02.23 從冷到熱,再到“忽冷忽熱”,國產艦載垂直髮射系統的超越之路

艦載垂直髮射系統是當前各海軍強國主力戰艦的標準配置之一,垂直髮射管的數量也成為判斷一型戰艦戰鬥力的主要指標。目前,全球範圍內裝備垂直髮射系統的水面艦艇數量近200艘,小到不足千噸的輕型護衛艦、大到數萬噸的核動力巡洋艦、航空母艦等,都能看到垂直髮射系統的身影。

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垂直髮射“口徑”巡航導彈的俄羅斯950噸“暴徒-M”輕型護衛艦


從冷到熱,再到“忽冷忽熱”,國產艦載垂直髮射系統的超越之路

“提康德羅加級”巡洋艦利用MK-41垂髮系統發射“戰斧”巡航導彈

提到艦載垂直髮射系統,可能大多數人首先想的是美國“宙斯盾”艦上裝備的MK-41型垂直髮射系統,但是,全球第一型批量裝備的艦載垂直髮射系統是蘇聯的“基洛夫級”核動力巡洋艦上的“裡夫”(北約代號為SA-N-6“雷聲”)!SA-N-6垂直髮射系統衍生自陸基S-300系列防空導彈,陸基S-300於1972年完成最初的飛行試驗後,蘇聯就開始著手發展海軍型,為當時正在研發的“基洛夫”級核動力巡洋艦做準備。SA-N-6垂髮繫於1977年首先裝備在“喀拉”級“亞佐夫”號導彈巡洋艦上進行了試驗並在1979年裝備於2艘“基洛夫”級核動力導彈巡洋艦,在1983年又裝備了1艘“光榮”級導彈巡洋艦,先後共裝備了4艘“基洛夫”級巡洋艦和3艘“光榮”級巡洋艦。而美國的MK-41垂髮系統,雖然也是上世紀70年代開始研發,但是直到1986年才在“提康德羅加級”巡洋艦上首次裝備,比蘇聯的“基洛夫級”巡洋艦晚了9年。

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蘇聯“基洛夫級”核動力巡洋艦是全球第一型批量裝備垂直髮射系統的戰艦


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“基洛夫級”巡洋艦上裝備的SA-N-6“裡夫”垂直髮射系統

由於海軍裝備和相關配套能力等長期處於落後狀態,我國在艦載垂直髮射系統方面起步較晚,水面主戰艦艇直到上世紀90年代初才裝備了採用傾斜發射的點防禦艦空導彈系統。在意識到海軍艦艇防空能力的巨大缺陷後,在上世紀90年代末開始加大艦載配套武器系統的研發,包括艦載有源相控陣雷達、艦載垂直髮射系統等核心組成部分首當其衝,在不到20年的時間內,我國的艦載垂直髮射技術便實現了從無到有、從追趕到超越的目標。

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在052驅逐艦之前,我國海軍甚至沒有1艘真正具有防空能力的水面艦艇

目前,我國海軍水面戰艦裝備的垂髮系統嚴格來說有4種類型,即051C驅逐艦裝備的原裝“裡夫-M”型冷垂髮、052C驅逐艦裝備的國產“轉輪式”冷垂髮、054A護衛艦裝備的“巧克力式”熱垂髮以及052D/055驅逐艦裝備的大尺寸通用垂髮。其中,052C驅逐艦裝備的“轉輪式”冷垂髮系統是我國自主研發的第一款艦載垂直髮射系統,其設計理念參考051C上的“裡夫-M”垂髮,均採用冷發射方式和“輪盤式”結構設計,但是,與“裡夫-M”最大的不同是052C上的“轉輪式”垂髮的每一個管都是發射管,而“裡夫-M”每一個8管發射組卻只有一個發射管。

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051C驅逐艦上裝備的“裡夫-M”垂髮系統

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052C驅逐艦發射海紅旗-9艦空導彈

052C驅逐艦是我國第一型裝備4面陣艦載相控陣雷達和多組垂直髮射系統的水面戰艦,由於採用的是有源相控陣雷達技術,雷達性能方面具有一定技術優勢,但是,與美、歐等海軍強國的主力防空驅逐艦相比,052C的垂髮數量和功能存在一定差距。由於“轉輪式”垂髮結構組件複雜、有效利用空間較低,7000噸級的052C驅逐艦隻能裝備前6後2共8個6單元垂髮組件,垂髮管數量只有48個,僅為9000噸級“阿利伯克級”宙斯盾驅逐艦垂髮數量的一半。052C驅逐艦首批2艘於2005年服役後,直到2012年第二批次4艘同級艦才陸續服役,並且不再繼續建造,其中的原因之一就是對垂髮系統不太滿意。

