機載干擾吊艙總體設(shè)計技術(shù)的探討

楊康 劉禹 郝汀 趙明峰 黃偉

摘 ?要：干擾吊艙作為一種機載電子干擾平臺，在不過多改變原飛機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部氣動特性的情況下，極大地擴展了飛機的戰(zhàn)術(shù)功能，使得普通飛機具備了自衛(wèi)、隨隊甚至遠距離支援干擾的能力。西方各國相繼啟動了下一代干擾吊艙的研制計劃;無人機平臺在軍事上的廣泛應(yīng)用，也進一步擴大了對干擾吊艙這一外掛物的需求。該文結(jié)合實際工程要求，對機載雷達干擾吊艙的總體設(shè)計技術(shù)以及相關(guān)問題的處理進行了探討，可為新型吊艙的研制提供借鑒。

關(guān)鍵詞：電子對抗;干擾吊艙;總體設(shè)計

中圖分類號：TN97 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）15-0037-05

Abstract：As an airborne electronic jamming platform，the jamming pod greatly expands the tactical function of the aircraft without greatly changing the internal structure and external aerodynamic characteristics of the original aircraft，making the ordinary aircraft have the ability of self-defense，detachment and even long-distance support jamming. The western countries have launched the development plan of the next generation of jamming pods，and the extensive application of UAV platform in military has further expanded the demand for the jamming pod. Combined with the actual engineering needs，this paper discusses the overall technical design of airborne jamming pod and the treatment of related problems，which can provide reference for the development of new pods.

Keywords：electronic countermeasure;jamming pod;overall design

0 ?引 ?言

電子對抗技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，相關(guān)電子對抗裝備也層出不窮，機載干擾吊艙就是其中之一。美、英、法等發(fā)達國家研制的各型干擾吊艙約50種，其中美國的數(shù)量最多，技術(shù)最為先進，典型的干擾吊艙包括AN/ALQ-99吊艙、AN/ALQ-167V吊艙、AN/ALQ-184吊艙等[1]。目前，為應(yīng)對日益復雜的戰(zhàn)場環(huán)境，各國相繼啟動了下一代干擾吊艙的研制計劃，美國海軍為提升EA-18G作戰(zhàn)能力積極推動的下一代干擾吊艙（Next Generation Jammer，NGJ）項目就是典型代表[2]。吊艙載機平臺覆蓋專用電子戰(zhàn)飛機、普通戰(zhàn)斗機、武裝直升機、無人機等[3，4]，應(yīng)用較為廣泛。本文基于筆者實際工程經(jīng)驗，介紹了機載干擾吊艙一般總體設(shè)計及相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)，可為后續(xù)新型吊艙裝備和類似模擬訓練設(shè)備的研制提供參考。

1 ?總體設(shè)計

1.1 ?技術(shù)體制

按照天線技術(shù)體制，干擾吊艙可分為單波束體制、透鏡多波束體制和有源相控陣體制。例如美國AN/ALQ-99干擾吊艙采用的是單波束體制，通過單波束覆蓋30°的干擾區(qū)域;AN/ALQ-184干擾采用了基于羅特曼透鏡的多波束體制，在空域覆蓋區(qū)域內(nèi)具有多個干擾波位，可根據(jù)作戰(zhàn)策略同時形成多個波束干擾多部雷達目標，也可集中功率干擾一部雷達目標;美國NGJ吊艙采用了多個有源相控陣，實現(xiàn)了寬頻帶高功率覆蓋。三種技術(shù)體制中單波束體制簡單易實現(xiàn)，也便于測試。有源相控陣體制實現(xiàn)最復雜，但也最為靈活，其針狀波束增益高，具有干擾波位多、指向易捷變等特點。正是因為這些特點，要求有源相控陣吊艙測向精度高，否則針狀波束無法對準目標，干擾功率也不能得到充分利用。多波束體制也是采用功率空間合成方式，具備有源相控陣體制的部分優(yōu)點，但沒有相控陣體制的復雜度，并且成本低、干擾波束相對較寬。

