提高安装在飞行器上的外部储备的载荷容量、运输效率和适应机动性的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种系统和方法，能够将可拆卸地安装在飞行器外部的燃料油箱转变成高体积、高容量、多功能和空气动力方面有效率的机载储备。将传统的外部燃料副油箱改装，以使其基本保持燃料油箱的外部形状，同时对燃料油箱的内部进行适当的重新构造，以放入不同的机载储备、相关的机载储备安装装置、控制和监测装置以及其中的支持装置，这些装置替代了燃料储备。所述机载储备与所述飞行器的储备控制系统间和管理系统间有适当的界面。所述机载储备并入新的外部储备配置当中。经过改进的机载储备具有与原先的外部燃料油箱基本上类似的空气动力学特征，同时其有效载荷得到了实质上的提高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术大体上涉及一种有成本效益的、低风险的系统和方法，用于提高安装在飞行器上的外部机载储备的载荷能力、运输效率和适应机动性。具体来讲，本专利技术涉及一种系统和方法，将目前的和预期的外部燃料油箱转换成大体上一致的、多功能、高容量、高体积和在空气动力方面有效率的，可外部安装的机载储备。现有技术描述大多数军用飞行器，如战斗机、攻击性直升机等一般都配有一个外部机载储备的悬挂、运载和释放系统。外部机载储备是意图在外部进行运载的装置，安装在飞机的悬挂和释放设备上，在战斗中它可以从飞行器上分离，也可以不分离。外部机载储备一般包括导弹、火箭、炸弹、核武器、地雷、鱼雷、可拆卸燃料和喷流油箱、干扰丝和闪光分配装置、加油吊舱、枪械吊舱、电子对抗措施(ECM)吊舱、电子支援措施(ESM)吊舱、可牵引目标和假目标吊舱、推力增大吊舱和悬挂设备，如炮弹架、弹射发射台、空投发射台和外挂架。这些外部储备通过特定的悬挂点被可拆卸地安装在飞行器上，这些特定的悬挂点通常被称为硬点或武器站，其跨越飞行器的外表面而分布，以使所运载的储备达到最佳的可能的效果和空气动力方面的最佳飞行条件。出于经济效率以及编制上和操作上的原因，大多数军用飞行器都设计成多用途平台。因此现代军用飞机都具有功能多样性，如可以执行各种各样任务的能力，包括进攻性防空作战(OCA)、防御性防空作战(DCA)、拦截(AA)、战斗空中巡逻(CAP)、近距离空中支持(CAS)、敌方空中防御抑制(SEAD)、深度打击、攻击敌舰(AS)、反潜战斗(ASW)、电子战(EW)、加油、侦察、监视、无人驾驶飞机(UAV)发射、卫星发射或上述的两个或多个的组合。每种特定的任务形式要求武器配对，或为了完成所指定的任务而进行的最佳武器配备。武器配对涉及特定储备的特定装载量的配备或不同储备类型和装载量的特定混合。现代军事飞行器所要求的任务形式的广大范围需要能够有选择地携带各种各样的储备和装载量。现代多用途飞机都配有武器站，以容纳完成多种不同任务所需的各种各样的储备。尽管不同种类飞机的可利用的武器站的数量有所不同，但一般都配有8到12个武器站。由于有效载荷空间对于战斗机或进攻性直升机非常珍贵，所以武器站的位置一般限制在空中平台外部的下表面。由于增加的空气动力学牵制效应，所以携带储备的武器站的外部位置的飞行性能不可避免地会有所降低，如降低的机动性、空速、射程、有效操作航高、增加的燃料消耗以及其它类似的损失。外部武器站位置一般包括翼端硬点、外翼硬点、中翼硬点、内翼硬点、侧机身硬点、机身中线硬点以及类似的其它点。尽管每个硬点所允许的储备库的上载选择是有限的，但储备总体配置可根据飞机的类型进行调配或匹配。单机出动框架内所允许的储备和负载的组合一般称为外仓配置。有一点很重要应注意到，对于一个给定的配置，具体硬点上的所有储备一般来讲应属于同一类型。因此，例如，一种示范性的储备配置可以包括翼端硬点上的中程导弹、外翼硬点上的火箭吊舱、中翼硬点上的炸弹、内翼硬点上的ECM吊舱、侧机身硬点上的短程导弹和机身中线硬点上的外燃料油箱。虽然单机空中平台可携带和释放的不同种类的储备很大，但可能的储备配置的数量在实质上既会受到武器站数量的限制，也会受到允许的武器站装载选择的限制。一般来讲，每次出动航程较长或执行延续任务的军用飞机配有辅助外燃料油箱，一般固定在外挂架上特定的硬点上。由于考虑到空气动力学上的效率和相关的飞行性能参数，所以将外燃料油箱设计成具有适当的结构性配置，如典型的鱼雷形状。一般的外燃料油箱制成不同的规格，以使每个油箱单元具有从67到1360美制加仑的大范围燃料储存容量。外部燃料油箱通常为飞行器所运载的最大外部有效载荷。