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052C的垂髮系統每一個發射管均可以單獨發射

052C驅逐艦的出現使得我國海軍水面艦艇首次具有的區域防空能力,同時,在中近程艦載面防空方面,也幾乎同時開展了技術攻關,2008年我國首艘裝備“巧克力式”熱垂髮系統的戰艦054A護衛艦首艦“徐州艦”服役,從此,真正開啟了國產艦載垂髮系統的趕超之路。054A護衛艦裝備了32管“巧克力式”熱垂髮系統,可以發射射程在40-70公里的紅旗-16系列艦空導彈以及反潛導彈,具備較強的面防空能力和反潛能力。由於採用“巧克力式”垂髮結構設計,空間利用率大幅提升,在054A級護衛艦4000噸級的艦體上,可以裝備4組8管發射裝置,32管垂髮的數量直逼7000噸級的052C驅逐艦,在全球同級別水面艦艇中也處於最前列。

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054A護衛艦裝備32管“巧克力式”垂髮系統

但是,054A護衛艦上的“巧克力式”熱垂髮也有缺點,那就是尺寸太小、功能較單一。由於054A護衛艦功能定位與中程防空和反潛,垂髮系統的結構尺寸並未考慮兼容其他大型遠程艦空導彈或者對陸打擊武器等,當然,這樣的設計對054A護衛艦來說是合適的,如果尺寸太大的話,也會影響054A護衛艦的火力密度。雖然結構形式上與美國MK-41“巧克力式”熱垂髮類似,但是MK-41可以兼容防空、反潛、對陸打擊等多種武器,反觀我們054A上的“巧克力式”熱垂髮,缺點顯而易見。有了054A護衛艦熱垂髮的設計和應用基礎,我國面向大型水面戰艦、多功能應用需求的新一代垂髮便應運而生了,那就是052D/055驅逐艦上裝備的大尺寸通用垂直髮射系統。

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054A護衛艦發射紅旗-16艦空導彈


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正在吊裝的美國MK-41垂直髮射系統

052D驅逐艦首艦172“昆明艦”於2014年4月28日加入海軍序列,雖然艦體設計延續自已經服役十餘年的052C驅逐艦,但是052D可謂是從內至外都是新的,其中,最重要的一點、也是根本性的改進就是垂直髮射系統。052D驅逐艦首次裝備了國產大尺寸通用垂直髮射系統,採用前4X8和4X8共64具垂直髮射管佈置,不僅數量上比052C驅逐艦多出25%,而且發射管的尺寸更大,除了可以發射海紅旗-9系列遠程艦空導彈外,還可以兼容鷹擊-18系列超音速反艦導彈、反潛導彈以及對陸打擊巡航導彈(暫未裝備),實現了量、質同步提升。

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052D驅逐艦後,我國艦載垂髮真正邁入世界領先行列

新一代的大尺寸通用垂髮,在設計之初就充分考慮了兼容各種不同武器的需求。首先是尺寸進一步增加,這裡的尺寸增加並不是單純增加口徑,同時也體現在深度方面。據報道,052D/055裝備的垂髮尺寸達到了850mmX850mm,不僅明顯比大名鼎鼎的MK-41垂髮的635mmX635mm,而且也大於美國DDG1000上的新一代MK-57垂髮系統;在發射管深度上,052D/055通用垂髮有5米、7米、9米三種佈置方式,可根據不同的武器尺寸靈活配置,這相較於MK-41垂髮7.6米的單一深度設計,靈活性大幅提升。

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國產通用垂髮尺寸大、功能強,可應對多種需求

其次,052D/055通用垂髮不僅能兼容多種武器,而且還同時兼容冷、熱兩種發射方式,未來可拓展空間巨大。與美國MK-41/MK-57/俄羅斯“裡夫-M”以及歐洲“紫菀”等發射系統或熱或冷的單一發射形式不同,052D/055上的通用垂髮冷、熱兼備,雖然這種發射方式會增加對垂髮機構的設計難度,但是藉助後發優勢和技術攻關,我國的軍工科技人員解決了這一領域內的世界性難題,成為全球第一款具有冷熱共架發射能力的艦載垂直髮射系統,也使得我國的艦載垂髮技術實現了從追趕到領先的目標。

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052D發射海紅旗-9艦空導彈和鷹擊-18超音速反艦導彈畫面

052D/055驅逐艦裝備大尺寸通用垂髮系統,是我國未來一段時期內主力水面戰艦的標準配置。目前,僅裝備大尺寸通用垂髮系統的艦艇就已有14艘052D驅逐艦和1艘055驅逐艦服役,而且至少還有12艘052D改進型和7艘055驅逐艦共19艘主力艦處於下水舾裝或者海試狀態。這充分說明新一代的通用垂髮已經得到了軍方的高度認可,隨著海軍建設步伐的不斷加快,通用垂髮系統未來整體裝備規模還將會進一步提升。

從冷到熱,再到“忽冷忽熱”,國產艦載垂直髮射系統的超越之路

通用垂髮出現我海軍建設提供了有力的保障!


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