艦載導(dǎo)彈的主要任務(wù)是防空反導(dǎo),兼顧對水面艦艇射擊。按打擊距離可以分為近程、中程、遠(yuǎn)程艦載導(dǎo)彈,是水面艦隊的現(xiàn)代化武器。

由于該炮的體積小、重量輕、射速高,非常適合噸位較小的艦艇安裝。此外,該炮還出口到古巴、原東德、印度和波蘭等國。AK-630M型艦炮系統(tǒng)主要由發(fā)射系統(tǒng)、供彈系統(tǒng)、炮架、搖架、炮塔防護罩、隨動系統(tǒng)和彈藥等部分組成。發(fā)射系統(tǒng)采用AO-18型自動機,自動機工作循環(huán)借助于艦炮發(fā)射時的火藥氣體能量維持而無需外能源,采用電擊發(fā)方式和等齊膛線,6根炮管外帶有冷卻水套,采用循環(huán)淡水冷卻炮管以提高身管壽命。供彈系統(tǒng)采用彈鏈供彈方式。

中文名

艦載導(dǎo)彈

類型

防空反導(dǎo)

服役時間

80年代初

使用

水面艦隊

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)兩個世界軍事強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、儲彈量大、全方位發(fā)射、通用性好、生存力強等諸多優(yōu)點,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)計新理念和先進技術(shù)的植入,新一代垂直發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理、功能更趨強大、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、反應(yīng)速度快、適裝性能好等。其中,發(fā)射裝置實現(xiàn)通用化,即多種武器使用同一個發(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發(fā)射裝置,即共架發(fā)射。這樣的發(fā)射系統(tǒng)同時容納各類武器,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)艦艇的綜合實戰(zhàn)能力,同時也使其在總體設(shè)計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)(在研或正在試驗中)普遍接受了共架發(fā)射的設(shè)計理念。例如,法國正在研制的“席爾瓦”A70型系統(tǒng)按照設(shè)計要求,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、“改進型海麻雀”點防空導(dǎo)彈。從技術(shù)角度講,實現(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,要求發(fā)射裝置的幾何尺寸、電氣接口以及發(fā)射電路具有很強的通用性,同時還要求儲運發(fā)射箱具有相對獨立性。因此,在設(shè)計理念與方法上,更強調(diào)開放式、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,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)計技術(shù)、適配器技術(shù)、貯運發(fā)射箱設(shè)計、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

近程防御

AK-630M近程防御艦炮系統(tǒng)

艦載導(dǎo)彈

該艦炮由俄羅斯圖拉儀器制造設(shè)計院從60年代開始研制,于60年代中期開始裝備蘇聯(lián)海軍,逐步取代AK-230型雙管30毫米艦炮。AK-630M型艦炮采用加特林型轉(zhuǎn)管自動機,射速3000發(fā)/分。采用火藥燃燒后的內(nèi)能源作為維持自動機工作循環(huán)的動力是該炮的另一技術(shù)特色,這在“加特林”型轉(zhuǎn)管炮中實現(xiàn)起來難度更大,但與外能源型“加特林”型轉(zhuǎn)管炮相比耗電量更小。此外,該炮采用彈鏈供彈方式,減小了供彈系統(tǒng)的接口,可靠性也隨之提高。在炮架以及機械其他部分廣泛采用了鋁合金鑄造和鋁合金焊接件,因此,艦炮的全重不到2000公斤。該艦炮由MR-123型火控雷達提供目標(biāo)指示,可完成對低飛目標(biāo)的防御任務(wù),成為末段端防御的好手。

“卡什坦”彈炮結(jié)合近程防御系統(tǒng)

“卡什坦”最鮮明的特點就是彈炮結(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,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)時間為6.5秒,最大跟蹤距離8.4千米。正因為彈炮結(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?!翱ㄊ蔡埂钡膽?zhàn)斗單元由跟蹤雷達、光電系統(tǒng)、制導(dǎo)雷達、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”由于個頭太大,許多中小艦艇無法裝備?!翱ㄊ蔡埂钡募装迨褂妹娣e為65平方米,整個系統(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

