空空導(dǎo)彈與航空母艦和艦載機(jī)適配性研究

李斌　強(qiáng)艷輝　徐琰珂

摘要：航空母艦是空空導(dǎo)彈的貯存轉(zhuǎn)運(yùn)平臺， 艦載機(jī)是空空導(dǎo)彈的掛飛發(fā)射平臺， 在作戰(zhàn)使用過程中三者密切相關(guān)、 相互影響， 因此必須開展空空導(dǎo)彈與航空母艦、 艦載機(jī)的適配性研究， 以保證空空導(dǎo)彈的上艦安全、 可靠使用、 減少保障流程時間、 持續(xù)高效火力打擊的作戰(zhàn)使用需求。 本文結(jié)合對機(jī)彈和艦彈適配性的理解， 從作戰(zhàn)環(huán)境適配性、 保障適配性和安全適配性等三個方面梳理了空空導(dǎo)彈上艦面臨的影響因素， 提出了艦彈適配性設(shè)計要求。

關(guān)鍵詞：適配性； 空空導(dǎo)彈； 艦載機(jī)； 航空母艦； 安全性； 腐蝕防護(hù)與控制； 綜合保障

中圖分類號：? TJ760文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： 1673-5048（2023）03-0122-07

DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0192

0引言

在航空母艦防空作戰(zhàn)體系中， 空空導(dǎo)彈、 航空母艦、 艦載機(jī)三者之間緊密相關(guān)， 航空母艦是空空導(dǎo)彈的貯存轉(zhuǎn)運(yùn)平臺， 艦載機(jī)是空空導(dǎo)彈的掛飛發(fā)射平臺， 因此充分有效地利用航空母艦和艦載機(jī)平臺資源， 是空空導(dǎo)彈高效可靠地遂行火力打擊使命任務(wù)的關(guān)鍵。

空空導(dǎo)彈與航空母艦、 艦載機(jī)適配性研究是保證空空導(dǎo)彈上艦安全可靠使用、 減少保障流程時間、 持續(xù)高效火力打擊的關(guān)鍵技術(shù)， 是在防空體系作戰(zhàn)需求、 航空母艦/艦載機(jī)平臺各種約束和空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)效能中統(tǒng)籌優(yōu)化權(quán)衡的過程， 適配性研究包含機(jī)彈適配性、 艦機(jī)適配性、 艦彈適配性三個方面。

艦機(jī)適配性設(shè)計隨著航空母艦平臺和艦載機(jī)的研制而發(fā)展， 已在多方面取得了研究結(jié)果［1-5］。

機(jī)彈適配性也就是機(jī)彈相容性。 空空導(dǎo)彈與陸基飛機(jī)的機(jī)彈相容性研究已較為充分， 因此空空導(dǎo)彈與艦載機(jī)的相容性重點(diǎn)是考慮上艦引起的增量變化。

國內(nèi)從多方面對機(jī)載導(dǎo)彈上艦進(jìn)行了研究。 文獻(xiàn)［6］分析了機(jī)載導(dǎo)彈上艦帶來的機(jī)械、 電磁、 氣候、 安全和保障等因素影響， 提出了機(jī)載導(dǎo)彈上艦應(yīng)滿足的具體要求。 文獻(xiàn)［7］探討了空空導(dǎo)彈上艦維修體制， 綜合考慮航空母艦維修空間、 維修環(huán)境、 維修時間、 維修安全性， 以及導(dǎo)彈自身維修技術(shù)復(fù)雜性， 建議空空導(dǎo)彈在航空母艦上以預(yù)防性維修為主， 一般不進(jìn)行修復(fù)性維修。 文獻(xiàn)［8］建立了導(dǎo)彈消耗預(yù)測模型， 為戰(zhàn)時航空母艦導(dǎo)彈消耗預(yù)測提供一種新思路和新方法。 文獻(xiàn)［9］分析了航空母艦作戰(zhàn)體系對空空導(dǎo)彈上艦數(shù)量需求， 提出數(shù)量與轉(zhuǎn)運(yùn)能力適配， 為航空母艦彈藥庫設(shè)計、 作業(yè)管理和后勤保障提供了支撐。 文獻(xiàn)［10］研究了彈藥貯運(yùn)保障作業(yè)， 提出了采用自動化設(shè)備、 優(yōu)化包裝、 優(yōu)化艙室布局等措施以提高使用效率。 文獻(xiàn)［11］討論了空空導(dǎo)彈彈體結(jié)構(gòu)在海洋高溫、 高濕、 高鹽霧、 強(qiáng)輻射環(huán)境中的腐蝕防護(hù)相關(guān)問題， 提出了具體腐蝕防護(hù)措施。

本文結(jié)合空空導(dǎo)彈在航空母艦上的使用剖面， 梳理了機(jī)彈適配性、 艦彈適配性研究內(nèi)容， 分析了空空導(dǎo)彈上艦面臨的自然、 動力、 電磁等環(huán)境影響因素， 提出了具體的設(shè)計要求， 以及機(jī)彈適配性、 艦彈適配性設(shè)計的關(guān)鍵問題。

1空空導(dǎo)彈上艦作業(yè)流程

彈藥貯運(yùn)是艦載機(jī)循環(huán)保障作業(yè)中最復(fù)雜的環(huán)節(jié)， 其貯運(yùn)過程在艦載機(jī)著艦之前的很長一段時間就已經(jīng)開始了， 彈藥貯運(yùn)是影響艦載機(jī)出動架次率的最大瓶頸［9］。 為開展機(jī)彈適配性、 艦彈適配性研究， 應(yīng)分析空空導(dǎo)彈上艦作業(yè)流程。

空空導(dǎo)彈上艦作業(yè)流程主要包括補(bǔ)給、 貯存、 開/關(guān)箱、 裝配、 轉(zhuǎn)運(yùn)、 測試、 掛卸、 起降等， 需要足量人員和設(shè)備、 安全場所和油水電氣資源提供各種保障。

空空導(dǎo)彈上艦補(bǔ)給方式包括碼頭吊裝補(bǔ)給、 直升機(jī)垂直補(bǔ)給和補(bǔ)給艦橫向補(bǔ)給。 垂直補(bǔ)給時直升機(jī)將空空導(dǎo)彈放置在飛行甲板上； 空空導(dǎo)彈隨飛行甲板轉(zhuǎn)運(yùn)車通過垂直和水平轉(zhuǎn)運(yùn)通道， 進(jìn)入彈藥庫堆碼貯存； 根據(jù)預(yù)防性維修周期適時開箱/不開箱對導(dǎo)彈進(jìn)行定檢； 空空導(dǎo)彈開箱轉(zhuǎn)運(yùn)至特定場所并按需裝配舵面， 通過升降機(jī)運(yùn)送至飛行甲板； 在艦面轉(zhuǎn)運(yùn)至停機(jī)位并完成掛彈， 掛機(jī)值班并定期進(jìn)行預(yù)防性維修； 艦載機(jī)帶彈降落后可卸彈轉(zhuǎn)運(yùn)入庫。

空空導(dǎo)彈上艦主要使用流程如圖1所示。

2空空導(dǎo)彈與艦載機(jī)適配性

空空導(dǎo)彈與飛機(jī)（含艦載機(jī)）適配性也就是相容性， 在GJB/Z5-88飛機(jī)/懸掛物相容性指南（對應(yīng)美標(biāo)MIL-HDBK-244）中定義為二者之間的共存能力， 即空空導(dǎo)彈掛機(jī)后， 在預(yù)期要經(jīng)受的各種飛行和地面條件下， 相互之間在氣動、 結(jié)構(gòu)、 電氣或功能特性上不允許出現(xiàn)不可接受的影響。

國內(nèi)外學(xué)者對空空導(dǎo)彈與飛機(jī)適配性進(jìn)行了較為充分的研究， 并制定了相應(yīng)的機(jī)械和電氣接口標(biāo)準(zhǔn)， 制定了鑒定程序和方法。 GJB1C-2006規(guī)定了機(jī)載懸掛物和懸掛裝置接合部位的通用設(shè)計準(zhǔn)則（對應(yīng)美標(biāo)MIL-A-8591H）； GJB1188A-1999規(guī)定了飛機(jī)/懸掛物電氣連接系統(tǒng)接口要求（對應(yīng)美標(biāo)MIL-STD-1760D）； GJB479-1988規(guī)定了機(jī)載懸掛物的地面適配及相容性試驗程序（對應(yīng)美標(biāo)AIR STD 20/21）； GJB1475-1992規(guī)定了飛機(jī)/懸掛物鑒定程序和方法（對應(yīng)美標(biāo)MIL-STD-1763）， 包括彈射起飛和攔阻著艦艦載適應(yīng)性試驗。

國內(nèi)空空導(dǎo)彈與艦載機(jī)適配性研究重點(diǎn)在上艦帶來的環(huán)境增量影響， 空空導(dǎo)彈與艦載機(jī)適配性主要考慮以下幾個方面：

（1） 在晝夜艦面傾斜搖擺等運(yùn)動環(huán)境中， 艦載機(jī)各掛點(diǎn)應(yīng)能方便可靠地掛卸空空導(dǎo)彈， 不能存在結(jié)構(gòu)干涉或卡滯；

（2） 在艦載機(jī)起飛和著艦時， 空空導(dǎo)彈應(yīng)能承受相應(yīng)的沖擊載荷， 并在壽命周期內(nèi)保證全彈功能、 性能正常；

（3） 在隨艦載機(jī)掛飛時， 空空導(dǎo)彈應(yīng)能承受嚴(yán)酷掛飛載荷， 且其不應(yīng)對艦載機(jī)操穩(wěn)特性等產(chǎn)生不可接受影響；

（4） 在空空導(dǎo)彈發(fā)射時， 空空導(dǎo)彈應(yīng)能快速安全可靠地與艦載機(jī)分離， 其發(fā)動機(jī)尾煙、 尾焰、 堵蓋不能危及艦載機(jī)飛行安全;

（5） 在掛機(jī)時， 空空導(dǎo)彈應(yīng)能適應(yīng)艦載機(jī)各種振動、 電磁、 熱等環(huán)境。

通過設(shè)計分析、 仿真、 地面試驗、 飛行試驗等手段對上述各方面進(jìn)行充分驗證， 即可給出空空導(dǎo)彈與艦載機(jī)的適配性結(jié)論。