按照干擾源的技術(shù)體制，可分為噪聲干擾、欺騙干擾。噪聲干擾主要是利用強功率信號使目標雷達檢測門限抬高，從而降低目標雷達的探測能力;欺騙干擾主要是通過數(shù)字儲頻技術(shù)產(chǎn)生與目標雷達信號高度相參的干擾信號，從距離、角度以及速度等方面對目標雷達進行欺騙。美國AN/ALQ-99吊艙是典型的戰(zhàn)術(shù)噪聲干擾系統(tǒng);而AN/ALQ-167V吊艙是噪聲與欺騙相結(jié)合的干擾系統(tǒng)。在發(fā)射機方面，早期大部分干擾吊艙都采用了行波管體制，以提供高功率的干擾信號;目前都逐步過渡到固態(tài)功放體制，例如美國NGJ項目將使用氮化鎵電路來構(gòu)建固態(tài)射頻發(fā)射機。在接收機方面，也由晶體視頻接收機過渡到基于超外差體制的數(shù)字接收機。NGJ項目根據(jù)ESM設(shè)計方案選用了全數(shù)字化接收機，既能進行寬帶信道化接收，又可基于到達時間差（TDOA）和到達頻率差（FDOA）對目標進行快速而又準確的定位。因此在實際項目中，應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)使用和成本要求合理選用相應(yīng)的技術(shù)體制。

1.2 ?系統(tǒng)組成

機載雷達干擾吊艙系統(tǒng)一般包括兩部分：干擾吊艙和地面數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

干擾吊艙又分為艙體和艙內(nèi)電子設(shè)備兩部分。吊艙艙體一般為流線型，包含艙段和天線罩兩部分。艙內(nèi)電子設(shè)備一般可分為天饋單元、射頻單元、數(shù)字接收單元、信號處理單元、數(shù)字干擾單元、電源單元、環(huán)控單元、控制單元等部分。根據(jù)具體情況，干擾吊艙也可以由外部接收機進行干擾引導，自身沒有數(shù)字接收單元。某些吊艙功耗大，飛機平臺不足以提供足夠的用電，還可配置沖壓空氣渦輪發(fā)電機。

地面數(shù)據(jù)處理設(shè)備屬于電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)的一部分[5]，承擔任務(wù)數(shù)據(jù)生成、任務(wù)數(shù)據(jù)加載、過程數(shù)據(jù)下載、過程重演分析等關(guān)鍵業(yè)務(wù)，為干擾吊艙的運用提供作戰(zhàn)數(shù)據(jù)和干擾決策支持。

1.3 ?工作原理

干擾吊艙功能原理框圖如圖1所示，接收時天饋單元接收空間中的射頻信號，然后通過射頻單元，經(jīng)過低噪放、接收波束形成和下變頻模塊到達數(shù)字接收單元，數(shù)字接收單元接收中頻信號，形成脈沖描述字（PDW），包含脈沖的頻率、脈寬、幅度、到達時間、到達角以及少量脈內(nèi)信息等;信號處理單元對PDW信息進行分選，形成輻射源描述字（EDW），并根據(jù)裝訂的雷達識別庫對雷達信號進行匹配識別;確認干擾對象后，由數(shù)字干擾單元根據(jù)裝訂的干擾技術(shù)庫生成對應(yīng)的干擾策略，采用特定的干擾樣式實施針對性的干擾。干擾信號經(jīng)射頻單元中的上變頻模塊、發(fā)射波束形成網(wǎng)絡(luò)和固態(tài)功放后，通過天饋單元輻射出去。系統(tǒng)控制單元負責接收外部指令，并對干擾吊艙內(nèi)部各時序邏輯進行控制。環(huán)控單元負責對射頻單元中的固態(tài)功放等部件進行冷卻。

