《航空武器装备研发理论与实践》王永庆|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《航空武器装备研发理论与实践》

【作　者】王永庆

【丛书名】军用航空装备技术发展理论

【页 数】 109

【出版社】 北京：航空工业出版社 , 2018.12

【ISBN号】978-7-5165-1788-8

【价 格】45.00

【分 类】航空兵器-武器装备-研制

【参考文献】 王永庆. 航空武器装备研发理论与实践. 北京：航空工业出版社, 2018.12.

图书封面：

图书目录：

《航空武器装备研发理论与实践》内容提要：

本书介绍了航空武器装备的研发理论和研制流程，包括理论基础、立项论证、研制程序和研发流程。同时对我国航空武器装备研制的发展历程进行了回顾，对自行研制成功的飞机和未成功的设计方案，特别是三代机、四代机的研制进行了描述、分析和总结，对新世纪航空武器装备研制的发展进行了预测。 本书可以作为从事航空武器装备方案论证和研制人员的参考书，对航空院校从事飞机设计方面的人员也有很大的参考价值。

《航空武器装备研发理论与实践》内容试读

第1章航空武器装备理论基础与立项论证

1.1航空武器装备概念

1.1.1航空武器装备定义及其发展过程概述

按照我国国家军用使用标准《航空武器装备主要作战使用性能论证要求》(GJBz2023594)》给出的定义，所谓航空武器装备，就是航空兵用于实施和保障战斗行动的武器、武器系统和军事技术装备的统称，通常分为战斗装备和保障装备。战斗装备指用于直接杀伤敌有生力量和破坏敌作战设施的技术器械。保障设备指为有效使用战斗装备所必须配套的技术设备。航空武器装备属于航空器，而航空器的范围又很广阔，在地球大气层飞行的飞机均可称为航空器。从广义定义讲，空空导弹、空舰导弹、空地导弹，航空炸弹、鱼雷、水雷、火箭弹、引信，航炮、机载发射器等武器装备也都属于航空武器装备。因此，为了明确研究对象，本书中所研究和讨论的航空武器装备主要限定为军用作战飞机。

每一型航空武器装备的研制，在签订研制合同前，订货方（军方）与研制单位需要共同完成一系列的研究工作，在这一过程中，双方必然会存在一定的相互交联。例如，首先需要制定作战飞机研制和装备远景规划，对订货方现状、新型作战飞机的需求、研制单位现状进行分析，然后定量和定性地确定装备部队所需作战飞机的组成，最后提出飞机的战术技术要求。在我国，这一研究和分析过程称为“航空武器装备研制立项论证”，它是航空武器装备研制和使用全流程中最重要的一个环节。

在进行航空武器装备研制立项论证时，不能仅限于当前的作战需求，而是需要有一定的远景展望，即“论证部队未来使用的作战飞机”。以此为原则进行“航空武器装备主要作战使用性能”的论证，这些性能一般包括：作战使命任务；主要作战使用性能：勤务性能：经费估算；进度要求等。

作战使命任务。根据航空兵未来所担负的作战任务，从战场环境、作战对象（目标）、战术原则、作战使用方式等方面来阐述航空武器装备的使用任务。

主要作战使用性能。通过对比分析、理论计算、必要的模拟/物理试验后对准备研制的航空武器装备从作战使用和技术性能方面提出的要求，通常也称为新研制飞机的战术技术要求。这些要求通常包括：概念、作用范围、战斗能力、生存能力、机动能力、反应能力、人机工效、计算机软硬件使用性能、抗干扰能力、自卫能力、兼容性、安全性、可靠性、维修性、寿命等方面的战术性能，以及为使航空武器装备具有预期战术性能所提出的重量①、尺寸及主要技术指标方面的技术性能。

勤务性能。对航空武器装备环境适应性和后勤保障性方面提出的要求。一般包括对自然环境、工作环境和储运环境的适应能力：训练设备、检测设备、技术配套工具和设备；技术

①本书所提“重量”均为“质量”概念，单位为(L,kg)等。

航空武器装备研发理论与实践

数据（含软件、程序）、资料；标准化等适应性、保障性方面的内容。

经费估算。通过对航空武器装备效能、技术复杂程度、研制进度要求和装备数量预测分析后作出的全寿命费用估算。通常包括：武器装备研制费、整机单价费、配套专用技术保障设备购置费、维修费、使用费、其他费用。

