艦載導(dǎo)彈（水面艦隊(duì)所用的防空反導(dǎo)武器）

技術(shù)原理

艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射技術(shù)

艦載導(dǎo)彈

艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射技術(shù)經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前已有較為成熟的垂直發(fā)射系統(tǒng)，例如美國的MK41、俄羅斯的“利夫”和“克里諾克”、法國的“席爾瓦”、北約的MK48和英國的“海狼”導(dǎo)彈發(fā)射裝置等等。自20世紀(jì)70年代以后，美國和蘇聯(lián)兩個(gè)世界軍事強(qiáng)國在其新服役的主要作戰(zhàn)艦艇中率先裝備了垂直發(fā)射系統(tǒng)，例如，80年代初開始服役的蘇聯(lián)“無畏”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦裝備了“克里諾克”艦空導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)，美國80年代中后期服役的“提康德羅加”級“宙斯盾”巡洋艦裝備了MK41型垂直發(fā)射系統(tǒng)。由于垂直發(fā)射具有發(fā)射率高、儲(chǔ)彈量大、全方位發(fā)射、通用性好、生存力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)了現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器裝備在多目標(biāo)交戰(zhàn)、瞬時(shí)快速反應(yīng)、全方位發(fā)射、抗飽和攻擊等綜合能力的基本要求，越來越多國家的海軍開始關(guān)注并且認(rèn)可它的優(yōu)勢潛力，也積極研發(fā)或是引進(jìn)裝備垂直發(fā)射系統(tǒng)，目前法國、英國、意大利、以色列、加拿大、西班牙、日本、澳大利亞、韓國的海軍艦艇也都裝備或打算裝備垂直發(fā)射系統(tǒng)，因此，垂直發(fā)射將成為艦載導(dǎo)彈未來的主要發(fā)射方式。從發(fā)展趨勢看，隨著更多的設(shè)計(jì)新理念和先進(jìn)技術(shù)的植入，新一代垂直發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理、功能更趨強(qiáng)大、性能更加完善、適裝性更好。共架發(fā)射是必然趨勢20世紀(jì)70～90年代期間裝備的垂直發(fā)射系統(tǒng)，如俄羅斯的“利夫”（SA-N-6）和“克里諾克”（SA-N-9）導(dǎo)彈發(fā)射裝置、英國的“海狼”導(dǎo)彈發(fā)射裝置和以色列的“巴拉克”導(dǎo)彈發(fā)射裝置等都是專彈專用的，只有美國MK41型系統(tǒng)能夠發(fā)射“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈、“標(biāo)準(zhǔn)”防空導(dǎo)彈和“阿斯洛克”反潛導(dǎo)彈，這在當(dāng)時(shí)是最具代表性的艦載導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)，并在近十幾年的多次實(shí)戰(zhàn)中得以成功應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展和軍事技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得戰(zhàn)爭形態(tài)和作戰(zhàn)方式都發(fā)生了很大變化，進(jìn)而對艦載武器裝備的發(fā)展提出了更高要求，例如，作戰(zhàn)效能高、生存能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快、適裝性能好等。其中，發(fā)射裝置實(shí)現(xiàn)通用化，即多種武器使用同一個(gè)發(fā)射裝置是現(xiàn)代武器系統(tǒng)發(fā)展的主要要素之一，武器系統(tǒng)的通用化是指多種武器使用同一個(gè)發(fā)射裝置，即共架發(fā)射。這樣的發(fā)射系統(tǒng)同時(shí)容納各類武器，可根據(jù)不同的作戰(zhàn)要求合理地布置在作戰(zhàn)艦艇的適當(dāng)部位，完成不同的發(fā)射任務(wù)。在有限的空間內(nèi)配備更多類別的武器，大大提高了作戰(zhàn)艦艇的綜合實(shí)戰(zhàn)能力，同時(shí)也使其在總體設(shè)計(jì)及武器配置等方面更加靈活。目前，新一代垂直發(fā)射系統(tǒng)（在研或正在試驗(yàn)中）普遍接受了共架發(fā)射的設(shè)計(jì)理念。例如，法國正在研制的“席爾瓦”A70型系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)要求，能夠發(fā)射“紫菀”15和“紫菀”30型防空導(dǎo)彈、“風(fēng)暴陰影”（SCALP）海軍型對陸攻擊巡航導(dǎo)彈；美國正在研制中的MK57型系統(tǒng)將能夠發(fā)射“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈、“標(biāo)準(zhǔn)”區(qū)域防空導(dǎo)彈、“阿斯洛克”反潛導(dǎo)彈、“魚叉”反艦導(dǎo)彈、“改進(jìn)型海麻雀”點(diǎn)防空導(dǎo)彈。從技術(shù)角度講，實(shí)現(xiàn)共架發(fā)射相比單一用途發(fā)射需要解決更多技術(shù)難題。對于這種發(fā)射系統(tǒng)，面對不同武器的自身特點(diǎn)，要求發(fā)射裝置的幾何尺寸、電氣接口以及發(fā)射電路具有很強(qiáng)的通用性，同時(shí)還要求儲(chǔ)運(yùn)發(fā)射箱具有相對獨(dú)立性。因此，在設(shè)計(jì)理念與方法上，更強(qiáng)調(diào)開放式、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以滿足各類武器對發(fā)射的不同要求。涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：共架發(fā)射總體技術(shù)、兼容性設(shè)計(jì)技術(shù)、適配器技術(shù)、貯運(yùn)發(fā)射箱設(shè)計(jì)、燃?xì)馀艑?dǎo)技術(shù)、通用發(fā)控系統(tǒng)技術(shù)等。在艦上的配置更加多樣化：20世紀(jì)70～90年代期間裝備的垂直發(fā)射系統(tǒng)，其系統(tǒng)配置大都采用多個(gè)模塊集中配置在艦艇前后甲板的空闊區(qū)域的做法。為確保作戰(zhàn)艦艇所具備的實(shí)戰(zhàn)能力，需要安裝足夠多的發(fā)射模塊，將占據(jù)大量的甲板空間。因此這樣的配置形式主要適于驅(qū)逐艦以上大噸位水面艦艇，美國“提康德羅加”級巡洋艦前后甲板共安裝122個(gè)MK41型垂直發(fā)射單元，“阿利·伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦前后甲板一共可安裝96個(gè)MK41型垂直發(fā)射單元。最近10多年間，垂直發(fā)射系統(tǒng)配置更加多樣化，例如，MK48系統(tǒng)共有4種配置，即MK48-0型、MK48-1型、MK48-2型和MK48-3型，它們分別可安裝在甲板上、甲板側(cè)艙、甲板內(nèi)，其配置更加靈活，對甲板空間的要求相對較寬，可以滿足中等噸位以下的水面艦艇的裝艦要求。再如，在研中的美國MK57型垂直發(fā)射系統(tǒng)在DD（X）新一代驅(qū)逐艦上的配置更為獨(dú)特，即分置于艦艇前后甲板舷側(cè)雙殼體之間。這種做法順應(yīng)了新船型的發(fā)展，特別適于干舷內(nèi)傾的船型。它帶來了艦艇空間有效利用率大、布局更加靈活和合理、提高了艦艇的安全可靠及抗損性等諸多好處。一旦研制成功并裝備服役，將在性能優(yōu)勢上大大超過MK41系統(tǒng)，并將對提高艦艇綜合作戰(zhàn)能力及推進(jìn)艦載武器發(fā)射技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