3空空導(dǎo)彈與航空母艦適配性

與傳統(tǒng)的陸基空空導(dǎo)彈相比， 艦基空空導(dǎo)彈最顯著的特點(diǎn)就是融入航空母艦防空體系， 在海上復(fù)雜自然環(huán)境和電磁作戰(zhàn)環(huán)境下安全、 可靠、 高效地執(zhí)行攔截打擊任務(wù)。 海戰(zhàn)場與陸戰(zhàn)場的作戰(zhàn)體系、 作戰(zhàn)使用和作戰(zhàn)環(huán)境的差異， 必然導(dǎo)致海軍與陸基空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)需求的不同， 如攔截掠海飛行目標(biāo)體系貢獻(xiàn)率［12］等。 空空導(dǎo)彈需針對這些差異性開展艦彈適配性頂層設(shè)計， 主要包括作戰(zhàn)環(huán)境適配性、 綜合保障適配性和使用安全適配性。

艦彈適配性是在全壽命全流程工作剖面中， 空空導(dǎo)彈充分有效地利用航空母艦的特性、 設(shè)施和裝備完成作戰(zhàn)使命， 航空母艦彈藥貯運(yùn)保障系統(tǒng)協(xié)同空空導(dǎo)彈完成貯運(yùn)作業(yè)的能力。 艦彈適配性研究最終目的是在上艦自然、 動力和電磁環(huán)境下， 實現(xiàn)空空導(dǎo)彈的安全、 可靠、 高效保障， 減少彈藥保障時間， 提高艦載機(jī)出動架次， 完成火力打擊任務(wù)。

3.1作戰(zhàn)環(huán)境適配性

空空導(dǎo)彈上艦的作戰(zhàn)環(huán)境包括自然環(huán)境、 動力環(huán)境和電磁環(huán)境。

與筒式發(fā)射艦空導(dǎo)彈“長期貯存、 一次使用” 的特點(diǎn)不同， 艦基空空導(dǎo)彈經(jīng)常掛機(jī)值班， 考慮壽命均衡使用等因素， 具有貯存與掛機(jī)使用轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)， 甚至是陸基與艦基間的轉(zhuǎn)換， 其服役環(huán)境具有典型的海洋性氣候環(huán)境和工業(yè)大氣環(huán)境特點(diǎn)， 具體表現(xiàn)為高溫、 高濕、 高鹽霧、 強(qiáng)太陽輻射和艦載機(jī)排放SO2氣體導(dǎo)致的強(qiáng)酸性［13-14］（美國航空母艦上實測pH值約為2.4～4.0）， 這些因素綜合作用下大幅增加導(dǎo)彈金屬件腐蝕、 非金屬件老化、 運(yùn)動件失效和密封失效等風(fēng)險， 對導(dǎo)彈的壽命及可靠性提出了嚴(yán)峻考驗， 彈體表面在海洋自然環(huán)境腐蝕情況見圖2。

空空導(dǎo)彈上艦還要適應(yīng)海上艦船振動、 顛震和傾斜搖擺的動力環(huán)境， 要適應(yīng)攔阻著艦等帶來的攔阻沖擊環(huán)境， 并適應(yīng)掛飛值班帶來的溫度沖擊、 呼吸效應(yīng)等環(huán)境。

航空母艦艦島上裝備大量的大功率、 多波段雷達(dá)和通信等強(qiáng)輻射設(shè)備， 頻段寬、場強(qiáng)高［15］， 若導(dǎo)彈出現(xiàn)電磁兼容故障， 輕則導(dǎo)致導(dǎo)引頭失靈、 通信卡滯等故障， 重則導(dǎo)致誤發(fā)射、 人員傷亡［16］。

艦基空空導(dǎo)彈面臨著高溫、 高濕、 高鹽霧、 強(qiáng)太陽輻射、 強(qiáng)電磁干擾和強(qiáng)酸性的“三高三強(qiáng)”多因素綜合作用的作戰(zhàn)環(huán)境， 誘發(fā)的腐蝕、 電磁等因素可能降低導(dǎo)彈的可靠性， 需依據(jù)艦載環(huán)境對艦基空空導(dǎo)彈開展針對性設(shè)計， 提升其適海性， 并注重解決以下問題。

（1） 全壽命周期腐蝕防護(hù)與控制頂層設(shè)計。 在研制初始階段就開始全過程考慮設(shè)計、 制造、 使用、 維護(hù)、 維修等環(huán)節(jié)的腐蝕防護(hù)與控制， 根據(jù)艦基空空導(dǎo)彈全壽命使用剖面， 綜合考慮貯運(yùn)掛飛使用環(huán)境， 建立全壽命周期使用環(huán)境譜， 并制定典型結(jié)構(gòu)加速腐蝕環(huán)境譜， 以此作為全彈腐蝕防護(hù)與控制的頂層設(shè)計輸入；

（2） 加強(qiáng)海洋和艦面環(huán)境數(shù)據(jù)研究。 采集各大洋自然環(huán)境數(shù)據(jù)， 開展艦面上環(huán)境數(shù)據(jù)實測工作， 包括艦面整體環(huán)境和航空裝備所在區(qū)域的局部環(huán)境數(shù)據(jù)、 分析各航空裝備的實際使用情況得到的環(huán)境效應(yīng)數(shù)據(jù)、 航空裝備使用中因環(huán)境引起的故障數(shù)據(jù)等， 并綜合各種數(shù)據(jù)制定多應(yīng)力耦合環(huán)境試驗驗證方法、 考核要求；

（3） 系統(tǒng)策劃環(huán)境腐蝕驗證試驗。 在試驗室環(huán)境以樣件驗證單因素環(huán)境影響， 在真實海洋環(huán)境驗證多因素耦合環(huán)境影響。 結(jié)合典型材料、 工藝及腐蝕防護(hù)狀態(tài)， 制定腐蝕維護(hù)維修方法， 編制腐蝕控制手冊， 有效指導(dǎo)地勤人員開展腐蝕防護(hù)工作。

