航空是飞机的“专利”,飞机只要携带足够的燃料,它就可以在大气层中纵横驰骋,从东半球的中国北京到西半球的美国纽约,只需要17至18个小时。
航天,则是火箭的“专利”了,因为火箭既带着燃料又带着助燃剂,它不依赖空气,可以到大气层以外自由飞翔。由于大气层外十分接近于真空,因此火箭在飞行时几乎没有任何空气的阻力,飞行速度可以很容易地提高,而且可以长期保持不减速,特别适合于环球航行。但是火箭在降落返回地面时可就麻烦了,如果让它直接降落下来,非粉身碎骨不可!
航天飞机呢?虽然航天飞机功能齐全,能布放卫星、发射航天器,观天测地,进行材料、药物和生命科学的实验,但也有不尽如人意之处。因为它还是用发射火箭的方式来发射的,然后以轨道器绕轨道运行的方式在空间执行任务,再以飞机的飞行方式降落地面。因此,航天飞机不仅需要大型发射设施,还需要4000至5000人为发射服务,另外,由于发射准备工作时间很长,每月最多只能发射2次。
有什么办法取飞机和火箭两者之长、补两者之短呢? 20世纪80年代,开始研制的空天飞机,正是这种新型的飞行器。空天飞机的全称应该是“航空航天飞机”,它是航空技术和航天技术的结合,既可以在飞机场水平起飞和降落,又可以在外层空间远距离地高速滑翔飞。如果让空天飞机运货载客,它只要个把钟头,就可把货物从欧洲运到澳洲,花2个小时,就可把乘客从华盛顿送到东京;如果让空天飞机飞出大气层,它也可以把几吨重的人造卫星送上近地轨道。
德国科学家设计的“森格尔”空天飞机,看上去像是一架大飞机背着一架小飞机,大飞机确实是装着航空发动机的巨型飞机,小飞机则是用火箭发动机推进的轨道飞行器。开始,大飞机背着小飞机沿着机场跑道水平起飞、爬高;当达到预定的飞行高度和飞行速度时,大小飞机互相分离,大飞机由驾驶员操纵着返回机场,小飞机就开动火箭发动机继续加速、升空,以高超音速进入外层空间,借助惯性远距离滑行;最后,小飞机返回大气层,滑翔降落到地面机常德国人在设计这种“森格尔”空天飞机的时候,英国人则在设计另一种称为“霍托尔”的空天飞机。这种空天飞机采用了航空发动机和火箭发动机两者兼有的新型混合发动机。在低空稠密大气层中飞行时,它像航空发动机那样,吸取大气中的氧气作为助燃剂,与它带的液氢燃料燃烧而产生推力;而在高空,在大气层以外飞行时,就改用机上自带的液氧和液氢,像火箭发动机那样独立地工作。
英国科学家设计的“霍托尔”空天飞机是从1982年开始准备的,原计划1996年底进行飞行试验,2000年提供使用,用它来搭载宇航员、运送物资器材、施放回收人造卫星等。
但是,“霍托尔”空天飞机的研制并不一帆风顺,就像历史上许多其他的发明创造一样,它也遇到了许多困难和麻烦。就以它的发射方式来说,就已经作了多次变动。
“霍托尔”空天飞机开始采用地面火箭滑车助飞的方法来使它升空,由于它的起飞重量是着陆重量的5倍,如果用起落架滑行起飞,这个起落架必定又大又粗又笨重;而用火箭滑车起飞,单单起落架一项就可以减轻5吨左右的重量,如果加上其他重量,预计可减重70吨左右呢!
火箭滑车有轮式与轨道式之分,“霍托尔”空天飞机原来打算采用结构相对较简单的轮式火箭滑车助飞升空,即采用火箭发动机为动力,沿着专设的轨道运行。但是,由于缺乏研制大型轮式火箭滑车的经验,要确保火箭滑车在500多千米的时速下不失控,车轮不离开地面,不产生飘移,能可靠地定向行驶,并能及时纠控,保持稳定,按遥控指令及时释放“霍托尔”空天飞机,所遇到的难度是很大的。因此,英国宇航公司转而考虑用大飞机驮着“霍托尔”空天飞机在空中发射,这样,“霍托尔”空天飞机或许也就像德国的“森格尔”空天飞机一样了。
使用哪一种大飞机来驮“霍托尔”空天飞机呢?有人建议用“波音747—500”型宽体喷气客机,因为这种飞机有较好的性能,美国宇航局也已用同类波音飞机成功地改装成空天飞机的运载母机。但是,“波音747—500”型宽体喷气客机只能装211.3吨物体,“霍托尔”空天飞机只有经过“减肥”,才有可能实现空中发射的目标。也有人建议用“安—225”巨型喷气式运输机来驮“霍托尔”空天飞机,因为它可以装250吨物体。
如果“霍托尔”空天飞机直接从地面机场起飞,它会怎样呢?它开始会加速爬升,2分钟后飞行速度就超过了音速;9分钟时,飞行速度达到5倍的音速,高度迟26千米;从此,它由航空发动机转入火箭发动机工作,继续加速飞行;达到90千米高空时,飞行速度达到了7.9千米/秒的“第一宇宙速度”,这是任何物体若要摆脱地球引力必须具有的最小速度,这时,指令关闭火箭发动机,空天飞机沿着弹道轨迹依靠惯性飞行,在高度为300千米处进入近地空间轨道,继续高速滑行;飞行要结束时,使用机上的轨道机动系统控制飞机减速、下降,并改换姿态,准备返回;进入大气层的时候,“霍托尔”空天飞机抬头挺胸,就像一只斗胜了的大公鸡,迎着大气阻力从天而降;当下降到距离地面25千米高空时,改变飞行姿态,转入滑翔飞行,进行着陆准备;最后,它将以16°的进场角和88米/秒的着陆速度飞进机场跑道,减速滑行1800米距离以后,便可以平稳地停住了。