航空武器装备研制的进度要求。主要根据作战需求程度、关键技术预先研究的储备情况、经费最大承受能力、最大风险允许程度，提出可能的研制周期。一般包括从研制合同生效起到设计定型年限和（或）开始装备部队的年限。

按照用途，下面对作为航空武器装备的军用作战飞机进行分类简述。

飞机出现后不久就被用于战争，两次世界大战使飞机得到迅速发展。飞机在战争中大规模的使用，使战争由平面化转向立体化，并且逐渐成为对战争全局具有重大影响的要素。战争的需要，又反过来促进航空工业的发展，使得飞机的研究、设计、制造和使用出现了明确的分工，形成独立的产业部门。按照用途，传统的军用飞机主要分为以下几类：

(1)战斗机。又称歼击机，主要任务是与敌方战斗机空战，夺取制空权：或将入侵敌机驱逐出境，故旧称驱逐机，有些国家也称截击机。战斗机一般要求机动性好，具有优异的任务系统和武器系统性能，

(2)攻击机。又称强击机，是专用于低空、超低空攻击地面固定及活动目标，直接支援地面部队作战的轻型飞机。攻击机低空作战时，由于易遭受地面炮火袭击，故在其要害部位装有防弹装甲。攻击机具有良好的低空操纵性能和强大的对地攻击武器，先进的攻击机还装有地形跟随系统：可自动跟随地形起伏或回避高山飞行。

(3)轰炸机。轰炸机分为战略轰炸机和战术轰炸机两种。战略轰炸机用于深入敌后，对重要军事基地和政治、经济、交通等中心目标实施战略轰炸。该机种载弹量大，航程远，威慑力强。战术轰炸机主要用于配合地面部队，对敌方供应线和前沿阵地实施战术轰炸

(4)反潜机。反潜机是用于搜索和攻击潜艇的飞机，一般搭载反潜鱼雷、深水炸弹等武器，以攻舰反潜作战为主，兼顾海上布雷、侦察、救护和运输等多种任务。具有搜索速度快、作业范围广、活力强、潜艇难以发觉和难以对付等优点。

(6)运输机。军用运输机是用于军事空运、空投和空降的运输飞机。它可以快速空运兵员、武器装备和军用物资到达前沿阵地，也可以在敌后空降伞兵、空投武器，提高部队作战机动性和加强应变能力。

(7)侦察机。专门用于侦察和收集敌方军事信息的飞机称为侦察机，携带雷达、射频红外、可见光等侦察设备，对目标区域执行侦察，以获取相应的军事情报。另外有些侦察飞机可以在目标附近区域长时间巡航，以对目标区域执行监视。

(8)电子战飞机。携带电子干扰及反辐射导弹等设备，对敌方的雷达、通信系统进行干扰压制或摧毁的飞机称为电子战飞机。通过干扰，可以使敌方的防空和指挥系统失效，掩护己方攻击机突防和实施攻击。

(9)预警机。用于搜索和监视空中或海上目标的飞机称为预警机。预警机装有远程搜索雷达，可在高空搜索远距离目标或敌后目标，特别是地面雷达站无法发现的低空飞行目标，并可提前发出预警。预警机还能作为空中指挥中心，引导和指挥己方战斗机进行空中拦截和攻击。

作战飞机的分类并非一成不变，技术发展推动着作战飞机使命任务的变化，相应的作战2

第1章航空武器装备理论基础与立项论证

飞机种类也正在发生变化。同时，战争的需求，催生出新的航空武器装备需求，用以补充先进军用飞机体系。以战斗机为例，其经历了由夺取空中优势（空优）向空空和空面兼顾的多用途、由专用向多功能转变的过程：而随着信息网络技术的发展，未来作战装备成为体系作战中的一个节点，可能又将发展出单一功能的专用飞机。