干擾吊艙應(yīng)內(nèi)置數(shù)據(jù)錄取單元，錄取單元的存儲模塊容量大小可根據(jù)工作時間和外部脈沖密度計算獲得。數(shù)據(jù)錄取單元內(nèi)部可分為兩個存儲區(qū)域：一個區(qū)域存儲任務(wù)數(shù)據(jù)，另一個區(qū)域存儲過程數(shù)據(jù)。地面數(shù)據(jù)處理設(shè)備負責任務(wù)數(shù)據(jù)生成，包括作戰(zhàn)對象參數(shù)和干擾策略參數(shù)編輯，形成雷達識別庫和干擾技術(shù)庫;數(shù)據(jù)存儲模塊可通過高速串行口接入地面數(shù)據(jù)處理設(shè)備負責，并由后者進行任務(wù)數(shù)據(jù)加載;加載完成后，數(shù)據(jù)存儲模塊可插入干擾吊艙，對任務(wù)執(zhí)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行記錄，過程數(shù)據(jù)可以包括雷達PDW、EDW、信號典型波形、干擾時序文件以及系統(tǒng)日志文件;干擾任務(wù)結(jié)束后，由地面數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)存儲模塊記錄的過程數(shù)據(jù)進行提取，一方面對雷達信號進行進一步的分析，提取最新雷達參數(shù)，進而完善雷達識別數(shù)據(jù)庫，另一方面還可利用存儲數(shù)據(jù)對干擾效果進行初步評估，例如接收方面信號分選是否正確識別目標，干擾方面頻點、方位跟蹤是否按規(guī)律變化等。另外，根據(jù)系統(tǒng)日志還可進行過程重演，便于地面人員對吊艙的空中狀態(tài)進行回看和問題查找。地面數(shù)據(jù)處理軟件還可與航路規(guī)劃相結(jié)合，根據(jù)干擾吊艙自身的空域覆蓋范圍、接收靈敏度、有效輻射功率等能力，給出航路修正策略，以便干擾吊艙發(fā)揮出最佳的作戰(zhàn)效能。

2 ?指標計算與分配

機載雷達干擾吊艙的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)使命、作戰(zhàn)對象和作戰(zhàn)使用進行論證，明確相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)指標，進而細化為相應(yīng)的技術(shù)指標，其中最為關(guān)鍵的兩個技術(shù)指標就是接收靈敏度和有效輻射功率。接收靈敏度可通過雷達偵察方程[6]獲得：

其中Pt為雷達發(fā)射功率，Gt為雷達天線增益，Gr為干擾設(shè)備偵察天線增益，r表示接收過程，Rmax為最大偵察距離，λ為雷達工作波長，γ為極化系數(shù)，φ為饋線傳輸系數(shù)，n為可靠性系數(shù)，一般自動化電子偵察設(shè)備n≥10。這里整機接收靈敏度以到達天線口面的最小功率計算，因此φ作為饋線傳輸系數(shù)可暫不考慮。整機接收靈敏度確定后，可根據(jù)以下公式，對天饋、射頻、數(shù)字接收等單元進行指標分解：

Prmin=-114+N+10×log10（B）+SNR+Gr ? ? ? ? ? ?（2）

其中-114為固定常數(shù)，N為天線與接收機之間射頻鏈路的噪聲系數(shù)（dB），B為接收機的有效帶寬（MHz），SNR為接收機檢測信號所需的信噪比（dB）。在進行整機靈敏度計算時，應(yīng)根據(jù)干擾類型確定是主瓣偵察還是副瓣偵察，這直接關(guān)系到式（1）中Gt的取值。另外主瓣偵察情況下，接收動態(tài)范圍由吊艙與作戰(zhàn)對象之間的距離變化范圍決定;副瓣偵察情況下，接收動態(tài)范圍還需要考慮作戰(zhàn)對象天線的主副比。在透鏡多波束和有源相控陣體制情況下，所有波束的變化波位應(yīng)滿足空域覆蓋范圍要求，式（2）中的Gr按照3 dB波束寬度對應(yīng)的增益計算;但在單波束體制下，為滿足空域覆蓋范圍要求，Gr有可能是5 dB波束寬度對應(yīng)的增益?？傊瓽r只能以空域覆蓋范圍內(nèi)的最小增益值進行計算。有效輻射功率可通過雷達干擾方程[7]獲得：

其中Pj為干擾設(shè)備發(fā)射功率，Gj為干擾設(shè)備天線增益，Pt為雷達的發(fā)射功率，Gt為雷達的天線增益，Rt為被保護目標至雷達的距離，Rj為干擾機至雷達的距離，σ為被掩護目標的有效反射面積，γj為干擾信號對雷達天線的極化系數(shù)， ?為雷達天線在干擾機方向上的天線增益值，當然在主瓣干擾和副瓣干擾情況下， 的取值是不同的。

