机载火力控制系统的发展

机载火力控制系统的发展

一、机载火力控制系统概述

现代战斗机的航空火力控制系统（简称机载火控系统），是为机载武器的控制与发射提供目标和攻击等多种参数的各种光学、机电和电子设备的统称。为完成作

战任务，火控系统必须对机上所携带的各种机载武器（如航炮、航箭、航空炸弹、空空导弹、空地导弹、激光制导武器等）进行外挂物管理和控制（简称外挂物管理系统）；对敌空中、地面、水上和水下各种运动的或静止的、可见的或不可见的目标，进行搜索、识别、跟踪、瞄准与实施各种攻击方式的发射、制导、战果记录等整个作战行动过程的控制和监控。

根据各种飞机所担负的使命任务，作战对象和配装的武器，可组成不同类型的火控系统。

①按武器的种类可分为两种：

a.射击火控系统：主要控制航炮、航箭和空空导弹的发射，进行空中格斗兼对地目标攻击

b.轰炸火控系统：主要控制炸弹、空地导弹、鱼雷和水雷的投放，进行对地、对海目标攻击

②按机种可分为三种：

a.歼击机火控系统

b.强击机导航/攻击火控系统

c.轰炸机射击/轰炸瞄准火控系统

③按发展过程、技术水平和功能特点，可分为四种：

a.瞄准具火控系统

b.平显/武器瞄准火控系统

c.综合武器火控系统

d.综合航空电子火控系统

飞机平台、机载武器及火控是形成和决定飞机作战能力的三大要素。飞机是前提，首先是要有飞机，没有飞机就没有载体，但对同一架飞机来说，作战飞机的攻击手段：一是靠武器；二是靠火控。在摧毁目标时，武器起到重要作用，但能否保证武器准确地命中目标，提高武器的作战效能，火控则起到至关重要的作用，没有火控的精

确瞄准，就没有武器的准确投放，没有准确的投放，再有威力的武器也难以摧毁目标。要使作战飞机形成战斗力，三者缺一不可。

机载火控系统的作用是：

①引导载体沿最佳航路接近目标和占位

②获取作战区域内的作战信息，对目标的特性及威胁程度进行判定，以供飞行员

作出战斗决策

③搜索、捕获及跟踪所攻击的目标，测量目标及载机的各种参数

④进行火力控制计算与显示，为飞行员提供武器准确攻击目标的发射条件和时机

⑤管理和控制所选武器的投放、发射和引炸

⑥对制导武器进行参量修正和制导控制

⑦对作战效果进行检查和记录

⑧进行退出攻击的处理和返航着陆据美国专家对飞机的各种设备性能进行分析研究的结果说明，飞机作战效果与飞机本身性能的一次方成正比，与预警能力和电子战能力的三次方成正比，与机载武器、火控系统性能的四次方成正比。

随着飞机平台的改进，武器的发展，促进了火控系统的更新换代。一代飞机平台通过更换先进的火控系统及种类齐全的各种武器，能较大幅度地提高飞机的作战能力。因此，机载火控系统在飞机平台中的作用和地位极其重要。

4. 组成及动能

（1）基本组成为保障作战飞机完成战斗任务：从准备、起飞、导航、指挥引导，到进入作战环境、捕获目标、控制武器发射和返航着陆等一系列过程的完成，机载火控系统一般由目标参数测量、载机参数测量、火控计算、外挂管理、显示与控制、数据传输和视频记录等七个基本分系统组成，如图1-1 所示。每个分系统又由几个光学和电子设备组成，如图 1 一 2 和 1 一3 所示。

（2）主要功能

①目标参数测量装置

该系统主要用来探测目标相对于载机的方位、距离、速度和速度变化率等目标参数，该参数输入到火控计算机进行弹道计算、输出到显示装置，为武器的发射和投放寻找机会。该系统主要由火控雷达、红外、激光、电视、微光夜视及头盔瞄

