從落後到先進,中國海軍艦載導彈發射裝置走過了一條怎樣的路

引言

導彈上艦後,工程師們的工作主要集中在了兩個方向。一個方向是導彈自身性能,主攻這個方向的工程師們每天擠破頭想的都是怎麼研製射程更遠,速度更快,精度更高的導彈。另一個方向則是導彈發射裝置,這個研究方向的工程師主要研究的是:導彈的存放和發射方式,讓導彈鎖定目標後能夠第一時間發射,並迅速指向目標。朝目標飛去。

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固定式導彈發射裝置

一項技術的開端往往都是比較粗暴的,艦載導彈的發射裝置也是如此。最初的艦載導彈發射使用的就是固定發射架,較為簡單粗暴。

固定式發射裝置

固定式發射架是艦載導彈垂直髮射裝置中技術最為簡單的一種。也正因為如此,固定式導彈發射裝置成了目前各種艦載導彈發射裝置中運用最為廣泛的一種,並沿用至今,仍有多款現役主戰艦艇使用固定式導彈發射裝置。除此之外,固定式發射裝置的通用性也很出色,大到萬噸巡洋艦艦,小到百噸的導彈快艇上,都能見到固定式發射裝置。

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固定式導彈發射裝置結構簡單無比,就是一個架子支起一套導彈發射筒,沒有其餘配套設施。所以其安裝位置非常靈活,有的安裝在兩側船舷,有的安裝在艦橋後,有的安裝在機庫上方,甚至有時候還能臨時安裝在飛行甲板上。這裡舉例我們國家海軍兩種比較典型的固定式發射裝置。一種是經過現代化改裝之後的015B型深圳號導彈驅逐艦的鷹擊-12反艦導彈發射裝置▼。

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深圳號的發射裝置放置在艦橋後方平臺,發射裝置朝向為軍艦兩側船舷。所以,在攻擊目標時,深圳號需要根據目標位置“走位”,選擇自己的一側船舷對準目標,讓導彈指向目標,然後才能有效保證導彈的精度。

讓自己的船舷朝著目標,其實是一種比較高風險的做法。首先是軍艦體積龐大,機動性差,走位的時間長容易被敵方搶先發射摧毀。其次是因為軍艦的側面面積大,相對於正對目標時,雷達反射面積更大,更容易被鎖定,且更容易中彈。玩過《戰艦世界》的小夥伴肯定就知道,當敵人的魚雷或者火炮鎖定自己時,如果躲不了了,最好是讓自己的正面朝著敵方的攻擊方向,這樣中單概率會低不少。

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既然這種方式有弊端,那就有解決方案,解決辦法是前蘇聯人想出來的,也很粗暴,就是把固定式導彈發射裝置朝正面安裝。

經典代表:從俄羅斯引進的956/956EM現代級驅逐的固定式發射裝置。

現代級的固定式導彈發射裝置是典型的蘇式設計,把艦橋兩側挖出來兩個坑,兩邊各安裝了一座四聯裝的反艦導彈發射裝置。除了出口給我們的現代級,俄羅斯自己的光榮級和無畏級也都是這種設計。

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現代級

迴轉式發射裝置

朝正面安裝雖然不用將側面面向目標,但還是要軍艦“走位”來實現導彈指向目標,依然不太方便,效率不高。工程師們想:為什麼不能像艦炮一樣,給導彈安裝一個“炮塔”,讓導彈自己轉起來,指向目標?於是,可以轉動的迴轉式導彈發射裝置就亮相了。

迴轉式發射裝置有一個可以轉動的發射架,可以根據目標參數,在指揮系統的命令下自動調整導彈,使導彈快速指向目標。這麼一來,軍艦就不用特意“走位”讓導彈指向目標了,調整發射架的角度即可。

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我們國家運用迴轉式發射裝置非常早,但早期迴轉式導彈發射裝置資料不多。轉了一圈,就以資料比較多的01型護衛艦上裝備的7225型雙聯裝回轉式導彈發射裝置為例子了。01型護衛艦是我國自行建造的第一款護衛艦,一開始是沒有裝備導彈的。後來到了七十年代,型護衛艦進行了一次中期改裝,拆除了艦體中部甲板上安裝的一座魚雷發射管,安裝了一套7225型兩聯裝回轉式反艦導彈發射裝置▲,可以裝載2枚上游-1反艦導彈。是不是壓根沒找到它在哪?就在煙囪後面,乍一看,還以為是一艘救生艇扣在那的那個裝置就是它了。