另外有效輻射功率在一定范圍內(nèi)還需具備可調(diào)諧能力。這主要是考慮到某些干擾技術(shù)的運用：（1）逆增益干擾情況下，吊艙的輻射功率應(yīng)與作戰(zhàn)對象天線增益變化相逆，雷達主瓣照射吊艙時，吊艙輸出功率小;副瓣照射吊艙時，吊艙輸出功率相應(yīng)增大;（2）航跡假目標干擾情況下，吊艙應(yīng)對干擾信號的輻射進行調(diào)制，以模擬飛行器RCS隨距離的變化或者RCS閃爍情況。干擾吊艙一般采用收發(fā)分時體制，數(shù)字接收單元和數(shù)字干擾單元共用一個天線，因此天線增益Gr=Gj，在此基礎(chǔ)上可計算得到固態(tài)功放的輸出功率。根據(jù)固態(tài)功放的效率，可獲得發(fā)射機部分的功耗和熱耗;加上數(shù)字處理部分模塊功耗和熱耗，可提出對電源單元和環(huán)控單元的指標要求。當然不同的掛載平臺對吊艙的體積、重量、功耗和工作包線又有不同的限制。

干擾吊艙的總體設(shè)計，就是需要在滿足各種約束條件的前提下實現(xiàn)相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標。在吊艙總體指標分解之后，各分單元應(yīng)進行詳細設(shè)計，并進一步作自下而上的迭代設(shè)計，最終完成總體指標和各分單元指標的確定。

3 ?相關(guān)技術(shù)及實現(xiàn)

3.1 ?環(huán)控設(shè)計

機載雷達干擾吊艙由于采用大功率固態(tài)功放，單通道輸出功率高達數(shù)百瓦，且存在多個通道，為保證固態(tài)功放發(fā)射機穩(wěn)定持續(xù)地工作，需要對其進行冷卻。另一方面，數(shù)字接收、數(shù)字干擾和信號處理等單元的板卡集成度較高，單板存在多片F(xiàn)PGA和DSP芯片，熱流密度高，也需要進行有效散熱。一般吊艙冷卻或環(huán)控系統(tǒng)有兩種實現(xiàn)途徑：一是直接引入載機平臺的環(huán)控系統(tǒng)冷源，二是裝備獨立的循環(huán)制冷系統(tǒng)。由于載機自身環(huán)控系統(tǒng)冷卻能力有限、接口難以通用匹配等原因，目前吊艙通常采用獨立的環(huán)控系統(tǒng)。吊艙環(huán)控系統(tǒng)主要有蒸發(fā)循環(huán)制冷系統(tǒng)和逆升壓式空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)。蒸發(fā)循環(huán)制冷通過制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱，以冷卻液體載冷劑，再通過被冷卻的液體載冷劑吸收電子設(shè)備的熱耗;制冷劑吸熱后形成蒸汽，在冷凝器中被飛行時引入的外界沖壓空氣冷卻。逆升壓式空氣循環(huán)制冷，通過吊艙進氣道捕獲沖壓空氣，進入冷卻渦輪中膨脹降溫，渦輪出口的低溫空氣吸收電子設(shè)備的熱量后，再經(jīng)渦輪帶動的壓氣機抽吸、升壓后排出艙外[8]。蒸發(fā)循環(huán)制冷系統(tǒng)受飛行高度影響小，但系統(tǒng)復雜、設(shè)備重量和電源受到限制。逆升壓式空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)由于存在高速旋轉(zhuǎn)的渦輪部件，可靠性相對較差。除此之外，還可將電子模塊緊貼吊艙門板或底板，并將門板或底板外部銑成散熱翅片;電子模塊產(chǎn)生的熱量直接傳遞到門板或底板上，然后通過載機飛行過程中產(chǎn)生的氣流將翅片上的熱量帶走[9]。

