提起导弹垂直发射系统,我想大部分人的脑海中都会第一时间浮现出「左轮」与「巧克力」这两张最典型的形式。前者的代表型号为大量装备于苏联海军的SA-N-6(舰载版S-300)系列远程舰空导弹系统与SA-N-11(舰载版道尔)系列近程舰空导弹系统,而后者也就是俗称为「巧克力」垂发里除了最负盛名的美国MK-41型垂直发射系统之外,欧洲的席尔瓦系统与中国海军054A型护卫舰上所装备的AJK-16型通用垂发系统也是其中的典型代表型号。

(左轮式垂发的典型代表SA-N-6(左)与巧克力式垂发的典型代表MK-41(右))

说起这两种最为经典的垂发模式,对海军装备感兴趣的朋友肯定会发现,「左轮」式垂发似乎已经被越来越多的「巧克力」式垂发所取代。就连曾经最钟爱「左轮」的苏联/俄罗斯海军,我们在其近年来所装备的如3S90、3S14等新型垂发型号上也早已不见了「左轮」的踪影。

那么,为什么「左轮」这种垂发形式没有继续发展下去就被「巧克力」给取代了呢?两种垂发形式都有那些优劣与区别呢?

在回答以上问题之前,我们可以先稍微了解以下这两种垂发的基本布局和运作流程。

首先,从「左轮」这个词上我们就不难推断出这种垂发的原理结构与运作方式其实和左轮手枪是十分类似的。以苏联海军所装备的SA-N-6舰空导弹的发射装置为例:一部发射单元里,总共8枚导弹的一体化储运箱围绕著一个中点圆环排列,并共用一个发射盖口。在一发导弹成功发射以后,下一发导弹通过旋转电机带动,自动对准发射盖口后即可点火发射,而这种酷似左轮手枪的使用方式与原理也正是其「左轮」式垂发名字的由来。

(SA-N-6型垂发的整体结构,总共8个导弹储运箱绕著旋转支架程圆环排列。)

而「巧克力」式垂发,正如其名一样,由若干个导弹储运箱如同巧克力板一样方方正正的排列在一起,每个储运箱都单独配备有一个发射盖口,在发射盖口打开后就可以直接点火发射,不需要像「左轮」式垂发一般必须排队使用一个发射盖口。

(MK-41型垂发如同巧克力板一般的排列组成方式,正是其「巧克力」型垂发的由来。)

从以上的对比可以看出,「左轮」和「巧克力」最大的区别在于一部发射单元里导弹储运箱的排列方式和是否共用发射盖口,而两者在这些方面的区别也直接造就了它们之间不同的优势与缺点。

首先,评价一型导弹发射装置是否足够优秀,发射速率和可靠性永远是最为重要的指标。导弹垂直发射系统之所以能在短时间内取代单/双臂或多联装倾斜式发射装置,正是因为其接近1秒/发的发射速率与省去再装填流程所带来的火力投射密度和火力持续性相比这些倾斜式发射装置有了质的飞跃。

(垂直导弹发射系统之所以能迅速的取代倾斜式发射架,主要还是依靠著其极高的发射速率。)

而对比「左轮」与「巧克力」这两种垂发,由于前者共同一个发射盖口的设计,使得导弹在发射之前还需要使用旋转电机来对准发射盖口,如此以来,自然会对其发射速率有著比较大的影响,这也是为什么「左轮」式垂发最多能只做到2-3秒/发的发射速率的主要原因。相比「巧克力」式垂发每个发射单元开盖后即可点火发射那接近1秒/1发的速率,「左轮」式在导弹发射装置最重要的射速指标上就已经有了很明显的差距。且如果「左轮」式垂发在发射时旋转电机出现故障停止运行的话,就会出现「卡弹」的现象,导致旋转支架上的后续导弹无法正常发射出去。

除了发射速率外,在空间利用率与兼容性这些指标上,「左轮」式垂发也有著比较大的劣势。毕竟采用中点圆环排列的方式与巧克力板一般纵横排列相比,明眼人一眼就能看出这其中空间利用率的区别,关于这两种垂发的空间利用率方面有个很典型的例子:

(同样的空间,051C所使用的左轮式垂发相比051B只能布置16枚防空导弹发射装置。)

我们知道,我国海军051C型驱逐舰就是在051B型驱逐舰的平台加装SA-N-6型「左轮」垂发而来的,作为对比的是051B型本身在中期升级后在B炮位甲板加装了32单元AJK-16型垂发,而051C在同样规格的B炮位甲板上却只能布置16单元的SA-N-6,空间利用率可谓高下立判。即使是一般「左轮」式垂发所使用的冷发射模式相比大多数使用热发射模式的「巧克力」式垂发省去了排焰道的布置空间,却依旧改变不了其空间利用率低下的问题。

