战斗机上的导弹怎么发射?其实这是个很有意思的事情。一枚导弹必须通过适配的挂架才能安装到飞机挂梁上。挂梁是飞机结构的一部分,而挂架则是可以拆卸的,可以根据弹种灵活选用。本文就带大家认识下,一枚导弹是如何从挂架上发射出去的。
挂架种类和发射方式
机载导弹的挂架,大致可以分为:弹射式,导轨式。其中弹射式是利用汽缸或者液压装置驱动活塞将导弹直接弹射出去后再点火;导轨式则是导弹直接在挂架上点火,沿着导轨运动直到脱离挂架,属于自己活活挣脱的。一般来说,现代战机会兼用这两种挂架,因此导弹的设计一开始就要考虑兼容。
弹射式挂架及发射方式
弹射式的导弹挂架,直观理解就是这个样子的:
弹射式发射架,先弹再点火
弹射式的导轨我们可以美国的LAU-106/A挂架为例解释一下。这种挂架可以用来发射AIM-7麻雀,AIM-9和AIM-120导弹,F-15用的多一些。弹射式为了保险起见,导弹的挂钩要承受相当的力才可以被弹射出去,所以必须要求有相当高的弹射力。挂架在前后各有一个Ejector Foot,也就是弹射脚,或者也叫Ejector Piston。弹射脚的正上方有两个圆柱形的缸体看到了吧?这其实是一个脉冲药筒,里面装的是火药。当决定发射的时候,用电极打火,点燃里面的火药,产生瞬间的高压,推动活塞向下运动。可以产生数千磅乃至上万磅的力,足以将导弹“踢出挂架”。
LAU-106/A的位置
F-15J上的LAU106A挂架
当然了,发射肯定不止是弹射这简单。在发射前,导弹需要预先接受来自飞机总线的一些数据和指令的装订,以及点火命令的接受。这就需要导弹和挂架之间有线缆进行连接。下图就是LAU-106/A的详细结构,可以看到,在挂架中部靠后的地方,又一个莲藕型的插座,也叫脐带插孔,这就是用来连接导弹和飞机之间总线线缆的。此外还有一个点火的接插头,用于给导弹的发动机进行点火。当然了,这个点火指令有一定延迟的,要等弹射出去之后才会生效。这一点对于导轨式发射架也是一样的,区别只在于一个点火有延迟,一个是即时点火。导弹发射出去之后,脐带线缆就会被生生扯断。
Umbilical的意思是“脐带”,就是说导弹在发射前需要有一条像脐带一样的线缆与挂架连接
除了这种常规的弹射挂架之外,还有一种更加先进的挂架,那就是F-22使用的LAU-142弹射挂架。这种挂架是唯一一种不使用脉冲药筒作为动力的挂架,而是使用高压氮气瓶。这种挂架是收缩后放置在F-22机腹弹舱内,在发射时,通过氮气瓶的压力推动活塞,将挂架伸展出,可以产生最大40G的过载,将AIM-120中距弹抛出。在地勤人员安装导弹时,这种挂架也可以伸展开,减少地勤人员抬高导弹的高度。
LAU-142挂架
LAU-142发射动作
导轨式发射架及发射方式
导轨式要好理解的多。其实就是导弹沿着导轨一个特定的方向发射出去,我们以美国的LAU-127/A为例。这是一种空空导弹挂架,可以安装在翼下或者翼尖。这种挂架在侧面有一对导轨,在下面也有一对导轨,分别用来发射中距弹AIM120和格斗弹AIM-9。其实格斗弹在发射之前,就已经开始工作了。通过脐带线缆与飞机总线连接,飞行员的头盔式瞄具的信息会传送到格斗弹处理器中,从而实现格斗弹的转动角度随动于头瞄,同时导引头的是否锁定了目标的数据也会回传给飞机的控制端。格斗弹的导引头一般是碲镉汞这样的红外材料,对温度十分敏感,提前冷却会大大提升它的灵敏度。因此挂架内部需要集成一个氮气罐,在发射前氮气通过挂架注入到格斗弹的红外导引头中进行冷却。
乌克兰展示的红外格斗弹导引头,可以转动很大角度,与头盔联动
AIM120和导轨挂架适配的挂钩
AIM120,挂钩是嵌入挂架侧面的导轨中
AIM-9导弹,上面有安装到导轨式挂架上的挂钩
在导轨式挂架上的导弹发射方式就是下面的样子:
需要说明的是,F-22的格斗弹挂架同样是特殊的,那就是它的LAU-141挂架其实是可以活动的。发射前,需要先打开侧弹仓,然后挂架的两个液压机械臂伸出,此时挂架导轨是倾斜的,也就是说导弹指向弹舱外部,导弹完成点火射出。这种发射模式设计上要非常小心,以免导弹的尾焰烧坏弹舱内的管线。
F-22 侧弹仓LAU-141挂架收起过程
对地攻击的导弹,一般用的也是导轨式的发射架。比如AGM-65“小牛”导弹。这类对地攻击弹药通常比格斗弹要重很多,所以与导轨配合的挂钩尺寸较大,以增强结构强度。
小牛导弹,可以看到挂钩尺寸巨大
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