2009年2月18日星期三
微波飞机
用微波的能量作飞机的动力,是航空学家多年来的理想。但是,由于技术的问题,一直未能实现。目前,美国和加拿大等国家,已经开始对这种飞机进行实质性的研制,使这一理想的实现出现了曙光。
微波是一种波长较短的无线电波,早在19世纪,德国物理学家赫兹和美国科学家特斯拉就对它进行过研究。这种波有一个特点,它可以聚集成一个很窄的波束,定向向外界发射。这样,它的能量不会分散,而且可以集中到一处去使用,这就为远距离使用无线电的能量提供了可能。
1899年,特斯拉在高楼上进行了微波发射的试验。第二次世界大战后,由微波传输能量的试验获得成功。接着,就有一些国家开始研究,怎样从地面发射微波能,供飞机作为发动机的动力。为了使飞机能得到足够的动力,可以多设一些微波发射站。通过定向天线,把各个发射站发出的微波集中到一起,对准飞机发射。而且要随着飞机的飞行,地面定向发射天线也要跟着一起运动,以便微波能可以持续不断地集中到飞行的飞机上。
微波飞机目前有两种设计方案。一种是螺旋桨飞机。这种飞机上装有半导体整流设备,它可以把地面射来的微波能,转变为直流电,直流电带动电动机,电动机带动螺旋桨旋转;另一种是喷气式飞机。这种飞机可以将接收到的微波,直接加热喷气发动机的压缩空气,然后从尾喷管中喷出去。
1978年10月,加拿大设计了一种高空无人驾驶飞机。它的翼展长为4.57米,双翼呈V字形往上翘。机体后面装了一个大圆盘。在大圆盘和机翼上,装着一层薄薄的半导体硅整流二极管,类似太阳能飞机上的光电管。这架飞机的用途是准备作为微波通讯的中继站,以代替通信卫星。
美国也设计了一种这样的飞机,它的翼展为46米,总重量为270千克,上面装有40马力的电动机来带动螺旋桨。供应这架飞机微波束的地面天线阵列分布面积为91米×91米,足以使飞机在2万米的高空,作“8”字形的航线飞行80天。这架飞机是为环境监控用的,上面装有68公斤重的遥感设备,可拍摄地面交通和农作物、森林情况,采集大气中二氧化碳浓度等。
美国设计的“阿波罗”号轻型飞机,则是一种用微波作动力的喷气飞机。
它是一种有人驾驶的飞机,可以爬高1.2万米。这种飞机还备有自带燃料,以便在大气层外飞行。
微波飞机的优点是可以大大节省传统的燃料,减少燃气的污染。但是,它却带来了另外一种污染,即电磁波污染,微波是一种对人体和环境都十分有害的电波。此外,目前这种飞机的造价(主要是地面微波发射设备)较大,而且飞机的载重也有待提高。
微波是一种波长较短的无线电波,早在19世纪,德国物理学家赫兹和美国科学家特斯拉就对它进行过研究。这种波有一个特点,它可以聚集成一个很窄的波束,定向向外界发射。这样,它的能量不会分散,而且可以集中到一处去使用,这就为远距离使用无线电的能量提供了可能。
1899年,特斯拉在高楼上进行了微波发射的试验。第二次世界大战后,由微波传输能量的试验获得成功。接着,就有一些国家开始研究,怎样从地面发射微波能,供飞机作为发动机的动力。为了使飞机能得到足够的动力,可以多设一些微波发射站。通过定向天线,把各个发射站发出的微波集中到一起,对准飞机发射。而且要随着飞机的飞行,地面定向发射天线也要跟着一起运动,以便微波能可以持续不断地集中到飞行的飞机上。
微波飞机目前有两种设计方案。一种是螺旋桨飞机。这种飞机上装有半导体整流设备,它可以把地面射来的微波能,转变为直流电,直流电带动电动机,电动机带动螺旋桨旋转;另一种是喷气式飞机。这种飞机可以将接收到的微波,直接加热喷气发动机的压缩空气,然后从尾喷管中喷出去。
1978年10月,加拿大设计了一种高空无人驾驶飞机。它的翼展长为4.57米,双翼呈V字形往上翘。机体后面装了一个大圆盘。在大圆盘和机翼上,装着一层薄薄的半导体硅整流二极管,类似太阳能飞机上的光电管。这架飞机的用途是准备作为微波通讯的中继站,以代替通信卫星。
美国也设计了一种这样的飞机,它的翼展为46米,总重量为270千克,上面装有40马力的电动机来带动螺旋桨。供应这架飞机微波束的地面天线阵列分布面积为91米×91米,足以使飞机在2万米的高空,作“8”字形的航线飞行80天。这架飞机是为环境监控用的,上面装有68公斤重的遥感设备,可拍摄地面交通和农作物、森林情况,采集大气中二氧化碳浓度等。
美国设计的“阿波罗”号轻型飞机,则是一种用微波作动力的喷气飞机。
它是一种有人驾驶的飞机,可以爬高1.2万米。这种飞机还备有自带燃料,以便在大气层外飞行。
微波飞机的优点是可以大大节省传统的燃料,减少燃气的污染。但是,它却带来了另外一种污染,即电磁波污染,微波是一种对人体和环境都十分有害的电波。此外,目前这种飞机的造价(主要是地面微波发射设备)较大,而且飞机的载重也有待提高。
太阳能飞机
飞机在天空飞,可以说是“近天楼台先得日”。太阳有无穷的能量,能不能用太阳能来开动飞机呢?