此外相比可以兼容多种型号与用途的「巧克力」式垂发来讲,大多数采用一型弹配一套发射装置的「左轮」式垂发在通用性以及兼容性上的劣势就更大了。

(在兼容多种型号的能力上,巧克力垂发无疑有著很大的优势。)

当然,「左轮」式垂发也并非一无是处。得益于其甲板圆形开口与较少的发射口盖这些特征,相对于「巧克力」式垂发那种甲板方形开口与较多的发射口盖。「左轮」式垂发对于船体与甲板整体结构强度的影响要小得多,对于苏联海军这种依靠舰载反舰导弹进行集群突击的作战方式而言,这种尽可能减少对船体与甲板结构强度的垂发形式确实是更有利的,在其装备的基洛夫级核动力导弹巡洋舰上,还特意使用了装甲板用于加强对SA-N-6型垂发装置和甲板的保护,可见苏联海军对这方面的重视。

(基洛夫级核动力巡洋舰上使用装甲盖板保护的SA-N-6型舰空导弹发射装置)

除此之外,「左轮」式在靠岸后导弹再装填的效率方面也有著这种结构特有的优势。表现在调运导弹储运箱的吊车,在导弹再装填时只需要对准补弹口将导弹储运箱放入甲板下方的旋转支架上,就能通过旋转电机的带动进行快速补弹。这倒和左轮手枪的装弹永远比弹匣手枪来的快速便捷有著异曲同工之妙。也是就是为什么我国海军所装备的052C型驱逐舰上用于发射海红旗-9的AJK-03型垂发系统,在每个导弹储运箱都使用了单独的发射盖口的情况下还依旧保留了「左轮」结构用于快速导弹再装填的原因。

(还依旧保留了「左轮」结构用于快速导弹再装填的海红旗-9/AJK-03型发射装置)

因此,我们不难看出,正是因为「左轮」式垂发在导弹发射装置最重要的发射速率和可靠性上与「巧克力」式垂发存在著比较大的差距。而虽然在某些方面,「左轮」式垂发确实是有著自己独到的优势,但是怎么看都有些舍本逐末的感觉。如此种种因素,也是导致了「左轮」后继无人,且被「巧克力」所完全取代的主要原因。


左轮式最早是前苏联在基洛级巡洋舰上装的SA-N-6舰空导弹的垂直发射装置。

该系统也是世界最早的舰载垂直发射系统,该垂发装置采用类似左轮手枪的设计结构,其每组发射单元仅开设一个发射口,甲板下方则采用环形转动机构将数个导弹发射筒垂直吊装在一个发射架上,当位于发射口的导弹射出后,旋转机构随即转动,将下一枚导弹转至发射口加电检测并载入发射信息。主要优点是可靠性强使用维护方便,另外一个就是发射系统的每一个基座都是由装甲包裹的, 作为重点区域, 防护力要求级别最高, 圆筒形的结构强度优于方形, 周长较小, 同样装甲防护力下重量会轻很多, 当导弹爆炸等意外事故出现时, 筒被破坏的程度比方形的小, 在泻压口设置合理的情况下, 舰内甚至不会受到大的影响。但是缺点也很明显,圆形的发射筒相比方形来说空间利用率上较低,该发射系统集成了苏式准备的特点大和重,一般的小舰很难装上去;最主要的一点就是发射速度慢,采用弹鼓式的旋转发射装置,8枚导弹共用一个发射口,每发射一枚导弹必须旋转一次,因此增加了导弹发射时间,影响了发射速度,对于防空作战非常不利,尤其是饱和攻击时更难防御。

MK41导弹垂直发射系统于1986年正式装备美国海军水面舰艇。

该垂直发射系统是目前全球公认性能最佳、最好用的舰载飞弹发射系统, 也是目前使用最广的舰载垂直发射系统。之所以很多国家(咱们国家一开始采用的是左轮式然后是蜂窝煤式现在普遍采用巧克力式)选择方形发射系统主要是该系统发展潜力大,易于改装;兼容性可以装配各型导弹具有很好的武器通用性;发射速度快,对饱和时攻击有很好的拦截效率;重量轻体积小,同苏式武器系统相比该系统可以装到轻型护卫舰上;舰艇布局较好,能够节省舰艇空间,发射管可以达到122枚。

以上是简单的对比而已。即使巧克力垂直发射系统而言也有很多不同,我国采用的和美国采用的外形虽是巧克力式,但是内在却不相同,这也是装备发展必须适应本国武器装备体系的必然要求。


