zchbing10 2008-4-13 12:41
国外舰载导弹垂直发射技术发展状况研究
一. 国外舰载导弹垂直发射技术发展概况
对舰载导弹垂直发射技术的研究始于60年代末,美、苏、英等国为了克服水面舰艇的导弹倾斜式发射系统反应时间长、发射速率低、载弹量少、发射方位受限等多种弊端,开始研究舰载导弹的垂直发射技术。但是由于当时的导弹体积过大,使垂直发射系统还不能够在实际中得以应用。70年代以来,随着微型计算机的发展、惯性仪表技术性能的得高、小型化和成本的降低,使战术导弹的垂直发射成为可能。目前世界上的舰载垂直发射系统主要有以下几种:
1. 俄罗斯的SA-N-6舰空导弹和SS-N-19反舰导弹的垂直发射系统
该垂直/斜置发射系统于1980年首先装备于前苏联的“基洛夫”级核动力巡洋舰上,随后又装备于“光荣”级大型巡洋舰上。它是世界上最早实现装舰的导弹垂直发射系统,有自己的独特之处。它在“基洛夫”级核动力巡洋舰前甲板下分别设置了两种阵列、不同形式的发射装置,位于前方的是4×4阵列的垂直发射装置,专供储存和发射SA-N-6导弹使用,用于舰艇防空。位于后方的是4×5阵列的斜置发射装置,全部为前倾45°~50°的SS-N-19远程超声速反舰导弹发射箱。“基洛夫”级核动力巡洋舰共载20枚SS-N-19反舰导弹,16枚SA-N-6舰空导弹,不再设弹库供再次装填用。
2. 法、俄联合研制的VT-1型导弹垂直发射系统
法国的汤姆逊—CSF公司已研制出响尾蛇VT-1型垂直发射导弹。据称,这种导弹的发射架是世界上迄今为止最小巧、质量最轻的发射装置。该公司与前苏联的法克尔设计局合作,后者研制的冷气弹射技术已广泛地应用于陆基和舰载导弹发射装置。响尾蛇VT-1导弹的冷气垂直发射预研始于1993~1994年间,与法克尔设计局签订一系列试验的协议是在1996年。从1997年开始,俄罗斯一直在准备响尾蛇防空系统VT-1型垂直发射导弹的发射试验,目前焦点集中在一个新的程序转弯模块上,该模块可使VT-1导弹在发射后飞向其预定的目标。有人建议这种垂直发射的响尾蛇导弹也可采用法克尔设计局设计的贮运发射箱。据汤姆逊—CSF公司的程序管理部门称,在不久的将来,法国也将开始进一步的系列实验。目前,此项目的所有技术指标已完成,导弹垂直发射样机也已准备投产。
采用法尔克设计局的冷气弹射技术,VT-1导弹以大约40m/s的速度由弹射器从贮运发射箱中弹出,然后在甲板上方约40m(130英尺)高处由轻量型附助翻转模块使其转向。翻转模块主要是一个气体发生器,其侧向推力由VT-1的弹载计算机控制。导弹弹出后约1.5秒,导弹的主火箭发动机点火。稍后,程序转弯模块实施分离,从而保证其落在距发射平台至少100m之外。
据汤姆逊—CSF公司称,垂直发射的响尾蛇导弹可以装入四个发射隔舱模块中,每一隔舱可备弹8枚、16枚、24枚或是2枚。该公司强调指出,由于导弹的火箭发动机在发射装置之外点火,不需要排导燃气气流,所以冷气弹射技术的一个主要优点就是发射架结构简单,重量轻巧且容易安装。该发射装置可携载8个装箱式VT-1导弹,其底面积为1.3m×0.9m,高为2.6m,包括导弹在内总重不超过2吨。响尾蛇VT-1导弹垂直发射架既适合在大型舰艇上安装,也适合在500吨级的小型舰艇上安装。