人类利用太阳能的历史,已经有千万年了,但主要是直接用它的光能和热能,如照明、取暖、烧热水等。直到近代,才有人把它的能量转变成电能。
1983年,在意大利西西里岛,建立了一台塔式镜面反射发电站。180面大镜子把太阳光集中到一个装水的塔上,使水温升到500℃变成蒸汽,再推动涡轮发电机发电,电能可达1000千瓦。不过这种方法在飞机上是行不通的,飞机上没有那么大的地方,也不能承受那么大的重量。因此,要在飞机上利用太阳能,还得寻找别的办法。
50年代初,由于半导体技术的发展,人们研制成功了能将太阳光直接转换成电能的太阳能电池。这种电池小得只有2厘米见方、零点几毫米厚。它不只轻便,而且光电转换效率高,可以达到15%。这就为飞机采用太阳能作动力打下了基矗世界上第一架以太阳能为动力的飞机就是由第一架人力飞机的设计者美国麦克里迪设计,由美国国家航空航天局和杜邦公司制造的。它基本上就是在人力飞机的基础上改造而来的,叫“蝉翼企鹅”号。在它的翅膀上装的是太阳能电池。电池发出电,供给电动机,电动机带动螺旋桨,使飞机得以飞行。1980年8月,这架飞机由一个瘦小的女驾驶员布朗操纵,在14分32秒钟内,飞行了3.2公里。整架飞机22.7公斤,驾驶员体重为45千克。
1980年12月,美国又专门设计了一种太阳能飞机“太阳挑战者”号,它的机翼和尾翼上都装有太阳能电池,总计达1.6万多片。它的重量为 90千克。可在4360米高空,于8小时内飞行370公里。1981年7月7日,这架飞机由美国人普达塞克驾驶,从巴黎起飞,以每小时40英里的速度,飞行了5小时19分钟,飞越英吉利海峡,成功地降落到英国东南部的拉姆斯盖特。
太阳能飞机不仅在能源危机的情况下,开辟了新的、取之不尽的能源,而且它没有废气、废油,不会造成环境污染;它没有发动机的轰鸣,不会有噪声污染。它还有飞行平稳、舒适的优点,是一种十分有前途的新机种。但是它也有许多缺点,一是太阳能电池目前还十分昂贵,飞机成本高。据估计,一架单座太阳能飞机,仅太阳能电池费用就达数千美元。还有,太阳能电池的效率还是太低,产生的电能有限,而且在夜晚和天阴时就没法工作。所以,太阳能飞机要进入实用阶段,还得解决许多难题。目前,科学家已在研究一种新型的太阳能电池。也许不久的将来,太阳能飞机会有更大的功率,载重更多,飞得更快、更高、更远。
人类利用太阳能的历史,已经有千万年了,但主要是直接用它的光能和热能,如照明、取暖、烧热水等。直到近代,才有人把它的能量转变成电能。
1983年,在意大利西西里岛,建立了一台塔式镜面反射发电站。180面大镜子把太阳光集中到一个装水的塔上,使水温升到500℃变成蒸汽,再推动涡轮发电机发电,电能可达1000千瓦。不过这种方法在飞机上是行不通的,飞机上没有那么大的地方,也不能承受那么大的重量。因此,要在飞机上利用太阳能,还得寻找别的办法。
50年代初,由于半导体技术的发展,人们研制成功了能将太阳光直接转换成电能的太阳能电池。这种电池小得只有2厘米见方、零点几毫米厚。它不只轻便,而且光电转换效率高,可以达到15%。这就为飞机采用太阳能作动力打下了基矗世界上第一架以太阳能为动力的飞机就是由第一架人力飞机的设计者美国麦克里迪设计,由美国国家航空航天局和杜邦公司制造的。它基本上就是在人力飞机的基础上改造而来的,叫“蝉翼企鹅”号。在它的翅膀上装的是太阳能电池。电池发出电,供给电动机,电动机带动螺旋桨,使飞机得以飞行。1980年8月,这架飞机由一个瘦小的女驾驶员布朗操纵,在14分32秒钟内,飞行了3.2公里。整架飞机22.7公斤,驾驶员体重为45千克。
1980年12月,美国又专门设计了一种太阳能飞机“太阳挑战者”号,它的机翼和尾翼上都装有太阳能电池,总计达1.6万多片。它的重量为 90千克。可在4360米高空,于8小时内飞行370公里。1981年7月7日,这架飞机由美国人普达塞克驾驶,从巴黎起飞,以每小时40英里的速度,飞行了5小时19分钟,飞越英吉利海峡,成功地降落到英国东南部的拉姆斯盖特。
太阳能飞机不仅在能源危机的情况下,开辟了新的、取之不尽的能源,而且它没有废气、废油,不会造成环境污染;它没有发动机的轰鸣,不会有噪声污染。它还有飞行平稳、舒适的优点,是一种十分有前途的新机种。但是它也有许多缺点,一是太阳能电池目前还十分昂贵,飞机成本高。据估计,一架单座太阳能飞机,仅太阳能电池费用就达数千美元。还有,太阳能电池的效率还是太低,产生的电能有限,而且在夜晚和天阴时就没法工作。所以,太阳能飞机要进入实用阶段,还得解决许多难题。目前,科学家已在研究一种新型的太阳能电池。也许不久的将来,太阳能飞机会有更大的功率,载重更多,飞得更快、更高、更远。
航天飞机
飞机不能进入太空,而火箭使用一次就报废。人们在思索,能否研制一种能进入太空的飞机呢?
利用火箭发动机使飞机进入高空(没有空气阻力)的想法由来已久。早在1933年德国人桑格尔就写了一本书,叫做《火箭飞行技术》,提出制造用液体火箭发动机做动力的超级轰炸机的可能性。第二次世界大战中他设计了一架火箭轰炸机,推力约1000千牛,用6000吨固体火箭助推起飞,可飞高145千米,航程达2万多千米,最大速度21240千米/小时(5.9千米/秒),绕地球一圈需150分钟。但计算表明,要求发动机比推力400秒·质量比(总重对空重之比)等于10才行。而且研制费要300万英镑,故未能成为现实。
德国人便把重点放在设计火箭歼击机上,最有名的是1940年研制的MC—163 2原型机,这用两个109—509A火箭发动机(推进剂为过氧化氢)做动力,速度达965千米/小时。但发动机只能工作4.5分钟,在空中仅能停留20分钟,很显然是不能打仗的。第二次世界大战期间美国也制成了贝尔X—1火箭飞机(推进剂用液氧和酒精),于1944年12月飞行时最大速度达到1280千米/小时。1946年用B—29轰炸机把X—1带入高空抛放,然后自飞,创造了时速达1600千米。后来道格拉斯公司在50年代又研制了D-558—2MK—1和D-558—3MK—2火箭飞机。但没有实际应用,可经验是宝贵的。
