舰载垂直发射系统
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舰载垂直发射系统（英文：Vertical Launching System，缩写：VLS）为一种用在潜艇和某些水面舰只上的导弹发射系统，最早产生于弹道导弹的发射系统。
发射方式
[编辑]热发射（hot launch）系统
[编辑]利用导弹本身的发动机或者助推器产生推力将导弹射出发射管，因此系统本身并无动力结构，并拥有排焰排气管道。热发射系统的优点是效率较高，它能够节省发射系统的体积和重量、并降低其维护成本。可是在可靠性方面，热发射系统却比冷发射系统略逊一筹，因系统本身并无动力将有问题的导弹射出，当出现点火卡弹或其他的状况时，难以排出弹体，故其损管、灭火技术要求高，须保证发射失败时系统能承受推进剂在发射管内长时间灼烧与弹头殉爆时不会导致其他发射管内的弹体诱爆。
冷发射（cold launch）系统
[编辑]使用其它的机构（最常使用的是弹射杆，利用燃气带动一个拉杆将导弹弹出去）将导弹弹射出去，待其离开发射管后，再点燃发动机。此系统的优点是安全，因为它能够有效地将有问题的导弹射离舰艇。同时配置上灵活性也高，比如苏联的舰载冷弹射防空导弹就是移植陆上的S-300与“道尔”导弹的改型，燃气发射器是整合在储运发射筒内部，不是共用弹射装置。
由于导弹于离开发射管后才点燃主发动机，因此冷发射系统不用承受点燃导弹所产生的高热火焰，对导弹气动外形改动较小，有利于保证导弹的飞行性能，并可使该系统的船舰使用寿命较长。但是，相较于热发射系统，冷发射系统的发射效率较低，而且难以做到不同导弹共架发射，而且如果发射失败，发射器有可能将导弹弹出去后掉到船上爆炸，造成更大伤亡。不过这个也有解决方法，苏联船舰很少垂直发射井，实际倾角通常在85度左右，使得导弹出井后会离开舰艇舱面的上空，落入水中。
潜射导弹算是一种另类的冷发射系统，因为在水面下有水压，需先使用气体打出一个气井，这时的发射发动机不是只有弹出就好，还要可以持续产生大量高压助力，形成一个空泡“护送”弹道导弹冲到接近水面，再让导弹出水时点火。浮筒式则是先弹出浮筒，上浮出水时导弹点火射出而离开浮筒[1][2]。
共架发射（Concentric Canister Launch）系统
[编辑]也称作冷-热兼容发射系统，使得同一发射井可以发射多种不同用途的冷发射与热发射的导弹，有同时享有冷、热发射系统的优点以及更强导弹兼容性为优势，但把两种系统合二为一的技术要求很高，放入的导弹空间也会相比较小，目前仅解放军海军的052D型和055型驱逐舰上有使用。[1]
各国舰载垂直发射系统简介
[编辑]美国
[编辑]Mk 41
[编辑]Mk 41为美国现役舰艇所使用的热发射式垂直发射系统。它能够装备多种不同类型的导弹，包括进化型海麻雀导弹（ESSM）、标准二型防空导弹、标准三型防空导弹、标准六型防空导弹、阿斯洛克反潜导弹及战斧巡航导弹。
Mk 41为美军用于取代老式装甲发射箱、Mk 10、Mk 11、Mk 13及Mk 26的多用途发射系统。现役所有阿利·伯克级驱逐舰及提康德罗加级导弹巡洋舰均搭载上述系统。而日本金刚级驱逐舰、爱宕级驱逐舰、摩耶级驱逐舰、村雨级驱逐舰、高波级驱逐舰、秋月级驱逐舰、朝日级驱逐舰、日向级直升机航空母舰、最上级巡防舰与韩国忠武公李舜臣级驱逐舰、世宗大王级驱逐舰与中华民国高雄号两栖指挥舰等船只都有此导弹发射系统。
日本、韩国、西班牙、澳洲及挪威海军所使用，拥有神盾战斗系统的舰艇上均使用Mk 41。其他无神盾战斗系统的使用国有澳洲、加拿大、德国、新西兰、荷兰、以色列、土耳其及中华民国。
Mk 45
[编辑]Mk 46
[编辑]Mk 46是美国俄亥俄级弹道导弹潜艇上发射三叉戟弹道导弹的装置，原本只能安装一枚三叉戟导弹的发射筒改为一次安装七枚战斧巡航导弹的发射筒。
Mk 48
[编辑]Mk 48可以视作为Mk 41的缩短版，作为海麻雀导弹的垂直发射装置，因此能够容纳2枚ESSM版海麻雀导弹。日本海上自卫队村雨级驱逐舰除了装备Mk 48垂直发射装置16单元以外，同时装备Mk 41垂直发射装置16单元。
Mk 56
