舰载垂直发射系统

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日本自衛隊金剛級護衛艦的垂直發射發出標準三型飛彈SM-3
美國USS San Jacinto (CG-56)號的垂直發射器
美國USS McCampbell(DDG-85)號的垂直發射器正在裝填.
德國IRIS-T SL垂直發射系統
潛艇用的垂直發射系統

艦載垂直發射系統英文Vertical Launching System縮寫VLS)为一种用在潜艇和某些水面舰只上的导弹发射系统,最早产生于弹道导弹的发射系统。

冷發射和熱發射[编辑]

熱發射(hot launch)系統利用飛彈本身的发动机或者助推器產生推力將導彈射出發射管,因此系統本身並無動力结构,並擁有排焰排氣管道。熱發射系統的優點是效率較高,它能夠節省發射系統的體積和重量、並降低其維護成本。可是在可靠性方面,熱發射系統卻比冷發射系統略遜一籌,因系統本身並無動力將有問題的導彈射出,當出現点火卡彈或其他的狀況時,難以排除故障。

冷發射(cold launch)使用其它的機構(最常使用的是弹射杆,利用燃气带动一个拉杆將飛彈彈出去)將导弹彈射出去,待其離開發射管後,再點燃发动机。此系統的優點是安全,因為它能夠有效地將有問題的導彈射離艦艇。苏联的舰载冷弹射防空导弹是路上的S-300与“道尔”导弹的改型,燃气发生器是集成在储运发射筒内部,不是共用弹射装置。

由於導彈於離開發射管後才點燃发动机,因此冷發射系統不用承受點燃導彈所產生的高熱火焰,對導彈氣動外形改動較小,有利於保證導彈的飛行性能,可以該系統的使用寿命較長。但是,相較於熱發射系統,冷發射系統的发射效率較低,而且难以做到不同导弹共架发射,而且如果發射失敗,發射器有可能將飛彈彈出去後掉到船上爆炸,造成更大傷亡。因此,垂直发射井实际倾角通常在85度左右,使得导弹出井后会离开舰艇舱面的上空。

冷热兼容通用垂直发射,使得同一发射井可以发射多种不同用途的冷发射与热发射的导弹,具有极强的适应性。[1]

各國舰载垂直發射系統簡介[编辑]

美國[编辑]

Mk 41[编辑]

Mk 41為美國現役艦艇所使用的熱發射式垂直發射系統。它能夠搭載多種不同類型的導彈,包括進化型海麻雀(RIM-162 Evolved Sea Sparrow Missile,ESSM)短程對空防禦導彈、標準二型中程防空導彈、標準三型防空飛彈、阿斯洛克反潛導彈、以及戰斧巡弋飛彈

Mk 41為美軍用於取代老式裝甲發射箱、Mk 13、Mk 10、Mk 11、及Mk 26的多用途發射系統。現役所有阿利·伯克級驅逐艦提康德羅加級飛彈巡洋艦均搭載上述系統。而日本金剛級驅逐艦愛宕型護衛艦與韓國忠武公李舜臣級驅逐艦世宗大王級驅逐艦等船隻都有此一系統。

日本南韓西班牙、及挪威海軍所使用、擁有神盾戰鬥系統、的艦艇上均使用Mk 41。其他非神盾系統使用國有澳洲加拿大德國新西蘭荷蘭以色列土耳其中華民國

Mk 45[编辑]

Mk 45是戰斧巡弋飛彈使用於潛艇上的垂直發射器編號。

Mk 46[编辑]

Mk 46是美國俄亥俄級彈道飛彈潛艇上發射三叉戟彈道飛彈的裝置,原本只能安裝一枚三叉戟飛彈的發射筒改為一次安裝七枚戰斧巡弋飛彈的發射筒。

Mk 48[编辑]

Mk 48可以視作為Mk 41的縮短版,作為海麻雀飛彈的垂直發射裝置,因此能夠容納2枚ESSM版海麻雀飛彈。

Mk 57[编辑]

Mk 57垂直發射系統雷神(Raytheon)公司和BAE系統(BAE system)公司為DDG-1000朱瓦特(Zumwalt)級驅逐艦及其他發展中艦艇所開發的垂直發射系統。與Mk 41相較,Mk 57採取開放式架構,當艦艇換用新飛彈硬體時,不必同步更新發射器的硬體或軟體,只需安裝新飛彈的控制和軟體的介面。透過降低發射器的軟硬體更新需求、飛彈和發射器之間的不相容性,以及整檢時檢測項目的最少化,達到發射系統與搭載艦艇的最佳戰鬥效率和最佳壽期操作維護成本。

其次,有鑑於未來可能安裝更大更重的飛彈,Mk 57在設計時即已在發射器上保留彈性,以安裝輕如RIM-162海麻雀飛彈(Evolved Sea Sparrow Missile,ESSM),或重如發展中的SM-6標準式(Standard)延伸射程主動飛彈(Extended Range Active Missile,ERAM)。