美国人搞航天飞机的想法由来已久。50年代初贝尔公司的道伦博格(前纳粹研制火箭的负责人)根据桑格尔的设想提出“波米”计划,为二级火箭航天飞机,形状和发射方式与“哥伦比亚”号航天飞机相差无几。可惜因技术关键太多未能开展研制。布劳恩此时曾在《柯里尔》杂志上撰文倡议研制航天飞机,我国火箭专家钱学森也曾研究过带翼的太空飞机问题,对美国朝野影响很大。1957年在前苏联卫星的刺激下空军提出用“大力神”Ⅲ发射“迪纳—索尔”航天飞机的方案(又称X—20)。搞了6年,终因耗资过大,而被更简单的航天飞行器所代替。
进入70年代之后,情况已远非昔比,1969年美国航宇局和国防部共同提出研制航天飞机的计划。
开始,美国人雄心勃勃,计划采用法盖特提出的方案,搞全部可回收的航天飞机系统。简单地说,就相当于用一个和波音747尺寸大小相当的航天飞机从机场起飞,母机把航天飞机送入高空后,航天飞机脱离母机自己继续飞入太空,而母机则重新返回机场降落。为了节省氧化剂,发动机在大气中可由空气助燃飞行。这个方案当然理想,但要花费120亿美元以上,而且技术上难点也多,遭到国会反对,航天飞机计划也几乎夭折。由于尼克松总统力排众议,大力支持,才通过了一个半回收航天飞机系统计划,就是现在的第一架航天飞机(“哥伦比亚”号)。它实际上是用两个巨型固体火箭代替母机,把航天飞机(也叫轨道器)送上天后,固体助推器脱落用降落伞回收。
由于想使航天飞机结构紧凑,多装有效载荷,便把入轨前使用的液氢、液氧另外装在一个大容器中,液氢、液氧用完后容器即抛弃,这很有点像飞机用的副油箱。这个方案约需60~80亿美元。本来计划1978年试飞,因经费不足的和技术问题到1981年4月12日第一架航天飞机“哥伦比亚”号才第一次试飞,并获得成功。
迄今为止,进入太空的航天飞机共6架,其中美国5架,前苏联1架。
它们是“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号、“奋进”号及“暴风雪”号。
航天飞机是通向太空的理想交通工具之一。人类没有停止在汽车、轮船、飞机之中,而是不断前进,向茫茫的宇宙进军,开发宇宙资源,为人类造福。
利用火箭发动机使飞机进入高空(没有空气阻力)的想法由来已久。早在1933年德国人桑格尔就写了一本书,叫做《火箭飞行技术》,提出制造用液体火箭发动机做动力的超级轰炸机的可能性。第二次世界大战中他设计了一架火箭轰炸机,推力约1000千牛,用6000吨固体火箭助推起飞,可飞高145千米,航程达2万多千米,最大速度21240千米/小时(5.9千米/秒),绕地球一圈需150分钟。但计算表明,要求发动机比推力400秒·质量比(总重对空重之比)等于10才行。而且研制费要300万英镑,故未能成为现实。
德国人便把重点放在设计火箭歼击机上,最有名的是1940年研制的MC—163 2原型机,这用两个109—509A火箭发动机(推进剂为过氧化氢)做动力,速度达965千米/小时。但发动机只能工作4.5分钟,在空中仅能停留20分钟,很显然是不能打仗的。第二次世界大战期间美国也制成了贝尔X—1火箭飞机(推进剂用液氧和酒精),于1944年12月飞行时最大速度达到1280千米/小时。1946年用B—29轰炸机把X—1带入高空抛放,然后自飞,创造了时速达1600千米。后来道格拉斯公司在50年代又研制了D-558—2MK—1和D-558—3MK—2火箭飞机。但没有实际应用,可经验是宝贵的。
美国人搞航天飞机的想法由来已久。50年代初贝尔公司的道伦博格(前纳粹研制火箭的负责人)根据桑格尔的设想提出“波米”计划,为二级火箭航天飞机,形状和发射方式与“哥伦比亚”号航天飞机相差无几。可惜因技术关键太多未能开展研制。布劳恩此时曾在《柯里尔》杂志上撰文倡议研制航天飞机,我国火箭专家钱学森也曾研究过带翼的太空飞机问题,对美国朝野影响很大。1957年在前苏联卫星的刺激下空军提出用“大力神”Ⅲ发射“迪纳—索尔”航天飞机的方案(又称X—20)。搞了6年,终因耗资过大,而被更简单的航天飞行器所代替。
进入70年代之后,情况已远非昔比,1969年美国航宇局和国防部共同提出研制航天飞机的计划。
开始,美国人雄心勃勃,计划采用法盖特提出的方案,搞全部可回收的航天飞机系统。简单地说,就相当于用一个和波音747尺寸大小相当的航天飞机从机场起飞,母机把航天飞机送入高空后,航天飞机脱离母机自己继续飞入太空,而母机则重新返回机场降落。为了节省氧化剂,发动机在大气中可由空气助燃飞行。这个方案当然理想,但要花费120亿美元以上,而且技术上难点也多,遭到国会反对,航天飞机计划也几乎夭折。由于尼克松总统力排众议,大力支持,才通过了一个半回收航天飞机系统计划,就是现在的第一架航天飞机(“哥伦比亚”号)。它实际上是用两个巨型固体火箭代替母机,把航天飞机(也叫轨道器)送上天后,固体助推器脱落用降落伞回收。
由于想使航天飞机结构紧凑,多装有效载荷,便把入轨前使用的液氢、液氧另外装在一个大容器中,液氢、液氧用完后容器即抛弃,这很有点像飞机用的副油箱。这个方案约需60~80亿美元。本来计划1978年试飞,因经费不足的和技术问题到1981年4月12日第一架航天飞机“哥伦比亚”号才第一次试飞,并获得成功。
迄今为止,进入太空的航天飞机共6架,其中美国5架,前苏联1架。
它们是“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号、“奋进”号及“暴风雪”号。
航天飞机是通向太空的理想交通工具之一。人类没有停止在汽车、轮船、飞机之中,而是不断前进,向茫茫的宇宙进军,开发宇宙资源,为人类造福。
神秘的“黑匣子”
飞机上有一位从不轻易抛头露面的神秘证人——“黑匣子”,它安装在飞机尾部最安全的部位,即使飞机失事坠毁,它也一般不会受到损坏。它的作用是在空难发生后,给事故的凋查人员提供证据,帮助他们了解事故的原因。
黑匣子其实并不是黑颜色,它一般为鲜艳的橙黄色,便于人们在野外寻找。它也不是一个空匣子,而是一种专用的磁性记录器,由飞行数据记录器和驾驶舱话音记录器两部分组成。