在2005年圣彼得堡世界海軍武器展會上,該系統(tǒng)首次面世?!案癫伎ā迸灴諏?dǎo)彈系統(tǒng)由光電瞄準(zhǔn)制導(dǎo)裝置、小型回轉(zhuǎn)式發(fā)射裝置、火控顯控臺和4~8枚艦空導(dǎo)彈組成。該系統(tǒng)使用的是由“針”-S肩扛式地空導(dǎo)彈系列發(fā)展而來的艦空導(dǎo)彈。這種新型導(dǎo)彈具有高效打擊小型目標(biāo),例如巡航導(dǎo)彈和無人飛行器的能力。與早期“針”系列型號如SA-18、SA-16和早期的“箭”系列SA-7和SA-14不同,新型“格布卡”艦載防空導(dǎo)彈系統(tǒng)上的“針”-S導(dǎo)彈采用近炸引信引爆戰(zhàn)斗部,而過去的型號均采用的是碰撞引信?!搬槨?S導(dǎo)彈在對付各種類型的目標(biāo)時戰(zhàn)斗部的殺傷力有了很大提高,而且由于采用新技術(shù)解決方案,導(dǎo)彈在殺傷概率方面有重大的提高?!搬槨?S在攻擊噴氣式戰(zhàn)斗機時效能是原型的2倍,在打擊直升機時是原型的3倍,在攻擊巡航導(dǎo)彈時是原型的5倍。與原型相比,“針”-S還具有更高的穩(wěn)定性和更長的服役期限。目前“針”系列導(dǎo)彈在攻擊臨近目標(biāo)時的最大射程可達4500米,最小射程為500米;在打擊離去目標(biāo)時的射程達5200米,最小射程為800米。而“針”-S攻擊離去目標(biāo)時的射程可達6000米?!搬槨?S可攻擊最大目標(biāo)速度為400米/秒的臨近目標(biāo),其原型根據(jù)目標(biāo)類型的不同最大目標(biāo)速度為360~400米/秒?!搬槨?S對不確定目標(biāo)的最大攔截高度為3500米。原“針”系列導(dǎo)彈攻擊離去的直升機時高度可達3500米,攻擊離去的噴氣式飛機時高度為2500米,攻擊迎面的噴氣式飛機時高度為2000米?!搬槨?S的最低攔截高度與其原型相同為10米,待發(fā)狀態(tài)的總重不超過19公斤,比原型的18公斤略重。根據(jù)以上數(shù)據(jù)仍不很清楚“針”-S是否改進了其火箭發(fā)動機,但導(dǎo)彈飛行速度和打擊高度基本上沒有變化暗示射程的改變可能是導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)改進的結(jié)果?!搬槨?S鼻錐處的導(dǎo)引頭仍保留了“針”系列的氣動桿,可減少波阻和導(dǎo)引頭天線罩的動能加熱。在早期“針”系列導(dǎo)彈中使用的LOMO9E410制冷雙信道導(dǎo)引頭的工作波段是3~5.0微米紅外波段,俄羅斯官方?jīng)]有提供“針”-S導(dǎo)引頭的技術(shù)參數(shù),但稱其對地物雜波和熱干擾具抵抗性。在導(dǎo)引頭后部的控制部件不僅包括了鴨式前舵面和與之相關(guān)的展開機械與致動器,包括重新設(shè)計的光-電近炸引信。近炸引信可能是一個主動激光系統(tǒng),其有五對光學(xué)口分布在導(dǎo)彈周圍。標(biāo)準(zhǔn)型“針”防空導(dǎo)彈攜帶0.405公斤高爆破片殺傷戰(zhàn)斗部,并可起爆剩余的固體推進劑(0.6~1.3公斤)使其效能得到提高;“針”-S戰(zhàn)斗部增加到了1.17公斤,殺傷概率達到0.59。無疑,在俄羅斯未來艦載防空武器系統(tǒng)設(shè)計者的眼中,“格布卡”艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)成為了對付低空、超低空目標(biāo)的理想武器系統(tǒng)。中程防御

“施基利”-1中程艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)

