02.23 从冷到热,再到“忽冷忽热”,国产舰载垂直发射系统的超越之路

舰载垂直发射系统是当前各海军强国主力战舰的标准配置之一,垂直发射管的数量也成为判断一型战舰战斗力的主要指标。目前,全球范围内装备垂直发射系统的水面舰艇数量近200艘,小到不足千吨的轻型护卫舰、大到数万吨的核动力巡洋舰、航空母舰等,都能看到垂直发射系统的身影。

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垂直发射“口径”巡航导弹的俄罗斯950吨“暴徒-M”轻型护卫舰


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“提康德罗加级”巡洋舰利用MK-41垂发系统发射“战斧”巡航导弹

提到舰载垂直发射系统,可能大多数人首先想的是美国“宙斯盾”舰上装备的MK-41型垂直发射系统,但是,全球第一型批量装备的舰载垂直发射系统是苏联的“基洛夫级”核动力巡洋舰上的“里夫”(北约代号为SA-N-6“雷声”)!SA-N-6垂直发射系统衍生自陆基S-300系列防空导弹,陆基S-300于1972年完成最初的飞行试验后,苏联就开始着手发展海军型,为当时正在研发的“基洛夫”级核动力巡洋舰做准备。SA-N-6垂发系于1977年首先装备在“喀拉”级“亚佐夫”号导弹巡洋舰上进行了试验并在1979年装备于2艘“基洛夫”级核动力导弹巡洋舰,在1983年又装备了1艘“光荣”级导弹巡洋舰,先后共装备了4艘“基洛夫”级巡洋舰和3艘“光荣”级巡洋舰。而美国的MK-41垂发系统,虽然也是上世纪70年代开始研发,但是直到1986年才在“提康德罗加级”巡洋舰上首次装备,比苏联的“基洛夫级”巡洋舰晚了9年。

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苏联“基洛夫级”核动力巡洋舰是全球第一型批量装备垂直发射系统的战舰


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“基洛夫级”巡洋舰上装备的SA-N-6“里夫”垂直发射系统

由于海军装备和相关配套能力等长期处于落后状态,我国在舰载垂直发射系统方面起步较晚,水面主战舰艇直到上世纪90年代初才装备了采用倾斜发射的点防御舰空导弹系统。在意识到海军舰艇防空能力的巨大缺陷后,在上世纪90年代末开始加大舰载配套武器系统的研发,包括舰载有源相控阵雷达、舰载垂直发射系统等核心组成部分首当其冲,在不到20年的时间内,我国的舰载垂直发射技术便实现了从无到有、从追赶到超越的目标。

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在052驱逐舰之前,我国海军甚至没有1艘真正具有防空能力的水面舰艇

目前,我国海军水面战舰装备的垂发系统严格来说有4种类型,即051C驱逐舰装备的原装“里夫-M”型冷垂发、052C驱逐舰装备的国产“转轮式”冷垂发、054A护卫舰装备的“巧克力式”热垂发以及052D/055驱逐舰装备的大尺寸通用垂发。其中,052C驱逐舰装备的“转轮式”冷垂发系统是我国自主研发的第一款舰载垂直发射系统,其设计理念参考051C上的“里夫-M”垂发,均采用冷发射方式和“轮盘式”结构设计,但是,与“里夫-M”最大的不同是052C上的“转轮式”垂发的每一个管都是发射管,而“里夫-M”每一个8管发射组却只有一个发射管。

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051C驱逐舰上装备的“里夫-M”垂发系统

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052C驱逐舰发射海红旗-9舰空导弹

052C驱逐舰是我国第一型装备4面阵舰载相控阵雷达和多组垂直发射系统的水面战舰,由于采用的是有源相控阵雷达技术,雷达性能方面具有一定技术优势,但是,与美、欧等海军强国的主力防空驱逐舰相比,052C的垂发数量和功能存在一定差距。由于“转轮式”垂发结构组件复杂、有效利用空间较低,7000吨级的052C驱逐舰只能装备前6后2共8个6单元垂发组件,垂发管数量只有48个,仅为9000吨级“阿利伯克级”宙斯盾驱逐舰垂发数量的一半。052C驱逐舰首批2艘于2005年服役后,直到2012年第二批次4艘同级舰才陆续服役,并且不再继续建造,其中的原因之一就是对垂发系统不太满意。

