留有电气/数据接口，能够携带和发射这类弹射后点火的导弹。

　　武器挂架在投放和发射武器的同时还有一项重要的使命，那就是解除武器的保险，现代武器挂架可以通过机械方式和电子方式解除其保险。炸弹弹体上头部和尾部通常都带有引信安装孔。这些孔内带有内螺纹用来安装机械式或电引信。采用机械方式解除保险时，武器挂架通过直流电驱动专用的电磁装置完成保险解除；采用电引信时，通过导线将挂架上的保险解除装置和武器引信插孔连接起来，通过电信号激活电引信。

　　每次挂载武器前，地勤人员先要通过手动装置打开挂架悬挂钩，加挂武器并使悬挂钩到达关闭位置后，地勤人员必须检查每个悬挂钩正上方的闭锁检查孔，根据其中是否能够看到闭锁指示器来判断悬挂钩是否已经锁定。导轨式发射的导弹的挂装较为简单，只需要将导弹挂装部件插入发射导轨即可。对于较为轻便的AIM-9系列格斗导弹，通常由地勤人员人工托举挂装，对于AGM-65“小牛”等重量较大的导弹，则采用将发射导轨预先安装在导弹上的方式，再将导弹连同发射导轨整体吊装到基本挂架上。当然对于导弹这类制导武器，还需要将挂架上的电气插头插入导弹上的插座。

　　每投掷5次后或者每个战斗日结束后，地勤人员都必须拆除弹射机构进行清理检查。清理结束后，地勤人员还要检查挂架投放部件是否有损坏或磨损并进行相应的修理和更换。在重新装备弹射机构前，还要添加通用保养润滑油，为了防止弹射活塞卡塞，还必须清除其周围所有多余的油脂。此外，在挂载武器前，还必须保证飞机良好接地。

美军地勤人员正在检查F-16战斗机挂架，从外观上看，这种挂架属于通用挂架，可以安装多种适配器，请注意挂架上的防摆止动器。

　　现代武器挂架呈现出通用化趋势，即通过适配器使得普通的挂架既能携带炸弹，也可以携带导弹，携带武器的悬挂环尺寸也可以在14英寸(356毫米)和30英寸(760毫米)间选择。当然，通用挂架上的电气接口和数据接口都已经预留，可以方便地和适配器实现连接。

　　当代空军所有现役作战飞机中，最为独特的武器挂架非美国F-22A所采用的LAU-141/A和LAU-142/A莫属。作为隐身战斗机，F-22A采用了内藏式武器舱，加之F-22A要能够在超音速飞行状态下发射武器，这就要求其武器挂架必须采用特殊的设计方式。为此F-22A采用了极具特色的伸缩吊架式武器挂架，其侧面武器舱内用于携带AIM-9“响尾蛇”格斗导弹的挂架为LAU-141/A型，该挂架由洛克希德-马丁公司研制，实际上是在F-16战机所使用的LAU-128/A型翼尖挂架基础上增加展开机构发展而来，两者间许多零件可以通用，在F-22A首次武器试射中，LAU-141/A就曾在2000英尺(约6100米)高度和马赫0.7的飞行速度下成功发射一枚“响尾蛇”导弹。F-22A机腹武器舱采用的LAU-142/A伸缩挂架更是先进，该挂架缩写为AVEL，意即“先进中距空空导弹垂直弹射发射装置(AMRAAM Vertical Eject Launcher)”，其设计厂商为美国EDO公司，挂架多用铝合金制造，全重仅115磅(约52千克)，由两组折叠伸展臂和其下方的导弹载具构成，折叠伸展臂设计巧妙，依靠一个液压动作筒驱动，能够在飞行员发出发射指令后0.1秒内完成伸展动作，在9英寸(约0.23米)的伸展行程中，能够产生最大40G的峰值加速度，赋予AIM-120导弹27英尺/秒的初始弹射速度，保证其安全通过临界空气流动层离开飞机。地面维护或者加挂武器时，LAU-142/A可以在3秒内完成展开或收缩，地勤人员可以方便的完成武器挂装。更难得的是，LAU-142/A是世界上唯一一种采用非火药爆燃投射方式的新一代武器挂架，它采用液压伸展和气动投放方式，因而不需要安装脉冲气体发生药筒，降低了后勤维护工作量。

　　当我们看到作战飞机携带着的那些五花八门的机载武器时，千万不要忘记，在那些外观各异的挂点整流罩内，都有着这样一个或多个这样的小东西，正是有了它们，机载武器才能在大显神威的同时，带给载机和乘员一份平安。