『壹』 一枚導彈從研製到發射需要哪些步驟
通常來說,一款導彈的研製要經過以下步驟:1前期探討是指導彈專家對導彈研製的實際需求和可行性進行討論2提出研製方案,是指在經過探討後開展實際的導彈研製,3導彈試射,就是對研製好的導彈進行試驗性發射,4設計定型,是指經過無數次試驗性發射,無數次改進後導彈性能達到預定目標後完成設計5小規模列裝部隊,指將研製完成的導彈送往部隊進行實戰檢驗,最後是大規模服役,也就是導彈行成初始戰鬥力,可以大規模發射的時候了
『貳』 哪位高手介紹一下MK41發射裝置
首先,艦艇的導彈垂直發射意義在於綜合批處理系統,大批量快速反應。目前的艦載VLS系統,主要是以防空、反導功能為主,兼具發射對地攻擊巡航導彈,也就是說,以防守為主要任務。
反艦導彈的雷達反射面積小、速度多高,一般艦艇或艦隊在發現反艦導彈並因應處理後,來襲導彈的距離已經非常接近,在一瞬即至的時間里,要有效攔截,就必須批處理速度快,形成多層、多次攔截,確保命中率。以目前的反艦導彈裝葯量加速度及低吃水線攻擊方位,即使是航空母艦命中一枚也難以承受。這一點,我想普通軍友都很容易接受,這里不再贅述。
這里的問題是,反艦導彈有必要也做VLS模式嗎?
海軍天生就應該是進攻的軍種。現代戰爭,戰事常常會是突發的,出其不意、攻其無備,先敵發現、先敵攻擊對戰事的勝負是尤其關鍵的;實力相若的前提下,被敵先發攻擊一方艦艇或艦隊一旦陷入防守的被動局面,在戰術上就基本喪失了戰斗勝利的機會。因此,快速反應、批量處理的優點,當然也十分適用於反艦導彈,尤其對飽和攻擊而言更是如此。
但是,世界各國海軍之所以至今未出現正式裝備的VLS反艦導彈系統,必然有其道理,下面我們不妨探討一二:
1、VLS垂直發射,首先就具有了相對較高的彈道,這對於要求隱蔽接敵、突然襲擊的反艦導彈,在犧牲隱蔽性這點上,是現代戰爭所不取的。
2、發現龐大的艦艇或艦群不同於發現反射面微小的反艦導彈,掠海飛行的反艦導彈的發現距離只有20公里左右(超音速則更短),因此上,發現敵艦艇或艦群時,有足夠的時間決定戰與不戰以及調整作戰方位(發射方位),這在一定程度上,抵消了相當部分的垂直發射的必要性。而防空、反導一方則相反。
3、蘇聯(俄羅斯)曾裝備的基洛夫,其上的反艦導彈在面世之初,因為與甲板水平的發射蓋外形,一度被包括西方在內的軍事界誤解為VLS模塊,事實上,後來清楚了,導彈筒的發射方向依然是向前傾斜的(與光榮、現代級相同),不同是彈桶內置於甲板下,而發射蓋是水平的。
4、美軍沿襲其VLS多彈種通用性發射模塊,在對地攻擊的巡航導彈的基礎下,研製過垂直發射的巡航反艦導彈,也曾在艦上試裝,但最終仍是選擇了擱置。美軍與其他國家相比,在反艦導彈的研製方面所做的工作或說投入,相對是很少的,反艦導彈的技術水平毫無可圈可點之處。但這並不說明美軍沒有反艦導彈研製實力和科技基礎,美軍擁有其與世無匹的空中優勢,飛機(艦載機)擔負了絕對的對艦攻擊主力軍使命,除了飛機,目前世界上任何艦載防空火力圈(包括VLS防空導彈系統),都不能觸其機載導彈的反艦攻擊圈距離,其機載導彈無需多麼優異,安全放心的在敵防禦、反擊圈外轟炸敵艦隊,直到擊沉!以美軍的海戰理論思想,艦艇的反艦系統是輔助性質的,艦艇的攻擊性能資源,不如讓位於對地攻擊的巡航導彈。這也就是美軍不對稱作戰的體現吧。
『叄』 艦載導彈的發射裝置
目前國外裝艦的戰術導彈垂直發射系統主要有三種結構形式,即集中配置的模塊式結構、獨立布置的分離式結構和旋轉式結構,還有一種大傾角准垂直發射裝置。集中配置的模塊式結構美國的MK41垂直發射系統採用典型的集中模塊式結構,每個標准模塊可裝8個導彈發射箱,是一個獨立的發射單元,共用一個燃氣流排導系統。這種結構需要防止導彈發射時產生的燃氣進入鄰近發射箱,因而MK41每個發射箱的後蓋均設計成只能單向開啟的花瓣狀結構的自動開閉門,每個發射箱的燃氣只可向下排導,其它隔艙導彈發射時產生的燃氣不能進入。可裝載各種作戰用途導彈的集中配置的模塊式發射裝置雖然在設計、製造、裝配上比較復雜,而且結構龐大、維護不便、造價昂貴,但是能夠滿足多種作戰任務需求,貯彈量大,發射率高,從性能和滿足任務需求來講最為先進。 獨立布置的分離式結構分離式結構多以1~2個貯運發射箱構成彈庫的最小結構單元,燃氣排導通常設計有兩種形式,一種是像發射「海麻雀」導彈的MK48垂直發射裝置那樣單獨設置排導通道,一種是像「海狼」導彈發射裝置那樣,發射箱與燃氣通道採用同心排導原理的一體化設計。分離式結構發射裝置通常用於尺寸較小的點防禦艦空導彈,英國的「海狼」和北約的「海麻雀」均採用這種結構形式。分離式結構的優點是結構簡單、設計相對容易、便於維護保養、造價低、發射裝置尺寸較小、安裝靈活,適合布置在噸位較小的艦船上。組成一個戰術單元的發射箱可以獨立處於艦舷旁、機庫旁,或者安裝在甲板下面。這種發射裝置的缺點是貯彈密度低,不適用於大型導彈,通用性受到限制。