艦載導(dǎo)彈

該系統(tǒng)是由“施基利”艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)改進發(fā)展而來,系統(tǒng)使用的導(dǎo)彈也由9M38E改進為9M317E。近幾年,作為“一彈多架”的范例,俄羅斯海軍又實現(xiàn)了9M317E導(dǎo)彈的垂直發(fā)射,型號定為9M317ME,其標(biāo)準(zhǔn)垂直發(fā)射裝置可備彈36枚,使“施基利”-1艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力有了大幅提升。9M317E是由俄羅斯阿爾泰科研生產(chǎn)聯(lián)合體生產(chǎn)的一種中程艦空導(dǎo)彈,彈長約5.75米,直徑約0.4米,彈翼翼展0.712米,尾翼翼展0.86米,彈重約690公斤,戰(zhàn)斗部為70公斤的破片,最大射程可達38公里,制導(dǎo)方式為無線電指令修正+末段雷達半主動尋的制導(dǎo),動力裝置為單室雙推力固體火箭發(fā)動機。9M317ME導(dǎo)彈基本性能與9M317E型導(dǎo)彈相同,由于其采用垂直發(fā)射系統(tǒng),應(yīng)用前景廣闊,將成為未來俄羅斯主力中程艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)?!笆┗?l系統(tǒng)主要由MP-710型三坐標(biāo)對空搜索雷達、連續(xù)波照射器、TV電視頭、目標(biāo)分配臺、精跟顯控臺、射擊控制臺、中央計算機、導(dǎo)彈、發(fā)射架、彈庫及發(fā)控設(shè)備等組成。9M317E導(dǎo)彈采取極小展弦比邊條翼正常式氣動布局,前后彈身直徑不同,中間有過渡錐,尾部有收縮段,導(dǎo)彈分為4個艙段:一艙為儀器設(shè)備艙,包括天線整流罩、連續(xù)波半主動雷達導(dǎo)引頭、捷聯(lián)慣測組合和計算機、無線電引信,艙外有無線電引信天線;二艙為戰(zhàn)斗部艙,內(nèi)裝戰(zhàn)斗部、安全執(zhí)行機構(gòu)和觸發(fā)引信,為破片殺傷式;三艙為發(fā)動機艙,為單室雙推力固體火箭發(fā)動機;四艙為尾艙,內(nèi)裝燃?xì)鉁u輪舵機、氣壓指示器及火箭發(fā)動機噴管。MP-710型三坐標(biāo)搜索雷達平時按6轉(zhuǎn)/分的速度進行對空警戒,進入作戰(zhàn)狀態(tài)后以12轉(zhuǎn)/分的速度在方位上進行搜索,同時在俯仰上進行頻掃。一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo),立即向艦上的目標(biāo)分配臺和對空態(tài)勢兼火力分配臺輸送粗精度的點跡視頻信號,目標(biāo)分配臺在對目標(biāo)建航的同時,還進行目標(biāo)運動諸元的粗略計算、威脅評估,以選取適當(dāng)數(shù)量的目標(biāo)給精跟顯控臺。精跟顯控臺計算機完成精確的目標(biāo)航跡平滑外推和目標(biāo)運動諸元計算;在特殊情況下,精跟顯控臺也可通過模球進行人工鎖定、人工跟蹤并輸出粗的目標(biāo)坐標(biāo)信息,這些信息都送到中央計算機,并啟動作戰(zhàn)應(yīng)用軟件、完成目標(biāo)的威脅排序、攔截目標(biāo)概率預(yù)估等,進行火力分配。中央計算機將所要攔截目標(biāo)的信息一路送給目標(biāo)照射器,一路送給射擊控制臺。目標(biāo)照射器一旦收到目標(biāo)坐標(biāo)信息后立即調(diào)轉(zhuǎn),把波束指向目標(biāo)方位并連續(xù)跟蹤下去。與此同時,位于防空作戰(zhàn)指揮室的操作員根據(jù)對空態(tài)勢臺上顯示的目標(biāo)態(tài)勢,明確系統(tǒng)所要打擊的目標(biāo),射擊控制臺前的指揮員一直監(jiān)視所要攔截的目標(biāo)態(tài)勢并選定發(fā)射架,中央計算機計算出來的、為保證單發(fā)殺傷概率0.8的垂直平面發(fā)射區(qū)顯示在射擊控制臺上。一旦目標(biāo)進入該區(qū),計算機已算出導(dǎo)彈的最佳彈道參數(shù)、發(fā)射傾角等,并把它們送入導(dǎo)彈發(fā)射裝置,完成導(dǎo)彈的飛行參數(shù)裝定和發(fā)射架調(diào)轉(zhuǎn)以及導(dǎo)彈的發(fā)射。導(dǎo)彈離架后執(zhí)行程序飛行,飛行約3~4秒后,彈上雷達導(dǎo)引頭開始搜索目標(biāo),一旦雷達導(dǎo)引頭截獲目標(biāo),導(dǎo)彈以大弧形彈道攔截低空、超低空目標(biāo)。為保證導(dǎo)彈的引信波束不接觸海面,導(dǎo)彈始終處于目標(biāo)的上空,在接近目標(biāo)時以大約200左右的俯沖角逼近,直至命中目標(biāo)。導(dǎo)彈對目標(biāo)的毀傷效果可以從射擊控制臺的顯示屏上觀察到。在作戰(zhàn)過程中,如果目標(biāo)回波被強電子干擾雜波埋沒而無法跟蹤時,可采用電視頭跟蹤目標(biāo),以控制導(dǎo)彈的發(fā)射。與其他中程艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)相比,9M317E具有以下幾個特點:一是突破了傳統(tǒng)搜索、跟蹤、照射均需專用雷達的導(dǎo)彈作戰(zhàn)模式,直接利用MP-710型三坐標(biāo)搜索雷達的目標(biāo)信息,取消跟蹤制導(dǎo)雷達,形成新的搜索、照射的導(dǎo)彈作戰(zhàn)模式。這樣,既簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)又增加了攔截目標(biāo)的火力通道數(shù),系統(tǒng)作戰(zhàn)效費比高。二是導(dǎo)彈采用了弧形彈道攔截超低空目標(biāo),可有效地消除雜波及鏡像多路徑效應(yīng)對導(dǎo)彈制導(dǎo)的影響,使之具有反掠海導(dǎo)彈能力。三是采用模塊化結(jié)構(gòu),有較靈活的適裝性,火力通道數(shù)可根據(jù)載艦的情況而定,最少為2個,最多為12個,可裝備1500噸以上的各類艦船。遠(yuǎn)程防御