飞行数据记录器的记录能力为25小时,根据不同类型飞机的需要,可记录16~32个参数,比如飞行的高度、速度、时间、倾角、航向、油耗等等。
一旦飞行事故发生,飞行员和乘客全部遇难,调查人员只要找到黑匣子,就可以了解失事瞬间和失事前一段时间里,飞机的飞行状况、机上设备的工作情况。
驾驶舱话音记录器是一个无线电通话记录器,可以记录飞机上的各种通话,记录时间为30分钟。当记录满30分钟后,它就会自动将前面的旧记录抹掉,记录最新的话音。记录器有四条音轨:第一条记录飞行员与地面指挥机构的对话;第二条记录正、副驾驶间的对话;第三条记录机长和空中小姐对乘客的讲话;第四条通过驾驶舱内的监听器记录乘客舱内的各种声音。在事故调查中,它提供的原始声响,可以帮助调查人员了解,飞机失事是由于遇到了不良天气还是碰上了劫机者、还是飞机本身工作不正常,以便对事故作出正确的结论。
黑匣子是本世纪40年代初开始出现的。第二次世界大战中,英国人首先将其用在军用飞机上,战后很快被广泛用于民用飞机。
黑匣子由于其承担着特殊的“证人”使命,所以它必须经得起摔打,经得起水与火的严峻考验。在飞机坠毁时,按设计要求,它能够在1100℃的高 2温下经受30分钟的烧烤;能在0.005秒内承受1000米/秒的加速度;能被2吨重的物体挤压5分钟;能经受225千克重的钢棒从3米高的地方落下时的冲击力;能在汽油、机油、酒精、海水、电池酸液等各种液体中浸泡几个月。
黑匣子不仅可以向人们提供飞行事故的某些真实原因,还可以帮助人们发现许多没有被人发现的事故隐患,当飞行员对飞机性能的某些方面有怀疑时,也可以打开黑匣子作检查,以防止可能发生的事故。
黑匣子其实并不是黑颜色,它一般为鲜艳的橙黄色,便于人们在野外寻找。它也不是一个空匣子,而是一种专用的磁性记录器,由飞行数据记录器和驾驶舱话音记录器两部分组成。
飞行数据记录器的记录能力为25小时,根据不同类型飞机的需要,可记录16~32个参数,比如飞行的高度、速度、时间、倾角、航向、油耗等等。
一旦飞行事故发生,飞行员和乘客全部遇难,调查人员只要找到黑匣子,就可以了解失事瞬间和失事前一段时间里,飞机的飞行状况、机上设备的工作情况。
驾驶舱话音记录器是一个无线电通话记录器,可以记录飞机上的各种通话,记录时间为30分钟。当记录满30分钟后,它就会自动将前面的旧记录抹掉,记录最新的话音。记录器有四条音轨:第一条记录飞行员与地面指挥机构的对话;第二条记录正、副驾驶间的对话;第三条记录机长和空中小姐对乘客的讲话;第四条通过驾驶舱内的监听器记录乘客舱内的各种声音。在事故调查中,它提供的原始声响,可以帮助调查人员了解,飞机失事是由于遇到了不良天气还是碰上了劫机者、还是飞机本身工作不正常,以便对事故作出正确的结论。
黑匣子是本世纪40年代初开始出现的。第二次世界大战中,英国人首先将其用在军用飞机上,战后很快被广泛用于民用飞机。
黑匣子由于其承担着特殊的“证人”使命,所以它必须经得起摔打,经得起水与火的严峻考验。在飞机坠毁时,按设计要求,它能够在1100℃的高 2温下经受30分钟的烧烤;能在0.005秒内承受1000米/秒的加速度;能被2吨重的物体挤压5分钟;能经受225千克重的钢棒从3米高的地方落下时的冲击力;能在汽油、机油、酒精、海水、电池酸液等各种液体中浸泡几个月。
黑匣子不仅可以向人们提供飞行事故的某些真实原因,还可以帮助人们发现许多没有被人发现的事故隐患,当飞行员对飞机性能的某些方面有怀疑时,也可以打开黑匣子作检查,以防止可能发生的事故。
现代飞行
1903年莱特兄弟成功试飞的第一架有动力的飞机简陋无比,它的主要材料是木材和蒙布,只有少量的钢材作骨架,水平操纵面装在飞机的前面,垂直操纵面在后面,用构架和机翼相连。发动机是自己动手制造的重77千克、12马力(9千瓦)的四缸汽油发动机。那时的飞机一点儿也谈不上安全和舒适。
现代飞机上除了前面已经提到的设备外,还有一些重要的系统,如:电气设备现代军民用飞机上都有很多用电设备,如照明和信号设备、各种电气仪表、无线电设备、电气加热(防冰、加温、炊事……)、电动机构、计算机、电子干扰和反干扰设施等。所有上述设备需要的电力都靠飞机的供电设备提供。
早期的飞机,只有一些简单的用电设备,一般用蓄电池即可满足需要。
二次大战期间,飞机上的用电设备逐渐增加,普遍采用低压直流电源系统,其主电源是航空发动机直接带动的直流发电机。后来又研制了更新型的电源。90年代飞机上广泛采用的电源是变速恒频交流和270伏高压直流电系统,以适应现代飞机对用电的高要求。如为了提高安全性而增加余度布局、实现不中断供电、增加发电容量。在所有驱动任务中取消液压和气压系统而代之以全电系统,改善可靠性和维护性。
航宁仪表航空仪表是向飞行员提供飞行器及其分系统工作状态信息和指引信息的多种仪表装置的总称。飞机上所有仪表按功用可分为三类:飞行导航仪表,又称领航驾驶仪表,用以指示飞行状态和领航参数,如高度表、空速表、马赫数表、升降速度表等。
发动机仪表,指示动力装置工作状态的仪表,主要包括转速表、压力比表、油量表、燃油压力表等。
辅助仪表,指示液压、冷气等系统和各种部件工作情况的仪表,如指示襟翼、起落架、炸弹舱的位置的位置指示器,液压、冷气系统的压力表等。
早期飞机上的仪表大都是以敏感元件带动指示装置的直读式仪表,或将传感器安装在仪表板上的远读式仪表。进入80年代,随着微电子技术、计算机技术和光纤、激光等技术的发展,航空仪表也发生了巨大变化,通过多路传输总线,将各系统之间的相关信息横向交联,构成以平视显示器和多功能显示器为中心的座舱综合显示系统,成为航空电子设备的终端,向智能化和综合化方向发展。飞行员可以根据需要任意调出所需的信息,一目了然,大大减轻了飞行员的工作负担。