VT-1型垂直发射装置不需要对VT-1导弹本身作任何修改即可使用法尔克设计局设计现成的冷气发射技术。这种垂直发射系统保留了现役VT-1的所有优点,包括3.5Ma的飞行速度,35g的机动能力及8km的射程。新型响尾蛇导弹采用现役响尾蛇导弹的标准化点火控制系统,能像火炮控制系统一样动作,从而使VT-1垂直发射导弹特别适用于在快速攻击舰、巡逻艇和小型护卫舰上使用,它可以全新安装或对已有的发射架进行改装。
3. 美国的MK41、MK48垂直发射系统及它们的改进型
美国的MK41垂直发射系统是一种性能极高、并很有代表性的垂直发射系统。该系统是洛克希德 马丁公司于1977年为美国海军开始研制,1986年首先在“提康德罗加”级巡洋舰上服役,以后又在“阿利·伯克”级和“斯普鲁恩斯”级导弹驱逐舰等水面舰艇上服役。MK41采用了模块化设计,整个系统由8个或4个模块构成,每个模块又由8个模件组成,每个模件含8个导弹发射箱,因为起重机占去了3个发射箱空间,所以MK41储存导弹的总数是61枚或29枚,即8的倍数减去3。导弹的更换和储运一起进行。MK41一个模块的总高度为7.67米,长为3.16米,宽为2米。到目前为止,除了四联装的改进型海麻雀导弹外,MK41还可与下列导弹系统相配用:“标准”SM-2BlockⅡ、Ⅲ、ⅡA、ⅢB、Ⅳ和ⅣA防空导弹、垂直发射阿斯洛克反潜导弹、“战斧”陆地攻击型TLAM RGM-109A、C BlockⅡ、D BLOCKⅡ和Ⅲ、E BLOCKⅣ和H BLOCKⅣ导弹、RIM-7M和P型北约海麻雀导弹。另外,它还可以与下列系统兼容:宙斯盾Mk8型作战系统、加拿大“部落”级驱逐舰的Mk14武器指挥系统、荷兰的Karel Doorman级战舰上的水雷战控制系统以及澳大利亚海军的Celsius Teck 9LV-3作战系统。再之,MK41也用于ASWCS MK116-6、-7、-8型、ASWCS OYQ-102型、103型、和AN/SWG-3A、B和C型“战斧”武器控制系统。
MK48是美国雷锡恩公司研制的垂直发射系统,该系统同时用于日本、韩国及北约组织各国的海军舰艇装备,至90年代初该系统已装舰40多套,它可用于发射北约的RIM-7P、RIM-7M“海麻雀”及ESSM改进型“海麻雀”对空点防御导弹。
目前,用于垂直型海麻雀导弹的MK48垂直发射系统有4种配置形式:MK48-0型适装在不同舰艇的装板上,已装备加拿大巡逻护卫舰和日本海上自卫队的Murasame级驱逐舰;MK48-1型发射装置适装于舱壁上(例如舰载直升机机库一侧),已装备荷兰皇家海军的“多罗门”级护卫舰;MK48-2型发射装置通常装在舰艇的上层建筑内,已装备希腊海军Hydra护卫舰和韩国的KDX驱逐舰;MK48-3型发射装置小七巧紧凑,主要用于1000吨以下的舰艇,已装备丹麦的SF-300型多用途巡逻艇。
目前,北约海麻雀项目办公室正对MK48垂直发射装置进行改进,以使其能够发射改进型海麻雀。
据雷锡恩公司介绍,他们公司正与丹麦皇家海军一起研究改进型海麻雀的“双联装“制,将要用两个新的贮运发射箱代替现有的MK20贮运箱。
双联装将使MK48的容量增加一倍。两个独立的贮运发射箱通过一个通用托板连成一个整体,装在同一个改进的燃气排导系统中,它是在MK48-3型的基础上改进的。