“里夫”-M中、遠(yuǎn)程艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)

艦載導(dǎo)彈

該系統(tǒng)是從1985年裝備的S-300PMU地空導(dǎo)彈系統(tǒng)發(fā)展而來的。作為“一架多彈”的范例,S-30OPMU系統(tǒng)可使用的導(dǎo)彈代號分別為5V55K、5V55B、SV55BUD、48H6E、48H6E2、9M96E和9M96E2。“里夫”-M中遠(yuǎn)程艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)可使用9M96E,48H6E和48H6E2等3種導(dǎo)彈。48H6E和48H6E2這2種導(dǎo)彈具有對戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的攔截能力,與“里夫”-M艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)型配套使用。9M96E導(dǎo)彈的發(fā)射質(zhì)量、彈徑、戰(zhàn)斗部質(zhì)量等較48H6E和48H6E2都大大減小,與“里夫”-M艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)簡化型配套使用,以攔截掠海飛行的目標(biāo)為主。9M96E導(dǎo)彈擁有自身小型儲運發(fā)射箱,也可利用裝載48H6E和48H6E2兩種導(dǎo)彈的大型儲運發(fā)射箱。一個大型儲運發(fā)射箱內(nèi)可裝4枚9M96E導(dǎo)彈,從而大大增強了系統(tǒng)的火力密度。48H6E彈長約7.6米,彈徑為0.508米,翼展1.134米,彈重1800公斤,戰(zhàn)斗部144公斤,最大射程150公里,射高約25~25000米,最大飛行速度約6.1~6.7馬赫,單發(fā)殺傷概率為0.7,制導(dǎo)方式為無線電指令+末段TVM制導(dǎo),導(dǎo)引方法為比例導(dǎo)引,發(fā)射方式為垂直發(fā)射,動力裝置是單級單推力高能固體推進劑發(fā)動機。48H6E和48H6E2在重量、尺寸和性能上比較接近。比48H6E小很多的9M96E導(dǎo)彈最大射程達到40公里,重量約400公斤,可用來攔截飛機、戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈及飛行高度在5米至25公里范圍內(nèi)的其他類型導(dǎo)彈目標(biāo),該導(dǎo)彈采用了慣性導(dǎo)航系統(tǒng),并在中段靠地面雷達站進行無線電指令修正。9M96E導(dǎo)彈最大可用過載在距離為15公里時為60g,而在40公里距離時為30g。由于采用末段燃?xì)鈩恿刂疲岣吡酥茖?dǎo)精度。具有多點起爆能力的殺傷爆破式戰(zhàn)斗部使9M96E導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部的重量大大減輕,僅為24公斤。盡管戰(zhàn)斗部重量減輕很多,但由于戰(zhàn)斗部是在導(dǎo)彈與目標(biāo)最接近點時引爆,破片密度大,故其殺傷威力提高了2.5倍。