座舱温度控制系统是对飞机座舱空气温度、压力、成分等参数进行控制,使舱内环境适合乘员生理要求的整套装置,又称座舱空气调节系统。在现代飞机上,它主要包括供气和温度、压力、湿度控制等分系统。供气系统供给座舱所需要的清洁空气。气源通常是发动机压缩器引出的增压空气,其后分两路,热空气路直接由气源引出,冷空气路经制冷装置引出。温度控制系统控制冷、热空气的混合比,平衡座舱的热载荷,达到所要求的座舱空气温度。有的飞机装有专门加温器,加温座舱空气。压力控制系统通过改变座舱排气量使座舱压力和压力变化速度按给定要求变化。湿度控制系统对座舱空气增湿或减湿,使相对湿度适宜。
救生系统 1989年6月,法国巴黎布尔热机场,一架正在作超低空飞行表演的米格—29战斗机突然失去控制,机头朝下,向地面冲去,眼看一场机毁人亡的惨剧不可避免。就在飞机几乎接地的千钧一发之际,一个亮点弹出机舱,借助性能良好的弹射救生系统,驾驶员绝处缝生。这是弹射座椅在危急时刻又一次挽救飞行员生命的绝好例子。
弹射座椅是二次大战末期问世的,至今已有半个世纪的历史,在此之前,军用飞机驾驶员的唯一救生设备是降落桑一旦飞机被击中或出现重大故障,飞行员身背救生伞爬出驾驶舱,靠跳伞救生。随着飞机速度不断提高,高度加大,再靠飞行员自身的体力脱离飞机已不可能,于是采用弹射座椅(或分离舱)将乘员弹离飞行器救生的专用设备应运而生。最先研制弹射座椅的是德国、瑞典,英国后来居上,最著名的马钉贝克公司的弹射座椅已在几十个国家广泛使用,成功地挽救了6000多名飞行员的生命。
典型的弹射救生系统由弹射座椅、救生散弹射通道清除装置、个体防护装备和必要的应急物品组成。当飞行员应急离机时,拉动弹射操纵手柄,首先清除弹射通道(如抛掉座舱盖或炸开座舱玻璃),座椅靠火药燃爆的能量被推离飞行器,人与座椅一起在空中急剧减速和下降。这时,飞行员依靠穿戴的特殊服装和跳伞供氧系统的保护避免周围环境(低温、缺氧)的损害。
当减速到一定速度、下降到一定高度时,人和座椅分离并打开救生伞,人乘救生伞安全着地。然后,可以利用随身携带的应急物品进行自救或求救,达到安全返回的目的。目前,弹射救生系统已能保证0~25公里高度、0~1200公里/小时速度范围内的安全救生。
现代飞机上除了前面已经提到的设备外,还有一些重要的系统,如:电气设备现代军民用飞机上都有很多用电设备,如照明和信号设备、各种电气仪表、无线电设备、电气加热(防冰、加温、炊事……)、电动机构、计算机、电子干扰和反干扰设施等。所有上述设备需要的电力都靠飞机的供电设备提供。
早期的飞机,只有一些简单的用电设备,一般用蓄电池即可满足需要。
二次大战期间,飞机上的用电设备逐渐增加,普遍采用低压直流电源系统,其主电源是航空发动机直接带动的直流发电机。后来又研制了更新型的电源。90年代飞机上广泛采用的电源是变速恒频交流和270伏高压直流电系统,以适应现代飞机对用电的高要求。如为了提高安全性而增加余度布局、实现不中断供电、增加发电容量。在所有驱动任务中取消液压和气压系统而代之以全电系统,改善可靠性和维护性。
航宁仪表航空仪表是向飞行员提供飞行器及其分系统工作状态信息和指引信息的多种仪表装置的总称。飞机上所有仪表按功用可分为三类:飞行导航仪表,又称领航驾驶仪表,用以指示飞行状态和领航参数,如高度表、空速表、马赫数表、升降速度表等。
发动机仪表,指示动力装置工作状态的仪表,主要包括转速表、压力比表、油量表、燃油压力表等。
辅助仪表,指示液压、冷气等系统和各种部件工作情况的仪表,如指示襟翼、起落架、炸弹舱的位置的位置指示器,液压、冷气系统的压力表等。
早期飞机上的仪表大都是以敏感元件带动指示装置的直读式仪表,或将传感器安装在仪表板上的远读式仪表。进入80年代,随着微电子技术、计算机技术和光纤、激光等技术的发展,航空仪表也发生了巨大变化,通过多路传输总线,将各系统之间的相关信息横向交联,构成以平视显示器和多功能显示器为中心的座舱综合显示系统,成为航空电子设备的终端,向智能化和综合化方向发展。飞行员可以根据需要任意调出所需的信息,一目了然,大大减轻了飞行员的工作负担。
座舱温度控制系统是对飞机座舱空气温度、压力、成分等参数进行控制,使舱内环境适合乘员生理要求的整套装置,又称座舱空气调节系统。在现代飞机上,它主要包括供气和温度、压力、湿度控制等分系统。供气系统供给座舱所需要的清洁空气。气源通常是发动机压缩器引出的增压空气,其后分两路,热空气路直接由气源引出,冷空气路经制冷装置引出。温度控制系统控制冷、热空气的混合比,平衡座舱的热载荷,达到所要求的座舱空气温度。有的飞机装有专门加温器,加温座舱空气。压力控制系统通过改变座舱排气量使座舱压力和压力变化速度按给定要求变化。湿度控制系统对座舱空气增湿或减湿,使相对湿度适宜。
救生系统 1989年6月,法国巴黎布尔热机场,一架正在作超低空飞行表演的米格—29战斗机突然失去控制,机头朝下,向地面冲去,眼看一场机毁人亡的惨剧不可避免。就在飞机几乎接地的千钧一发之际,一个亮点弹出机舱,借助性能良好的弹射救生系统,驾驶员绝处缝生。这是弹射座椅在危急时刻又一次挽救飞行员生命的绝好例子。
弹射座椅是二次大战末期问世的,至今已有半个世纪的历史,在此之前,军用飞机驾驶员的唯一救生设备是降落桑一旦飞机被击中或出现重大故障,飞行员身背救生伞爬出驾驶舱,靠跳伞救生。随着飞机速度不断提高,高度加大,再靠飞行员自身的体力脱离飞机已不可能,于是采用弹射座椅(或分离舱)将乘员弹离飞行器救生的专用设备应运而生。最先研制弹射座椅的是德国、瑞典,英国后来居上,最著名的马钉贝克公司的弹射座椅已在几十个国家广泛使用,成功地挽救了6000多名飞行员的生命。
典型的弹射救生系统由弹射座椅、救生散弹射通道清除装置、个体防护装备和必要的应急物品组成。当飞行员应急离机时,拉动弹射操纵手柄,首先清除弹射通道(如抛掉座舱盖或炸开座舱玻璃),座椅靠火药燃爆的能量被推离飞行器,人与座椅一起在空中急剧减速和下降。这时,飞行员依靠穿戴的特殊服装和跳伞供氧系统的保护避免周围环境(低温、缺氧)的损害。
当减速到一定速度、下降到一定高度时,人和座椅分离并打开救生伞,人乘救生伞安全着地。然后,可以利用随身携带的应急物品进行自救或求救,达到安全返回的目的。目前,弹射救生系统已能保证0~25公里高度、0~1200公里/小时速度范围内的安全救生。
