“冰與火之歌”漫談艦載導彈發射方式

陳和彬 張代軍

艦載導彈是海上作戰的重要武器系統之一，艦載導彈的發展水平，從側面反映出一個國家海上力量的發展水平。世界上各種艦載導彈發射方式多樣化，早期艦載導彈主要發射方式為傾斜發射，當代主流艦載導彈則多采取垂直發射方式。在垂直發射方式中，冷彈發射與熱發射之間又各有千秋。不同發射方式的功能如何？“冰與火”之間孰優孰劣？本文將為讀者揭開艦載導彈發射系統的神秘面紗——

一般而言，艦載導彈的發射方式，按發射姿態可分為傾斜發射和垂直發射；按發射動力可分為熱發射和冷發射。

傾斜式導彈發射系統

在冷戰時期，受到技術水平的限制，考慮到噴射氣流、艦艇結構、方便裝填和維護等因素的限制，世界各國的艦載導彈，無論是美國的“3T”防空導彈、蘇聯的“冥河”還是法意合作的“奧托馬特”等，均采用傾斜式發射系統。采用傾斜式發射系統發射的艦載導彈彈道低、隱蔽性好，突防能力強，對于艦艇威脅大，具有較好的反艦能力。

然而，傾斜式導彈發射系統存在許多問題。首先，采取傾斜方式，主要是為了完成導彈高低角和方向角的瞄準，但要使彈道指向導彈與目標的遭遇點，還需要有雷達、指揮儀、隨動系統和一整套機械傳動系統，這使得整個導彈發射系統十分復雜。其次，為了做到連續作戰，縮短裝彈時間，傾斜式導彈發射系統還需要有一套復雜的自動化裝彈設備。再次，傾斜式導彈發射系統要考慮導彈發射時的燃氣流對人員、設備、建筑物及發射裝彈設備本身的影響，因此發射系統占據的空間較大，同時，為了避免燃氣流對周圍設備和建筑物的損壞，傾斜式導彈發射系統發射的導彈存在發射死角（禁區）。最重要的是，傾斜式導彈發射系統在導彈發射過程中，從指示雷達發現目標到發射導彈，須進行起落調轉及目標的跟蹤、穩定跟蹤等過程，耗費時間較長，導致導彈發射速度緩慢。發射速度慢，對于反艦導彈、反潛導彈倒還不是大問題，可對于肩負著防空重任的艦空導彈來說卻是個“硬傷”。特別是當面對敵方鋪天蓋地的“導彈雨”的飽和攻擊時，一旦艦空導彈的反應速度不夠快，艦艇將遭受致命打擊。比如，發射“標準”導彈的MK 13 Mod 4單臂發射架的理論射速是4發/分，雙臂的MK 26提高到了12發/分。但如果考慮到火控、回旋、裝填、故障等因素，導彈的實際射速將大大降低低，在對抗敵方多批次、全方位空中打擊甚至單機突襲時都會顯得“力不從心”。

垂直式導彈熱發射系統

相比于傾斜式發射，垂直式導彈發射技術的最大優點在于無需回旋，可全方位攻擊。采取垂直發射系統的艦載導彈，其發射模式又可分為熱發射（也叫自推力發射）和冷發射（也叫外動力發射）。目前西方國家的垂直式導彈發射系統主要采用熱發射技術，如美國的MK-41、MK-48、英國的“海狼”、法國的“席爾瓦”等。俄羅斯則主要采用冷發射技術。

采用熱發射技術的垂直式導彈發射系統也叫熱發射系統，其工作原理為：起動導彈火箭發動機，使導彈依靠自身的推力飛離發射筒，導彈尾部助推器點火后產生的高溫高速燃氣流，經燃氣排導系統的壓力通風室使其膨脹減速，然后經垂直排氣道排入大氣中。熱發射系統的優點是發射速度快、載彈量大、標準化、通用化、可靠性高，能夠節省發射系統的體積和重量，降低其維護成本。

相比于冷發射系統，熱發射系統一個最大的優點在于節省空間。由諾斯羅普·格魯門公司主持的一項研究表明，一個發射Mk 41導彈的8單元聯裝模塊，其所占據的空間若用于容納外傾式的冷發射管，便只能攜帶6個發射單元，載彈量損失25%。也就是說，如果以“冷”發射系統取代現役戰艦的 Mk 41發射系統，則“伯克”級導彈驅逐艦的載彈量將從96 個發射單元下降到 72 個發射單元，火力大幅度縮水。然而，當出現卡彈或其他的狀況時，垂直式導彈熱發射系統本身并無動力將有問題的導彈射出，難以排除，這也是熱發射系統的弊端之一。