與48H6E和48H6E2導(dǎo)彈最大的不同是,9M96E導(dǎo)彈不需要相控陣?yán)走_,只需要一部三坐標(biāo)雷達就能工作。“里夫”-M導(dǎo)彈武器系統(tǒng)由制導(dǎo)雷達、中央控制艙、自動發(fā)射裝置、導(dǎo)彈及發(fā)射系統(tǒng)等部分組成?!袄锓颉?M導(dǎo)彈武器系統(tǒng)所配置的制導(dǎo)雷達是一個單面旋轉(zhuǎn)相控陣?yán)走_,西方稱之為“頂罩”雷達。該雷達由五部天線和高頻艙組成一個雷達天線座,該雷達主要依靠艦上的三坐標(biāo)搜索雷達提供目標(biāo)指示。制導(dǎo)雷達最上方大圓罩內(nèi)裝有一個單面旋轉(zhuǎn)相控陣天線,是主雷達,天線直徑為3.5米;在其下方是3個并排安裝的柱形天線;在大天線罩和柱形天線之間有一個小的圓形天線罩,內(nèi)裝有一個0.5米直徑的小型相控陣天線陣面。該雷達的天線群和高頻艙室都在一個大天線座上,三者共重26.5噸,尺寸約為6.2米(長)×5.6米(寬)×7.65米(高)。其中主天線陣面(主雷達)用來跟蹤、照射目標(biāo)并跟蹤導(dǎo)彈,接收導(dǎo)彈返回的目標(biāo)坐標(biāo)信息并發(fā)送導(dǎo)彈控制指令;小天線陣面(小雷達)用來在導(dǎo)彈發(fā)射初段時截獲發(fā)射后的導(dǎo)彈,將導(dǎo)彈的坐標(biāo)信息送到主雷達,引導(dǎo)主雷達截獲導(dǎo)彈;3個柱形天線用于電子對抗作戰(zhàn)時旁瓣對消。主雷達的發(fā)射機由三級速調(diào)管組成,只能工作在一個頻率點上,更換頻率必須更換速調(diào)管。制導(dǎo)雷達天線所在部位由于船體變形而會出現(xiàn)較大的隨機測量誤差。為此,在天線座上配有一個雙軸穩(wěn)定的陀螺平臺來校正此誤差,以對波束進行穩(wěn)定控制。中央控制艙包括雷達發(fā)射機的激勵器、接收機的中頻和視頻部分、火控計算機、導(dǎo)彈控制臺、目標(biāo)指示設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備、機內(nèi)檢測設(shè)備以及A/D變換等22個機柜。中央控制艙負(fù)責(zé)與外部信息交換、信息處理和顯示、系統(tǒng)的工作方式和功能控制以及導(dǎo)彈發(fā)射控制并完成系統(tǒng)的檢查及操作訓(xùn)練等。導(dǎo)彈控制臺是中央控制艙的核心設(shè)備,它的任務(wù)是完成“里夫”-M系統(tǒng)所要攻擊目標(biāo)的錄取、射擊諸元的計算、導(dǎo)彈射前參數(shù)裝定、導(dǎo)彈的發(fā)射控制以及導(dǎo)彈飛行制導(dǎo)指令形成。導(dǎo)彈控制臺上有P型顯示器和A型顯示器。P型顯示器顯示威脅目標(biāo)的方位、距離,A型顯示器顯示目標(biāo)、導(dǎo)彈的信息以及遭遇點。火控計算機由兩臺計算機組成,每臺計算機有3個CPU構(gòu)成多處理機,其中有1個CPU作為備份。每臺計算機完成3個目標(biāo)和6枚導(dǎo)彈的跟蹤照射處理。此外,還可以完成目標(biāo)參數(shù)的模擬,機內(nèi)檢測以及故障定位等。機內(nèi)檢測設(shè)備完成系統(tǒng)的功能檢查和故障檢測、隔離以及目標(biāo)模擬等。