主要分類

AK-630M近程防御艦炮系統(tǒng)

艦載導(dǎo)彈

“卡什坦”彈炮結(jié)合近程防御系統(tǒng)

“卡什坦”最鮮明的特點(diǎn)就是彈炮結(jié)合，它將2門30毫米艦炮與8枚SA-N-11導(dǎo)彈安裝在同一基座上，兩者同時(shí)回旋、俯仰，接收同一火控系統(tǒng)的控制信息。這種彈炮一體化的設(shè)計(jì)，將防空導(dǎo)彈和小口徑速射炮在不同距離攔截來襲導(dǎo)彈的優(yōu)勢發(fā)揮得淋漓盡致。其反應(yīng)時(shí)間為6.5秒，最大跟蹤距離8.4千米。正因?yàn)閺椗诮Y(jié)合具有鮮明的優(yōu)勢，國際上很多武器專家認(rèn)為發(fā)展“彈炮合一”的艦載近程防御系統(tǒng)是本世紀(jì)的必然趨勢。“卡什坦”的戰(zhàn)斗單元由跟蹤雷達(dá)、光電系統(tǒng)、制導(dǎo)雷達(dá)、2門6管30毫米火炮、8枚SA-N-11防空導(dǎo)彈、發(fā)射裝置和導(dǎo)彈再裝填裝置等設(shè)備組成。其火炮射速為10000發(fā)/分，這在現(xiàn)役武器系統(tǒng)中射速是最高的。但“卡什坦”由于個(gè)頭太大，許多中小艦艇無法裝備。“卡什坦”的甲板使用面積為65平方米，整個(gè)系統(tǒng)全重19噸，只有航母、巡洋艦、驅(qū)逐艦等大中型艦艇才能順利裝備。

“格布卡”艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)

艦載導(dǎo)彈

“施基利”-1中程艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)

艦載導(dǎo)彈

“里夫”-M中、遠(yuǎn)程艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)

艦載導(dǎo)彈

艦載導(dǎo)彈

發(fā)射裝置

艦載導(dǎo)彈

艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)

艦船如果裝備的是僅能跟蹤或探測一個(gè)目標(biāo)的單通道防空導(dǎo)彈系統(tǒng)，即使命中率是100%，也不可能對抗成批次導(dǎo)彈的攻擊。而多通道防空導(dǎo)彈系統(tǒng)由于采用相控陣?yán)走_(dá)，因而可以同時(shí)探測和跟蹤數(shù)個(gè)空中目標(biāo)。但是，如果多通道防空系統(tǒng)采用的發(fā)射裝置每次發(fā)射后要重新裝填導(dǎo)彈和重新瞄準(zhǔn)目標(biāo)，也同樣不能對抗飽和攻擊。因此，多通道相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)只有與反應(yīng)速度快、貯彈量大的垂直發(fā)射裝置相結(jié)合，才能最大限度地發(fā)揮武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。目前，世界上已經(jīng)裝備和正在研制的垂直發(fā)射系統(tǒng)有十多種，美國的MK41和MK48、俄羅斯的SA-N-6和SA-N-9、以色列的“巴拉克”-1、英國的“海狼”、法國的“席爾瓦”（Sylver）等多型艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)已經(jīng)裝艦服役，許多國家還在改進(jìn)現(xiàn)有垂直發(fā)射系統(tǒng)或者研制新型垂直發(fā)射系統(tǒng)。林林總總的艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)可謂各具特色，從中可以看出它們有許多相同之處，也有許多獨(dú)到的技術(shù)特點(diǎn)，可謂“千姿百態(tài)”，各有所長。