武器系统
海湾战争中,多国部队和伊拉克军队的人员比为1∶2.4,火炮数量比为1∶2.4,坦克数量比为1∶1.44,但多国部队的新式飞机和精确制导武器却拥有绝对优势。在对伊拉克长达38天的轰炸中,多国部队出动的各型飞机总投弹量8万多吨,伊拉克平均每天要挨1600多吨炸弹,开战的第一天甚至挨了10 000多吨。空中打击把伊的防线全面打垮,装备技术上的优势大大弥补了多国部队兵力的不足,待到发起地面战斗时,短短100小时,就击溃了号称世界第四的伊拉克陆军,伊拉克政府不得不投降。可以说海湾战争的空战是一次机载武器的大展览。
机载武器系统由飞机上的武器和弹药、装挂和发射装置以及火力控制系统构成。不同任务的作战飞机,配置不同的武器系统。
现代战斗机的武器系统以空对空导弹为主,航空机炮为辅,装有航空瞄准具或先进的火力控制系统,其中的机载雷达可远距探测目标及完成对空空导弹的制导任务。能夜间出动的全天候战斗机还装有微光电视、红外探测设备等。
轰炸机带攻、防两类武器。攻击武器以巡航导弹为主,常规炸弹为辅;防御武器以电子干扰为主,诱惑导弹为辅。用作火力控制系统的是轰炸瞄准器或综合导航轰炸系统。
战斗轰炸机主要携带对地攻击武器,兼有较强的空战能力。为了完成空地、空空两类任务,一般装有多功能火控雷达,可用于对空作战、对地测距、地形测绘或导航。
攻击机的武器有航空机炮、空地导弹(反雷达导弹、反坦克导弹等)、常规炸弹、制导炸弹、地雷、水雷、鱼雷及战术核炸弹,还装有射击轰炸瞄准器或高度自动化的综合导航攻击系统。
航空机炮是飞机上的一种自动射击武器,口径一般大于或等于20毫米(20毫米以下称航空机枪)。二次大战中及战后一段时间,航空机炮是战斗机的主要武器。空空导弹出现后,有些国家一度忽视航空机炮的发展,在实战中吃了亏。实战证明,在空中近距格斗中,航空机炮仍是不可缺少的武器。
航空炸弹是由飞机或其他航空器投掷的无航行动力的爆炸性弹药。从1911~1912年意大利、土耳其战争中意军第一次从飞机上扔炸弹算起,炸弹一直是航空军械的重要组成部分。航空炸弹一般由弹体、装药、弹耳、引信等组成。炸弹靠弹耳挂在飞机上,从飞机上投下后,靠尾翼使炸弹稳定降落,由引信引发炸弹装药爆炸,依靠爆炸时产生的冲击波、弹体碎片和高温等效应来破坏目标或完成其他专门任务。航空炸弹有很多种。按外形大小和重量可分为小型(50千克以下)、中型(100~500千克)、大型炸弹(1000千克以上)。按用途可分为爆炸弹、杀伤弹、杀伤爆破弹、燃烧弹、爆破燃烧弹、穿甲弹、反坦克弹、反潜炸弹、反跑道炸弹、汽油弹、子母弹、化学弹、生物弹和各种核炸弹,此外还有各种辅助用途的照明弹、照明闪光弹、烟幕弹、标志弹、模拟弹和教练弹等。二次大战后,为了提高轰炸效果,各国大力发展具有激光、电视等制导装置的炸弹,俗称“灵巧炸弹”,大大提高了对目标的破坏力。
以激光制导炸弹为例,前部有激光导引头,其后有控制舱,中部是弹体,尾部有4片很大的弹翼,其作战方式有单机照射投弹式和照射器与投弹飞机分开的协同作战式。炸弹投下后,开始自由下落,当被照射目标散发的激光能量强大到足以形成制导信号时,炸弹开始制导飞行,最后击中目标。1991年海湾战争中投下的第一颗炸弹就是由F—117A隐身飞机投掷的激光制导炸弹。巴格达的95%的目标都是由F—117A激光制导炸弹摧毁的。其中一种叫GBU—27的激光制导炸弹采用钢制弹和延期引信,高空投放,穿入建筑物内部爆炸。
空对空导弹是战斗机的空战武器,与航空机炮相比,具有射程远、命中精度高、威力大等优点。空空导弹主要由制导装置、战斗部、引信、动力装置和弹翼等部分组成。制导装置用以控制导弹跟踪目标,常用的有红外寻的、雷达寻的和复合制导等类型。战斗机用它来直接摧毁目标,多装高能常规炸药,也有的用核装药。引信用以引爆战斗部,常用的有红外、无线电和激光等类型的近炸引信,多数导弹还同时有触发引信。动力装置用于产生推力,均采用固体火箭发动机。弹翼用于产生升力,并保证导弹稳定飞行。
空空导弹接攻击方式分为格斗和拦截两种。格斗导弹以攻击目视距离内的目标为主,又称近距格斗导弹,多采用红外寻的制导,发射后可以不管。
导引头的跟踪范围和跟踪角速度大,能实施离轴发射,最小发射距离为300~500米。横向过载30~60g,机动能力强,能对目标实施全向攻击。迎头攻击时,最大发射距离可达18~25公里。拦射导弹,有中距、远距之分,中距拦射导弹的最大发射距离从25公里到100公里不等,多采用半主动雷达寻的制导。远距拦射导弹采用复合制导,可由载机在距目标100公里以外连续发射数枚,攻击不同方向的数个目标。拦射导弹与载机上的脉冲多普勒雷达火力控制系统相配合,具有下视、下射能力,能攻击超低空飞行的飞机和巡航导弹,有的兼有近距格斗能力,可用于全高度、全方向、全天候作战。
空地对导弹是从航空器上发射攻击地(水)面目标的导弹,是航空兵进行空中突击的主要武器之一,装备在战略轰炸机、战斗轰炸机、攻击机、武装直升机及反潜巡逻机上。与航空炸弹、航空火箭弹等武器相比,具有较高的摧毁目标的概率,机动性强,隐蔽性好,能从敌防空武器射程以外发射,可减少地面防空火力对载机的威胁;但造价高,使用维修复杂。
空地导弹与航空器上的探测、跟踪、制导、发射系统,以及保障设备等构成空地导弹武器系统。武器系统的具体组成取决于空地导弹类型、导引方法和发射方式等因素。航空器可从不同高度以亚音速或超音速发射导弹,攻击一个或多个目标。
空地导弹有多种分类方法。按作战使用分,通常有战略空地导弹和战术空地导弹;按不同用途分,有反舰导弹(空舰导弹)、反雷达导弹、反坦克导弹、反潜导弹及多用途导弹;按飞行轨迹分,有弹道式、飞航式、机载巡航空地导弹。
战略空地导弹是战略轰炸机远距离突防的一种进攻性武器,主要攻击军事、工业基地,交通枢纽,政治、经济中心和军事指挥中心等重要战略目标。
多采用自主式或复合式制导,命中精度高,最大射程可达3000公里,弹重数吨,速度可达3马赫数以上,通常采用核战斗部。