艦載導(dǎo)彈

“里夫”-M系統(tǒng)的自動發(fā)射裝置主要控制彈庫中的轉(zhuǎn)柱轉(zhuǎn)動、導(dǎo)彈發(fā)射準(zhǔn)備、射前檢查、參數(shù)裝定,并將導(dǎo)彈射前的狀態(tài)信息反饋到中央控制艙。1臺自動發(fā)射裝置可控制4個發(fā)射井。“里夫”-M系統(tǒng)導(dǎo)彈的貯存、運輸和發(fā)射都由貯運發(fā)射筒完成,導(dǎo)彈貯運發(fā)射筒頭部有較厚的易碎蓋,背面刻有預(yù)制溝槽,在3個大氣壓下即可破碎。底部有固定導(dǎo)彈機構(gòu)、導(dǎo)彈彈射器、2個燃?xì)獍l(fā)生器,沿發(fā)射筒水平方向的兩側(cè)有活塞筒及推桿,下部有電纜及導(dǎo)軌。貯運發(fā)射筒在導(dǎo)彈發(fā)射后,經(jīng)過一定修復(fù)如更換頂蓋等,可重復(fù)使用3~4次。在每個發(fā)射井內(nèi)都設(shè)有大型轉(zhuǎn)柱,上面掛有帶貯運發(fā)射筒的導(dǎo)彈8枚,彈筒圍繞著轉(zhuǎn)柱分布,掛彈后轉(zhuǎn)柱直徑為3.8米,轉(zhuǎn)柱下面還有轉(zhuǎn)動機構(gòu)。待發(fā)射導(dǎo)彈轉(zhuǎn)至發(fā)射井口后,這枚待發(fā)導(dǎo)彈被加電并裝定參數(shù),其他導(dǎo)彈可進行射前檢測。彈庫是一個大通艙,由4個、6個或8個發(fā)射井組成,高約9米,四周有裝甲保護?!袄锓颉毕到y(tǒng)有兩種工作方式:一種是接收艦上指控的目標(biāo)指示工作方式,另一種是在某一位置制導(dǎo)雷達自主搜索、跟蹤目標(biāo)工作方式。通常“里夫”-M系統(tǒng)工作在前一種方式下,艦上三坐標(biāo)雷達給出目標(biāo)信息,經(jīng)艦上作戰(zhàn)情報指揮系統(tǒng)進行目標(biāo)識別、威脅判斷,再分配到“里夫”系統(tǒng),由中央控制艙內(nèi)的目標(biāo)指示設(shè)備接收,并送到導(dǎo)彈控制臺;控制制導(dǎo)雷達天線調(diào)轉(zhuǎn)到目標(biāo)指示方向,雷達截獲目標(biāo)后轉(zhuǎn)入自動跟蹤狀態(tài),計算機根據(jù)導(dǎo)彈控制臺送來的目標(biāo)參數(shù)計算目標(biāo)射擊諸元。與此同時,自動發(fā)射裝置進行導(dǎo)彈選取、加電,并對待發(fā)導(dǎo)彈進行射前參數(shù)裝定。導(dǎo)彈發(fā)射后離艦面25~30米高度,主發(fā)動機點火。當(dāng)導(dǎo)彈穿過制導(dǎo)雷達的小雷達(截獲雷達)的截獲屏(320×320)時,小雷達將導(dǎo)彈的坐標(biāo)參數(shù)送到主雷達;當(dāng)主雷達截獲導(dǎo)彈后,制導(dǎo)雷達對導(dǎo)彈、目標(biāo)進行跟蹤,并對目標(biāo)照射。艦上計算機根據(jù)目標(biāo)、導(dǎo)彈的信息計算導(dǎo)彈偏離彈道數(shù)據(jù),以此形成指令,并發(fā)送給空中的導(dǎo)彈,指令周期為0.1秒。制導(dǎo)雷達對目標(biāo)的照射是脈沖式的,當(dāng)導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭搜索、捕獲到地面照射經(jīng)目標(biāo)反射回來的信號后,就由中段指令制導(dǎo)轉(zhuǎn)換到TVM末段制導(dǎo)。