發(fā)射方式

艦載導(dǎo)彈

艦載導(dǎo)彈

垂直發(fā)射方式按發(fā)射動(dòng)力分類，可分為自推力發(fā)射和外動(dòng)力彈射兩大類。自推力發(fā)射又稱為“熱”發(fā)射，是依靠導(dǎo)彈尾部安裝的助推發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)導(dǎo)彈發(fā)射起飛，其發(fā)射裝置的基本功能是將導(dǎo)彈助推器產(chǎn)生的高溫、高速燃?xì)饬魍〞车嘏懦雠炌?，并賦予導(dǎo)彈一定的出箱/筒口姿態(tài)。外動(dòng)力彈射又稱為“冷”發(fā)射，發(fā)射時(shí)依靠發(fā)射裝置提供的動(dòng)力（燃?xì)饣驂嚎s空氣等）將導(dǎo)彈彈射到預(yù)定高度，之后彈上主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火為導(dǎo)彈飛行提供動(dòng)力。美國與西歐國家絕大多數(shù)采用“熱”發(fā)射方式，蘇聯(lián)/俄羅斯則主要采用“冷”發(fā)射方式。采用“熱”發(fā)射方式時(shí)，由于是發(fā)射箱內(nèi)的導(dǎo)彈助推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火推動(dòng)導(dǎo)彈起飛，因此，需要研制能承受高溫、高壓、高速燃?xì)饬鳑_擊與燒蝕的燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)，這使發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。“冷”發(fā)射則相反，通常不需要燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)，因而發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)相對簡單，但發(fā)射箱內(nèi)安裝的彈射裝置使發(fā)射箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對復(fù)雜?！袄洹卑l(fā)射裝置因其結(jié)構(gòu)單元所占艦上空間和重量要比“熱”發(fā)射裝置少得多，維護(hù)工作量和難度也較小，因此適合裝備水翼艇和氣墊船。此外，“熱”發(fā)射方式的發(fā)射箱、排導(dǎo)裝置因反復(fù)經(jīng)受高溫燃?xì)饬鞯臒g，因此使用壽命有限，而“冷”發(fā)射方式中彈射器產(chǎn)生的氣體溫度可以控制得較低，因而發(fā)射筒的使用壽命較長。怎樣實(shí)現(xiàn)垂直發(fā)射？模塊結(jié)構(gòu)和貯運(yùn)發(fā)射箱要達(dá)到垂直發(fā)射的目的，首先要設(shè)計(jì)輕型導(dǎo)彈貯運(yùn)發(fā)射箱。貯運(yùn)發(fā)射箱不僅是導(dǎo)彈貯存、運(yùn)輸?shù)谋Ｗo(hù)容器，而且是導(dǎo)彈的發(fā)射導(dǎo)軌，還是燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)的一部分。其前/后端蓋是保證導(dǎo)彈成功飛離發(fā)射箱的兩個(gè)重要部件，前蓋采用“穿通蓋”，后蓋一般采用三種開啟方式：采用“吹破蓋”；發(fā)射箱底部完全密封；以及機(jī)械開啟方式。除了前/后端蓋以外，發(fā)射箱內(nèi)還裝有發(fā)射導(dǎo)軌、電氣連接件、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線路解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、固彈機(jī)構(gòu)等，以保證導(dǎo)彈成功飛離發(fā)射箱。燃?xì)馀艑?dǎo)技術(shù)如何排放導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的高溫高速燃?xì)饬?