旋轉式結構蘇聯研製的SA-N-6、SA-N-9艦空導彈垂直發射裝置採用模塊式旋轉結構。這種結構的驅動機構較復雜,使發射裝置的可靠性有所降低。另外,旋轉式結構每發射一枚導彈需轉動一個彈位,影響發射率。SA-N-6、SA-N-9系統間隔3秒發射一枚導彈,而MK41可每秒發射一枚導彈。為提高發射率,縮短反應時間,俄羅斯在裝備了一艘巡洋艦後將這種發射裝置改進為每個發射筒都有一個發射筒蓋,不用旋轉就可直接發射。大傾角准垂直發射裝置俄羅斯的SS-N-19反艦導彈是目前唯一採用甲板下大傾角准垂直發射裝置發射的導彈。這種發射裝置與90°垂直發射裝置相比具有以下優點:導彈以一定角度發射,相比90°垂直發射,同等條件下所需推力較小,有利於導彈的發射;因發射裝置傾斜布置,有利於解決大型反艦導彈艙下布置的難題;因導彈以一定角度發射離艦,因而降低了導彈因啞彈或意外點火可能回落砸艦而對發射平台構成的威脅。
艦載導彈垂直發射系統
艦船如果裝備的是僅能跟蹤或探測一個目標的單通道防空導彈系統,即使命中率是100%,也不可能對抗成批次導彈的攻擊。而多通道防空導彈系統由於採用相控陣雷達,因而可以同時探測和跟蹤數個空中目標。但是,如果多通道防空系統採用的發射裝置每次發射後要重新裝填導彈和重新瞄準目標,也同樣不能對抗飽和攻擊。因此,多通道相控陣雷達系統只有與反應速度快、貯彈量大的垂直發射裝置相結合,才能最大限度地發揮武器系統的作戰效能。 目前,世界上已經裝備和正在研製的垂直發射系統有十多種,美國的MK41和MK48、俄羅斯的SA-N-6和SA-N-9、以色列的「巴拉克」-1、英國的「海狼」、法國的「席爾瓦」(Sylver)等多型艦載導彈垂直發射系統已經裝艦服役,許多國家還在改進現有垂直發射系統或者研製新型垂直發射系統。林林總總的艦載導彈垂直發射系統可謂各具特色,從中可以看出它們有許多相同之處,也有許多獨到的技術特點,可謂「千姿百態」,各有所長。
『肆』 艦載導彈的發射方式
垂直發射方式按發射動力分類,可分為自推力發射和外動力彈射兩大類。自推力發射又稱為「熱」發射,是依靠導彈尾部安裝的助推發動機推動導彈發射起飛,其發射裝置的基本功能是將導彈助推器產生的高溫、高速燃氣流通暢地排出艦艇外,並賦予導彈一定的出箱/筒口姿態。外動力彈射又稱為「冷」發射,發射時依靠發射裝置提供的動力(燃氣或壓縮空氣等)將導彈彈射到預定高度,之後彈上主發動機點火為導彈飛行提供動力。美國與西歐國家絕大多數採用「熱」發射方式,蘇聯/俄羅斯則主要採用「冷」發射方式。採用「熱」發射方式時,由於是發射箱內的導彈助推發動機點火推動導彈起飛,因此,需要研製能承受高溫、高壓、高速燃氣流沖擊與燒蝕的燃氣排導系統,這使發射裝置的結構比較復雜。「冷」發射則相反,通常不需要燃氣排導系統,因而發射裝置的設計相對簡單,但發射箱內安裝的彈射裝置使發射箱的結構設計相對復雜。「冷」發射裝置因其結構單元所佔艦上空間和重量要比「熱」發射裝置少得多,維護工作量和難度也較小,因此適合裝備水翼艇和氣墊船。此外,「熱」發射方式的發射箱、排導裝置因反復經受高溫燃氣流的燒蝕,因此使用壽命有限,而「冷」發射方式中彈射器產生的氣體溫度可以控製得較低,因而發射筒的使用壽命較長。怎樣實現垂直發射?模塊結構和貯運發射箱要達到垂直發射的目的,首先要設計輕型導彈貯運發射箱。貯運發射箱不僅是導彈貯存、運輸的保護容器,而且是導彈的發射導軌,還是燃氣排導系統的一部分。其前/後端蓋是保證導彈成功飛離發射箱的兩個重要部件,前蓋採用「穿通蓋」,後蓋一般採用三種開啟方式:採用「吹破蓋」;發射箱底部完全密封;以及機械開啟方式。除了前/後端蓋以外,發射箱內還裝有發射導軌、電氣連接件、發動機點火線路解除保險機構、固彈機構等,以保證導彈成功飛離發射箱。燃氣排導技術如何排放導彈發射時產生的高溫高速燃氣流,以及防止燃氣流對其它隔艙導彈產生影響是發射系統設計中的關鍵問題。燃氣排導系統一般由壓力通風室和垂直排氣道組成。導彈發射時,壓力通風室使燃氣流膨脹減速,然後經垂直排氣道排入大氣中。燃氣排導系統設計時要解決以下關鍵問題。任何一枚點火導彈所產生的燃氣流不能進入其它未點火導彈的隔艙,只能排至艦外安全區。結構設計時盡量降低燃氣流排放過程中的壓力及對未點火導彈貯存環境(溫度、振動等)的影響,以免損壞發射裝置或未點火導彈,燃氣流經過的排導通道的表面必須採用絕熱防燒蝕材料加以防護。可自動啟動冷卻水噴淋系統,向意外點火導彈進行噴水冷卻。火控通道高發射率需要相應數量的火控通道,因為每枚導彈射前要由火控系統輸入目標方位、速度等數據,發射後由火控系統提供修正指令,特別是目前的防空導彈大多是發射後跟蹤型,離不開火控雷達的導引。採用相控陣雷達可以解決多枚導彈的跟蹤、制導問題。美國的AN/SPY-1型相控陣雷達能同時探測、跟蹤上百個目標,它與數部Mk99型X波段照射雷達連用可同時導引十幾枚導彈飛向不同目標。