發(fā)射裝置

艦載導(dǎo)彈

目前國外裝艦的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)主要有三種結(jié)構(gòu)形式,即集中配置的模塊式結(jié)構(gòu)、獨立布置的分離式結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu),還有一種大傾角準(zhǔn)垂直發(fā)射裝置。集中配置的模塊式結(jié)構(gòu)美國的MK41垂直發(fā)射系統(tǒng)采用典型的集中模塊式結(jié)構(gòu),每個標(biāo)準(zhǔn)模塊可裝8個導(dǎo)彈發(fā)射箱,是一個獨立的發(fā)射單元,共用一個燃?xì)饬髋艑?dǎo)系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)需要防止導(dǎo)彈發(fā)射時產(chǎn)生的燃?xì)膺M入鄰近發(fā)射箱,因而MK41每個發(fā)射箱的后蓋均設(shè)計成只能單向開啟的花瓣狀結(jié)構(gòu)的自動開閉門,每個發(fā)射箱的燃?xì)庵豢上蛳屡艑?dǎo),其它隔艙導(dǎo)彈發(fā)射時產(chǎn)生的燃?xì)獠荒苓M入??裳b載各種作戰(zhàn)用途導(dǎo)彈的集中配置的模塊式發(fā)射裝置雖然在設(shè)計、制造、裝配上比較復(fù)雜,而且結(jié)構(gòu)龐大、維護不便、造價昂貴,但是能夠滿足多種作戰(zhàn)任務(wù)需求,貯彈量大,發(fā)射率高,從性能和滿足任務(wù)需求來講最為先進。獨立布置的分離式結(jié)構(gòu)分離式結(jié)構(gòu)多以1~2個貯運發(fā)射箱構(gòu)成彈庫的最小結(jié)構(gòu)單元,燃?xì)馀艑?dǎo)通常設(shè)計有兩種形式,一種是像發(fā)射“海麻雀”導(dǎo)彈的MK48垂直發(fā)射裝置那樣單獨設(shè)置排導(dǎo)通道,一種是像“海狼”導(dǎo)彈發(fā)射裝置那樣,發(fā)射箱與燃?xì)馔ǖ啦捎猛呐艑?dǎo)原理的一體化設(shè)計。分離式結(jié)構(gòu)發(fā)射裝置通常用于尺寸較小的點防御艦空導(dǎo)彈,英國的“海狼”和北約的“海麻雀”均采用這種結(jié)構(gòu)形式。分離式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計相對容易、便于維護保養(yǎng)、造價低、發(fā)射裝置尺寸較小、安裝靈活,適合布置在噸位較小的艦船上。組成一個戰(zhàn)術(shù)單元的發(fā)射箱可以獨立處于艦舷旁、機庫旁,或者安裝在甲板下面。這種發(fā)射裝置的缺點是貯彈密度低,不適用于大型導(dǎo)彈,通用性受到限制。旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)蘇聯(lián)研制的SA-N-6、SA-N-9艦空導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置采用模塊式旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)較復(fù)雜,使發(fā)射裝置的可靠性有所降低。另外,旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)每發(fā)射一枚導(dǎo)彈需轉(zhuǎn)動一個彈位,影響發(fā)射率。SA-N-6、SA-N-9系統(tǒng)間隔3秒發(fā)射一枚導(dǎo)彈,而MK41可每秒發(fā)射一枚導(dǎo)彈。為提高發(fā)射率,縮短反應(yīng)時間,俄羅斯在裝備了一艘巡洋艦后將這種發(fā)射裝置改進為每個發(fā)射筒都有一個發(fā)射筒蓋,不用旋轉(zhuǎn)就可直接發(fā)射。大傾角準(zhǔn)垂直發(fā)射裝置俄羅斯的SS-N-19反艦導(dǎo)彈是目前唯一采用甲板下大傾角準(zhǔn)垂直發(fā)射裝置發(fā)射的導(dǎo)彈。這種發(fā)射裝置與90°垂直發(fā)射裝置相比具有以下優(yōu)點:導(dǎo)彈以一定角度發(fā)射,相比90°垂直發(fā)射,同等條件下所需推力較小,有利于導(dǎo)彈的發(fā)射;因發(fā)射裝置傾斜布置,有利于解決大型反艦導(dǎo)彈艙下布置的難題;因?qū)椧砸欢ń嵌劝l(fā)射離艦,因而降低了導(dǎo)彈因啞彈或意外點火可能回落砸艦而對發(fā)射平臺構(gòu)成的威脅。