，以及防止燃?xì)饬鲗ζ渌襞搶?dǎo)彈產(chǎn)生影響是發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題。燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)一般由壓力通風(fēng)室和垂直排氣道組成。導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)，壓力通風(fēng)室使燃?xì)饬髋蛎洔p速，然后經(jīng)垂直排氣道排入大氣中。燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要解決以下關(guān)鍵問題。任何一枚點(diǎn)火導(dǎo)彈所產(chǎn)生的燃?xì)饬鞑荒苓M(jìn)入其它未點(diǎn)火導(dǎo)彈的隔艙，只能排至艦外安全區(qū)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)盡量降低燃?xì)饬髋欧胚^程中的壓力及對未點(diǎn)火導(dǎo)彈貯存環(huán)境（溫度、振動(dòng)等）的影響，以免損壞發(fā)射裝置或未點(diǎn)火導(dǎo)彈，燃?xì)饬鹘?jīng)過的排導(dǎo)通道的表面必須采用絕熱防燒蝕材料加以防護(hù)?？勺詣?dòng)啟動(dòng)冷卻水噴淋系統(tǒng)，向意外點(diǎn)火導(dǎo)彈進(jìn)行噴水冷卻?；鹂赝ǖ栏甙l(fā)射率需要相應(yīng)數(shù)量的火控通道，因?yàn)槊棵秾?dǎo)彈射前要由火控系統(tǒng)輸入目標(biāo)方位、速度等數(shù)據(jù)，發(fā)射后由火控系統(tǒng)提供修正指令，特別是目前的防空導(dǎo)彈大多是發(fā)射后跟蹤型，離不開火控雷達(dá)的導(dǎo)引。采用相控陣?yán)走_(dá)可以解決多枚導(dǎo)彈的跟蹤、制導(dǎo)問題。美國的AN/SPY-1型相控陣?yán)走_(dá)能同時(shí)探測、跟蹤上百個(gè)目標(biāo)，它與數(shù)部Mk99型X波段照射雷達(dá)連用可同時(shí)導(dǎo)引十幾枚導(dǎo)彈飛向不同目標(biāo)。導(dǎo)彈垂直發(fā)射的轉(zhuǎn)彎采用垂直發(fā)射方式必須使導(dǎo)彈垂直起飛后能夠迅速轉(zhuǎn)向目標(biāo)方向，并盡量減小最小有效射程。所以，垂直發(fā)射導(dǎo)彈的最佳轉(zhuǎn)彎高度是發(fā)射平臺(tái)最高建筑物的高度（一般不超過50米）。當(dāng)導(dǎo)彈到達(dá)這個(gè)高度時(shí)，應(yīng)能轉(zhuǎn)向目標(biāo)飛行。但是，由于導(dǎo)彈垂直發(fā)射時(shí)傳統(tǒng)的氣動(dòng)力面難以實(shí)現(xiàn)這種控制，因此，一般是采用推力矢量控制系統(tǒng)來提供轉(zhuǎn)彎所需要的控制力?？晒?zhàn)術(shù)導(dǎo)彈使用的推力矢量控制系統(tǒng)有：單個(gè)或多個(gè)可偏轉(zhuǎn)噴管控制系統(tǒng)，尾控制面與可轉(zhuǎn)噴管相結(jié)合的系統(tǒng)，液體噴射系統(tǒng)，電子液壓操縱的燃?xì)舛嫦到y(tǒng)，燃?xì)舛媾c尾控制面相結(jié)合的系統(tǒng)等。目前，多數(shù)垂直發(fā)射的導(dǎo)彈都采用燃?xì)舛嫱屏κ噶靠刂葡到y(tǒng)。燃?xì)舛嫱ǔＶ糜诨鸺l(fā)動(dòng)機(jī)噴管處，它由微處理機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和電池等部件組成，舵片位于導(dǎo)彈噴流的出口平面。發(fā)射前，將射擊諸元和有關(guān)參數(shù)輸入微機(jī)；發(fā)射后，微機(jī)按預(yù)編程序控制舵的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變?nèi)細(xì)鈬娏鞯姆较?