3.2綜合保障適配性

艦、 機(jī)、 彈三者之間存在大量的機(jī)械、 電氣等接口， 需要開展綜合保障適配性研究與設(shè)計， 以提高保障效率。

艦基空空導(dǎo)彈保障工作特點(diǎn)是在運(yùn)動平臺上的有限時空綜合保障， 即在有限時間、 有限空間、 有限資源條件下的工作， 具備復(fù)雜程度高、 安全性要求高、 時間要求快等特點(diǎn)， 是影響出動架次率的主要因素之一［17］。

針對航空母艦上有限時間、 有限空間、 動態(tài)環(huán)境等作業(yè)特點(diǎn)， 為提高保障效率， 艦基空空導(dǎo)彈應(yīng)注重以下關(guān)鍵設(shè)計。

（1） 從導(dǎo)彈保障到航空母艦體系保障頂層設(shè)計。 體系保障頂層設(shè)計包含兩個維度， 一是各型導(dǎo)彈橫向維度：梳理合并各型航空彈藥保障設(shè)備功能需求， 按照通用化、 便攜式協(xié)同設(shè)計思路， 改進(jìn)或研制通用便攜式技術(shù)支援設(shè)備， 減少設(shè)備種類， 如美國PMA260工程［15］， 同時兼顧岸艦通用。 二是艦-機(jī)-彈縱向維度， 彈藥保障覆蓋了艦、 機(jī)、 彈和人員、 設(shè)備、 資源等眾多作業(yè)流程， 單一優(yōu)化艦基空空導(dǎo)彈保障能力， 很難提高艦載機(jī)出動架次率。 美國福特級航空母艦調(diào)整了武器升降機(jī)位置， 提高了彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)走廊效率， 建立多個一站式保障站位， 大幅提高了彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)保障能力， 如圖3所示。

（2） 導(dǎo)彈綜合保障設(shè)計。 從戰(zhàn)斗時期與和平時期兩種狀態(tài)考慮不同綜合保障設(shè)計， 導(dǎo)彈保障特性優(yōu)劣是能否實現(xiàn)有限時空保障的基礎(chǔ)， 包括艦上可靠性、 維修性和測試性等設(shè)計。 如開展測試性分析與設(shè)計， 在保證可用性前提下， 盡量減少各型彈藥測試附屬件的種類和數(shù)量， 降低保障難度， 甚至需要開展免維護(hù)設(shè)計。 美國海軍導(dǎo)彈在長期貯存后不測試即可使用， 實際經(jīng)驗表明頻繁測試會增加故障出現(xiàn)的概率， 甚至?xí)p耗產(chǎn)品壽命。

（3） 進(jìn)行充分的陸上模擬試驗。 對于艦-機(jī)-彈復(fù)雜保障系統(tǒng)， 陸上模擬試驗是檢驗導(dǎo)彈綜合保障設(shè)計的有效方法。 在導(dǎo)彈研制各階段， 艦彈應(yīng)進(jìn)行充分協(xié)調(diào)， 對艦彈適配性、 艦機(jī)適配性進(jìn)行驗證， 目的是給出空空導(dǎo)彈與航空母艦彈藥貯運(yùn)保障系統(tǒng)適配性、 導(dǎo)彈與艦載機(jī)掛卸是否能滿足空空導(dǎo)彈系統(tǒng)總體設(shè)計要求。 陸上模擬試驗是適配性設(shè)計的重要手段， 也是發(fā)現(xiàn)問題、 提高適配性設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。

（4） 岸基與艦基壽命換算方法。 艦基空空導(dǎo)彈既可能在岸基技術(shù)陣地貯存， 也可能在航空母艦上貯存， 貯存條件和動力環(huán)境的差異， 必然導(dǎo)致不同的壽命特征和可靠性， 帶來了岸基與艦基壽命換算、 貯存與值班壽命換算問題。 岸基與艦基貯存壽命換算、 貯存與值班壽命換算研究公開資料極少， 奚文駿等［19］以某導(dǎo)彈為例， 給出了值班1天相當(dāng)于庫房貯存2.89天的換算結(jié)果。 岸基與艦基壽命換算方法是指導(dǎo)部隊作戰(zhàn)使用的數(shù)據(jù)支撐。

3.3使用安全適配性

航空母艦存有大量空空導(dǎo)彈， 導(dǎo)彈在其補(bǔ)給、 貯存、 轉(zhuǎn)運(yùn)、 測試、 掛卸彈、 帶彈起降環(huán)節(jié)都存在著安全隱患， 因此需要針對海軍作戰(zhàn)使用環(huán)境開展安全適配性設(shè)計， 避免安全事故， 或降低導(dǎo)彈在安全事故中的反應(yīng)等級和破壞程度。 與陸基空空導(dǎo)彈相比， 艦基空空導(dǎo)彈上艦安全性更重視彈藥安全性、 電磁安全性和艦上特殊使用環(huán)節(jié)誘發(fā)的安全性。