熱發射系統最關鍵的設備是導彈的儲運發射箱（筒）。儲運發射箱不僅是導彈的儲存、運輸的保護容器，而且是導彈的發射導軌，同時還是燃氣排導系統的一部分。理想的導彈儲運發射箱要質量輕，同時需能承受一定的壓力。導彈儲運發射箱平時要密封，有前后蓋，發射瞬間蓋打開。發射箱的前后蓋是保證導彈飛離發射箱的重要部件，通常有三種開啟形式，比較常見的形式是前蓋采用穿通易碎蓋，后蓋采用吹破蓋，發射時導彈尾部的高速燃氣流可吹破后蓋，導彈發射產生的加速度可沖破前蓋。還有一種方式是前蓋采用易碎蓋，發射瞬間用小型爆炸裝置爆破，后蓋依然采用吹破蓋。第三種方式就是前后蓋采取機械開啟方式。

垂直式熱發射系統的特點是導彈在發射筒內直接點火助推，不需要借助外力起飛，但是這種發射方式因為要產生大量的高溫、高速、高壓的燃氣流，必須配備燃氣排放裝置，而且對發射箱、排放裝置的腐很蝕嚴重。這對熱發射系統裝置的設計提出了更苛刻的要求，也無形中縮短了系統的使用壽命，系統的維護、保養也相對較困難，費用較高。

而且，采取熱發射方式，一旦導彈點火失敗，很可能發生爆炸。那樣的話無異于引爆了一個巨大的軍火庫，后果將是災難性的。

冷發射技術利與弊

作為冷發射方式的典型代表，蘇聯是世界上最早開始裝備艦載垂直發射系統的國家，其中最典型的就是SA-N-9。

與熱發射技術相比，冷發射技術最大的不同在于，冷發射時導彈不是靠火箭助推器的推力發射，而是靠動力把導彈彈射出發射筒后在空中點火，因此也被稱為冷彈發射。冷發射不存在燃氣排導問題，因此避開了燃氣排導這一復雜的技術難點，使得發射裝置結構相對簡單。由于沒有熱發射那樣的燃氣腐蝕，采取冷發射技術的導彈發射系統，其發射筒、燃氣排放裝置的維護、保養相對容易，使用壽命較長，費用也相對低廉。

由于冷發射是將導彈彈出發射筒后再進行空中點火，因此，如果空中點火失敗，導彈很可能重新落回到甲板上，這將會引發極大的災難。出于安全考慮，采取冷發射技術的艦載導彈系統，其安裝方式往往不是完全垂直的，而是和艦艇中線保持一個向外的傾角，這樣即使導彈空中點火失敗，也只會落入海中，不太容易落回甲板。這種安裝方式可以避免由于導彈點火失敗造成不良后果，但會使得導彈發射系統所占用甲板面積比預期大很多，由此而增加的機械裝置也讓系統變得更加復雜，降低了系統可靠性。冷發射系統導彈的儲運發射箱內需配備彈射器，因而導彈發射箱的結構較熱發射更為復雜。發射箱內的導彈彈射器是冷發射系統設計時要解決的主要技術問題。

通常，導彈本身的固體火箭發動機，在儲存7-9年后仍能正常工作，發生爆炸的可能性很小。迄今為止，各國的導彈發射，從未發生過發動機在點火時爆炸的情況，但卻發生過發動機“啞火”或延遲點火、從而導致導彈未能順利發射出去的情況。若采用冷發射技術，導彈彈射出去后出現發動機“啞火”或延遲點火時間過長，將會危及人員、設備、艦艇安全。因此，采用冷發射技術對導彈發動機的可靠性要求更高。

冷熱共架：當前導彈發射系統研究的主要方向

垂直熱發射系統需要控制導彈起飛時的排焰量，為此需要導彈的高性能固體火箭發動機在發射階段限制推力，而冷發射系統則對于發動機可靠性要求較高。目前，世界各國艦載導彈發射系統研究的最熱門方向.是研究兼容冷發射和熱發射技術的導彈發射系統。

冷熱通用導彈垂直發射系統也稱為冷熱共架技術。采取冷熱共架技術的垂直發射系統，可以采用冷發射技術來發射大型反艦導彈，使用熱發射技術來發射對陸攻擊導彈，有最好的兼容性。同時，采用冷熱共架技術可以兼顧速度與安全，極大提高了作戰靈活性。對敵攻擊之時，運用得當可以揚長避短：若遭受攻擊的壓力不大，適合用冷發射系統；若遭受高強度的飽和攻擊，則適合使用熱發射系統；若熱發射系統臨時卡彈，則可有冷發射系統作為后備。