導彈垂直發射的轉彎採用垂直發射方式必須使導彈垂直起飛後能夠迅速轉向目標方向,並盡量減小最小有效射程。所以,垂直發射導彈的最佳轉彎高度是發射平台最高建築物的高度(一般不超過50米)。當導彈到達這個高度時,應能轉向目標飛行。但是,由於導彈垂直發射時傳統的氣動力面難以實現這種控制,因此,一般是採用推力矢量控制系統來提供轉彎所需要的控制力。可供戰術導彈使用的推力矢量控制系統有:單個或多個可偏轉噴管控制系統,尾控制面與可轉噴管相結合的系統,液體噴射系統,電子液壓操縱的燃氣舵系統,燃氣舵與尾控制面相結合的系統等。目前,多數垂直發射的導彈都採用燃氣舵推力矢量控制系統。 燃氣舵通常置於火箭發動機噴管處,它由微處理機、驅動器和電池等部件組成,舵片位於導彈噴流的出口平面。發射前,將射擊諸元和有關參數輸入微機;發射後,微機按預編程序控制舵的轉動,改變燃氣噴流的方向,利用燃氣流在舵面產生的側向力,實現導彈向目標方向的轉彎。「戰斧」導彈採用的就是這種轉彎技術。裝艦形式艦載導彈垂直發射裝置的裝艦位置呈現出分散和多樣化的特點。從最初美國MK41典型的中心主甲板集中安裝形式,發展到艙壁、機庫的側面、艦艇的兩舷外圍、上層建築內以及點狀分散布置等多種安裝形式。美國艦船一般裝備兩個MK41垂直發射裝置,一個布置在主炮與艦橋之間的甲板下,另一個布置在艉部直升機平台之前或之後,發射裝置上端與甲板平齊。不少國家採用這種傳統而典型的裝艦形式。加拿大「哈利法克斯」級護衛艦上輕型「海麻雀」導彈的發射箱豎立在艦舯部兩舷的甲板上。荷蘭「卡雷爾·多爾曼」級護衛艦在直升機庫一側緊貼庫壁安裝了16個輕型「海麻雀」發射單元。英國「海狼」導彈發射裝置採取了布置在機庫兩側和上層建築的方案。蘇聯/俄羅斯的艦船一般將導彈垂直發射裝置安裝在艏部寬闊的主甲板下,如「基洛夫」級核動力導彈巡洋艦,將SS-N-19、SA-N-6、SA-N-9等三型導彈垂直發射裝置全布置在艏部。而「光榮」級巡洋艦將SA-N-6導彈垂直發射裝置布置在艦艉中後部煙囪後面的甲板下,8個圓形發射井沿縱線兩側對稱排列,每個發射井容納8枚導彈。由此可見,一方面,由於一般重型艦載導彈垂直發射裝置裝彈量比較多,要求裝在艦體容積比較大,即船體型線比較豐滿的區域;另一方面,為不使桅桿、天線、上層建築等影響導彈發射,一般其位置在距艦艏或距艦艉1/4船長處射界比較開闊的前甲板或尾甲板下。由於導彈垂直發射裝置的彈庫儲彈量較大,如果安裝在甲板下,則要求甲板開口的尺寸比較大,另一方面,因為導彈長度一般在3~7米,所以開口的深度也比較大。較大的結構尺寸會破壞3~4層甲板,給船體強度帶來較大的影響。如何解決這個問題呢?從國外艦艇的布置來看,有以下幾種方法。如果是發射尺寸不大的近程防禦型導彈,可考慮將垂直發射裝置安裝在甲板以上上層建築的間隙處或上層建築的頂端,這樣既可節省空間,也不會破壞船體結構。對於噸位較小的導彈艇,船舯部空間不夠,可安裝在艇艉。在英國23型護衛艦上,「海狼」導彈發射裝置的上端露在甲板以上,這樣既可以保證載彈量,又可以減少對船體結構的破壞,保證船體強度。美國新研製的MK41單隔艙發射裝置採用MK25發射箱,可裝4枚「改進型海麻雀」導彈。該發射裝置可以安裝在甲板突出部和小型艦艇上,也可在甲板周圍靈活地安裝許多點狀分布的發射裝置,從而為無人機和直升機等裝備讓出充足的甲板空間。據稱,美國正在研製的MK57垂直發射裝置能夠以4隔艙為一組沿艦船兩舷布置。這種配置據說可為艦船提供一個防護殼體,阻止或減少外部爆炸的損壞,改進發射裝置的裝艦靈活性和艦船的生存能力。
艦載導彈發射裝置小型化
20世紀90年代以後裝艦的垂直發射系統,如英國「海狼」、以色列「巴拉克」、北約MK 48型,它們的共同特點都是用於發射輕型點防禦導彈,體積、重量以及配置數量都低於MK 41型系統。例如,MK 48型系統8隔艙總體尺寸為2.46米×1.4米×5.03米,MK41型系統的8隔艙總體尺寸為3.17米×2.08米×7.62米。從其重量上看,MK 41、MK 48、「海狼」、「巴拉克」的8隔艙裝置重量依次為:132905千克,2185千克,1941千克和528千克。可見,小型輕量化成為發射裝置發展特點之一。 最近幾年,國外出現了稱之為單模塊的垂直發射裝置(SCL),例如,法國在研的4單元(Quadrax)的垂直發射裝置和美國在研的MK 25型單模塊發射裝置(QPELS)。前者用於發射「響尾蛇」VT-1防空導彈,據稱若攜載8枚VT-1導彈,體積僅為1.3米×0.9米×2.6米,包括導彈在內總重不超過2000千克,能夠裝於500噸以下的小艇上。後者由MK 41型系統發展而來,它在MK 41型系統中的一個發射單元模塊的基礎上,增加了圓柱型燃氣通道(在MK 41型系統中,每個發射模塊沒有自己獨立的燃氣通道),構成了一個完整獨立的發射單元,其中容納4枚「改進型海麻雀」防空導彈,稱之為MK 25型單模塊發射裝置。