战术空地导弹主要装备战斗轰炸机、攻击机、武装直升机、反潜巡逻机等机种,用以攻击雷达、桥梁、机尝坦克、车辆及舰船等战术目标。动力装置一般采用固体火箭发动机,制导方式多采用无线电指令,红外、激光或雷达寻的等制导。射程大多在100公里之内,弹重数十至数百千克,通常采用常规战斗部。
机载武器系统由飞机上的武器和弹药、装挂和发射装置以及火力控制系统构成。不同任务的作战飞机,配置不同的武器系统。
现代战斗机的武器系统以空对空导弹为主,航空机炮为辅,装有航空瞄准具或先进的火力控制系统,其中的机载雷达可远距探测目标及完成对空空导弹的制导任务。能夜间出动的全天候战斗机还装有微光电视、红外探测设备等。
轰炸机带攻、防两类武器。攻击武器以巡航导弹为主,常规炸弹为辅;防御武器以电子干扰为主,诱惑导弹为辅。用作火力控制系统的是轰炸瞄准器或综合导航轰炸系统。
战斗轰炸机主要携带对地攻击武器,兼有较强的空战能力。为了完成空地、空空两类任务,一般装有多功能火控雷达,可用于对空作战、对地测距、地形测绘或导航。
攻击机的武器有航空机炮、空地导弹(反雷达导弹、反坦克导弹等)、常规炸弹、制导炸弹、地雷、水雷、鱼雷及战术核炸弹,还装有射击轰炸瞄准器或高度自动化的综合导航攻击系统。
航空机炮是飞机上的一种自动射击武器,口径一般大于或等于20毫米(20毫米以下称航空机枪)。二次大战中及战后一段时间,航空机炮是战斗机的主要武器。空空导弹出现后,有些国家一度忽视航空机炮的发展,在实战中吃了亏。实战证明,在空中近距格斗中,航空机炮仍是不可缺少的武器。
航空炸弹是由飞机或其他航空器投掷的无航行动力的爆炸性弹药。从1911~1912年意大利、土耳其战争中意军第一次从飞机上扔炸弹算起,炸弹一直是航空军械的重要组成部分。航空炸弹一般由弹体、装药、弹耳、引信等组成。炸弹靠弹耳挂在飞机上,从飞机上投下后,靠尾翼使炸弹稳定降落,由引信引发炸弹装药爆炸,依靠爆炸时产生的冲击波、弹体碎片和高温等效应来破坏目标或完成其他专门任务。航空炸弹有很多种。按外形大小和重量可分为小型(50千克以下)、中型(100~500千克)、大型炸弹(1000千克以上)。按用途可分为爆炸弹、杀伤弹、杀伤爆破弹、燃烧弹、爆破燃烧弹、穿甲弹、反坦克弹、反潜炸弹、反跑道炸弹、汽油弹、子母弹、化学弹、生物弹和各种核炸弹,此外还有各种辅助用途的照明弹、照明闪光弹、烟幕弹、标志弹、模拟弹和教练弹等。二次大战后,为了提高轰炸效果,各国大力发展具有激光、电视等制导装置的炸弹,俗称“灵巧炸弹”,大大提高了对目标的破坏力。
以激光制导炸弹为例,前部有激光导引头,其后有控制舱,中部是弹体,尾部有4片很大的弹翼,其作战方式有单机照射投弹式和照射器与投弹飞机分开的协同作战式。炸弹投下后,开始自由下落,当被照射目标散发的激光能量强大到足以形成制导信号时,炸弹开始制导飞行,最后击中目标。1991年海湾战争中投下的第一颗炸弹就是由F—117A隐身飞机投掷的激光制导炸弹。巴格达的95%的目标都是由F—117A激光制导炸弹摧毁的。其中一种叫GBU—27的激光制导炸弹采用钢制弹和延期引信,高空投放,穿入建筑物内部爆炸。
空对空导弹是战斗机的空战武器,与航空机炮相比,具有射程远、命中精度高、威力大等优点。空空导弹主要由制导装置、战斗部、引信、动力装置和弹翼等部分组成。制导装置用以控制导弹跟踪目标,常用的有红外寻的、雷达寻的和复合制导等类型。战斗机用它来直接摧毁目标,多装高能常规炸药,也有的用核装药。引信用以引爆战斗部,常用的有红外、无线电和激光等类型的近炸引信,多数导弹还同时有触发引信。动力装置用于产生推力,均采用固体火箭发动机。弹翼用于产生升力,并保证导弹稳定飞行。
空空导弹接攻击方式分为格斗和拦截两种。格斗导弹以攻击目视距离内的目标为主,又称近距格斗导弹,多采用红外寻的制导,发射后可以不管。
导引头的跟踪范围和跟踪角速度大,能实施离轴发射,最小发射距离为300~500米。横向过载30~60g,机动能力强,能对目标实施全向攻击。迎头攻击时,最大发射距离可达18~25公里。拦射导弹,有中距、远距之分,中距拦射导弹的最大发射距离从25公里到100公里不等,多采用半主动雷达寻的制导。远距拦射导弹采用复合制导,可由载机在距目标100公里以外连续发射数枚,攻击不同方向的数个目标。拦射导弹与载机上的脉冲多普勒雷达火力控制系统相配合,具有下视、下射能力,能攻击超低空飞行的飞机和巡航导弹,有的兼有近距格斗能力,可用于全高度、全方向、全天候作战。
空地对导弹是从航空器上发射攻击地(水)面目标的导弹,是航空兵进行空中突击的主要武器之一,装备在战略轰炸机、战斗轰炸机、攻击机、武装直升机及反潜巡逻机上。与航空炸弹、航空火箭弹等武器相比,具有较高的摧毁目标的概率,机动性强,隐蔽性好,能从敌防空武器射程以外发射,可减少地面防空火力对载机的威胁;但造价高,使用维修复杂。
空地导弹与航空器上的探测、跟踪、制导、发射系统,以及保障设备等构成空地导弹武器系统。武器系统的具体组成取决于空地导弹类型、导引方法和发射方式等因素。航空器可从不同高度以亚音速或超音速发射导弹,攻击一个或多个目标。
空地导弹有多种分类方法。按作战使用分,通常有战略空地导弹和战术空地导弹;按不同用途分,有反舰导弹(空舰导弹)、反雷达导弹、反坦克导弹、反潜导弹及多用途导弹;按飞行轨迹分,有弹道式、飞航式、机载巡航空地导弹。
战略空地导弹是战略轰炸机远距离突防的一种进攻性武器,主要攻击军事、工业基地,交通枢纽,政治、经济中心和军事指挥中心等重要战略目标。
多采用自主式或复合式制导,命中精度高,最大射程可达3000公里,弹重数吨,速度可达3马赫数以上,通常采用核战斗部。
战术空地导弹主要装备战斗轰炸机、攻击机、武装直升机、反潜巡逻机等机种,用以攻击雷达、桥梁、机尝坦克、车辆及舰船等战术目标。动力装置一般采用固体火箭发动机,制导方式多采用无线电指令,红外、激光或雷达寻的等制导。射程大多在100公里之内,弹重数十至数百千克,通常采用常规战斗部。
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