准具等探测设备组成。

②载机参数测量装置

该系统主要用来测量载机的速度、加速度、航向、姿态和高度等本机的运动参数。这些参数输入到火控计算机进行综合处理后，输出到显控装置，供飞行员操纵飞

机和瞄准攻击。该系统主要由大气数据计算机、惯性导航系统、航姿系统、陀螺组件和各种仪表设备组成。、

③火控计算机

该系统主要用于导航计算、弹道计算、总线传输信息控制，显示与控制等综合信息的处理，为飞行员提供武器的发射和投放时机，它是火控系统的核心部件。该系统主要由任务计算机和作战飞行软件组成。

④外挂物管理分系统

该系统是对武器及其它外挂物进行检测、监视、控制和处理的设备，具有武器状态监控、发射方式选择和发射程序控制管理等功能。该系统主要由外挂管理计算机和挂架接口组件组成。

⑤综合显示与控制分系统

该系统是将所有飞行信息、目标信息、战术信息和火控瞄准信息显示给飞行员完成作战任务，飞行员可操作控制面板来选择各种显示工作状态。

综合显示装置主要由光学瞄准具、平显、下显和头盔显示器组成。控制装置主要

由油门杆、驾驶杆、可编程开关、触敏开关和语音控制设备组成。

⑥数据传输分系统

该系统主要用于火控系统各部件之间的信息传递，并联接各部件。该系统主要由数字式多路传输总线和任务数据装订设备组成。

⑦视频记录分系统“

该系统主要用于记录作战、训练过程中的各种参数和图像，以便于战后和训练后判读分析射击效果和训练情况。该系统主要由照相枪、平显摄像机和多通道录像机组成。

、机载火力控制系统发展简况

1•发展过程

纵观机载火控系统的发展过程，可以按其技术水平和功能特点划分为四个阶段。(1)60年代以前的瞄准具火控系统

这一时期的机载武器主要有机炮、火箭、炸弹和后来增加的红外型空空导弹。火控设备主要是机电式光学瞄准具和与之配套使用的雷达及红外观测仪等。代表性的火控系统有：美国F-86飞机上由A-4瞄准具和APG-30雷达测距器组成的MA-3 火控系统；原苏联米格-21飞机上由AC n -5H Q瞄准具和CP Q -5MK雷达测距器组成的火控系统等。

(2)60-70年代的平显/武器瞄准火控系统

进入60年代以来，国外开始装备具有导航与瞄准功能的平显/武器瞄准系统

(HU/WAC),以取代光学瞄准具与传统的航行仪表。在70年代初又把惯性导航系统综合进火控系统中，构成攻击/导航系统，增强了攻击能力。这一时期随着中距和远距拦射导弹的使用，在空空火力控制上出现了拦射原理，并发展成了由火控雷达、模拟计算机、显示器和惯性导航组成的拦射火控系统。其代表机型有美国F-111D飞机上的MK-2型平显/武器瞄准火控系统。

(3)70- 80年代的综合武器火控系统综合武器火控系统是与火控攻击任务相关的子系统的集合，它利用标准数据传输总线把由脉冲多普勒雷达与光电雷达组成的目标探测分系统、惯导与大气机组成的本机信息传感分系统、平显和多功能显示器组成的综合显示分系统、外挂管理分系统和火控计算机分系统等综合起来，构成一种特殊的分布式集中控制的计算机网络系统。其代表机型有美国的F-16A /B法国的“幻影“ -2000及英国的“狂风“等飞机上的综合武器火控系统。

(4)80年代末期后的航空电子综合系统

航空电子综合系统是把整个航空电子各分系统综合成统一控制、管理与显示的系统。它以综合武器火控系统为主体，围绕执行作战任务各个阶段的需求，还综合了通讯、指挥、控制分系统，飞行控制分系统(FCS，电子战分系统(EWS，非航空电子管理与控制分系统(NAMP等。在作战时，整个航空电子系统处于火力控制状态；而导航飞行时，全部航空电子系统(包括火控系统)又处于导航状态，其代表机型有美国F-16C/D F-15E等飞机上的航空电子综合系统。

2•发展特点

机载火控系统在不同发展阶段的特点差别很大，90年代火控系统的发展特点是：（1）采用数字计算机和多路数据传输总线技术，提高综合化水平

现代机载火控系统广泛应用多台高性能数字式计算机，采用集中控制、分布处理的设