（1）? 彈藥安全性設(shè)計。 美國海軍航空母艦曾發(fā)生過航空彈藥引起的安全事故［20］， 造成了重大損失。 美國、 法國和其他北約國家均開展了鈍感彈藥安全性的研究， 不同國家可接受的鈍感彈藥反應(yīng)見表1。 彈藥安全性通常從裝藥、 彈體結(jié)構(gòu)和防護(hù)三方面進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計， 美國以鈍感彈藥為核心研究了彈藥配方和粘接劑、 以結(jié)構(gòu)設(shè)計為主研究了切割機(jī)構(gòu)和排氣機(jī)構(gòu)等、 以包裝防護(hù)為輔研究了防火防護(hù)材料等［21-24］， 基本實現(xiàn)艦載航空彈藥安全性。 美國海軍對“響尾蛇”、 “海麻雀”等導(dǎo)彈進(jìn)行了安全性試驗［25］， 試驗結(jié)果見表2， 結(jié)果表明采用HTPE推進(jìn)劑和復(fù)合材料殼體可以大幅提升發(fā)動機(jī)的安全性。 美國海軍規(guī)定部署在航空母艦上的導(dǎo)彈必須具有熱啟動泄壓系統(tǒng)［26］。 彈藥安全性研究不僅是要掌握彈藥自身危害性， 更重要的是彈藥反應(yīng)烈度與反應(yīng)時間是艦上勤務(wù)人員處理事故的重要依據(jù)。

（2） 電磁安全性設(shè)計。 艦上強(qiáng)電磁環(huán)境給彈藥電磁安全性設(shè)計帶來了很大挑戰(zhàn)， 甚至可能誘發(fā)安全事故［29］。 《美國非核彈藥危險性評估試驗》（MIL-STD-2105D）、 《系統(tǒng)電磁環(huán)境效應(yīng)要求》（MIL-STD-464D）均提出了電磁安全性試驗項目， 用于評估武器系統(tǒng)安全性， 包括電磁輻射對軍械危害、 靜電放電、 雷電效應(yīng)等。 在產(chǎn)品研制初始階段， 應(yīng)進(jìn)行電磁兼容頂層規(guī)劃， 確定研制目標(biāo)， 落實濾波、 屏蔽等電磁兼容正向設(shè)計， 并嚴(yán)格管控電磁安全。 在航空母艦艦面不同區(qū)域， 按電磁輻射環(huán)境開展不同彈藥作業(yè)， 此外也可借鑒美國將彈藥分為電磁輻射安全、 敏感、 不可靠和不安全四類， 并制定相應(yīng)的管控措施， 如采取安全距離、 輻射規(guī)避、 金屬屏蔽等措施， 確保彈藥電磁安全性。

（3）重視使用環(huán)節(jié)誘發(fā)的安全性問題， 如攔阻著艦時的動力沖擊， 垂直補(bǔ)給時的跌落沖擊等。 艦載機(jī)在著艦時攔阻過載的瞬態(tài)極值［30-31］可接近4（見圖4）， 可能會出現(xiàn)導(dǎo)彈從發(fā)射裝置上制動沖脫的現(xiàn)象（見圖5）， 因此必須考慮火工品在嚴(yán)酷振動或沖脫［32］撞擊環(huán)境的安全性。 制動沖脫分離速度是一個典型的艦-機(jī)-彈匹配性設(shè)計結(jié)果， 該值與航空母艦攔阻索能力、 艦載機(jī)回收載荷能力、 空空導(dǎo)彈安全設(shè)計等密切相關(guān)。 此外， 艦上彈藥貯存應(yīng)根據(jù)功能、 特征、 事故災(zāi)害等分組存放［33］， 組內(nèi)彈藥不能引起其他彈藥安全問題， 開展艦彈適配性陸上模擬試驗， 能夠有效識別出該類風(fēng)險。

4艦彈適配性設(shè)計要求

本節(jié)從艦基空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)使命任務(wù)出發(fā)， 結(jié)合艦機(jī)空空導(dǎo)彈在各種使用流程中遇到的環(huán)境剖面， 從作戰(zhàn)環(huán)境適配性、 綜合保障適配性和使用安全適配性等3個方面總結(jié)了艦彈適配性能力， 提出了艦彈適配性的具體要求， 見表3。 該表可進(jìn)一步細(xì)化， 根據(jù)設(shè)計要求提出具體指標(biāo)， 構(gòu)建出“任務(wù)-能力-指標(biāo)”矩陣， 即空空導(dǎo)彈上艦所需的增量指標(biāo)體系。

隨著航空母艦、 艦載機(jī)和空空導(dǎo)彈發(fā)展， 艦機(jī)彈適配性的要求也是不斷變化的， 但平臺與彈藥之間相互適應(yīng)、 配合， 共同完成作戰(zhàn)任務(wù)的目的是不變的。

5結(jié)論與建議

艦基空空導(dǎo)彈在航空母艦防空作戰(zhàn)體系中遂行火力打擊使命任務(wù)， 艦彈適配性和機(jī)彈適配性設(shè)計的優(yōu)劣將直接影響體系作戰(zhàn)效能。 因此必須重視艦彈適配性和機(jī)彈適配性設(shè)計。

本文根據(jù)艦基空空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)使用流程， 分析了機(jī)彈適配性的增量考慮， 并從作戰(zhàn)環(huán)境、 綜合保障和使用安全等方面提出了艦彈適配性設(shè)計主要關(guān)注點(diǎn)和設(shè)計要求， 初步構(gòu)建了“任務(wù)-能力-指標(biāo)”矩陣， 建立了空空導(dǎo)彈上艦的增量指標(biāo)體系。 結(jié)合艦基空空導(dǎo)彈的現(xiàn)狀和未來發(fā)展， 對艦彈適配性工作提出幾點(diǎn)建議：