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海紅旗-10的發射裝置算是升級版回裝裝置

這種迴轉式發射裝置在我們國家海軍艦艇噸位還不大時,使用較多,比如比較有名的051型導彈驅逐艦,裝備的也是迴轉式發射裝置,只不過051型裝備的是兩座三聯裝的,像是帶了兩艘“救生艇”。小時候第一次見到051型驅逐艦照片的時候,我還很納悶兒,這軍艦沒事帶兩艘這麼大的救生艇幹嘛?還倒扣著放。

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除了反艦導彈,隨著技術的發展,迴轉式發射裝置不再用於發射反艦導彈了,但防空導彈還在用。比如這個▼,054,053系列護衛艦B炮位的海紅旗-7型點防空導彈的發射裝置,也是迴轉式發射裝置。在我看來,迴轉式發射裝置用在防空導彈比反艦導彈好太多了。反艦導彈體積巨大,導致發射裝置體積也巨大,無法安裝在艦艏或者艦尾,只能安裝在艦艇中部,前後都是上層建築,其射界相對於固定式發射架來說雖然有一定提升,但效果不明顯。

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用在防空導彈上就不一樣了。防空導彈體積較小,同時發射裝置也較小,其機械結構活動更為靈活。且可以安裝在艦艏或者艦尾,射界明顯增加。以安裝在通常安裝在軍艦B炮位的海紅旗-7為例,可以覆蓋軍艦朝前超過270°的區域,射界很廣。除此之外,迴轉式發射裝置用在防空導彈上,還有一個優勢,那就是實現了海上再裝填。這張照片是海紅旗-7導彈正在裝彈▼,它的備彈就放在發射裝置後的甲板下,導彈打完了,就可以直接填裝。再填裝,意味著可以攜帶更多導彈,意味著更強,更持續的戰鬥力。

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臂式發射裝置

嚐到迴轉式發射裝置再填裝的甜頭之後,工程師們把目光放在了導彈的填裝之上。工程師們都是大豬蹄子,迴轉式發射裝置再填裝能力新鮮勁一過之後,立馬就又覺得迴轉式發射裝置不香了!工程師們發現,它的再填裝不太方便,準備研製一套填裝極為方便的發射裝置,於是臂式發射裝置就出現了。

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俄羅斯施基利

因為要打完一發裝一發,所以臂式發射裝置就需要一臺自動裝彈機,還需要一個存放導彈的彈匣。這麼一來,它的結構就變得複雜起來,我們將其剖開研究研究。

這是舷號169的052B型廣州號驅逐艦▼,圖中紅圈內,為一套俄產“施基利”單臂式防空導彈發射裝置。仔細觀察可以發現,安裝施基利的位置除了安裝四座多功能發射器之外,空出一大片甲板,足以容納海軍戰士愉快地開個篝火晚會。

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為什麼會這樣呢?原因在於“施基利”單臂式防空導彈系統有一套複雜的機械機構和配套裝置,佔去了甲板下大部分的空間,以至於這裡只能安裝多功能發射器之中簡單的裝備。

▼這便是“施基利”內部照片(圖中所說的“風平浪靜”實譯,“施基利”是音譯),照片中可以看到有一架體型較大的自動裝彈機和多枚SA-N-7防空導彈。除此之外,為了實現自動裝彈,還有一些其他機械結構,佔去了甲板下的空間。

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052B型驅逐艦一共安裝有兩套“施基利”,還有一套在艦尾艦載直升機機庫的右側。可以看到,為了容納艦尾的這一套“施基利”巨大的自動裝彈機和“彈匣”,工程師甚至將其機庫從艦體中心線移到了左側。

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臂式發射裝置的工作過程是這樣的。戰備狀態下,位於甲板上的發射架會掛一枚導彈,當雷達鎖定空中目標後,發射手將這枚導彈發射出去▼。

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然後,甲板下的自動裝彈機隨動,發射架會90°豎起▼,自動裝彈機的機械臂將下一枚導彈推出來,導彈順著發射架的滑軌再一次掛上發射架,填裝完成。發射架再次運動,將導彈指向目標,等待發射手按下發射按鈕。

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垂直髮射裝置。

實現了自動填裝之後,工程們突然反應過來,為啥要裝彈呢?要是能直接把備彈在“彈匣”中垂直髮射出去,然後在空中調整導彈的姿態,達到指向目標的目的。這麼一來,不僅不用再考慮填裝的問題,而且導彈指向目標更快,射界直接覆蓋360°,就算是放在艦艏的導彈也能攻擊後方目標。於是,垂直髮射系統出現了。

