01.06 垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

自从导弹被装到军舰上,它就一直是作战舰艇最为依赖的武器系统,

而经过几十年的发展,军舰上的导弹发射系统已经从最初的倾斜导弹发射架过渡到今天的舰载导弹垂直发射系统(倾斜发射方式被取代的原因一是作战时,发射装置通常要转向目标来的方向,反应时间长;二是发射装置占用面积较大,大舰最多装2~3个,小型舰艇只有一个,每个发射装置上导弹数量,少的一枚,最多的也不过8枚,发射完了之后,重新装弹更费时间,严重影响舰艇的火力;三是发射装置暴露在甲板上,作战中很容易被击中损坏)。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

而垂直发射方式以其高发射率、模块化、通用化、无发射盲区等优点备受各国海军青睐。舰载垂直导弹发射系统分为两种发射方式——“冷”发射和“热”发射,那么它们到底孰优孰劣?区别何在?

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

冷发射方式(左) 热发射方式(右)

热发射

热发射方式是利用导弹自身的发动机产生动力,将导弹推出发射管,导弹在发射管中就点火工作,因此发射装置必须要有排焰排气的机构(热发射方式对于发射装置的烧蚀相当严重,而专门的排气通道会使整个发射系统体积变大)。而其最为致命的缺点就是如果导弹未能被推出弹仓,已经点火的导弹发动机会在发射箱中继续工作,十分危险(2018年德国萨克森级护卫舰热发射标准2防空导弹,就没有飞出发射系统,最终在发射装置内烧完了发动机,几乎把整个垂发系统都烧毁了)。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

美制MK-41垂直导弹发射系统是热发射方式的典型代表,其由标准模块、装填模块、导弹贮运发射箱和发控台等设备组成。MK-41采用八隔舱模块,在结构上有一定的独立性,即可作为独立的发射单元,又可由一个或多个模块与发控设备相联就能构成一个完整系统。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?


垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

烟气排导装置是垂直导弹发射系统的关键技术,导弹在发射管中点火,迅速有效的将燃气排出是至关重要的。导弹发射所产生的高温燃气对有关设备会产生严重的烧蚀,以美军标准舰空导弹为例,其发射所产生的燃气流温度高达2 400K,排出物中的40%是硬度高、吸附力强的氧化铝粒子, 还含有76 000mg/kg的极其活泼的氯化氢气体。高温高速粒子的相互碰撞会给发射装置巨大的热量,这对发射装置的使用寿命会产生极其不利的影响。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?


垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

MK-41系统的燃气引导系统是八隔舱共用的,其有压力通风室和垂直排气道组成,导弹点火后,压力通风室使燃气流膨胀减速,然后经排气道排入大气中,而为了尽量减少高温燃气对其它箱体的传热影响,排气道的整个内表面衬有抗烧蚀材料。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

冷发射

综观世界各国海军现在采用的垂直发射装置,无非是俄罗斯的冷发射方式和西方世界普遍采用的热发射方式。冷发射方式与热发射相比,冷发射可以解决发射过程中复杂的燃气排导问题,将故障弹“弹离”母舰,其转弯段还可以在发动机点火前完成,利于控制,耗能小。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

图为中国海军052C型导弹驱逐舰冷发射红旗-9舰空导弹的画面。

冷发射方式是用发射装置使用压缩空气、压缩燃气或助燃剂为动力的助推系统,将导弹“弹射”到一定高度后才启动导弹发动机完成发射,俄罗斯的“SA-N-6”和我国的“HHQ-9”等都采用该方式(目前主流的冷发射方式大都是在像炮筒一样的发射筒底部,安装固体燃气发生器,迅速燃烧膨胀的燃气将导弹垂直推出发射筒,整个系统由固体推进剂药柱、燃烧室壳体、内绝热层组成、点火系统等组成)。冷发射方式不会烧蚀发射装置,对发射系统不会产生机构性破坏,而且由于其不需要设置排烟通道,所以发射系统体积较小,可在有限空间内最大限度地装载导弹,也无需热发射装置那么高要求的防火抑爆要求,对导弹的弹体和动力偏转系统要求没热发射那么高。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

冷发射方式需要外力“弹射”导弹,因此其与热发射方式相比可靠性较差,同时对导弹火箭发动机点火控制装置技术和导弹姿态控制技术要求也非常高。冷发射方式发射速率相对要慢些;在通用性上也不够好,难以适应各种不同导弹的发射要求。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?

总结来说

热发射方式的垂直导弹发射系统技术相对复杂,整个发射装置要能够承受高温、高压、高速的导弹尾流冲击,正如上文所提到的美国MK-41垂直导弹发射系统,其每个标准模块除了箱盖驱动电机,电源,电机控制箱,发射程序器以外,还有增压室,喷水冷却装置,排水管道等。而采用冷发射的垂直导弹发射系统就不需要这么多复杂的装置,因此结构较为简单,维护起来更为方便,寿命也更长。不过热发射方式所拥有的极佳通用性和更快的反应速度是冷发射方式所无法相比的。

垂直导弹发射系统“冷热”之争,到底孰优孰劣?



分享到:


相關文章: