武器系統

武器系統，是指軍用航空器的武器彈藥及其各種輔助裝置所構成的綜合系統，用於殺傷和摧毀空中、地面、水面和水下各種目標。輔助裝置包括武器的安裝或懸掛裝置和保證武器彈藥戰鬥使用和命中目標的各種軟件、硬件設備。從最初一戰時期的機槍協調器，發展到現在將航空器、航空武器、航空武器彈藥、航空武器火控系統等等一系列的綜合性、智能型的綜合航空武器系統。

武器系統的效能是研製和使用該系統所追求的總目標，是規劃、研製和部署武器系統的基本依據，是評價武器系統優劣的重要的綜合性能指標，是軍事運籌研究的出發點和歸宿。武器系統的效能評估，作為軍事運籌學的一個基本研究內容，對論證工作的科學合理性以及研製計劃和方案的正確性有重要意義。通過武器系統的效能分析，可以解決武器裝備建設和使用中的許多問題，如武器裝備(方案)的綜合性評估，武器裝備建設工程的優化管理，武器裝備使用的決策分析等。武器運籌研究的需要，可分為：單項效能、系統效能(綜合效能)、作戰效能(兵力效能)”。系統效能是預期一個系統能夠滿足一組特定任務要求的程度的量度，是系統的可用性、可信性和能力的函數。 ^[1] 

在武器裝備作戰效能模擬模型中，總體指標的選擇通常把注意力放在雙方的作戰毀傷上，常用的指標可區分為以下三類： ^[2] 

1、損失，即毀傷情況，也即各種武器裝備被毀件數或百分數；

2、戰果，即各主戰裝備毀傷對方各種武器裝備件數或百分數；

3、戰損比，又稱交換比，即主戰裝備的戰果與損傷之比。

典型的防空導彈武器系統組成有：(1)指揮控制車；(2)發射車；(3)跟蹤制導雷達車；(4)搜索雷達車；(5)導彈。它包括完成作戰任務的基本單位的全套設備，即包括“彈”(導彈)、“站”(地面制導站及各種輔助設備)、“架”(發射架)。由於大多數導彈武器系統用於探測和跟蹤目標的雷達站和其他光電通信聯絡設備及導彈發射裝置，均安裝在地面制導站、同一戰艦或載機上，而且往往和其他武器系統共用，因此也可以認為，導彈武器系統是由發射平台、導彈和技術保障設備組成的。 ^[3] 

俄羅斯 TOP-M1 防空導彈武器系統它是一種全天候、機動式、單車自動化野戰地空導彈武器系統。其主戰裝備 9A331 戰車集導彈、雷達、制導站於一輛自行式履帶裝甲車上，單車可獨立作戰，亦可在連建制內在 9C73連指揮車的指揮下與其它戰車協同作戰。即是説，9A331 戰車本身就可看作一個完整的子系統，它與其它戰車、9C737 連指揮車、9T244 運輸裝填車、9T245 運彈車及其它保障裝備構成一個更大的系統。

分為9個階段 ^[4] 

1、搜索——按上級指揮所送來的目標信息對目標進行搜索，或由防空導彈武器系統中的搜索雷達直接搜索目標；

2、跟蹤——對搜索到的目標進行跟蹤，測量目標運動參數；

3、識別——根據目標運動特性、回波特性等，識別敵我目標和真假目標；

4、威脅判斷——確定目標的威脅程度和實施攔截的程序；

5、發射決策——確定攔截點和發射時刻；

6、火力分配——將作戰任務分配給火力單元；

7、發射控制——完成導彈發射前的準備工作；進入不可逆發射程序，直至發動機點火，導彈離架；

8、飛行控制——根據彈目相對運動的關係，按規定的飛行方案和制導規律，控制導彈飛行直至命中目標；

9、殺傷效果評定——對殺傷效果作出評定，並依此評定結果確定下一步作戰方案。

9、殺傷效果評定——對殺傷效果作出評定，並依此評定結果確定下一步作戰方案。

空中力量應如何適應未來國際環境下武裝衝突的需求？新的軍事技術革命給飛機武器系統及飛機的作戰效能帶來什麼樣的影響？這些是人們經常關注的軍事航空領域中的重要問題。

實踐表明，空中力量的作戰效果取決於飛機、飛機武器系統及其作戰方法。而飛機武器系統的發展必然受軍事戰略和戰術思想變化的制約；從技術角度看又與飛機的發展、所攻擊的目標特性和新技術的發展密切相關。所以，作戰飛機的發展既是促進飛機武器發展的動力之一，又會在體積、重量、外形、能源和工作環境等方面制約武器的發展。

從對21世紀空中力量的作戰環境、目標特性和新技術發展的分析與預測來看，未來飛機武器系統發展的主要特點是內部懸掛、遠距(防區外)發射、發射後不管、精確制導、飛機和武器的綜合控制以及能對付精導武器、隱身目標和實施信息攻擊。 ^[5] 

武器可以安裝在飛機內部，也可以懸掛在飛機外部。飛機內部空間有限，只能懸掛少量的武器；外部掛彈受空間限制小，採用三彈彈射彈架(TER)和多彈彈射彈架(MER)，能在飛機的有效載重範圍內儘量地多掛武器。但是，這種“聖誕樹”式的外掛武器方式，不但會使飛機的飛行阻力急劇增加，而且還會增大飛機的雷達反射面積。採用內部彈艙還是採用外部掛彈主要是在增大載彈量與減小飛行阻力和雷達反射面積之間進行折衷。F-105、F-106、F-111和F-117A幾種戰鬥機都有一個內部武器艙用於掛彈。而且在使用過程中，F-105和F-111戰鬥機也充分地利用了外部掛彈的有利之處。F-111(F-117A除外)以後的戰鬥機和攻擊機放棄了內部武器艙，全部採用外部掛彈。這種構形一直延續到F/A-18戰鬥機。

武器外掛增加的阻力包括基本阻力，干擾阻力和配平阻力三部分。飛機外掛物對飛行阻力的影響通常用阻力指數(DragIndex)來描述。當飛機外部沒有懸掛裝置和武器(即飛機外表面很“乾淨”)時，阻力指數(DI)為零，通常懸掛裝置和外掛武器越多，DI值越大。對同樣的懸掛裝置和外掛武器來説，飛機的飛行速度越高，則DI值越大。也就是説，DI值的大小通常與飛機的類型、飛行高度、飛行速度、外掛武器(含懸掛裝置)的數量、類型和懸掛的位置有關。基本阻力的阻力指數變化很大，干擾阻力對應的阻力指數的最大值為25～30，配平阻力對應的阻力指數不超過5。

F-111戰鬥機在高空無外掛時的最大速度可達M2.5；在彈艙內掛一顆B43核炸彈、外部只掛2枚 AIM-9“響尾蛇”空對空導彈時，阻力指數為20。 外掛4顆口徑907kg的mk84炸彈時，阻力指數為100；當外部掛24顆MK82通用炸彈時，阻力指數高達180～200，這時的最大速度只有M0.8左右。這表明超音速飛機外部掛滿炸彈後也只能用亞音速飛行。飛機外掛副油箱和武器後，由於阻力增大和外掛物重量對作戰半徑所產生的綜合影響是，通常使其作戰半徑比淨形飛機減少50%左右。武器外掛對飛機飛行性能帶來的另一種不利影響是限制了飛機的機動性。一架飛機在淨形時過載可以拉到7g，加上外掛後很難持續拉到3g。下一代戰鬥機的飛行速度將比現役飛機的典型速度大，而且將採用超音速機動和超音速巡航。如果把武器掛在飛機外部必將引起更大的阻力。為了防止出現這種不利的局面，可能像F-22那樣，再次把武器掛在飛機內部 ^[6]  。

可以減小飛機的雷達反射面積。隱身特性(目標的低可探測性)從攻、防兩個方面影響着未來的作戰飛機。首先，具有隱身能力的飛機可以明顯地改善自身的生存力。例如，戰鬥機或轟炸機在370公里的突防過程中損失率可從13%減少到6.5%。在其他因素不變的情況下，雷達的最大探測距離與目標的雷達反射面積的四次方根成正比。目標雷達反射面積下降一個數量級，則雷達對該目標的探測距離將降低44%。這表明，面對具有隱身能力的目標，攻擊飛機必須提高自身雷達探測距離或採用反隱身雷達和採取對付隱身目標的綜合探測手段。為減小飛機的雷達反射面積，武器要儘可能地內掛或採用保形外掛。因為減小飛機的雷達反射面積，在外形設計上要儘可能避免三種情況：空腔和角反射器，它們能在較寬的扇區內產生高的雷達反射面積值；鏡面入射的平板，它們在窄的扇區內產生高的雷達反射面積；側圓柱體，它們在所有的方位上都產生高的雷達反射面積。例如，一塊垂直雷達波束的0.01平方米(10cm×10cm)小平板，它的雷達反射面積是1平方米，是實際面積的100倍。而外掛架與機翼或機身的連接處恰好是一個典型的角反射器，應當儘量地避免。分析表明，飛機雷達反射面積減小到原來的十分之一時，將使飛機遭受由雷達控制的地對空導彈截擊的概率減小40%，雷達反射面積小在超視距空戰中也相當有利。減小外掛物飛行阻力和雷達反射面積的另一條途徑是採用全埋式保形懸掛法。這種方法是將全部懸掛裝置和大部分外掛物埋入飛機內部，外掛物的圓柱形表面與機翼或機身的表面相切，從而保證飛機具有良好的整體流線型。飛行試驗表明，在改裝的F-4B試驗機上，保形掛架使總阻力下降60%，飛機的作戰半徑大約增加50%，在目標上空的活動時間增加1倍；在F-15C飛機上，保形油箱的阻力比兩個掛架掛副油箱的阻力減小50%。 ^[6] 

2遠距(防區外)發射超音速巡航和在空戰中同時與幾個目標交戰，都要求飛機能在距目標很遠的距離上發射武器。如前所述，假定用1.15的速比迎頭截擊M1.4的目標時，則雙方的接近速度高達3倍音速。即使雙方相距250公里，在4.2分鐘後也會相遇。所以，在未來的空戰中，特別是截擊攜帶核彈頭等大規模殺傷性武器的運載體時，超視距作戰將是一種主要形式。目前正在研製的中、遠距空對空導彈的最大射程已達到50～185公里，或更遠。

在空對面攻擊中，攻擊飛機的主要危險是飛越目標上空和被迫進入目標的防禦火力範圍之內。實踐證明，減少攻擊飛機損失的最有效方法是從目標防禦火力範圍之外(Stand-off)發射武器攻擊目標。這類武器的發射距離取決於飛機的作戰目的、武器彈頭的威力、所攻擊目標的特性及防禦火力的情況等因素，其範圍從幾十公里到上千公里。在直升機反坦克作戰中，實戰和模擬都表明，武器的發射距離和直升機與坦克的損失比密切相關。當作戰距離為2500米時，兩者的損失比為1∶10，作戰距離增大，上述損失比下降；當直升機發射武器的距離超過4000米時，則直升機的損失變得微乎其微。因此，未來反坦克直升機的反坦克導彈的發射距離大約是4000～6000m。