内部武器舱和保形外挂的作用是什么?
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发布时间：2022-04-24 20:35
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时间：2023-10-10 04:06
武器可以安装在飞机内部，也可以悬挂在飞机外部。飞机内部空间有限，只能悬挂少量的武器；外部挂弹受空间*小，采用三弹弹射弹架(TER)和多弹弹射弹架(MER)，能在飞机的有效载重范围内尽量地多挂武器。但是，这种“圣诞树”式的外挂武器方式，不但会使飞机的飞行阻力急剧增加，而且还会增大飞机的雷达反射面积。采用内部弹舱还是采用外部挂弹主要是在增大载弹量与减小飞行阻力和雷达反射面积之间进行折衷。F-105、F-106、F-111和F-117A几种战斗机都有一个内部武器舱用于挂弹。而且在使用过程中，F-105和F-111战斗机也充分地利用了外部挂弹的有利之处。F-111(F-117A除外)以后的战斗机和攻击机放弃了内部武器舱，全部采用外部挂弹。这种构形一直延续到F/A-18战斗机。
武器外挂增加的阻力包括基本阻力，干扰阻力和配平阻力三部分。飞机外挂物对飞行阻力的影响通常用阻力指数(DragIndex)来描述。当飞机外部没有悬挂装置和武器(即飞机外表面很“干净”)时，阻力指数(DI)为零，通常悬挂装置和外挂武器越多，DI值越大。对同样的悬挂装置和外挂武器来说，飞机的飞行速度越高，则DI值越大。也就是说，DI值的大小通常与飞机的类型、飞行高度、飞行速度、外挂武器(含悬挂装置)的数量、类型和悬挂的位置有关。基本阻力的阻力指数变化很大，干扰阻力对应的阻力指数的最大值为25～30，配平阻力对应的阻力指数不超过5。例如，F-111战斗机在高空无外挂时的最大速度可达M2.5；在弹舱内挂一颗B43核*、外部只挂2枚AIM-9“响尾蛇”空对空导弹时，阻力指数为20。
外挂4颗口径907kg的MK84*时，阻力指数为100；当外部挂24颗MK82通用*时，阻力指数高达180～200，这时的最大速度只有M0.8左右。这表明超音速飞机外部挂满*后也只能用亚音速飞行。飞机外挂副油箱和武器后，由于阻力增大和外挂物重量对作战半径所产生的综合影响是，通常使其作战半径比净形飞机减少50%左右。武器外挂对飞机飞行性能带来的另一种不利影响是*了飞机的机动性。一架飞机在净形时过载可以拉到7ｇ，加上外挂后很难持续拉到3ｇ。下一代战斗机的飞行速度将比现役飞机的典型速度大，而且将采用超音速机动和超音速巡航。如果把武器挂在飞机外部必将引起更大的阻力。为了防止出现这种不利的局面，可能像F-22那样，再次把武器挂在飞机内部。
武器内挂时带来的另一个好处是可以减小飞机的雷达反射面积。众所周知，隐身特性(目标的低可探测性)从攻、防两个方面影响着未来的作战飞机。首先，具有隐身能力的飞机可以明显地改善自身的生存力。例如，战斗机或轰炸机在370公里的突防过程中损失率可从13%减少到6.5%。在其他因素不变的情况下，雷达的最大探测距离与目标的雷达反射面积的四次方根成正比。目标雷达反射面积下降一个数量级，则雷达对该目标的探测距离将降低44%。这表明，面对具有隐身能力的目标，攻击飞机必须提高自身雷达探测距离或采用反隐身雷达和采取对付隐身目标的综合探测手段。为减小飞机的雷达反射面积，武器要尽可能地内挂或采用保形外挂。因为减小飞机的雷达反射面积，在外形设计上要尽可能避免三种情况：空腔和角反射器，它们能在较宽的扇区内产生高的雷达反射面积值；镜面入射的平板，它们在窄的扇区内产生高的雷达反射面积；侧圆柱体，它们在所有的方位上都产生高的雷达反射面积。例如，一块垂直雷达波束的0.01平方米(10cm×10cm)小平板，它的雷达反射面积是1平方米，是实际面积的100倍。而外挂架与机翼或机身的连接处恰好是一个典型的角反射器，应当尽量地避免。分析表明，飞机雷达反射面积减小到原来的十分之一时，将使飞机遭受由雷达控制的地对空导弹截击的概率减小40%，雷达反射面积小在超视距空战中也相当有利。
减小外挂物飞行阻力和雷达反射面积的另一条途径是采用全埋式保形悬挂法。这种方法是将全部悬挂装置和大部分外挂物埋入飞机内部，外挂物的圆柱形表面与机翼或机身的表面相切，从而保证飞机具有良好的整体流线型。飞行试验表明，在改装的F-4B试验机上，保形挂架使总阻力下降60%，飞机的作战半径大约增加50%，在目标上空的活动时间增加1倍；在F-15C飞机上，保形油箱的阻力比两个挂架挂副油箱的阻力减小50%。