，利用燃?xì)饬髟诙婷娈a(chǎn)生的側(cè)向力，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈向目標(biāo)方向的轉(zhuǎn)彎?！皯?zhàn)斧”導(dǎo)彈采用的就是這種轉(zhuǎn)彎技術(shù)。裝艦形式艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置的裝艦位置呈現(xiàn)出分散和多樣化的特點(diǎn)。從最初美國MK41典型的中心主甲板集中安裝形式，發(fā)展到艙壁、機(jī)庫的側(cè)面、艦艇的兩舷外圍、上層建筑內(nèi)以及點(diǎn)狀分散布置等多種安裝形式。美國艦船一般裝備兩個(gè)MK41垂直發(fā)射裝置，一個(gè)布置在主炮與艦橋之間的甲板下，另一個(gè)布置在艉部直升機(jī)平臺(tái)之前或之后，發(fā)射裝置上端與甲板平齊。不少國家采用這種傳統(tǒng)而典型的裝艦形式。加拿大“哈利法克斯”級護(hù)衛(wèi)艦上輕型“海麻雀”導(dǎo)彈的發(fā)射箱豎立在艦舯部兩舷的甲板上。荷蘭“卡雷爾·多爾曼”級護(hù)衛(wèi)艦在直升機(jī)庫一側(cè)緊貼庫壁安裝了16個(gè)輕型“海麻雀”發(fā)射單元。英國“海狼”導(dǎo)彈發(fā)射裝置采取了布置在機(jī)庫兩側(cè)和上層建筑的方案。蘇聯(lián)/俄羅斯的艦船一般將導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置安裝在艏部寬闊的主甲板下，如“基洛夫”級核動(dòng)力導(dǎo)彈巡洋艦，將SS－N－19、SA－N－6、SA－N－9等三型導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置全布置在艏部。而“光榮”級巡洋艦將SA－N－6導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置布置在艦艉中后部煙囪后面的甲板下，8個(gè)圓形發(fā)射井沿縱線兩側(cè)對稱排列，每個(gè)發(fā)射井容納8枚導(dǎo)彈。由此可見，一方面，由于一般重型艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置裝彈量比較多，要求裝在艦體容積比較大，即船體型線比較豐滿的區(qū)域；另一方面，為不使桅桿、天線、上層建筑等影響導(dǎo)彈發(fā)射，一般其位置在距艦艏或距艦艉1/4船長處射界比較開闊的前甲板或尾甲板下。由于導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置的彈庫儲(chǔ)彈量較大，如果安裝在甲板下，則要求甲板開口的尺寸比較大，另一方面，因?yàn)閷?dǎo)彈長度一般在3～7米，所以開口的深度也比較大。較大的結(jié)構(gòu)尺寸會(huì)破壞3～4層甲板，給船體強(qiáng)度帶來較大的影響。如何解決這個(gè)問題呢？從國外艦艇的布置來看，有以下幾種方法。如果是發(fā)射尺寸不大的近程防御型導(dǎo)彈，可考慮將垂直發(fā)射裝置安裝在甲板以上上層建筑的間隙處或上層建筑的頂端，這樣既可節(jié)省空間，也不會(huì)破壞船體結(jié)構(gòu)。對于噸位較小的導(dǎo)彈艇，船舯部空間不夠，可安裝在艇艉。在英國23型護(hù)衛(wèi)艦上，“海狼”導(dǎo)彈發(fā)射裝置的上端露在甲板以上，這樣既可以保證載彈量，又可以減少對船體結(jié)構(gòu)的破壞，保證船體強(qiáng)度。美國新研制的MK41單隔艙發(fā)射裝置采用MK25發(fā)射箱，可裝4枚“改進(jìn)型海麻雀”導(dǎo)彈。該發(fā)射裝置可以安裝在甲板突出部和小型艦艇上，也可在甲板周圍靈活地安裝許多點(diǎn)狀分布的發(fā)射裝置，從而為無人機(jī)和直升機(jī)等裝備讓出充足的甲板空間。據(jù)稱，美國正在研制的MK57垂直發(fā)射裝置能夠以4隔艙為一組沿艦船兩舷布置。這種配置據(jù)說可為艦船提供一個(gè)防護(hù)殼體，阻止或減少外部爆炸的損壞，改進(jìn)發(fā)射裝置的裝艦靈活性和艦船的生存能力。

艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置小型化

艦載導(dǎo)彈

20世紀(jì)90年代以后裝艦的垂直發(fā)射系統(tǒng)，如英國“海狼”、以色列“巴拉克”、北約MK48型，它們的共同特點(diǎn)都是用于發(fā)射輕型點(diǎn)防御導(dǎo)彈，體積、重量以及配置數(shù)量都低于MK41型系統(tǒng)。例如，MK48型系統(tǒng)8隔艙總體尺寸為2.46米×1.4米×5.03米，MK41型系統(tǒng)的8隔艙總體尺寸為3.17米×2.08米×7.62米。從其重量上看，MK41、MK48、“海狼”、“巴拉克”的8個(gè)艙裝置重量依次為：132905千克，2185千克，1941千克和528千克?？梢?，小型輕量化成為發(fā)射裝置發(fā)展特點(diǎn)之一。最近幾年，國外出現(xiàn)了稱之為單模塊的垂直發(fā)射裝置（SCL），例如，法國在研的4單元（Quadrax）的垂直發(fā)射裝置和美國在研的MK25型單模塊發(fā)射裝置（QPELS）。前者用于發(fā)射“響尾蛇”VT-1防空導(dǎo)彈，據(jù)稱若攜載8枚VT-1導(dǎo)彈，體積僅為1.3米×0.9米×2.6米，包括導(dǎo)彈在內(nèi)總重不超過2000千克，能夠裝于500噸以下的小艇上。后者由MK41型系統(tǒng)發(fā)展而來，它在MK41型系統(tǒng)中的一個(gè)發(fā)射單元模塊的基礎(chǔ)上，增加了圓柱型燃?xì)馔ǖ溃ㄔ贛K41型系統(tǒng)中，每個(gè)發(fā)射模塊沒有自己獨(dú)立的燃?xì)馔ǖ溃?，?gòu)成了一個(gè)完整獨(dú)立的發(fā)射單元，其中容納4枚“改進(jìn)型海麻雀”防空導(dǎo)彈，稱之為MK25型單模塊發(fā)射裝置。據(jù)稱，開發(fā)MK25型單模塊發(fā)射裝置是美國海軍為改善航母、大甲板兩棲艦艇和其他非“宙斯盾”作戰(zhàn)艦艇自防御能力而設(shè)想的解決方案，但它也適于裝備750噸左右的小型戰(zhàn)艦。據(jù)報(bào)道，MK25型系統(tǒng)的第1份出售合同可能不久敲定。據(jù)主承包商洛克希德·馬丁公司預(yù)測，未來20年內(nèi)，MK25型系統(tǒng)的出口量將可能達(dá)到50～60套?！袄洹薄盁帷眲?dòng)力發(fā)射平分秋色：“冷”和“熱”動(dòng)力發(fā)射是垂直發(fā)射系統(tǒng)的2種發(fā)射方式，早期系統(tǒng)中，只有俄羅斯的垂直發(fā)射系統(tǒng)采用“冷”動(dòng)力發(fā)射方式，其他西方國家海軍均采用“熱”動(dòng)力發(fā)射。冷發(fā)射也稱為外動(dòng)力發(fā)射，它是一種利用導(dǎo)彈以外的動(dòng)力（燃?xì)猓┫劝褜?dǎo)彈彈射離開發(fā)射箱，待導(dǎo)彈離開艦面一定安全高度后，再由導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)在空中點(diǎn)火的發(fā)射方式。它的優(yōu)點(diǎn)是：由于導(dǎo)彈在空中點(diǎn)火，無需通風(fēng)和特制的增壓室來處理火箭燃?xì)獾呐欧艈栴}，因而設(shè)備簡單，重量輕，體積小，占用甲板空間小。此外，冷發(fā)射的導(dǎo)彈出筒速度較之熱發(fā)射時(shí)要慢，因而容易實(shí)現(xiàn)空中轉(zhuǎn)彎。由于這些優(yōu)點(diǎn)，有些專家認(rèn)為，冷發(fā)射方式對近程防空導(dǎo)彈更為有利。但是，由于導(dǎo)彈在空中點(diǎn)火以及沒有燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)，一旦導(dǎo)彈意外點(diǎn)火，都可能使艦艇的安全和可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對此，俄羅斯采用了系統(tǒng)安裝時(shí)有意將垂直發(fā)射裝置與甲板垂面傾斜5°角的措施來降低對艦艇的安全性的影響。