[编辑]为配合进化型海麻雀导弹（ESSM）设计的轻型垂直发射系统，与MK-48相较，MK-56具有即时热抽换能力，比MK-48寿命更长、更轻巧而且更易维修。
Mk 56共有三种款式:
- 四联装为一个单元（共4管个发射管）
- 三组四联装为一个单元（共12管个发射管）
- 八组四联装为一个单元（共32管个发射管）
Mk 57
[编辑]Mk 57垂直发射系统是雷神（Raytheon）公司和BAE系统（BAE system）公司为朱瓦特级驱逐舰及其他发展中舰艇所开发的垂直发射系统。与Mk 41相较，Mk 57采取开放式架构，当舰艇换用新导弹硬件时，不必同步更新发射器的硬件或软件，只需安装新导弹的控制和软件的界面。透过降低发射器的软硬件更新需求、导弹和发射器之间的不相容性，以及整检时检测项目的最少化，达到发射系统与搭载舰艇的最佳战斗效率和最佳寿期操作维护成本。
其次，有鉴于未来可能安装更大更重的导弹，Mk 57在设计时即已在发射器上保留弹性，以安装轻如进化型海麻雀导弹（ESSM），或重如发展中的标准六型防空导弹。
另外，发射单元的外部也安装复合材料装甲，降低被击中时诱爆储存中导弹的几率。配合重新设计的消防系统，即使发射器因意外事故或战损而引起火灾，也不致波及其他导弹。重新设计的排烟系统可以提高导弹发动机45％的效率，使导弹喷焰不致成为抵销导弹推进的能量，并可将废气更顺畅的排出发射器。
Mk 57以4个导弹窖为一组，整组系统高度为7.925米、长度为4.33米、宽度为2.29米，重量为33,600磅（15.25公吨）。单一导弹窖宽度为71公分、高度为7.19米。
G-VLS
[编辑]G-VLS“成长型垂直发射系统”（Growth-VLS）是洛克希德·马丁公司为朱瓦特级驱逐舰和DDGX驱逐舰开发的大型导弹垂直发射器，用作兼容大尺寸高超音速导弹，目前仍在研制当中。
俄罗斯
[编辑]S-300F
[编辑]SA-N-6“里夫”（S-300F，北约代号“雷声”）是苏联二十世纪70年代研制装备的远程舰载区域防空导弹系统，是S-300导弹（SA-10）海军版。是世界上第一种舰空导弹垂直发射系统。装备基洛夫级、光荣级导弹巡洋舰。该系统采用5B55导弹（Fort型）或48N6E导弹（Fort-M型）。该系统采用冷发射，发射装置为独特的转轮式发射系统，转柱直径3.8米，备弹8发。使用的Б-203型左轮式垂发系统，最初用于发射5V55系列防空导弹。每8单元只有一个面积较小且带有35毫米装甲保护盖的发射口，对于维持甲板强度以及建立核生化防护体系十分有利，有效抵御航弹和反舰导弹爆炸产生的冲击波和破片。Б-203的左轮式结构是对传统的悬臂式发射架下方环形弹舱的继承和改进。在导弹的充满惰性气体的密封式储运/发射筒内布置独立的提拉活塞杆式冷发射装置，使导弹能直接从弹库中发被弹射出去，在空中点火。S-300FM垂发系统后来改用与5V55尺寸不同的48N6系列导弹。安装适配器后让9M96系列防空导弹实现“一坑四弹”。
光荣级巡洋舰的Б-204型垂发系统是Б-203的简化版，取消了装甲防护结构。
3K95
[编辑]3K95“短剑”（北约代号“SA-N-9”）是苏联研制装备的中近程舰对空点防御导弹系统。是把陆军型SA-15“道尔”导弹“移植”到舰上。系统由俄罗斯阿尔泰设计局研制，采用的舰空导弹由火炬设计局研制。采用鸭式布局、指令制导、垂直发射方式。发动机为单级双推力。作战范围为高度10～6000米、距离1500～12000米的飞机。
3S14
[编辑]冷热兼容舰载通用垂直发射装置3S14E，热发射“俱乐部-T”系列各类导弹，冷发射“缟玛瑙”SS-N-26反舰导弹。占用四层舱室高度。第一批计划安装3S14的956U型驱逐舰。印度购买的11356型护卫舰是3S14通用垂发的第一个服役用户。
3S97
[编辑]小型通用垂发3S97，占用两层舱室的高度，兼容9M96系列中/远程防空导弹（一井一弹）和9M100近程防空导弹（一井四弹）。
中华人民共和国
[编辑]海红旗9垂发
[编辑]在052C型驱逐舰上装备的海红旗-9中远程防空导弹，使用与陆基版红旗9相同的冷发射技术，每组八联装，呈圆形布置，虽外表与S-300F相似，但不使用转轮机构，而是每一发导弹都有自己独立的开口。