據稱,開發MK 25型單模塊發射裝置是美國海軍為改善航母、大甲板兩棲艦艇和其他非「宙斯盾」作戰艦艇自防禦能力而設想的解決方案,但它也適於裝備750噸左右的小型戰艦。據報道,MK 25型系統的第1份出售合同可能不久敲定。據主承包商洛克希德·馬丁公司預測,未來20年內,MK 25型系統的出口量將可能達到50~60套。「冷」「熱」動力發射平分秋色:「冷」和「熱」動力發射是垂直發射系統的2種發射方式,早期系統中,只有俄羅斯的垂直發射系統採用「冷」動力發射方式,其他西方國家海軍均採用「熱」動力發射。 冷發射也稱為外動力發射,它是一種利用導彈以外的動力(燃氣)先把導彈彈射離開發射箱,待導彈離開艦面一定安全高度後,再由導彈發動機在空中點火的發射方式。它的優點是:由於導彈在空中點火,無需通風和特製的增壓室來處理火箭燃氣的排放問題,因而設備簡單,重量輕,體積小,佔用甲板空間小。此外,冷發射的導彈出筒速度較之熱發射時要慢,因而容易實現空中轉彎。由於這些優點,有些專家認為,冷發射方式對近程防空導彈更為有利。但是,由於導彈在空中點火以及沒有燃氣排導系統,一旦導彈意外點火,都可能使艦艇的安全和可靠性產生嚴重影響。對此,俄羅斯採用了系統安裝時有意將垂直發射裝置與甲板垂面傾斜5°角的措施來降低對艦艇的安全性的影響。此外,冷發射導彈的彈射過載非常大,達到幾十個g,對於有些導彈如巡航導彈,這樣大的發射過載是不允許的。「熱」發射也稱為自推力發射,是一種利用導彈固體助推火箭將其從發射裝置中垂直推出的發射方式。熱發射的優點是適合於各種艦艇和各種戰術導彈的發射,缺點是必須有一套處理火箭燃氣的安全設備。熱發射的主要技術難點是燃氣排導系統。目前,排氣通道有獨立式排氣通道和公共排氣通道兩種,前者指的是每枚導彈都有自己單獨的排氣通道,如「海狼」導彈發射裝置;後者指的是2枚或2枚以上導彈共用1個垂直排氣通道,如MK41發射裝置。目前正在研製的同心筒發射裝置(CCL)也採用了獨立式排氣通道方式。此外,熱發射更容易實現共架發射,主要原因第一是導彈承受過載的能力要求相對較低,第二是有一套燃氣排導系統,這對艦艇的安全性有一定的保證。一體化設計是實現共架發射的技術途徑:就艦載導彈垂直共架發射而言,如前所述,在要求發射裝置的幾何尺寸、電氣介面以及發射電路具有很強的通用性的同時,還特別要求貯運發射箱具有很強的相對獨立性,以適應貯運發射其功能和使命全然不同的各類導彈。因此,貯運發射箱作為其中的關鍵裝備必須採用一體化設計。目前,美國海軍研究署(ONR)正在研製的同心筒發射裝置就採用了一體化設計,它的每個發射單元將貯運、發射、廢氣排導、控制等功能綜合在了一起,成為一個完全獨立的系統。 該同心筒發射裝置在結構設計、控制電路設計、製造方法、材料應用等方面採用了完全不同於傳統的發展思路。例如,發射裝置在結構上採用了由2個不同口徑的同心圓筒組成的結構,內筒起固定導彈和引導導彈出筒的作用;內、外筒之間構成一個環狀空間,用於廢氣排導。再如,控制系統採用開放式設計,根據發射的武器類型,在相應的武器控制系統(WCS)與發射筒之間建立數據傳輸通道,實現「即插即用」。 據分析評估,同心筒發射裝置在壽期費用、人員數量、運行維護、結構尺寸和重量等性能都有不同程度的改善,例如,它的生產成本可降低50%,人力需求降低66%,維護成本降低50%,集成成本降低80%。同時提高了適裝性、可靠性和實用性,除適裝在各種水面艦艇和潛艇上,還能拓展到其他平台。
艦載導彈專用與通用發射裝置
發射裝置通用化的好處是在一艘艦船上不用為發射反艦、反潛、防空等多種武器而安裝多種發射裝置,從而能夠大大提高武器系統的快速反應能力,節省大量的研製費用並縮短研製周期。通用化可以更容易獲取零件和服務,以及簡化操作手培訓並降低生產成本,因此,越來越多的國家都在擴大其垂直發射裝置通用化的潛力。但迄今為止,除了MK41以外,多數國家的垂直發射系統只停留在海軍的應用領域,主要用於區域和點防禦防空,只能對抗反艦導彈和飛機等空中目標。多數國家的艦載垂直發射系統只能發射單一作戰用途的導彈,如俄羅斯的SA-N-6、英國的「海狼」、以色列的「巴拉克」-1垂直發射裝置。俄羅斯已經裝備了不同類型多種型號的垂直發射裝置,但發射的導彈單一,甚至一種導彈有兩種發射裝置,反映出在發射裝置通用化設計方面著力不夠。但俄羅斯新研製的水面艦模塊式發射裝置既可發射遠程對陸攻擊導彈,也能發射反艦導彈,通用性有所提高。就通用性而言,美國的MK41可以說是「一枝獨秀」。該發射裝置不僅可以發射多型「標准」導彈、「海麻雀」導彈、「阿斯洛克」反潛導彈、「戰斧」導彈,而且還將進一步擴展通用能力。據洛馬公司稱,MK41還將兼容「紫菀」導彈、「巴拉克」導彈、「愛國者」導彈、「飛魚」導彈和電子干擾彈等。法國目前也正在研究用「紫菀」導彈採用的「席爾瓦」垂直發射裝置發射現有的其它導彈和未來研製的導彈,如「標准」導彈、「阿斯洛克」反潛導彈、「戰斧」導彈和「改進型海麻雀」(ESSM)導彈。發射裝置通用化是艦載垂直發射裝置最重要的發展方向之一。