（1） 加強(qiáng)艦-機(jī)-彈適配性頂層設(shè)計， 根本目的仍是縮減保障規(guī)模、 環(huán)節(jié)與時間， 提高艦載機(jī)帶彈打擊能力。 因此， 綜合保障和作戰(zhàn)使用都是以火力打擊最大化為目標(biāo)， 從系統(tǒng)平臺的角度綜合考慮三者制約關(guān)系， 優(yōu)化保障流程， 不斷縮減問題清單規(guī)模， 最終形成艦彈適配性設(shè)計行業(yè)規(guī)范。

（2） 加強(qiáng)艦-機(jī)-彈平臺溝通協(xié)調(diào)， 設(shè)計方案通常是追求產(chǎn)品性能效能的工程最優(yōu)化， 但顯而易見的是， 由于航空母艦、 艦載機(jī)和空空導(dǎo)彈使用上的相互約束， 追求的目標(biāo)必須從單個系統(tǒng)最優(yōu)轉(zhuǎn)換到體系最優(yōu)化， 因此需要頂層牽引協(xié)調(diào)溝通， 明確艦-機(jī)-彈適配性設(shè)計相互影響， 及時協(xié)調(diào)決策。

（3） 加強(qiáng)人才培養(yǎng)和技術(shù)儲備， 隨著航空母艦、 艦載機(jī)和空空導(dǎo)彈的發(fā)展， 艦-機(jī)-彈適配性設(shè)計必然對航空母艦防空作戰(zhàn)體系的火力打擊能力產(chǎn)生重大的影響。 目前， 機(jī)彈適配性研究比較成熟， 艦機(jī)適配性研究已有大量成果， 艦彈適配性仍處于起步階段。 因此， 迫切需要培養(yǎng)統(tǒng)籌艦-機(jī)-彈適配性的技術(shù)人才， 加速艦彈適配性研究， 積累相關(guān)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王錢生. 航母適配性的基本設(shè)計要求［J］. 飛機(jī)設(shè)計，? 2006（2）： 32-35.

Wang Qiansheng. Fundamental Design Requirements for Adaptation to Aircraft Carriers［J］. Aircraft Design，? 2006（2）： 32-35.（in Chinese）

［2］ 郭潤兆，? 段卓毅，? 李小衛(wèi). 艦載機(jī)機(jī)艦適配性體系研究［J］. 航空科學(xué)技術(shù)，? 2014（3）： 10-13.

Guo Runzhao，? Duan Zhuoyi，? Li Xiaowei. Study on Adaptation System of Carrier－Based Aircraft［J］. Aeronautical Science & Techno－logy，? 2014（3）： 10-13.（in Chinese）

［3］ 劉相春. 航空母艦艦機(jī)適配性技術(shù)體系［J］. 中國艦船研究，? 2016（3）： 1-4.

Liu Xiangchun. A Technology System for the Carrier/Air Vehicle Integration［J］. Chinese Journal of Ship Research， 2016（3）： 1-4.（in Chinese）

［4］ 王春暉. 美國F-35艦載機(jī)與艦船平臺的適配性設(shè)計分析［J］. 艦船科學(xué)技術(shù)， 2018（8）： 149-152.

Wang Chunhui. Analysis of the Ship Suitability Design of the F－35 Fighter［J］. Ship Science and Technology， 2018（8）： 149-152.（in Chinese）

［5］ 秦亮. 美軍艦機(jī)適配性發(fā)展歷程及啟示［J］. 船舶工程， 2020（5）： 10010-10013.

Qin Liang. The Development Course and Inspiration of the Adaptability of US Ships and Aircraft［J］. Ship Engineering， 2020（5）： 10010-10013.（in Chinese）

［6］ 楊長勝， 周圣林. 機(jī)載導(dǎo)彈在航空母艦上使用問題研究［J］. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)， 2017（6）： 21-24.

Yang Changsheng， Zhou Shenglin. Research on Related Problems about Airborne Missile Using on the Aircraft Carrier［J］. Tactical Missile Technology， 2017（6）： 21-24.（in Chinese）

［7］ 樊來恩， 李樂怡. 空空導(dǎo)彈上艦維修體制探討與研究［J］. 航空兵器， 2017（4）： 3-7.

Fan Laien， Li Leyi. Research and Discussion of the Maintenance for Air－to－Air Missile on the Aircraft Carriers［J］. Aero Weaponry， 2017（4）： 3-7.（in Chinese）

［8］ 鄒強(qiáng)， 王城超， 王棟， 等． 戰(zhàn)時航母編隊導(dǎo)彈消耗預(yù)測模型研究［J］.兵器裝備工程學(xué)報， 2018（2）： 90-94．

Zou Qiang， Wang Chengchao， Wang Dong，? et al. Research on Prediction Model of Missile Consumption Based on Wartime Aircraft Carrier Formation［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering， 2018（2）： 90-94.（in Chinese）

［9］ 史文強(qiáng)， 陳練， 蔣志勇. 航母航空彈藥組成及需求分析［J］. 艦船科學(xué)技術(shù)， 2012， 34（5）： 139-143.