冷熱通用導彈垂直發射系統的意義主要在于今后的擴展性上，該系統幾乎可以發射以后為海軍研制的所有垂直發射導彈。該系統能同時控制和使用不同類型導彈的發射，包括防空導彈、反艦導彈、反潛導彈和對陸攻擊導彈。該系統還能夠儲存和發射多種尺寸的導彈，其中大的發射模塊，可用來發射反艦/反潛/對陸攻擊巡航導彈之用，而中等尺寸的模塊，很可能用來發射遠程防空/反導攔截導彈，相對較小的模塊則可用來發射中近程防空導彈。在實際裝載時，將根據執行任務的不同，選擇不同的裝載模式。

未來，艦艇裝備冷熱通用導彈垂直發射系統，有利于對導彈進行系列化、標準化和模塊化，突出發射裝置的協調、配合，處理好導彈與發射裝置之間的關系。發射裝置的特殊結構部件盡可能做到通用，如電插頭機構、電回轉接觸裝置、發控系統、發射支架與基座、儲運發射箱等實現系列化、標準化、通用化，促使發射裝置做到“一架多用”。冷熱通用導彈垂直發射系統應用了人機工程學，縮短了操作時間，減少了人員數量，增加了檢測的準確性，提高了快速反應能力和可靠性，使發射裝置的基本操作實現自動化。該系統采用多聯裝的自動裝填補給系統，實現導彈多聯裝和快速裝填，有效解決了發射裝置箱式化、小型化、機械化和自動化等問題，提高了獨立作戰能力和連續作戰能力。該系統發射導彈后，靠指令控制轉向目標方向，可實現無盲區全方位發射，消除攻擊死區，可同時對空、海、陸及水下目標發射導彈。

冷熱通用導彈垂直發射系統不需要那么復雜的瞄準設備和裝彈設備，電源、氣源等設備也得到相應的簡化，使得制造和維修費用降低三分之一以上。該系統采用“積木式”模塊化結構，省去了復雜運動和控制部件，結構簡單，適裝性好、可靠性高。冷熱通用導彈垂直發射系統在一個火力單元內可配置外型尺寸大致相同的不同功能導彈，以對付不同目標，大大提高作戰效能。同時，由于整個系統安放在甲板下，不容易受到海水侵蝕等，作戰中敵火力破壞，進一步保證了系統的可靠性。

導彈發射裝置的未來發展趨勢

導彈技術的發展促進了發射裝置的發展。未來，導彈發射系統總的發展趨向是提高飛航導彈的生存能力以及作戰使用能力，保證導彈發射和維護的高度可靠。

實現發射裝置的多用途和通用化

目前，世界各國都十分重視導彈武器系統的多用途和通用化的研究，追求“一彈多用”“一機（車、艦）多彈”，促使發射裝置也做到“一架多用”。實現多用途和通用化的途徑，首先是對導彈進行系列化、標準化和模塊化，重視和發射裝置的協調、配合，處理好導彈與發射裝置之間的關系，使其在技術上和結構上有可能實現，其次是努力實現發射裝置的特殊結構部件盡可能做到通用，如電插頭機構、電回轉接觸裝置、發控系統、發射支架與基座、儲運發射箱等重要部件，要力爭實現系列化、標準化、通用化。

實現發射裝置的機動化和小型化

當前，為了提高武器系統機動性和快速反應能力，各國都非常重視發射裝置機動化和小型化的發展。發射裝置的機動性是現代戰爭中導彈武器系統作戰性能的重要指標。實現發射裝置的機動化和小型化的途徑是解決發射裝置的運載體（車輛、艦艇或飛機）的研制，使之能適應裝載各種發射系統的要求，具有較強的變形能力，能滿足現代化戰爭的需要，降低發射系統對其它設備的依賴關系。

實現發射裝置的機械化和自動化

實現發射裝置的機械化和自動化有利于縮短操作時間，減少人員和數量，增加檢測的客觀性，提高快速反應能力和可靠性。要實現這一目標，應重視導彈發射系統的“人機工程學”應用，從整個作戰全局要求來進行武器系統設計。

實現發射裝置的多聯裝和快速裝填

實現發射裝置多聯裝和快速裝填的途徑，是在導引控制技術和垂直發射技術提高的基礎上解決發射裝置箱式化、小型化、機械化和自動化等問題，并對發射裝置進行合理地組合與分析。