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_,因而可以同時探測和跟蹤數(shù)個空中目標(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_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,也有許多獨到的技術(shù)特點,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)射動力分類,可分為自推力發(fā)射和外動力彈射兩大類。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)動機推動導(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)。外動力彈射又稱為“冷”發(fā)射,發(fā)射時依靠發(fā)射裝置提供的動力(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)動機點火為導(dǎo)彈飛行提供動力。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,由于是發(fā)射箱內(nèi)的導(dǎo)彈助推發(fā)動機點火推動導(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?!袄洹卑l(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。怎樣實現(xiàn)垂直發(fā)射?模塊結(jié)構(gòu)和貯運發(fā)射箱要達到垂直發(fā)射的目的,首先要設(shè)計輕型導(dǎo)彈貯運發(fā)射箱。貯運發(fā)射箱不僅是導(dǎo)彈貯存、運輸?shù)谋Wo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)動機點火線路解除保險機構(gòu)、固彈機構(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,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)計時要解決以下關(guān)鍵問題。任何一枚點火導(dǎo)彈所產(chǎn)生的燃?xì)饬鞑荒苓M入其它未點火導(dǎo)彈的隔艙,只能排至艦外安全區(qū)。結(jié)構(gòu)設(shè)計時盡量降低燃?xì)饬髋欧胚^程中的壓力及對未點火導(dǎo)彈貯存環(huán)境(溫度、振動等)的影響,以免損壞發(fā)射裝置或未點火導(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??勺詣訂永鋮s水噴淋系統(tǒng),向意外點火導(dǎo)彈進行噴水冷卻?;鹂赝ǖ栏甙l(fā)射率需要相應(yīng)數(shù)量的火控通道,因為每枚導(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,離不開火控雷達的導(dǎo)引。采用相控陣?yán)走_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_能同時探測、跟蹤上百個目標(biāo),它與數(shù)部Mk99型X波段照射雷達連用可同時導(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)射平臺最高建筑物的高度(一般不超過50米)。當(dāng)導(dǎo)彈到達這個高度時,應(yīng)能轉(zhuǎn)向目標(biāo)飛行。但是,由于導(dǎo)彈垂直發(fā)射時傳統(tǒng)的氣動力面難以實現(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:單個或多個可偏轉(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)動機噴管處,它由微處理機、驅(qū)動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;發(fā)射后,微機按預(yù)編程序控制舵的轉(zhuǎn)動,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。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、機庫的側(cè)面、艦艇的兩舷外圍、上層建筑內(nèi)以及點狀分散布置等多種安裝形式。美國艦船一般裝備兩個MK41垂直發(fā)射裝置,一個布置在主炮與艦橋之間的甲板下,另一個布置在艉部直升機平臺之前或之后,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”級護衛(wèi)艦在直升機庫一側(cè)緊貼庫壁安裝了16個輕型“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個圓形發(fā)射井沿縱線兩側(cè)對稱排列,每個發(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,因為導(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)尺寸會破壞3~4層甲板,給船體強度帶來較大的影響。如何解決這個問題呢?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狀分布的發(fā)射裝置,從而為無人機和直升機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防護殼體,阻止或減少外部爆炸的損壞,改進發(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,它們的共同特點都是用于發(fā)射輕型點防御導(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,每個發(fā)射模塊沒有自己獨立的燃?xì)馔ǖ溃?,?gòu)成了一個完整獨立的發(fā)射單元,其中容納4枚“改進型海麻雀”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)的出口量將可能達到50~60套?!袄洹薄盁帷眲恿Πl(fā)射平分秋色:“冷”和“熱”動力發(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”動力發(fā)射方式,其他西方國家海軍均采用“熱”動力發(fā)射。冷發(fā)射也稱為外動力發(fā)射,它是一種利用導(dǎo)彈以外的動力(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)動機在空中點火的發(fā)射方式。它的優(yōu)點是:由于導(dǎo)彈在空中點火,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)射時要慢,因而容易實現(xiàn)空中轉(zhuǎn)彎。由于這些優(yōu)點,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)彈在空中點火以及沒有燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng),一旦導(dǎo)彈意外點火,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,達到幾十個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)點是適合于各種艦艇和各種戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的發(fā)射,缺點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)難點是燃?xì)馀艑?dǎo)系統(tǒng)。目前,排氣通道有獨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)也采用了獨立式排氣通道方式。此外,熱發(fā)射更容易實現(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)計是實現(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)射電路具有很強的通用性的同時,還特別要求貯運發(fā)射箱具有很強的相對獨立性,以適應(yīng)貯運發(fā)射其功能和使命全然不同的各類導(dǎo)彈。因此,貯運發(fā)射箱作為其中的關(guān)鍵裝備必須采用一體化設(shè)計。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,它的每個發(fā)射單元將貯運、發(fā)射、廢氣排導(dǎo)、控制等功能綜合在了一起,成為一個完全獨立的系統(tǒng)。該同心筒發(fā)射裝置在結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制電路設(shè)計、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,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,實現(xiàn)“即插即用”。據(jù)分析評估,同心筒發(fā)射裝置在壽期費用、人員數(shù)量、運行維護、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%,維護成本降低50%,集成成本降低80%。同時提高了適裝性、可靠性和實用性,除適裝在各種水面艦艇和潛艇上,還能拓展到其他平臺。

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)域和點防御防空,只能對抗反艦導(dǎo)彈和飛機等空中目標(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,而且還將進一步擴展通用能力。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。