世界第一個使用垂直髮射的國家依然是前蘇聯,我們國家的垂直髮射系統則是以前蘇聯為藍本,再博取美國特長,最後融合中國特色研製而成。

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051C驅逐艦的裡夫-M垂髮

上世紀末到本世紀初,隨著垂直髮射系統開始廣泛運用在各國海軍艦艇上,我國也開始了自己的垂直髮射系統研製工作。按照我們一向穩紮穩打的慣例,我們走了一條引進與仿製改進兩手抓的路子,一面引進俄羅斯的裡夫-M垂直髮射系統,將其安裝在051C型導彈驅逐艦上應急,一面有根據俄羅斯這種轉輪式垂直髮射系統研製自己的導彈垂直髮射系統。

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在工程師們的努力下,我們的第一款垂直髮射系統H/AJK03很快研製成功,安裝在了052C型導彈驅逐艦上,其速度甚至超越了直接引進的俄羅斯里夫-M垂直髮射系統 。我們自己的這款導彈垂直髮射系統雖然是仿製自俄羅斯的轉輪式,但又與之不同。俄羅斯的轉輪式垂直髮射系統 只有一個發射口,8枚導彈裝在一個轉輪上,發射一枚導彈後,下一枚導彈轉到發射口再發射。這種垂直髮射系統總體上來說還是沒有脫離填裝的概念,不能直接將備彈發射出去,效率還是不夠。

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所以我們在仿製的時候就解決了這個問題,一組發射裝置6枚導彈,6個發射口都可以全部打開。轉輪依然還是存在的,但是隻在裝彈的時候用,並不影響發射。▼圖中紅圈內即為一臺起重機,用於靠岸時往發射井裡填裝導彈。

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這套垂直髮射系統採用的是冷發射,要保證發射井足夠密封,所以導彈型號要與發射井匹配,只能發射紅旗-9。工程師們覺得美國的那種一套垂直髮射系統可以發射多種導彈的熱發射導彈垂直髮射系統也不錯,於是就開始了第一次嘗試,H/AKJ16導彈垂直髮射系統橫空出世,安裝在了054A型導彈護衛艦上。

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▲圖中即為H/AJK16型導彈垂直髮射系統,共4個單元32個發射井。熱發射導彈在發射井中直接點火,所以需要一條溝來排出導彈發射時的威嚴。上圖中,每個單元的中間位置都有一條溝,就是排焰道。發射時,導彈的火焰會從這條溝中排出。

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熱發射示意圖

不過由於尺寸問題,H/AJK16並未能實現發射多種導彈的目的,只能發射紅旗-16和魚-8火箭助飛魚雷。於是工程師們又造出了更大一號,且可以實現冷熱共架發射的導彈垂直髮射系統,安裝在了052D驅逐艦上▼。仔細觀察可以發現,052D的這套垂直髮射系統,沒有類似於054A護衛艦H/AJK16型垂直髮射系統的排焰道。

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為什麼會這樣呢?因為這套冷熱共架的垂直髮射系統,用的是同心圓(CCL)設計。就是在發射井內,再設置一個直徑小於發射井的發射筒,將與發射筒匹配的導彈安裝在發射筒內。冷發射時利用燃氣,將密封發射筒內的導彈彈出發射井,點火發射。熱發射時,直接在發射筒內點火,利用發射筒與發射井之間的空隙排出尾焰。這套垂直髮射系統的通用性得到大幅提升,可以發射防空,反潛和反艦導彈。於是,052D也不用再像052C一樣,有垂直髮射系統,還要再安裝一套固定式反射導彈發射裝置。

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055的大號垂髮

再後來,055大型驅逐艦下水,它高達萬噸的排水量,帶來的巨大的艦上空間,於是工程師們又在052D的基礎上,給055配備了一套尺寸更大的導彈垂直髮射系統。因此,055大型驅逐艦成為了我國第一款,導彈垂直髮射系統能夠發射防空,反艦,反潛和巡航導彈的驅逐艦。

結語

從最開始的固定式發射裝置,到迴轉式發射裝置,到臂式發射裝置,再到如今的垂直髮射,中國海軍艦艇的導彈發射裝置走過了一條很長的路,也見證了中國海軍從無到有,從小到大,從弱強的發展歷程。無數軍工人為此付出了無數心血,無數工程師為此付出了滿地的頭髮。

從落後到先進,中國海軍艦載導彈發射裝置走過了一條怎樣的路

軍艦的導彈發射裝置經過這麼多年發展之後,已經基本鎖定了未來的發展方向,即垂直髮射。垂直髮射與其他發射方式相比,射界大,效率高,反應快,可靠性好,且可以齊射,引進有著巨大優勢。可以預見,未來世界範圍內出現的新型軍艦,只要是技術水平和經濟水平允許,垂直髮射是必然選擇。從引進到仿製,到學習美國優點,再到結合自身特色研製出冷熱共架導彈垂直髮射系統,我們國家的艦載垂直髮射系統發展雖然輸在了起跑線,但是差距已經追平,已經具備了與世界頂級水平一拼的性能。


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