传统的战斗机强调空中作战，并发展出具备高空高速特征的第二代喷气战斗机，而随着能量机动理论的提出和先进航电、精确制导高效武器等相关技术的发展，第三代战斗机中的

F-15、F-16、苏-30、“幻影2000”等改进机型均具备优异的空空、空面多用途作战能

力。第四代战斗机F-22,其设计之初的考虑，也是一型单一用途的战斗机，利用超声速巡

航和隐身能力，快速突破原华约组织前线和纵深防空火力，攻击前苏军位于纵深的空中预警

机A-50,后续才逐步拓展其他任务能力

近年来，美国提出了第三次“抵消战略”，旨在强调以发展颠覆性先进技术武器为核心，通过综合集成创新，实现作战概念创新突破和技术创新突破，继续保持其在军事竞争的主动权和优势地位。在作战概念创新突破方面，突出信息主导，提出“云作战”“分布式作战”“全球监视和打击”等一系列新型作战概念，牵引并已经开始发展了以智能化、高能化、信息化为主要方向的一系列新型航空武器装备。

智能化方面，突出人工智能技术在军事领域的应用，用以提升有人装备的辅助决策能力，提高各类无人装备的自主决策水平，并且从单体智能向群体智能转变，对装备未来环境和任务适应性、综合作战效能带来质的飞跃。

高能化方面，着重提升平台在高空、高速、高机动和机载武器的高能量化等方面的性能，基于高超声速飞机、高机动作战、定向能武器攻击等技术特征，孵化未来新一代作战装备，拓展航空武器装备的能力边界。

信息化方面，制信息权是决定现代战争胜负的关键。信息化的主战场将是电磁频谱域，围绕着增强对敌方体系信息获取和使用能力、阻滞敌方信息获取。

1.1.2航空武器装备的组成

现代飞机可以看作一个极其复杂的工程系统，具有高度的层次结构。任何飞机都可以分成各种功能的子系统，将这些子系统综合在一起就决定了飞机的有效性能。例如，有保证飞机产生升力的机体，有保证飞机按照给定航迹飞行的飞行控制系统，还有推进系统（动力装置)和生命保障设备等。尽管不同类型航空武器装备的任务定位不同、系统的复杂度不同，但从功能上来看，其基本组成部分大多数是相同的，基本上由机体、动力装置、飞机控制系统、机电管理系统、任务系统、液压系统、燃油系统、环境控制系统和生命保障系统等几大部分组成。

飞机上有若干个子系统，只是为了分析和研究问题的方便，并不意味着各子系统是完全独立的。飞机的各系统是相互联系和相互制约的。

机体主要包括机翼、机身、尾翼和起落架等。其中机翼是飞机产生升力的主要部件：机身是用来装载人员、有效载荷、燃油的主体：尾翼是平衡、稳定和操纵飞机飞行姿态的部件：起落架是在飞机起飞、着陆、滑跑、移动、停放时支持飞机的装置。随着相关空气动力技术和控制技术的发展，出现了无尾飞翼构型的飞机，传统的尾翼在飞机上不复存在。翼身融合后，机身与机翼的边界也日渐模糊。

动力装置主要为飞机提供动力，推动飞机前进，并且为各个系统的工作提供电力或液压

航空武器装备研发理论与实践

驱动力。现代先进战斗机普遍采用涡轮风扇发动机，它们具有推力大、耗油率低等特点。现代军用发动机除了需要不断提高推重比、降低耗油率外，还应当考虑降低雷达、红外辐射等问题，这些也成为军用发动机新的能力需求增长点。

现代飞机的控制系统是一个综合控制和管理系统，可以实现电传操纵系统功能、自动控制系统功能、大气数据系统计算功能、飞行状态限制功能、起飞和着陆功能、主轮刹车和前轮转弯控制等功能。其主要目的是既保证飞机的飞行安全，也保证飞机达到使用要求的飞行品质。

燃油系统的主要功能是在飞机所有可能的飞行状态和地面活动状态下向发动机供给所需要的燃油和所必须的压力。除此之外，燃油系统还要完成一些其他功能，例如，对飞机其他系统（液压系统、环控系统）提供冷却功能。燃油系统的组成包括油箱、导管、油泵、活门、开关、油滤，以及系统的各种自动器、传感器、测量仪表等。