Shi Wenqiang， Chen Lian， Jiang Zhiyong. The Composition and Requirement Analysis of Aviation Ammunition in Aircraft Carrier［J］.Ship Science and Technology， 2012， 34（5）： 139-143.（in Chinese）

［10］ 史文強(qiáng)， 李彥慶， 陳練. 航母的航空彈藥貯運(yùn)作業(yè)解析［J］. 艦船科學(xué)技術(shù)，? 2013， 35（6）： 136-141.

Shi Wenqiang， Li Yanqing， Chen Lian. Analysis for the Ordnance Handling Process Aboard Aircraft Carrier［J］.Ship Science and Technology， 2013， 35（6）： 136-141.（in Chinese）

［11］ 肖軍， 廖志忠， 吳連鋒. 空空導(dǎo)彈彈體結(jié)構(gòu)海洋環(huán)境腐蝕防護(hù)［J］. 航空兵器， 2019， 26（6）： 86-92.

Xiao Jun， Liao Zhizhong， Wu Lianfeng. Study on Corrosion Protection on Structure of Air－to－Air Missiles in Marine Environment［J］. Aero Weaponry， 2019， 26（6）： 86-92.（in Chinese）

［12］ 王龍， 李斌， 仇振安. 空空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)體系貢獻(xiàn)率評估［J］. 航空兵器， 2021（1）： 20-25.

Wang Long， Li Bin， Qiu Zhenan. Evaluation of System Contribution Rate for Air－to－Air Missile Weapon System［J］. Aero Weaponry， 2021， 28（1）： 20-25.（in Chinese）

［13］ 朱金陽， 李明， 程叢高. 美海軍艦載航空裝備“鹽霧-SO2”試驗方法發(fā)展歷程及啟示［J］. 裝備環(huán)境工程， 2017（3）： 33-38.

Zhu Jinyang， Li Ming， Cheng Conggao. Development and Enlightenment of “Salt Spray－SO2” Test Method for Carrier－Based Aircraft of US Navy［J］. Equipment Environmental Engineering， 2017（3）： 33-38.（in Chinese）

［14］ US Department of Defense. Corrosion Prevention and Control Planning Guidebook Spiral 3 ［EB/OL］.（2003-07-01）［2022-09-13］. https：∥www.docin.com/p-1760650200.html.

［15］ 王永慶. 固定翼艦載戰(zhàn)斗機(jī)關(guān)鍵技術(shù)與未來發(fā)展［J］. 航空學(xué)報， 2021（8）： 14-27.

Wang Yongqing. Fixed－Wing Carrier－Based Aircraft： Key Technologies and Future Development［J］. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica， 2021（8）： 14-27.（in Chinese）

［16］ 陳晨， 趙齊民， 李光所. 關(guān)于雷達(dá)上艦電磁兼容性問題的討論［J］. 船舶， 2018（5）： 144-149.

Chen Chen， Zhao Qimin， Li Guangsuo. On Electromagnetic Compatibility of Shipborne Radar［J］. Ship & Boat， 2018（5）： 144-149.（in Chinese）

［17］ 劉發(fā)朋. 艦載機(jī)彈藥保障系統(tǒng)優(yōu)化與仿真研究［D］. 哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)， 2017： 11-12.

Liu Fapeng. Research on Optimization and Simulation of Ammunition Support System for Carrier Based Aircraft［D］. Harbin： Harbin Engineering University， 2017： 11-12.（in Chinese）

［18］ 李昊華， 趙海丹. 淺談航母艦載機(jī)運(yùn)用模式的演變和航空保障在艦載機(jī)出動架次率生成中的作用［J］.艦船知識， 2019（S1）： 88-95.

Li Haohua， Zhao Haidan. Discussion on the Evolution of Carrier Aircraft Operation Mode on Carrier and the Role of Aviation Support in the Generation of Carrier Based Aircraft Sortie Rate［J］.Naval & Merchant Ships， 2019（S1）： 88-95. （in Chinese）

［19］ 奚文駿，? 王浩偉， 沙衛(wèi)曉. 導(dǎo)彈戰(zhàn)備值班與庫房貯存的壽命折算方法［J］. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)， 2014（6）： 16-19.

Xi Wenjun， Wang Haowei， Sha Weixiao. Transformation Method of Missile Life Between Depot Storage and On Duty［J］. Tactical Missile Technology， 2014（6）： 16-19.（in Chinese）

［20］ 李廣武， 趙繼偉， 杜春蘭， 等. 常規(guī)導(dǎo)彈彈藥安全性考核與技術(shù)［M］. 北京： 中國宇航出版社， 2015： 1-5， 26-28.

Li Guangwu， Zhao Jiwei， Du Chunlan， et al. Conventional Missile Ammunition Safety Assessment and Technology［M］. Beijing： China Astronautic Publishing House， 2015： 1-5， 26-28.（in Chinese）

［21］ 鄧海， 李剛， 郭洪衛(wèi)， 等. 不敏感彈藥技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢［J］. 兵器裝備工程學(xué)報， 2022（2）： 137-144.

Deng Hai， Li Gang， Guo Hongwei， et al. Development Status and Trend of Insensitive Ammunition Technology［J］. Journal of Ordnance Equipment Engineering， 2022（2）： 137-144.（in Chinese）

［22］ 馬晗曄， 王雨時， 王光宇. 國外不敏感炸藥綜述［J］. 兵器裝備工程學(xué)報， 2020（5）： 166-174.