飞行器所运载的外部燃料副油箱的数量根据飞行器的类型及其变化而有所不同，不过一般均可支持1到5个外部燃料油箱，其中2到4个油箱位于机翼下方，1到2个油箱安装在机身下面。向用户(如空军)交付具有携带的外部储备，如武器储备或燃料储备的飞行器，自然而然地包括提供外部配置选择，在飞行器投入战场之前，由制造商对携带的这些外部储备以及有关的运行参数进行设计、测试和确认。因此，一般的外部燃料油箱的空气动力学和运行特性在经过确认的外部配置中是最佳的并且与飞行器有关。一般的燃料油箱特性包括高容量运载、实质上灵活的重心限制和范围、可接受的颤动、高负荷限制、正动态分离和紧急释放效果、已知的关于飞机稳定性和易操作性的空气动力学效果、和已知的关于邻近的外部储备和类似的装置的空气动力学效果。应注意到某些外部储备类型，如多单元武器、集束炸弹、ECM、ESM和类似的类型，并没有提供最佳的空气动力学外形。因此，这类武器储备在空气动力学上并不是稳定的，并且会产生增加的牵制和负动态分离和释放效果。策略上和战术上所要求的持续加速的技术进步推动了军用飞机运行能力的不断改进。尽管开发全新的空中平台是一个相当漫长而极其昂贵的过程，但通过新式/升级储备的进一步开发和新的运行功能的实现，可以在根本上提高现有平台的能力，这些新式/升级储备涉及到新式/升级外部储备配置的利用。由于目前服役的一般战斗机已达到其飞行性能的极限，所以在其上面加上具有高牵制指数的外部有效载荷对飞行性能特征有一定的负面影响，如增加的转弯半径和燃料消耗、降低的爬升速度、易操作性、转弯速度、空速、运行航程、有效的运行航高以及类似的特征。根据这些飞行物理性质，我们可以容易地想到新式/升级储备配置将会对平台的飞行特性产生一些负面影响，为了避免对高价值飞行器以及飞行器的机务人员的潜在的损害，对每种新式/升级储备配置进行一系列综合的地上和飞行试验是非常必要的，以对任何给定配置的飞行器储备的兼容性进行评估。仅在适当收集的试验数据证明该配置的安全可操作性之后，才确认和批准新式/升级配置的运行使用。这些试验必须评估由新式/升级储备配置的实现所产生的飞行器的飞行特性。与进行试验的储备配置有关的平台的表现必须通过进行地面试验(工程分析、计算机模拟和风洞试验)，以及其后在不同的飞行条件下进行的飞行试验进行系统评估。这些试验针对这样一些重要问题，如安全储备运载、安全储备释放、组合储备的安全运载、组合储备的安全释放、紧急释放、动态释放和分离效应、武器输送精确度、弹道精确度、重心范围的限制和极限、额外负载效应、颤动、牵制、空气动力学稳定性和平衡、雷达和红外识别的大小以及其它类似的问题。飞行试验期间所收集的数据与各种情况下平台的表现和性能有关，这些情况从全负载储备配置的情况，到由部分储备释放、无意储备释放和类似情况所造成的不对称配置情况。如果在任何试验阶段的结果，显示出不可接受的飞行状态范围退化或不可接受的储备操作，那么，就将对储备、储备配置甚至飞机框架进行适当的结构性修改并再次进行试验。完成试验过程之后，根据所收集的试验数据，由适当的确认委员会对新式/升级储备配置要么进行确认并批准运行，要么由于不适于运行而进行否决，直到做出进一步的修改。人们能够容易地理解整个地面试验、飞行试验和确认程序循环是一个高度复杂、非常繁琐并花费大量时间的过程，而且这个过程耗资巨大并具有极大的风险。目前，新一代既先进、威力又大而且小型化的军需品正在开发和使用。这些先进武器类型的使用，如小型智能炸弹和类似的武器，在提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将可安装在飞行器外部的燃料油箱转变成机载储备组件的系统，所述机载储备组件适于储存、悬挂、运载和释放一个或多个机载储备，所述系统包括以下元件：一个根据空气动力学形成的结构，该结构基本上包覆在所述至少一个机载储备上，以提供提高的 体积效率，最佳的飞行性能特征，和最佳的雷达和红外截面；至少一个内部机载储备安装装置，所述内部机载储备安装装置附在所述根据空气动力学形成的外壳的内表面上，以向所述至少一个机载储备提供稳定性；至少一个机载储备操作控制装置，所述机 载储备操作控制装置连接到所述至少一个机载储备上，以监测和控制所述至少一个机载储备的操作；至少一个机载储备操作支持装置，以提供所述至少一个机载储备的维护、装载、卸载和释放；至少一个机载储备，该机载储备在完成飞行器可执行的空中任 务的目标、作用和目的时可以被操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔派丹，
申请(专利权)人：尼尔派丹，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]