丹麦皇家海军的双联装方式主要是采用了新型的电子设备舱。MLC已转换为采用VEM的处理器,使用单板PC机、相关通讯处理器及接口插件。这样改型的模块化发射装置其一半结构位于甲板之下,而贮运发射箱和燃气排导系统则在甲板之上。MK48-3型发射系统使导弹燃气完全朝着导弹飞行的方向(垂直地)排放。贮运发射箱和排气系统的两个口盖把发射装置完全屏蔽起来。
4. 英国的GWS-26 Ⅰ型“海狼”垂直发射系统
在80年代初的马岛海战中,受到阿根廷“飞鱼”导弹重创的英国海军,痛定思痛,在战争之后,开始将其舰载“海狼”防空导弹的6联装倾斜发射装置改造成垂直发射系统。“海狼”导弹的垂直发射系统在设计上最具特色之处的是燃气排导系统,它与储运发射箱是一体的,即它的4个排气道分布在导弹的4个弹翼之间,发射击筒的底部是密封的,上端盖采用玻璃易碎盖,导弹点火后产生的高温、高速燃气流在发射筒底部拐180°弯后,人发射筒上端盖排出.这种设计与美国的MK41系统截然相反。MK41是在发射筒的下方专门设计燃气排放系统,以排导导弹点火后产生的高温高速气流。该系统已经装备于英国的23型护卫舰上。
5. 以色列的“巴拉克-1”垂直发射系统
“巴拉克-1”垂直发射系统是以色列飞机工业有限公司和拉裴尔军备管理局从1979年开始研制的,1984年成功地进行了垂直发射试验。原计划于1991年进入以色列海军服役,但由于缺乏资金,工程进度拖延,到1993年才进行全尺寸生产。“巴拉克-1”采用了模块化设计,舰艇可以在甲板下装备一座或多座8联装的垂直发射装置。目前,“巴拉克-1”已装备于以色列的“雷谢夫”级导弹艇及“萨尔-5”级轻型护卫舰。此外,智利海军亦定购了“巴拉克-1”系统,以装备于购自英国的42型驱逐舰和“利安德”级护卫舰。
二. 垂直发射技术的特点
1. 缩短系统反应时间,提高发射速率
由于导弹在发射箱内经常处于待发状态,接到命令后可立即发射,不需要进行装填和瞄准目标,反应时间可缩短到2秒,发射速率可达1发/秒,而曾是世界上最先进的弹库装填式发射装置MK26的发射率是10秒2发。
2. 有效利用空间,增大储弹量
舰载垂直发射系统一般采用模块化结构,模块化的组合不仅节省占用舰艇体积(可达2/3),还可根据舰艇的具体情况灵活配置,导弹数量可在12~122枚之间。
3. 避开上层建筑的死角,实现无禁区发射
导弹垂直发射后,靠指令控制转向目标方向,可有效地消除上层建筑的盲区,实现全方位发射。而回转式倾斜发射装置总存在一定的发射盲区。
4. 易于实现标准化、通用化和系统化,提高作战效能
模块化的垂直发射系统很容易实现标准化结构,进而使其通用化和系列化。同时在一个火力单元内可配置外型尺寸大致相同的反舰、反潜、防空导弹,以分别对付来自不同方向的目标,这样,作战效能也能大大提高。
5. 武器系统结构简单,可靠性大大提高
垂直发射系统采用模块化结构,省去了回转式和弹库装填式发射装置中特有的复杂运动和控制部件,使发射装置的结构简单,可靠性大大提高,而维护工作量大大减少。同时整个系统安放在甲板下,不容易受到海水侵蚀和作战中敌火力破坏,可起家一步保证系统的可靠性。此外,还可降低成本、提高效费比。
6. 安全节能
因垂直发射装置上的主要运动部件仅仅是装甲舱盖,从而节省了大量电能。同时,除发射控制部件外,发射装置无需任何操作人员,增强了战时舰员的安全性。