『伍』 MK41垂直導彈發射系統的MK41系統結構
MK41系統由標准模塊、裝填模塊、導彈貯運發射箱和發控台等設備組成。 MK41系統的標准模塊採用8隔艙模件,總體尺寸為3.17m×2.08m×7.67m,在結構上有一定的獨立性,可作為獨立的發射單元,一個或多個模塊與發控設備相聯就能構成一個完整系統。
標准模塊由構架、頂板、艙口蓋、開啟機構、燃氣排導系統及煙道、壓力通風系統等部分組成,發控台的外圍設備,如發射程序裝置、動力控制板和電源等也是標准模塊的組成部分。標准模塊的構架設計成8個隔艙的骨架,它一方面用來容納導彈貯運發射箱,另一方面用於安置和支撐模塊的所有設備。每個艙口蓋均有自己的開啟機構,它是MK41系統唯一的運動部件,迅速打開它所需的最大機械功率是2.57kN。如果貯運箱內導彈意外點火,艙口蓋能在0.35kg/cm的內壓下自動開啟,以保護彈庫的安全。
燃氣排導是導彈垂直發射系統設計的關鍵技術之一。導彈發射時會產生大量的高溫燃氣,迅速有效地將這些燃氣排導出去是至關重要的。因為這些燃氣對發射裝置和有關設備都會產生很嚴重的燒蝕。以美國標准艦空導彈為例,燃氣流溫度高達2 400K,排出物中的40%是硬度高、吸附力強的氧化鋁粒子, 還含有76 000mg/kg的極其活潑的氯化氫氣體。高溫高速粒子的碰撞和擾動所產生的熱交換,傳給發射裝置的巨大熱量,對發射裝置的壽命是極其不利的。MK41系統的燃氣排導系統是與8隔艙共用的,它由壓力通風室和垂直排氣道組成。導彈發動機點火後,壓力通風室使燃氣流膨脹減速,然後經排氣道排入大氣中。為了盡量減少高溫燃氣對其它箱體的傳熱影響,排氣道的整個內表面襯有抗燒蝕材料。 貯運發射箱不僅是導彈的貯存、運輸和發射裝置,而且也是構成燃氣排導系統的一部分,因此,它是關鍵設備。在平時運輸和貯存期間,它為導彈提供環境保護、裝卸保護以及對敵方火力的防護,因此要求它需有一定的機械強度,並配有必要的搬運附件。作為發射裝置,箱內應設有導彈發射所必需的導軌、電氣連接件、保險解脫裝置、約束機構等器件。
MK41系統有MKl3、MKl4、MK15三型貯運箱,它們外形結構基本相同,截面均為邊長為63.5cm x 63.5cm的正方形 ,長度有5.79m和6.71m兩種,箱體用波紋鋼製成,內部結構按照2.82kg/cm 的內壓要求設計。MK13用於標准-2導彈,MK15用於阿斯洛克導彈,這兩型貯運箱的長度是5.79m,比標准隔艙飛航導彈2005年第9期短,在裝人隔艙時,必須利用一個高0.95m適配器。MK14用於戰斧巡航導彈,箱長6.71m,不需適配器。導彈裝入貯運箱後,貯運箱首尾兩端被密封起來。首密封罩用易碎材料製成,尾密封罩的材料是薄鋼板,內、外表面分別用不同的燒蝕材料加以保護。
發射導彈時,發動機推力達到臨界後,導彈和貯運箱之間的限制器松開;尾密封罩在燃氣流的沖擊下,按預切的十字形裂開成花瓣形狀;燃氣流進入壓力通風室,並經垂直排氣道在甲板面排出。隨後,導彈起飛,穿破首密封罩,從發射隔艙垂直上升。當導彈離開甲板面時,艙蓋即刻關閉,恢復彈庫的裝甲區。
每個貯運箱均有一套內部沖水系統。裝入彈庫後,該沖水系統與彈庫的沖水分配管道相接。當箱內溫度過高或是導彈發動機意外點火時,沖水系統自動對導彈戰斗部進行沖水冷卻。每個貯運箱還配有一套PHST(包裝、裝卸、貯運及運輸)設備,該設備包括首、尾保護蓋,防沖擊、振動的隔振體,起吊環和栓系,叉車叉口等。PHST是用於裝艦前的任何裝卸、貯存及運輸的操作,在貯運箱吊到艦上進行收貯作業時,則將拆去這套裝置。為確保系統的安全,防止意外的導彈發射,每個貯運箱上裝有關鍵功能中斷開關和貯運箱安全啟動開關,它們控制輸送導彈的關鍵信號的電壓。發射邏輯確保在兩個獨立的監視器批示艙蓋已完全開啟和導彈限制塊已松開時,才發出導彈點火指令。 MK41導彈垂直發射系統包含2台發控設備。它的核心部件是美海軍標準的AN/UYK-20型小型計算機。另外,還包括電傳打字機、磁帶輸入裝置、外圍輸出設備等,它們位於彈庫外面,與艦上作戰系統的其它計算機裝在一起。每台發控設備都是完全冗餘的,能控制首、尾兩彈庫中的所有導彈。在正常情況下,每台發控設備控制每個彈庫中的一半導彈。但在一台出現故障時,另一台能接管控制全部導彈,實現不問斷發射。
『陸』 導彈垂直發射系統是那個國家發明的