机电管理系统对飞机上的供电系统、燃油系统、环控系统、液压系统、气动系统、刹车系统等进行监测或控制。」

液压系统为作动系统提供有一定压力和流量的液压油，保障飞机的操纵。

环境控制系统通常包括空气调节系统、设备增压系统、座舱除冰系统等，用于保障机组乘员所在座舱内压力和温度的自动调节、座舱盖的防冰除雾、电子设备的增压和冷却等功能。

生命保障系统用于保证飞行员在机上的舒适环境及应急情况下的弹射救生。

任务系统用来保障作战飞机完成各类空空、空面作战任务。其主要组成包括各类有源、无源传感器、信号处理设备、武器系统等。

1.2航空武器装备系统

航空武器装备系统是一个完整的物质对象或组合体，它们由功能上相互作用的各单元所组成。系统单元是相对独立的系统组成成分或构成要素，这些单元并不是同一类型的系统，而是在其相互作用下生成一个系统；子系统是由相互联系和作用的单元共同实现一组功能的，而具有多个层级的系统称为复杂系统。航空武器装备系统是一组结构和功能单元或子系统的组合，它们能够保证系统功能的实现。航空武器装备系统包括作战飞机、指挥设备(系统)、地面检测设备（系统）、保障设备（系统）等，但飞行员和技术人员不包含在这个系统内。例如，无人作战飞机系统包括无人机平台、保障系统、地面指挥控制站，但不包含形成交联通道、传递信息的设备、处理设备，也不包含地面站内的操作人员，参见图1-1。

航空武器装备作为一种高技术装备，其研制的目标是最大限度地运用和集成现代科技成果，为用户提供最先进的武器，并能够持续、低费用和最大化地发挥作战效能。对用户而言，他们在对装备作战能力有较高期望的同时，也十分关注装备列装后飞机保障系统和训练系统的合理性和适用性，因为这关系到飞机能否快速形成战斗力，能否充分发挥作战使用效能，能否保持一个较高的、稳定的后勤效能，能否减轻人力负担。现代飞机对保障任务的要求异常复杂，必须配备先进、合理的保障资源和训练资源，加上高效的管理模式，才能确保飞机具有较高的任务完成能力和快速反应能力，完成现代高技术条件战争要求的快速打击能力。现代战争，打的是作战能力及其持续性，这其中除了装备自身性能，装备保障和训练系统也是关键要素。

第1章航空武器装备理论基础与立项论证

飞机平台

地面指挥控制站

保障系统

机体

任务控制站

使用保障系统

动力装置

起降控制站

维修保障系统

机电系统

链路地面数据终端

供应保障系统

任务系统

情报处理站

训练保障系统

保障支持系统

图1-1无人机系统组成

因此，航空装备系统由以往单纯追求性能的飞机平台研制转变为追求整体效能的装备系统的研制，其中包括飞机平台、使用维修保障系统和训练保障系统的研制。通常采用并行设计方式，保证飞机平台与保障系统、训练系统全面综合。从飞机论证开始同时考虑飞机的保障问题，将保障性作为与性能同等重要的指标进行权衡和分析。在飞机研制的各个阶段，通过保障性分析保证飞机研制与保障资源研制的协调，保证在飞机列装的同时，建立完整的保障系统和训练系统，使飞机能够在较短时间内形成战斗力，减少对研制部门的依赖。从第三代战斗机研制起，随着航空武器装备的复杂程度显著增加，其保障系统和训练系统发展迅速，并自成体系。

航空兵部队的战斗力是人员、装备、编制体制等多方面因素的综合反映，而保障系统是维持飞机战备完好率、提高装备出动能力的关键，是体现航空兵战斗力所不可或缺的组成部分。保障系统的设计目标是缩短维修保障周期，提高装备的出动能力。齐全、配套的保障装备可以保证维修维护工作的正常进行，先进的故障检测设备可以缩短判断和排除故障的时间，及时修复飞机，保障飞机的完好率：快速充填加挂设备可以保证再次出动准备的高效率，提高飞机的出动强度：快速抢修能力可以提高抢修速度，保持飞机的持续作战能力。