另外,發射單元的外部也安裝複合材料裝甲,降低被擊中時誘爆儲存中飛彈的機率。配合重新設計的消防系統,即使發射器因意外事故或戰損而引起火災,也不致波及其他飛彈。重新設計的排煙系統可以提高飛彈發動機45%的效率,使飛彈噴焰不致成為抵銷飛彈推進的能量,並可將廢氣更順暢的排出發射器。

Mk 57以4個飛彈窖為一組,整組系統高度為7.925公尺、長度為4.33公尺、寬度為2.29公尺,重量為33,600磅(15.25公噸)。單一飛彈窖寬度為71公分、高度為7.19公尺。

俄罗斯[编辑]

S-300F[编辑]

SA-N-6“里夫”(S-300F,北约代号“雷声”)是苏联二十世纪70年代研制装备的远程舰载区域防空导弹系统,是S-300导弹(SA-10)海军版。是世界上第一种舰空导弹垂直发射系统。装备基洛夫级光荣级导弹巡洋舰。该系统采用5B55导弹(Fort型)或48N6E导弹(Fort-M型)。该系统采用冷发射,发射装置为独特的转轮式发射系统,转柱直径3.8米,备弹8发。使用的Б-203型左轮式垂发系统,最初用于发射5V55系列防空导弹。每8单元只有一个面积较小且带有35毫米装甲保护盖的发射口,对于维持甲板强度以及建立核生化防护体系十分有利,有效抵御航弹和反舰导弹爆炸产生的冲击波和破片。Б-203的左轮式结构是对传统的悬臂式发射架下方环形弹舱的继承和改进。在导弹的充满惰性气体的密封式储运/发射筒内布置独立的提拉活塞杆式冷发射装置,使导弹能直接从弹库中发被弹射出去,在空中点火。S-300FM垂发系统后来改用与5V55尺寸不同的48N6系列导弹。安装适配器后让9M96系列防空导弹实现“一坑四弹”。

光荣级巡洋舰的Б-204型垂发系统是Б-203的简化版,取消了装甲防护结构。

3K95[编辑]

3K95“短剑”(北约代号“SA-N-9”)是苏联研制装备的中近程舰对空点防御导弹系统。是把陆军型SA一15“道尔”导弹“移植”到舰上。系统由俄罗斯阿尔泰设计局研制,采用的舰空导弹由火炬设计局研制。采用鸭式布局、指令制导、垂直发射方式。发动机为单级双推力。作战范围为高度10~6000米、距离1500~12000米的飞机。

3S14[编辑]

冷热兼容舰载通用垂直发射装置3S14E,热发射“俱乐部-T”系列各类导弹,冷发射“缟玛瑙”SS-N-26反舰导弹。占用四层舱室高度。第一批计划安装3S14的956U型驱逐舰。印度购买的11356型护卫舰是3S14通用垂发的第一个服役用户。

3S97[编辑]

小型通用垂发3S97,占用两层舱室的高度,兼容9M96系列中/远程防空导弹(一井一弹)和9M100近程防空导弹(一井四弹)。

中国[编辑]

海紅旗9[编辑]

海紅旗9為解放軍远程垂直發射區域防空飛彈。在052C驅逐艦上使用的版本类似S-300F的冷發射技術,但不使用转轮机构,而是每一发导弹都有自己独立的开口。在052D驱逐舰上的垂直发射系统采用冷热共架,海红旗9B依然使用冷发射,鹰击18反舰导弹采用热发射。

海紅旗16[编辑]

解放軍從現代級驅逐艦得到了俄羅斯9M317防空飛彈(SA-N-12)技術,但是前蘇聯時代只開發出單臂發射器構型,中國買入後研製出配套的熱發射垂直發射系統,發射管型號不明。在054A巡防艦上使用的版本類似MK-41,同樣採8管一組的結構。

韩国[编辑]

KVLS通用垂發,用于发射国产巡航导弹和反潜导弹,但不兼容标准-2和ESSM。

參考文獻[编辑]

  • 牧涵。Mk57垂直發射系統。全球防衛雜誌,46卷4期(278期),民96年10月,頁118。
  • 張明德。俄式艦載垂直發射系統探析。全球防衛雜誌,44卷1期(263期),民95年7月,頁74-82。
  • 鄧作樑、梁卓中、顏燦輝。艦用飛彈垂直發射箱外形設計之研究。中國造船暨輪機工程學刊,22卷1期,民92年2月,頁39-45。
  • 鄧作樑、顏燦輝。船艦垂直發射系統承受水下爆震及惡劣海象下之結構強度分析。中國造船暨輪機工程學刊,20卷1期,民90年2月,頁17-26。
  • 顏燦輝。船艦飛彈垂直發射系統之結構強度分析。中正理工學院兵器系統工程研究所碩士論文。民國80年。
  • Norman Friedman,The Naval Institute Guide to World Naval Weapons Systems 第5版,USNI, ISBN 1557502525

外部連結[编辑]

  • ^ 中国新型驱逐舰实现多武器冷热兼容垂直发射, 来源:解放军报,2016年01月13日