Ma Hanye， Wang Yushi， Wang Guangyu. Summary of Foreign Insensitive Explosives［J］. Journal of Ordnance Equipment Engineering， 2020（5）： 166-174.（in Chinese）

［23］ 胡曉東， 馮成良， 劉俞平， 等. 艦載彈藥戰(zhàn)斗部不敏感技術(shù)分析［C］∥第六屆含能材料與鈍感彈藥技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文集， 2014： 198-202.

Hu Xiaodong， Feng Chengliang， Liu Yuping， et al. Analysis of Naval Munitions Warhead Insensitivity Technology［C］∥The 6th Energetic Material and Insensitive Ammunition Technology Symposium， 2014： 198-202.（in Chinese）

［24］ 范士鋒， 董平， 李鑫， 等. 國外海軍彈藥安全性研究進(jìn)展［J］. 火炸藥學(xué)報， 2017（2）： 101-106.

Fan Shifeng， Dong Ping， Li Xin， et al. Research Progress in the Safety of Foreign Naval Ammunition［J］. Chinese Journal of Explosives & Propellants， 2017（2）： 101-106.（in Chinese）

［25］ 李軍， 焦清介， 龐愛民， 等. 固體發(fā)動機(jī)低易損性評估研究進(jìn)展［J］. 固體火箭技術(shù)， 2019（1）： 1-6.

Li Jun， Jiao Qingjie， Pang Aimin， et al. Recent Progress on Evaluation of Low－Vulnerability Properties for Solid Rocket Motor［J］. Journal of Solid Rocket Technology， 2019（1）： 1-6.（in Chinese）

［26］ 王秀萍. 美國固體火箭發(fā)動機(jī)的發(fā)展及其在機(jī)載戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上的應(yīng)用［J］. 航空兵器， 2016（3）： 14-17.

Wang Xiuping. Development of US Solid Rocket Motor and Its Application in Air－Launched Tactical Missiles［J］. Aero Weaponry， 2016（3）： 14-17.（in Chinese）

［27］ MIL－STD－2105D Hazard Assessment Tests for Non－Unclear Munitions［S］. US Department of Defense， 2011.

［28］ STANAG 4439 Policy for Introduction and Assessment of Insensitive Munitions（IM） ED 3［S］.NATO， 2010.

［29］ 徐迎莉. 復(fù)雜電磁環(huán)境下武器電點(diǎn)火電路電磁安全性評估研究［D］. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)， 2019.

Xu Yingli. Research on the Safety of Electro－Explosive Products with Complex Electromagnetic Environment［D］. Harbin：Harbin Institute of Technology， 2019.（in Chinese）

［30］ 王陶， 黃丹羽， 陳國平， 等. 攔阻著艦環(huán)境下的攔阻索索力識別方法研究［J］. 航空科學(xué)技術(shù)， 2022， 30（1）： 42-48.

Wang Tao， Huang Danyu， Chen Guoping， et al. Research on Identification Method of Arresting Cable Force for Carrier Based Aircraft Arresting Landing［J］. Aeronautical Science & Technology， 2022， 30（1）： 42-48.（in Chinese）

［31］ Wilson T. F－35 Carrier Suitability Testing［R］. AIAA 2018-3678.DOI：10.2514/6.2018-3678.

［32］ 李君智， 解珍珍， 楊江， 等. 基于火箭橇的機(jī)載彈藥制動沖脫試驗技術(shù)［J］. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報， 2018， 38（3）： 143-146.

Li Junzhi， Xie Zhenzhen， Yang Jiang， et al. The Technology of Braking and Inertial Running out Test for Airborne Ammunition Based on Rocket－Sled［J］. Journal of Projectiles， Rockets， Missiles and Guidance， 2018， 38（3）： 143-146.（in Chinese）

［33］ 肖虎斌. 航母彈藥貯運(yùn)安全作業(yè)研究［J］. 飛航導(dǎo)彈， 2019（4）： 85-88.

Xiao Hubin. Research on the Safety of Ammunition Stowage and Handling Aboard Aircraft Carriers［J］. Aerodynamic Missile Journal， 2019（4）： 85-88.（in Chinese）

Research on? Suitability of Air－to－Air Missile with Carrier and Aircraft

Li Bin1， Qiang Yanhui2， Xu Yanke1， 3

（1. China Airborne Missile Academy，? Luoyang 471009，? China； 2. Naval Research? Academy， Beijing 100161， China；

3. National Key Laboratory of Air－based Information Perception and Fusion， Luoyang 471009， China）

Abstract： The aircraft carrier is the storage and transportation platform of air－to－air missiles， and the carrier aircraft is the launching platform of air－to－air missiles. Air－to－air missile， carrier and aircraft interact with each other， therefore， the research on the suitability of air－to－air missile， carrier and aircraft must be carried out to ensure the safe and reliable use of air－to－air missiles on carrier， reduce the time of support process， and maintain the operational requirements of efficient fire strike. Based on the understanding of the suitability of aircraft－missile and carrier－missile， this paper combs the influencing factors for air－to－air missiles on carrier from three aspects： operational environment suitability， support suitability and safety suitability， and puts forward the design requirements for carrier－missile suitability. The study can provide reference for relevant work.

Key words：? suitability； air－to－air missile； carrier aircraft； carrier;? safety； corrosion protection and control； integrated support

收稿日期： 2022-09-14

作者簡介： 李斌（1978-），? 男，? 黑龍江海倫人，? 博士， 高級工程師。

*通信作者： 徐琰珂（1985-）， 女， 河南洛陽人， 博士， 高級工程師。