此外，冷發(fā)射導(dǎo)彈的彈射過載非常大，達(dá)到幾十個(gè)g，對于有些導(dǎo)彈如巡航導(dǎo)彈，這樣大的發(fā)射過載是不允許的?！盁帷卑l(fā)射也稱為自推力發(fā)射，是一種利用導(dǎo)彈固體助推火箭將其從發(fā)射裝置中垂直推出的發(fā)射方式。熱發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)是適合于各種艦艇和各種戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的發(fā)射，缺點(diǎn)是必須有一套處理火箭燃?xì)獾陌踩O(shè)備。熱發(fā)射的主要技術(shù)難點(diǎn)是燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)。目前，排氣通道有獨(dú)立式排氣通道和公共排氣通道兩種，前者指的是每枚導(dǎo)彈都有自己單獨(dú)的排氣通道，如“海狼”導(dǎo)彈發(fā)射裝置；后者指的是2枚或2枚以上導(dǎo)彈共用1個(gè)垂直排氣通道，如MK41發(fā)射裝置。目前正在研制的同心筒發(fā)射裝置（CCL）也采用了獨(dú)立式排氣通道方式。此外，熱發(fā)射更容易實(shí)現(xiàn)共架發(fā)射，主要原因第一是導(dǎo)彈承受過載的能力要求相對較低，第二是有一套燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)，這對艦艇的安全性有一定的保證。一體化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)共架發(fā)射的技術(shù)途徑：就艦載導(dǎo)彈垂直共架發(fā)射而言，如前所述，在要求發(fā)射裝置的幾何尺寸、電氣接口以及發(fā)射電路具有很強(qiáng)的通用性的同時(shí)，還特別要求貯運(yùn)發(fā)射箱具有很強(qiáng)的相對獨(dú)立性，以適應(yīng)貯運(yùn)發(fā)射其功能和使命全然不同的各類導(dǎo)彈。因此，貯運(yùn)發(fā)射箱作為其中的關(guān)鍵裝備必須采用一體化設(shè)計(jì)。目前，美國海軍研究署（ONR）正在研制的同心筒發(fā)射裝置就采用了一體化設(shè)計(jì)，它的每個(gè)發(fā)射單元將貯運(yùn)、發(fā)射、廢氣排導(dǎo)、控制等功能綜合在了一起，成為一個(gè)完全獨(dú)立的系統(tǒng)。該同心筒發(fā)射裝置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)、制造方法、材料應(yīng)用等方面采用了完全不同于傳統(tǒng)的發(fā)展思路。例如，發(fā)射裝置在結(jié)構(gòu)上采用了由2個(gè)不同口徑的同心圓筒組成的結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒起固定導(dǎo)彈和引導(dǎo)導(dǎo)彈出筒的作用；內(nèi)、外筒之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)狀空間，用于廢氣排導(dǎo)。再如，控制系統(tǒng)采用開放式設(shè)計(jì)，根據(jù)發(fā)射的武器類型，在相應(yīng)的武器控制系統(tǒng)（WCS）與發(fā)射筒之間建立數(shù)據(jù)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)“即插即用”。據(jù)分析評估，同心筒發(fā)射裝置在壽期費(fèi)用、人員數(shù)量、運(yùn)行維護(hù)、結(jié)構(gòu)尺寸和重量等性能都有不同程度的改善，例如，它的生產(chǎn)成本可降低50%，人力需求降低66%，維護(hù)成本降低50%，集成成本降低80%。同時(shí)提高了適裝性、可靠性和實(shí)用性，除適裝在各種水面艦艇和潛艇上，還能拓展到其他平臺(tái)。

