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[科普中国]-导弹弹射

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定义

将导弹依靠外加动力进行发射的方式称为导弹弹射1。

分类火炮弹射火炮弹射是将导弹装在炮管内 ,发射时炮膛内火药点燃后产生高压气体导弹推出炮管。近程的地空导弹 、反坦克导弹就可以利用火炮发射出去。

鱼雷弹射鱼雷弹射是鱼雷在发射管内靠压缩空气将其弹射出去 。早期的潜载巡航导弹直接利用鱼雷发射管进行发射。

潜地弹道式弹射潜地弹道式导弹的弹射是借助于发射筒 、压缩空气将导弹弹射出去。它是直接利用了鱼雷的压缩空气弹射技术 ,后来又演变成燃气一蒸汽式弹射。

优点(1) 提高了武器系统的性能,增大了导弹的射程

战略导弹若采用 自力发射,导弹获得150~300m/s的速度所消耗的推进剂约为起飞质量的20~30%, 采用弹 射技术后,由于导 弹在发动机点火以前已获得了一定的初速度,导弹离开发射筒的出口速度一般为 30~50m/s, 所 以在相同装药量的情况下,提高了发动机熄火点的速度,因而在保持导弹自身质量不变的情况下,增加了导弹的射程,或者在保持导 弹射程不变的情况下,提高了导弹的运载能力,即增加了弹头的质量,提高了威力。

(2)简化了发射阵地,改善了发射环境

为了提高弹道导弹的生存能力,大都采用加固地下发射井的自力发射。但随着弹射技术的发展,弹射技术已广泛应用于地下发射井中。采用弹射技术就没有自力发射时产生的高速 、高温燃气流的烧蚀、冲击振动、排焰及 漂移等问题,容易保证操作人员和仪器设备的安全。由于弹射没有排焰和漂移问题,因此,发射同样直径的导弹
时,可以缩小地下发射井的结构尺寸 。同时,发射井不受燃气流作用的损害。因此,就没有必要修理发射井;减少了对导弹的热负荷和力负荷,没有排焰道,因而有可能更充分地使用发射井的容积 ,增加了导弹出井时的稳定性和可控性。

采用弹射技术,改善了井内的发射环境,使导弹避免了噪音、振动、压力脉冲 、热环境的影响 ,有利于提高导弹上的仪器和结构的可靠性。

(3)减少了地面车辆,实现了设备自动化

第一,地面车载机动导弹采用发射筒弹射可以提高导弹系统机动作战的能力。由于弹射装置对发射场及发射设备没有烧蚀,故发射阵地的车辆可以靠近一些,这样便于选择阵地并缩小了阵地的规模,简化了掩体设施,提高了发射阵地的隐蔽性能。第二,导弹弹射对发射筒外不造成烧损和污染,因此不必用水冲洗和冷却,这样便于发射车快速扯收和阵地转移,提高了发射率。第三,采用导弹弹射可以减少设备,有利于实现设备的自动化。

(4)采用弹射能保证潜艇人员和设备的安全

对于水下发射的潜射导弹,必须采用导弹弹射技术,这是潜艇所处的特定环境决定的。潜射导弹被弹射出发射筒后,导弹在水中遇到的阻力要比空 中大得多。因此,可 以利用弹射动力增加导弹在水中飞行的速度 ,提高克服海流、海浪产生的干扰能力,增加导弹飞行的稳定性。同时,采用弹射技术后,可为导弹的第一级发动机节省更多的推进剂。由于采用了弹射技术 ,减少了由于发射不成功而产生意外爆炸的可能性,同时也减少了因导弹 自身发动机在发射筒内工作产生的高温高速燃气流而引起巨大的冲击振动和噪音,这都有利于保证潜艇工作人员和设备的安全。

弹射系统的分类根据弹射动力,弹射系统可以分为压缩空气式弹射系统、燃气式弹射系统、燃气-蒸汽式弹射系统和自弹式弹射系统1。

压缩空气式弹射系统导弹置于发射筒内(或发射井内),利用高压气瓶组贮存能源,经电磁阀控制高压空气进入发射筒下部 ,当压力形成的总推力超过导弹质量之后,则导弹起飞并高速弹出。该系统由高压气瓶组、电磁控制阀 、导管活门、 排气管和射发筒等组成。

燃气式弹射系统以燃烧固体火药产生的高压气体作为推动导弹的动力。用调整装药量、增面比和喉管直径尺寸等方法可调节气体生成量。这种方法设备简单、反应速度快 ,容易满足内弹道要求。

燃气-蒸汽式弹射系统燃气发生器后部有一个冷却器 ,其内装水。从喷管喷出的高压高速燃气流与冷却器内的水进行充分的热交换,形成混合式蒸汽,使撤气温渡降到允许的温度,燃后进入燃气腔,推动导弹运动。这样做的好处是燃气 一蒸汽温度低 ,能量可以充分利用 ,对导弹烧蚀轻 、防热简单,且压力变化平稳,可获得理想的内弹道参数,同时对设备烧蚀也轻。

自弹式弹射系统在以化学燃料作为能源的弹射装置中,自弹式弹射系统有其独特的优点,与固定燃气发生器形式不同,自弹式弹射器是随弹一起运动的。它可 以在弹后面加一个小燃烧室,也可以直接由导弹第一级发动机兼任。与自力发射相比,运动的弹射器类似助推器,但它喷出的高温燃气没有排到大气中去,而是在发射筒内聚集起来,再一次膨胀做功 。因此, 自弹式弹射器能量利用好,是一种很有发展前途的弹射系统 。