1980年,前蘇聯在「基洛夫」級核動力巡洋艦上安裝了-N-6艦空導彈和SS-N-19反艦導彈的垂直發射系統,這是世界上最早實現艦裝的導彈垂直發射系統。該系統有自己的獨特之處:在「基洛夫」級核動力巡洋艦前甲板下分別設置了兩種陣列、不同形式的發射裝置,位於前方的是4×4陣列的垂直發射裝置,專供儲存和發射SA-N-6導彈使用,用於艦艇防空;位於後方的是4×5陣列的斜置發射裝置,全部為前傾45度至50度的SS-N-19遠程超聲速反艦導彈發射箱。「基洛夫」級核動力巡洋艦共載20枚SS-N-19反艦導彈,16枚SA-N-6艦空導彈,不再設彈庫供再次裝填用。盡管這種安排仍是垂直發射與傾斜發射混用,但這是軍事上將垂直發射方式應用到海軍艦艇上的首次嘗試。
此後,垂直發射的優點很快顯露出來,與傾斜發射相比,垂直發射有以下優點:一是發射井布置緊湊,載彈量大;二是攻擊目標時艦艇不用再轉向,可進行全方位打擊;三是導彈發射裝置位於甲板以下,可降低艦艇重心,也有利於隱身。很快,美軍也展開了對艦艇的導彈垂直發射的研究,並於1986年將這一命名為「MK-41」的導彈垂直發射系統首先安裝在「提康德羅加」級巡洋艦上,以後又安裝在「阿利·伯克」級與「斯普魯恩斯」級導彈驅逐艦等水面艦艇上。
美海軍裝備的MK-41採用熱發射方式,它是目前最先進也是最具有代表性的導彈垂直發射系統,它有兩大特點:一是採用了模塊化設計,整個系統由8個或4個模塊構成,每個模塊又由8個模件組成,每個模件含8個導彈發射箱,由於起重機佔去了3個發射箱空間,所以MK-41儲存導彈的總數是61枚或29枚,即8的倍數減去3,MK-41一個模塊的總高度為7.67米,長為3.16米,寬為2米;二是MK-41的兼容性非常強,除了四聯裝的改進型「海麻雀」導彈(Seasparrow)外,MK-41還可與下列導彈系統相配用:「標准」SM-2 Block Ⅱ防空導彈、垂直發射的「阿斯洛克」反潛導彈、「戰斧」巡航導彈以及「北約海麻雀」導彈。另外,它還可以與下列系統兼容:宙斯盾MK8型作戰系統、加拿大「部落」級驅逐艦的MK-14武器指揮系統、荷蘭的「卡雷爾多爾曼」級護衛艦的水雷作戰控制系統以及澳大利亞海軍的CT-9LV-3作戰系統。
MK-48是美軍另一種導彈垂直發射系統,由美國雷聲公司研製。該系統也出口到**、韓國及北約組織各國的海軍艦艇上,至上世紀九十年代初該系統已裝艦40多套,它可用於發射北約的「海麻雀」及改進型「海麻雀」對空點防禦導彈。目前,用於發射「海麻雀」導彈的MK-48垂直發射系統有4種配置形式:MK-48-0型適裝在不同艦艇的裝板上,現已裝備在加拿大巡邏護衛艦和**海上自衛隊的「村雨」級驅逐艦;MK48-1型發射裝置適裝於艙壁上(例如艦載直升機機庫一側),已裝備在荷蘭皇家海軍的「卡雷爾多爾曼」級護衛艦;MK48-2型發射裝置通常裝在艦艇的上層建築內,已裝備在希臘海軍「海德拉」級護衛艦和韓國的KDX驅逐艦;MK48-3型發射裝置小巧緊湊,主要用於一些小型艦艇,已裝備在丹麥的SF-300型多用途巡邏艇。
英國海軍在八十年代初的馬島海戰結束之後,將其艦載「海狼」防空導彈的6聯裝傾斜發射裝置改造成垂直發射裝置。「海狼」導彈的垂直發射系統在設計上最具特色之處的是燃氣排導系統,它與儲運發射箱是一體的,即它的4個排氣道分布在導彈的4個彈翼之間,發射擊筒的底部是密封的,上端蓋採用玻璃易碎蓋,導彈點火後產生的高溫、高速燃氣流在發射筒底部拐180度彎後從發射筒上端蓋排出。這種設計與美國的MK-41系統截然相反。MK-41是在發射筒的下方專門設計燃氣排放系統,以排導導彈點火後產生的高溫高速氣流。該系統已經裝備於英國的23型護衛艦上。
而法國的VT-1型「響尾蛇」導彈垂直發射系統則是與俄羅斯聯合研製的,採用冷氣彈射技術發射。垂直發射的響尾蛇導彈裝入四個發射隔艙模塊中,每一隔艙可備彈8枚、16枚、24枚。由於導彈的火箭發動機在發射裝置之外點火,不需要排導燃氣氣流,所以該系統的主要優點就是發射架結構簡單,重量輕巧且容易安裝。該發射裝置可搭載8個導彈,其底面積為1.3米×0.9米,高為2.6米,包括導彈在內總重不超過2噸。「響尾蛇」VT-1導彈垂直發射系統既適合在大型艦艇上安裝,也適合在500噸級的小型艦艇上安裝。
『柒』 導彈為什麼要垂直發射
垂直發射. (1)高發射率:由於導彈時刻處於待發狀態,接到命令後可立即發射,不需裝填和瞄準,反應時間只有2秒,發射速率可達1發/秒,而世界上最先進的彈庫裝填式發射裝置MK26的發射速率是10秒2發;(2)載彈量大:艦載垂直發射系統一般採用模塊化結構,配置導彈數量可在12至122枚之間;(3)無盲區發射:導彈垂直發射後,靠指令控制轉向目標方向,可實現無盲區全方位發射。而傾斜發射裝置總存在一定的發射盲區;(4)標准化、通用化,高作戰效能:模塊化的垂直發射系統可以實現標准化結構,進而使其通用化和系列化。同時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;(5)可靠性高:模塊化結構使發射裝置的結構簡單,可靠性提高,而維護工作量大大減少。同時整個系統安放在甲板下,不容易受到海水侵蝕和作戰中敵火力破壞,進一步保證了系統的可靠性。 傾斜發射。這種發射方式的主要缺點,一是作戰時,發射裝置通常要轉向目標來的方向,反應時間長;二 是發射裝置佔用面積較大,大艦最多裝2~3個,小型艦艇只有一個,每個發射裝置上導彈數量,少的一枚,最多 的8枚,發射完了之後,重新裝彈更費時間,影響艦艇的火力;三是發射裝置暴露在甲板上,作戰中很容易被打壞 。