艦載導(dǎo)彈專用與通用發(fā)射裝置

發(fā)射裝置通用化的好處是在一艘艦船上不用為發(fā)射反艦、反潛、防空等多種武器而安裝多種發(fā)射裝置，從而能夠大大提高武器系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力，節(jié)省大量的研制費(fèi)用并縮短研制周期。通用化可以更容易獲取零件和服務(wù)，以及簡化操作手培訓(xùn)并降低生產(chǎn)成本，因此，越來越多的國家都在擴(kuò)大其垂直發(fā)射裝置通用化的潛力。但迄今為止，除了MK41以外，多數(shù)國家的垂直發(fā)射系統(tǒng)只停留在海軍的應(yīng)用領(lǐng)域，主要用于區(qū)域和點(diǎn)防御防空，只能對抗反艦導(dǎo)彈和飛機(jī)等空中目標(biāo)。多數(shù)國家的艦載垂直發(fā)射系統(tǒng)只能發(fā)射單一作戰(zhàn)用途的導(dǎo)彈，如俄羅斯的SA-N-6、英國的“海狼”、以色列的“巴拉克”-1垂直發(fā)射裝置。俄羅斯已經(jīng)裝備了不同類型多種型號的垂直發(fā)射裝置，但發(fā)射的導(dǎo)彈單一，甚至一種導(dǎo)彈有兩種發(fā)射裝置，反映出在發(fā)射裝置通用化設(shè)計(jì)方面著力不夠。但俄羅斯新研制的水面艦?zāi)K式發(fā)射裝置既可發(fā)射遠(yuǎn)程對陸攻擊導(dǎo)彈，也能發(fā)射反艦導(dǎo)彈，通用性有所提高。就通用性而言，美國的MK41可以說是“一枝獨(dú)秀”。該發(fā)射裝置不僅可以發(fā)射多型“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)彈、“海麻雀”導(dǎo)彈、“阿斯洛克”反潛導(dǎo)彈、“戰(zhàn)斧”導(dǎo)彈，而且還將進(jìn)一步擴(kuò)展通用能力。據(jù)洛馬公司稱，MK41還將兼容“紫菀”導(dǎo)彈、“巴拉克”導(dǎo)彈、“愛國者”導(dǎo)彈、“飛魚”導(dǎo)彈和電子干擾彈等。法國目前也正在研究用“紫菀”導(dǎo)彈采用的“席爾瓦”垂直發(fā)射裝置發(fā)射現(xiàn)有的其它導(dǎo)彈和未來研制的導(dǎo)彈，如“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)彈、“阿斯洛克”反潛導(dǎo)彈、“戰(zhàn)斧”導(dǎo)彈和“改進(jìn)型海麻雀”（ESSM）導(dǎo)彈。發(fā)射裝置通用化是艦載垂直發(fā)射裝置最重要的發(fā)展方向之一。