随着信息化装备在现代战争中的广泛运用，战场环境变得错综复杂，物资、信息、人员的频繁交互与流动是未来信息化战争的重要特征。在新的作战环境下，装备保障也在传统的、单纯面向作战任务的物资调配和供应的基础上，向多元化、一体化、信息化转变。多元化体现在装备保障工作不仅需要完成装备物资的调配与供应，还需要提供配套的保障资源，包括保障物资和人员；一体化体现在装备保障工作不再局限于某一部门单位内部，而是需要更高层面的统一组织协调，先进装备保障的论证、规划、组织、实施、考评以及费用管理过程；信息化不仅体现在装备保障的对象是信息化武器装备，而且体现

在装备保障工作本身需要建立在安全高效的信息管理系统之上。如美军在F-35项目上

采用的自主后勤信息系统一ALIS(Autonomic Logistics Information System),可以获取飞行中飞机状态和飞行员健康情况相关的各类信息，并将获取的数据通过网络发送到柏应

用户，同时还能够及时跟踪备件在物资技术器材保障网络中的流通情况，控制F-35飞

航空武器装备研发理论与实践

机的供应备件和维护环境。

航空训练系统主要分为实装训练和地面模拟训练。基于实装的训练，随着近年来技术的

发展，以空战机动指令(ACM)系统、嵌入式训练系统为基础的新型训练方式正成为一线

部队日常作战训练、演习的主要模式，为部队战斗力提升起到了至关重要的作用。同时，为了加快飞行员的训练效果，降低训练成本，基于仿真技术的地面模拟训练设备迅猛发展，并且从传统的飞行仿真模拟器逐渐向基于作战的全任务模拟器拓展，为飞行员提供接近真实战场环境的训练手段。

1.3航空武器装备体系概念及其发展概况

在新型航空武器装备研制立项论证过程中，其中一项重要任务就是研究这一型飞机在未来空中作战装备体系中的定位。所谓体系，按照《美军国防部防务采办指南》的定义，体系一System of Systems,简写为SOS,是一组或一类独立发挥作用的系统，集成进一个大系统并形成独一无二的能力。

航空装备体系可以视为与航空有关的各类飞机、武器等，在指挥员的统一指挥下，是以共同的作战目标为牵引，在信息主导下，以各种作战力量单元高度融合的作战体系为主体，充分发挥整体作战效能及各力量单元的主观能动性，在多维作战空间实施的实时、精确、高效的作战行动，从而赢得战争的胜利。

从战争的发展史不难发现，战争一开始就具有高度的组织性，强调整体对抗，无论是冷兵器时代的简单兵种协同作战，还是机械化战争中的诸兵种协同作战，以及现代战争中多维空间的军种联合作战，都是通过不同力量、行动间的密切协同与有效控制，形成整体合力，夺取作战的胜利，因此“体系对抗”一直伴随着战争的发展。但同时，也应看到，随着相关技术，特别是信息技术的发展，作战体系也在发生着翻天覆地的变化。冷兵器条件下，在战役层级上观察，步兵、弓箭手、骑兵等多兵种不同分工，借助于声光系统，如战鼓、烽火等，按号令实施协同，但是在交战级，呈现的仍然是单兵对单兵的对抗。热兵器时代，依靠电讯系统，如电台、电话等，已经能够支持小编队级别的协同作战。信息网络时代，信息网络技术已经集成各类航空装备作战能力的主线，融合进战役级、任务级、交战级的各个层级作战活动中。任何一个层级作战活动的完成，都必须依托于整个作战体系来实施，体系化的思想下达至每一个单一装备节点。基于信息系统的现代航空武器装备体系，其未来发展必将是基于信息系统的体系对抗，以信息主导，各作战单元协同得更深、更广。

技术的发展，推动着航空武器装备体系作战制胜机理地巨大变革。

自喷气式战斗机投入实战以来，随着先进技术与武器的不断发展，装备由单一功能向多功能扩展，作战概念由以装备为核心的“平台中心战”向以信息为核心的“网络中心战”转变，作战制胜机理由单一平台制胜向体系协同制胜转变。

从第二次世界大战结束后至20世纪70年代，空中作战以单机的空中追逐和缠斗为主。

在朝鲜战争期间，交战双方开始使用的飞机，如美军的F-80、F-86,中国人民志愿军和

苏联空军使用的米格-15等，虽然都是喷气式战斗机（第一代），但仍然以机枪/机炮作为

格斗武器。在越南战争期间，交战双方开始使用第二代喷气式战斗机，如美国的F-4和越

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···试读结束···