『捌』 中國艦載導彈實現共架發射的方法是什麼
艦載導彈垂直發射裝置是當前各國海軍裝備中最重要的武器系統之一,具有代表性的有美國的MK-41、法國的A-50/A-70、英國的「海狼」等等。我國在這方面雖然起步較晚,但隨著我國綜合國力和科技水平的不斷提高,近年來在艦載導彈垂直發射技術上取得了一些重大的進展,最明顯的標志是;最新的052C型導彈驅逐艦和054A型導彈護衛艦上已經裝備了國產的第一代導彈垂直發射裝置。
但是由於種種原因,我國的艦載導彈垂直發射技術和國外先進水平還有較大的差距,主要表現在:通用化程度不高,導彈研製過程缺乏統一規劃,各型號導彈尺寸、重量、電纜結插頭形式等差異較大等等。
目前,我國裝備的第一代艦載導彈垂直發射裝置有自動力發射和外動力彈射兩種;貯運發射箱的結構形狀分別為箱形和筒形,且長度和橫截面尺寸也各不相同;而且每種發射裝置只能發射單一種類的導彈,不能實現不同類型導彈的共架發射。
具體地說,052C型驅逐艦上裝備的是6單元一組的圓筒形外動力(准)垂直發射裝置,用於發射HHQ-9遠程防空導彈;054A型護衛艦上裝備的則是8單元一組的箱型自動力垂直發射裝置,用於發射HHQ-16中程防空導彈。如果再加上051C型驅逐艦上的RIF-M垂直發射裝置,那麼現在中國已經擁有多達3種不同的導彈垂直發射裝置了。
而目前,共架垂直發射技術已成為各國艦載導彈系統發射裝置的主要研究方向。採用共架發射裝置發射不同類型的艦載導彈,可以提高武器系統的作戰效能和靈活性。
在參考國外先進技術的基礎上,加快研製適合我國國情的高可靠性艦載導彈共架發射裝置,對提高海軍艦艇部隊的綜合作戰能力,簡化部隊裝備,以及提高裝備的通用化、模塊化、標准化和系列化程度,打贏高技術條件下的局部戰爭,具有十分重要的意義。
根據發達國家共架發射技術的研發經驗,並結合海軍武器裝備的現狀和發展規劃,我國艦載導彈實現共架發射可採取以下方法和步驟:
首先,以054A型裝備的自動力(熱)垂直發射方式裝置為基礎,實現HHQ-16艦空導彈和火箭助飛魚雷的共架發射,提高平台的戰術靈活性。例如054A現有的32單元垂直發射箱可以選擇裝載24枚HHQ-16艦空導彈和8枚火箭助飛魚雷或其他不同的組合。同時將其作為我國艦載導彈發射裝置的標准型號,後續新研或改型艦載導彈均要求能夠使用該發射裝置。
其次,以上述通用自動力垂直發射方式裝置的基礎,在不改變原有發射裝置的結構及佔用甲板尺寸的情況下,通過加大或減小支撐架的高度,來滿足貯存、發射較大尺寸的遠程巡航導彈和較小尺寸的點防空導彈(可以由新型主動雷達制導中距空空導彈改進而來)的要求。這樣在其他大小各異的艦艇平台上(例如較大的驅逐艦或較小的導彈艇)也可以按需要裝備導彈垂直發射裝置。
另外,還可以借鑒美國MK-41發射系統裝載ESSM「增強型海麻雀」艦空導彈的經驗,設計一種可貯存4枚點防空導彈的發射筒,且發射筒的橫截面尺寸與HHQ-16型艦空導彈相同,實現共架發射。這樣054A型護衛艦現有的32單元垂直發射裝置將可以同時容納24枚HHQ-16中程防空導彈和32枚點防空導彈,或是16枚HHQ-16中程防空導彈、32枚點防空導彈、和8枚巡航導彈/火箭助飛魚雷,或是其他的組合,大大增強了平台的戰鬥力和戰術靈活性。
第三,進行冷熱共架的垂直發射技術研究,使自動力垂直發射的導彈可以與外動力垂直發射的HHQ-9實現共架發射。筆者認為可以集中精力發展同心圓筒式垂直發射技術(CCL),該系統的每個發射筒均由內外兩個同心筒組成,內筒起支撐、導向作用,內外筒之間的環形空間為燃氣通道。
導彈正常發射或意外點火時,發動機的燃氣流經由位於導彈下方的導流器轉向180度,再經環形燃氣通道穿過發射筒上埠排到大氣中。而採用不同的內筒直徑,就可以適配不同的導彈,如火箭助飛魚雷及巡航導彈等。同樣,也可以設計一種內筒可容納4枚點防禦艦空導彈、外筒的橫截面尺寸與HHQ-9型艦空導彈發射筒相同的發射裝置,以提高其防空火力。
這樣,通過在原有HHQ-9發射裝置中配備不同的CCL導彈發射筒,052C型驅逐艦就可以實現由單一功能的防空型驅逐艦向多用途驅逐艦的轉換,其現有的48單元垂直發射裝置將可以同時容納24枚HHQ-9艦空導彈、32枚點防空導彈、和16枚巡航導彈/火箭助飛魚雷,實現較為均衡的火力搭載。
第四,以CCL和冷熱共架發射技術為基礎,並參考美國MK-57垂直發射系統,發展新型的通用導彈垂直發射裝置。該裝置應具有開放式結構和模塊化電子設備設計,並可以實現舷側布置,更加靈活安全,既不會佔用過多寶貴的艦內空間,又可以作為艦艇的附加裝甲增強生存力。當布置在舷側的時候,還可以很方便地為外動力發射方式提供所需的外傾角度。必要時可以採用不同傾角(甚至水平)的布置方式,以兼容魚雷、彈道導彈、或其他靈巧彈葯的發射需要。
『玖』 垂直導彈發射是怎樣彈出來的
導彈垂直發射分兩種,分別是熱發射和冷發射。熱發射技術是指導彈從發射架或發射裝置中直接點火,靠發動機產生的推力離開發射裝置。熱發射的優點是導彈反應速度快、容易實現導彈共架發射等。冷發射是指在發射導彈時是靠發射裝置里的壓縮空氣將導彈彈射 至半空後,導彈的發動機點火飛向目標完成發射過程。冷發射的優點是安全系數高和結構簡單。熱發射技術主要應用在艦載導彈垂發系統,如美國的MK41導彈垂發系統就是熱發射,不但反應速度快,還可以根據任務的類型攜帶不同種類的導彈,更具靈活性。艦載冷發射的代表就是俄羅斯的SA-N-6里夫防空導彈發射系統,中國的海紅旗9艦載防空導彈系統,因為相比採用熱發射的垂發系統減少了排焰裝置,所以結構相對簡單。另外陸基S300、紅旗9也是冷發射。
『拾』 怎樣設置導彈的使用
一、發射裝置的戰術技術要求 發射方式與導彈系統的總體方案關系密切。在導彈(武器)系統初步設計時,必須考慮導彈的發射方式,並對發射裝置提出要求。歸納起來,主要有以下幾個方面。 (1)可動性 主要標志是行進速度、越野能力和運載車輛數目等。 (2)初始瞄準要求 包括高低、方位瞄準角及其角速度的工作范圍、允許偏差和發射禁區等。 (3)離軌速度、導彈下沉量及其安全性 導彈的離軌速度一般應大於20m/s,以提高導彈的穩定性、抗初始干擾的能力和導彈下沉的安全性。 (4)聯裝數、發射速度和反應時間 戰術導彈系統常採用多聯裝發射裝置。發射速度應高,反應時間應短。 (5)轉換時間 是機動發射裝置由行軍狀態轉為戰斗狀態的展開時間和由戰斗狀態轉為行軍狀態的撤收時間。 (6)其它 如穩定性、質量和尺寸、環境條件、燃氣流的防護、可靠性、維修性、安全性、隱蔽性和成本等方面的要求。 二、陸(海)基發射方式 1. 垂直發射 垂直發射的優點如下。 (1)發射裝置不需跟蹤目標,因而結構簡單,工作可靠,成本低;可縮短反應時間,提高發射速度。 (2)在彈道的初始段,攻角α≈0,升力Y≈0,因此氣動力矩的平衡問題易於解決。 (3)爬高迅速,有利於減小助推器的質量,也有利於沖壓發動機的工作(高度和速度的工作范圍減小),從而可減小導彈的起飛質量。 (4)助推段的推重比可小些,且無彈道下沉問題。 (5)佔用空間和發動機燃氣流的影響區小,隱蔽性好,載彈量大,並有利於再裝填和提高發射速率。 垂直發射方式的缺點是:當導彈攻擊低空目標時,導彈需在2~3s內完成轉向,需用過載大;需採用初制導、推力矢量控制和解決大攻角情況下氣動特性、氣動耦合問題;因存在奇異點(俯仰角=90度)而使實時計算復雜化等。 2. 傾斜發射 這種發射方式實時地改變發射方向。發射裝置導軌的高低角、方位角隨雷達波束同步跟蹤目標,使導彈迅速、准確地進入雷達波束內順利啟控,需用過載小,引入距離短,近界小。續航段推重比可小於1。一般來說,垂直發射的優點,就是傾斜發射的缺點。 三、空基發射方式 機載導彈通常在發射(直升機懸停發射除外)時已具有較大的速度,其發射方式主要有兩種。 (1)自力定向發射 導彈在自身發動機推力的作用下,沿導軌定向向前發射。 (2)投放 導彈依靠自身重力脫離載機一定距離後,其發動機才點火工作。 這兩種主要方案相比,定向發射可使導彈迅速進入導引彈道,初始誤差和最小允許發射距離小。但在導彈發動機發生故障時,將危及載機的安全。導彈發動機的燃氣流(廢氣)將影響載機的流場和載機發動機的工作。 投放的優點是能避免導彈發動機燃氣流對載機的影響,載機較安全,但引入導引彈道的時間較長。 這兩種發射方案,定向發射適用於空空導彈;投放則適用於中、遠程空地導彈。 四、海基發射方式 海基發射與陸基發射基本相同,但艦上發射還有一些特殊問題,在初步設計時應予以充分考慮。 (1)受艦艇空間的限制,應盡量減小導彈及其發射裝置的尺寸,導彈宜採用小展弦比和折疊彈翼等。 (2)導彈發動機應盡量採用便於使用維護的固體火箭發動機或固沖發動機,不宜採用使用維護復雜的液體火箭發動機。 (3)艦載導彈環境惡劣,海水有較強的腐蝕性。因此,艦載導彈宜用筒式或箱式發射。 (4)保證載體(艦艇)的安全:應妥善地解決導彈發動機燃氣流的排導問題,不允許發動機的燃氣流進入彈庫,發動機發生意外點火等情況時,應有相應的安全措施。 (5)載體的顛簸、搖擺對初始瞄準的影響:對初始瞄準要求較高時,導彈初制導可應用紅外位標器(寬視場)、電視攝像機將導彈引入雷達波束、發射裝置採用穩定平台或採用速率陀螺反饋的天線穩定系統以保持射向穩定。 綜上所述,艦載導彈特別是艦空導彈,宜採用短軌或零長、自動垂直裝填、燃氣排導通暢的箱式或筒式、自力垂直或定角發射。