在實際干擾吊艙設(shè)計過程中，可以采取綜合性的冷卻方案：根據(jù)電子模塊熱耗和熱流密度大小，分別采用不同的散熱方式。對于熱耗相對較小的電子模塊，采用緊貼艙體底板通過外部翅片進行散熱的方式;對于其中熱流密度較高的數(shù)字接收單元模塊、數(shù)字干擾單元模塊等，需額外采用均熱板作為其外殼[10]，并在熱流密度較高的大規(guī)模集成器件處設(shè)置凸臺，以便兩者緊密結(jié)合。對于熱耗大、熱流密度集中的固態(tài)功放組件，可采用液體載冷、沖壓空氣直接冷卻的方法（具體原理如圖2所示）。通過將固態(tài)功放組件壓緊在冷板上，產(chǎn)生的熱量由流經(jīng)冷板的冷卻液帶走;液體泵驅(qū)動冷卻液，流入氣液換熱器，與進入的沖壓空氣進行熱交換，降溫后的冷卻液再循環(huán)進入冷板。與逆升壓式空氣循環(huán)制冷不同，該方法將吊艙進氣口擴大、去除了可靠性不高的渦輪部件，形成的環(huán)控單元體積小、重量輕、散熱效率高。

3.2 ?功耗管理

吊艙的體積、重量、重心和功耗影響載機的氣動特性和飛行安全，必須通過精心的結(jié)構(gòu)設(shè)計和重量功耗的預(yù)分配實現(xiàn)。各指標之間也相互關(guān)聯(lián)，彼此制約。例如為達到一定的干擾效果，必須實現(xiàn)一定的有效輻射功率，然而飛機提供的用電量也是有限的;某些吊艙為此采用沖壓空氣渦輪發(fā)電機給自身供電，同時也增加了吊艙的重量和體積需求。在吊艙體積、重量和功耗等指標都確定的情況下，如何實現(xiàn)各單元正常工作，就需要從吊艙頂層設(shè)計加以考慮，并采取功耗管理措施。

干擾吊艙發(fā)射機一般采用連續(xù)波功放，這樣可在時域上連續(xù)對目標實施干擾。若干擾吊艙用于自衛(wèi)和隨隊干擾方式，那么可選用脈沖功放，這樣功耗、體積都可減小。使用脈沖功放時需在各種工況下進行嚴格測試，以確保滿足功耗要求。除此之外，還需根據(jù)干擾樣式的不同，嚴格控制占空比;當干擾信號占空比加大，超過一定限制時，應(yīng)主動降低每個通道的輸出功率，確保其處于額定功耗之下。另一方面，當?shù)跖摪瑑蓚€頻段的接收發(fā)射通道時，系統(tǒng)控制單元應(yīng)根據(jù)當前的威脅對象，確定采用哪一個頻段工作;當出現(xiàn)多個不同種類威脅對象，需多頻段同時干擾時，系統(tǒng)控制單元應(yīng)自適應(yīng)地調(diào)整各頻段干擾信號的占空比。

3.3 ?電磁兼容

干擾吊艙的電磁兼容問題包括兩個方面：一是干擾吊艙與載機裝備的各電子設(shè)備（例如短波電臺、雷達、高度表、微波著陸系統(tǒng)等）之間的相互影響;二是干擾吊艙內(nèi)部各個電子模塊之間的相互影響。

對于前者應(yīng)事先進行電磁兼容性分析，獲取載機電子設(shè)備用頻信息，并建立數(shù)學模型進行電磁兼容性仿真，確定干擾吊艙輸出功率到達載機各電子設(shè)備天線口面的功率。由于干擾吊艙輸出功率較大，首先必須確認干擾信號不會將機載各電子設(shè)備燒毀;在此前提下，確認是否會影響機載各電子設(shè)備正常工作。例如微波著陸系統(tǒng)僅在飛機降落時使用，干擾吊艙在飛機降落時已關(guān)閉，兩者之間不會發(fā)生相互干擾。如干擾吊艙與機載各電子設(shè)備工作頻段重合，并且干擾信號功率在其他電子設(shè)備靈敏度以內(nèi)，需考慮增加閉鎖裝置，以保證多設(shè)備可以同時工作;如干擾吊艙與機載各電子設(shè)備工作頻段不重合，此時還需考慮干擾信號雜散和高次諧波的影響，視具體情況增加輸出濾波器。