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052C的垂发系统每一个发射管均可以单独发射

052C驱逐舰的出现使得我国海军水面舰艇首次具有的区域防空能力,同时,在中近程舰载面防空方面,也几乎同时开展了技术攻关,2008年我国首艘装备“巧克力式”热垂发系统的战舰054A护卫舰首舰“徐州舰”服役,从此,真正开启了国产舰载垂发系统的赶超之路。054A护卫舰装备了32管“巧克力式”热垂发系统,可以发射射程在40-70公里的红旗-16系列舰空导弹以及反潜导弹,具备较强的面防空能力和反潜能力。由于采用“巧克力式”垂发结构设计,空间利用率大幅提升,在054A级护卫舰4000吨级的舰体上,可以装备4组8管发射装置,32管垂发的数量直逼7000吨级的052C驱逐舰,在全球同级别水面舰艇中也处于最前列。

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054A护卫舰装备32管“巧克力式”垂发系统

但是,054A护卫舰上的“巧克力式”热垂发也有缺点,那就是尺寸太小、功能较单一。由于054A护卫舰功能定位与中程防空和反潜,垂发系统的结构尺寸并未考虑兼容其他大型远程舰空导弹或者对陆打击武器等,当然,这样的设计对054A护卫舰来说是合适的,如果尺寸太大的话,也会影响054A护卫舰的火力密度。虽然结构形式上与美国MK-41“巧克力式”热垂发类似,但是MK-41可以兼容防空、反潜、对陆打击等多种武器,反观我们054A上的“巧克力式”热垂发,缺点显而易见。有了054A护卫舰热垂发的设计和应用基础,我国面向大型水面战舰、多功能应用需求的新一代垂发便应运而生了,那就是052D/055驱逐舰上装备的大尺寸通用垂直发射系统。

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054A护卫舰发射红旗-16舰空导弹


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正在吊装的美国MK-41垂直发射系统

052D驱逐舰首舰172“昆明舰”于2014年4月28日加入海军序列,虽然舰体设计延续自已经服役十余年的052C驱逐舰,但是052D可谓是从内至外都是新的,其中,最重要的一点、也是根本性的改进就是垂直发射系统。052D驱逐舰首次装备了国产大尺寸通用垂直发射系统,采用前4X8和4X8共64具垂直发射管布置,不仅数量上比052C驱逐舰多出25%,而且发射管的尺寸更大,除了可以发射海红旗-9系列远程舰空导弹外,还可以兼容鹰击-18系列超音速反舰导弹、反潜导弹以及对陆打击巡航导弹(暂未装备),实现了量、质同步提升。

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052D驱逐舰后,我国舰载垂发真正迈入世界领先行列

新一代的大尺寸通用垂发,在设计之初就充分考虑了兼容各种不同武器的需求。首先是尺寸进一步增加,这里的尺寸增加并不是单纯增加口径,同时也体现在深度方面。据报道,052D/055装备的垂发尺寸达到了850mmX850mm,不仅明显比大名鼎鼎的MK-41垂发的635mmX635mm,而且也大于美国DDG1000上的新一代MK-57垂发系统;在发射管深度上,052D/055通用垂发有5米、7米、9米三种布置方式,可根据不同的武器尺寸灵活配置,这相较于MK-41垂发7.6米的单一深度设计,灵活性大幅提升。

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国产通用垂发尺寸大、功能强,可应对多种需求

其次,052D/055通用垂发不仅能兼容多种武器,而且还同时兼容冷、热两种发射方式,未来可拓展空间巨大。与美国MK-41/MK-57/俄罗斯“里夫-M”以及欧洲“紫菀”等发射系统或热或冷的单一发射形式不同,052D/055上的通用垂发冷、热兼备,虽然这种发射方式会增加对垂发机构的设计难度,但是借助后发优势和技术攻关,我国的军工科技人员解决了这一领域内的世界性难题,成为全球第一款具有冷热共架发射能力的舰载垂直发射系统,也使得我国的舰载垂发技术实现了从追赶到领先的目标。

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052D发射海红旗-9舰空导弹和鹰击-18超音速反舰导弹画面

052D/055驱逐舰装备大尺寸通用垂发系统,是我国未来一段时期内主力水面战舰的标准配置。目前,仅装备大尺寸通用垂发系统的舰艇就已有14艘052D驱逐舰和1艘055驱逐舰服役,而且至少还有12艘052D改进型和7艘055驱逐舰共19艘主力舰处于下水舾装或者海试状态。这充分说明新一代的通用垂发已经得到了军方的高度认可,随着海军建设步伐的不断加快,通用垂发系统未来整体装备规模还将会进一步提升。

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通用垂发出现我海军建设提供了有力的保障!


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