冷热共架型垂发
[编辑]在052D型驱逐舰和055型驱逐舰上的垂直发射系统采用冷热共架，全球首款也是目前全球唯一一款可兼容防空、反舰、反潜、对地等全部弹种的垂直发射系统，拥有全球最大的单一发射单元尺寸，高达850mm。发射海红旗-9B中远程防空导弹时使用冷发射，发射鹰击18反舰导弹时采用热发射。
H/AKJ-16型垂发
[编辑]发射海红旗-16中程防空导弹和鱼-8火箭助飞鱼雷。在054A型护卫舰及升级后的051B型驱逐舰和现代级驱逐舰上使用。
大韩民国
[编辑]K-VLS
[编辑]主要用于装备国产玄武三型巡航导弹、红鲨反潜导弹（K-ASROC）、四合一海弓防空导弹（K-SAAM）、四合一L-SAM防空导弹与天弓防空导弹（KM-SAM）[2]，但不兼容标准二型和ESSM。
K-VLS II
[编辑]主要用于装备国产玄武三型巡航导弹、红鲨反潜导弹（K-ASROC）、四合一海弓防空导弹（K-SAAM）与四合一L-SAM防空导弹。
中华民国
[编辑]华阳VLS
[编辑]由国家中山科学研究院所开发，已于高雄号两栖指挥舰上通过海剑二型防空导弹、海弓三型防空导弹的作战测评[3][4]，并可在一格内装填四枚海剑二型防空导弹[5]，将在康定级巡防舰上取代使用多年且防空能力较差的海欉树防空导弹[6]，也将装备于新一代巡防舰及轻型巡防舰[7]。
法国
[编辑]Sylver
[编辑]法国海军集团2001年推出了自研的舰载垂直发射系统Sylver，有多种不同高度的型号，用于发射不同类型的导弹，可装备响尾蛇导弹、云母导弹、阿斯特导弹与暴风影导弹。
参考资料
[编辑]- ^ 1.0 1.1 中国新型驱逐舰实现多武器冷热兼容垂直发射， 来源：解放军报，2016年01月13日. [2018年3月23日]. （原始内容存档于2018年3月23日）.
- ^ 2.0 2.1 Franz-Stefan Gady. ROK Navy Launches New Warship Capable of Hitting Targets Inside North Korea. 外交家杂志. 2016-06-09 [2024-07-25]. （原始内容存档于2019-01-19） （英语）.
- ^ 【獨家】海劍二垂直發射測試成功 年底將進行二次實測. 上报. [2022-10-21]. （原始内容存档于2022-10-21）.
- ^ 海劍二、海弓三順利通過「華陽」垂發測試 海軍新艦獲戰力提升. 自由时报电子报. [2023-08-23]. 原始内容存档于2023-08-23.
- ^ 记者吴书纬. 海劍二型飛彈 垂直發射測試首曝光. 自由时报. 2023-09-15 [2023-09-15]. （原始内容存档于2023-09-15）.
- ^ 6艘拉法葉艦「戰鬥系統性能提升」案 測試艦啟動換裝3年完成評估. 自由时报电子报. [2022-10-21]. （原始内容存档于2022-10-14）.
- ^ 輕型巡防艦配備「華陽」垂直發射系統 海劍二飛彈防空戰力強大. 自由时报电子报. [2022-10-21]. （原始内容存档于2022-10-20）.
参考文献
[编辑]- 牧涵。Mk57垂直发射系统。全球防卫杂志，46卷4期（278期），民96年10月，页118。
- 张明德。俄式舰载垂直发射系统探析。全球防卫杂志，44卷1期（263期），民95年7月，页74-82。
- 邓作梁、梁卓中、颜灿辉。舰用导弹垂直发射箱外形设计之研究。中国造船暨轮机工程学刊，22卷1期，民92年2月，页39-45。
- 邓作梁、颜灿辉。船舰垂直发射系统承受水下爆震及恶劣海象下之结构强度分析。中国造船暨轮机工程学刊，20卷1期，民90年2月，页17-26。
- 颜灿辉。船舰导弹垂直发射系统之结构强度分析。中正理工学院兵器系统工程研究所硕士论文。民国80年。
- Norman Friedman，The Naval Institute Guide to World Naval Weapons Systems 第5版，USNI， ISBN 1557502525