對于后者需分析吊艙自身的電磁兼容問題。以自偵察自引導、收發(fā)分時工作的干擾吊艙為例，應(yīng)精心設(shè)計收發(fā)控制時序，在接收和發(fā)射階段之間需留有足夠的保護時隙;但保護時隙也不能太長，否則會影響干擾效果。在接收階段，還要考慮發(fā)射通道中固態(tài)功放的靜噪指標，防止由于靜噪過高影響接收靈敏度。如干擾吊艙內(nèi)部存在多個獨立的接收和發(fā)射通道時，應(yīng)對每個頻段發(fā)射通道的雜散和諧波指標進行嚴格要求，防止不同頻段之間相互影響。艙體設(shè)計時應(yīng)注意涂漆的工藝流程，確保各艙段之間保持良好的接觸，環(huán)控單元模塊內(nèi)風道不要采用無屏蔽作用的復合材料;艙體加工完畢后，應(yīng)單獨進行電磁兼容性測試。干擾吊艙內(nèi)部數(shù)字模塊、射頻模塊、電源模塊應(yīng)在PCB設(shè)計時就做好電磁兼容性設(shè)計;同時應(yīng)盡量采用盒體密封，并做好接地處理。前后天線安裝應(yīng)采用緊密的結(jié)構(gòu)設(shè)計，電纜連接應(yīng)采用穿墻器，避免天線罩與前后艙段之間存在縫隙。

3.4 ?維修性和測試性

吊艙體積小，內(nèi)部模塊多，應(yīng)具有良好的測試性，以便故障定位和故障隔離;除此之外，吊艙還應(yīng)具有良好的維修性，以便快速進行現(xiàn)場維修或者模塊更換。干擾吊艙測試性一般通過整機機內(nèi)測試（Built in Test，BIT）自檢和專用維護接口檢測實現(xiàn)。整機BIT自檢又可以分為加電BIT、啟動BIT和周期BIT。加電BIT，顧名思義是在整艙加電時就自動進行整艙狀態(tài)檢查;啟動BIT是由操作人員在需要時主動開啟的整艙自檢;周期BIT是吊艙在正常工作狀態(tài)下按一定間隔時間周期性進行的自我檢測。整機BIT自檢覆蓋到每一個現(xiàn)場可更換單元（Line Replaceable Unit，LRU），LRU又可檢測到車間可更換單元狀態(tài)。整機BIT設(shè)計時每一個LRU需具備自檢能力，避免通過其他LRU進行故障判斷。干擾吊艙可以采用CAN總線將所有數(shù)字、射頻、電源模塊串聯(lián)在一起，形成一個內(nèi)部的診斷網(wǎng)絡(luò)。CAN總線形式簡單，通過兩根信號線即可完成信號傳輸，而且抗干擾能力強。整機BIT自檢結(jié)果需接入飛機航電系統(tǒng)，上報信息包括自檢成功與否，以及自檢失敗情況下故障LRU的編號。外部維護檢測設(shè)備通過吊艙的專用維護接口接入CAN診斷網(wǎng)絡(luò)，通過另外一套報文，獲取整艙各模塊狀態(tài)，包括軟件版本號、故障代碼等。

為使吊艙具有良好的維護性，吊艙艙體可采用多段模塊化設(shè)計，模塊化單元艙段兩側(cè)大開口，其艙蓋板采用便于外場快速拆卸的螺釘固定。對應(yīng)于某些特殊部位，例如維護檢測接口處，艙蓋板上應(yīng)設(shè)計留有專用的口蓋，可在不拆卸艙蓋板的情況快速打開口蓋進行維護。通過吊艙BIT確認故障后，可迅速打開艙體側(cè)面蓋板，對LRU進行拆卸和現(xiàn)場更換，其他復雜模塊仍需返廠進行維修。艙內(nèi)電子模塊需進行標準化設(shè)計，盡量統(tǒng)一成標準的6U或者3U模塊，能夠進行快速插拔;故障率較低、可靠性較高的無源模塊由于安裝受限可進行非規(guī)則設(shè)計，但在艙體兩側(cè)需伸手可觸、便于拆卸。

4 ?試驗項目及流程

由于干擾吊艙掛載于飛機外部，其重量重心、外部接口、氣動外形、結(jié)構(gòu)強度等應(yīng)與載機進行適配。吊艙與載機的機械接口按GJB 1C—2006《機載懸掛物和懸掛裝置接合部位的通用設(shè)計準則》設(shè)計，重心位置和電器連接器位置應(yīng)滿足GJB 1C—2006的要求。吊艙與載機的電氣接口按照GJB 1188A—1999《飛機/懸掛物電氣連接系統(tǒng)接口要求》設(shè)計[11]。

干擾吊艙研制過程中需進行多項試驗，具體試驗項目如圖3所示。首先艙體設(shè)計完成后應(yīng)制作模型并按要求進行不同的風洞試驗，一方面獲得飛機掛吊艙后在高、低速條件下的縱向、橫向氣動特性，為飛機掛吊艙性能計算和操縱穩(wěn)定性分析提供氣動力數(shù)據(jù);另一方面獲取掛點加掛吊艙后的集中載荷測試量，用于掛點強度校核。另外，還需進行吊艙與飛機的分離試驗，驗證吊艙的分離姿態(tài)是否平穩(wěn)，在分離過程中是否與載機發(fā)生干涉，分離過程是否安全。

艙體裝配完成后，應(yīng)分別進行淋雨試驗和靜力試驗。艙體應(yīng)按總裝工藝方案進行滲水檢查，在確定的降雨強度和時間下，要求艙內(nèi)滲水總量不超過設(shè)計要求。艙體（含天線罩）靜力試驗，主要考核吊艙艙體在給定的極限載荷作用下的靜強度是否滿足設(shè)計要求，以及吊艙天線罩在最大軸向氣動載荷作用下的靜強度是否滿足設(shè)計要求。另外，天線罩還需進行電性能測試，確認透波率和耐功率指標是否滿足指標要求[12]。

吊艙完成總裝，經(jīng)調(diào)試和初步測試后，可進行吊艙組合振動、沖擊試驗。該試驗考核吊艙與掛架組合后的結(jié)構(gòu)抗振動和沖擊的能力，在預(yù)期振動和沖擊環(huán)境條件下，吊艙結(jié)構(gòu)是否會出現(xiàn)損壞，各模塊是否工作正常;同時測量吊艙與掛架組合后的結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)，確定吊艙與掛架組成的飛機懸掛系統(tǒng)的振動傳遞特性。

吊艙艙體檢驗合格后，進行地面掛機試驗，內(nèi)容覆蓋航電系統(tǒng)試驗、供電系統(tǒng)試驗、載機電子設(shè)備與吊艙的電磁兼容相互干擾檢查等。航電系統(tǒng)試驗主要驗證吊艙在裝機情況下各項功能的正確性，與機上/機場環(huán)境的兼容性，確認是否滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。供電系統(tǒng)試驗主要驗證吊艙與機上交、直流供電系統(tǒng)協(xié)同工作時，吊艙輸入端的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)供電特性是否滿足GJB181的要求，以及吊艙在各種供電情況下是否工作正常。電磁兼容相互干擾檢查主要是確認在地面電源供電、地面電源供電地面供液壓、發(fā)動機開車等各種工況下機載系統(tǒng)及設(shè)備與吊艙之間的電磁兼容性。對于干擾吊艙，還需進行滿功率輻射狀態(tài)下的場強測試，測量座艙內(nèi)、注液口和導彈處的場強值，確認是否影響人身安全及飛機導彈的正常工作。上述試驗完成后，吊艙方可進行首飛。

吊艙研制進入設(shè)計定型階段后，還需按要求進行相關(guān)定型試驗，具體包括：設(shè)計定型功能性能試驗、環(huán)境鑒定試驗、可靠性鑒定試驗、電磁兼容性試驗、電源特性試驗、試飛試驗、部隊試驗、軟件定型測評。

5 ?結(jié) ?論

本文介紹了機載雷達干擾吊艙一般總體設(shè)計方法，涉及干擾吊艙的指標計算與分配、相關(guān)技術(shù)及實現(xiàn)、試驗項目及流程，并重點針對環(huán)控設(shè)計、功耗管理、電磁兼容和測試性維修性問題進行了分析，可供后續(xù)吊艙或類似裝備參考。本文僅從吊艙總體設(shè)計層面進行了探討，尚未涉及干擾策略和干擾技術(shù)，后續(xù)將結(jié)合無人機平臺應(yīng)用，對分布式協(xié)同干擾或者智能化集群干擾進行研究。

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作者簡介：楊康（1983—），男，漢族，江蘇揚州人，高級工程師，博士，研究方向：電子對抗總體技術(shù)、信號處理技術(shù)。