俄罗斯是世界上最早实现了舰载战术导弹垂直发射的国家,上图是垂发系统内部的照片,SA-N-6是世界上第一种舰载防空导弹垂直发射系统,比美国的MK-41早了5年。俄罗斯军舰转轮式垂直导弹发射系统其实跟左轮手枪的工作原理非常接近,要连续发射就必须不断转动转轮,当带有备弹的转轮转动到发射口位置时,停止转动锁定导弹发射桶,并用高压蒸汽将导弹吹出发射筒发射。

他的优点是多枚导弹发射单元共用一个或几个发射机构,这样就可以减少设备数量与重量,并且生产安装工艺要求简单,价格低。又由于采用了冷发射方式,无需安装复杂的导焰及泄压装置;但同样他的缺点非常明显,就是不能高频率连续不间断发射导弹,有一定的准备间隙。另外如果发射口出现故障,则整个发射系统就将瘫痪。并且只能装填SA-N-6远程区域舰空导弹,通用性和兼容性较差。

而美制MK-41、MK-48垂直发射系统,每个发射单元都是是矩阵式工作模式,可以灵活拆分及安装使用。每一个发射单元都可以独立发射导弹,不需要进行任何转动准备阶段,可以快速高效地进行批量发射。并且每个发射单元的通用性非常好,可以兼容装填发射多型反舰、反潜、防空及巡航导弹。

以中国海军垂直发射系统发展为例子,除了早期051C和052C导弹驱逐舰是采用的左轮式垂直发射系统和改进型之外。考虑多任务弹性、系统反应速度和整体的技术进步。类似美国MK-41垂直发射系统成了中国海军在设计本国垂直发射系统时的目标,也是我们看到左轮发射方式越来越少的原因,052D和055型大型驱逐舰均采用世界先进水平的多型号导弹共用的巧克力型冷热共架垂直发射系统。(NT)


左轮式垂发是以苏系SA-N-6防空导弹为代表的,就是将防空导弹围绕著一个发射口布置成圆形结构,每发射一发导弹,转动一次电机。由于和左轮手枪的击发方式相同,所以被称为左轮式发射。这种发射方式的好处在于对舰艇自身结构影响较小,并且在装填时更加快速。并且装甲防护的圆筒状发射基座比起方形结构,防护性能更好,更加安全。但是在巧克力式布局的垂发面前,左轮式布局垂发和咱们后来改进的蜂窝煤式布局的垂发就显得有点落后了。

由于需要旋转至固定的发射口发射防空弹,所以左轮式垂发需要2-3秒发射一枚导弹,而巧克力布局的垂发系统可以1秒1发的速度发射导弹,这在战时是十分重要的一个指标,拦截敌方来袭导弹每一秒都是十分重要的。同时从舰上空间利用效率来看,无疑巧克力布局比左轮式布局更加占有优势。比如咱们的051C使用左轮布局,只能放置16枚防空弹,但是使用巧克力布局则可以安放32坑的AJK-16,空间使用效率大大增加了一倍。同时更重要的是左轮式布局只能使用冷发射,而巧克力布局可以兼容多种类型导弹和多种发射模式。巧克力布局的通用性无疑大大领先左轮式布局的单一用途。

随著各国在舰载导弹通用性上的不断研发,部分先进国家上舰导弹都可以采取冷热共架的模式放入巧克力布局的发射单元中,这大大提升了舰载导弹的多样性和发射单元的使用效率,丰富了舰载导弹的种类和数量。


冷垂对于热垂来说缺点有很多,捡主要的来说。

首先是通用化和模块化差。

图为苏联时期的S300F的冷垂发装置,使用压缩空气、压缩蒸汽或者助推剂燃气为动力的助推系统,将导弹发射到一定高度后才启动火箭发动机完成发射。说白了一种导弹只能有一个发射筒,这极大的限制了军舰装备的通用性,一艘军舰要组成完善的不同层次的防空火力网,肯定需要不同的导弹,而且反舰导弹和其他类型导弹要装进来怎么办?

美国的MK41热垂发系统就完全没有这个问题,可以兼容不同的导弹,从标准二防空导弹到战斧巡航导弹,可以说海军服役的绝大多数导弹都能够兼容,通用性和模块化好。

第二个缺点是不够紧凑。

垂直冷发射不是任何人都能玩的,一旦弹射出去以后发动机点火失败必然导致导弹砸甲板,所以苏联当年就采用倾斜式发射的办法。

这样极大的浪费了甲板空间,不够紧凑,弹坑数量明显少于垂直热发射。

但是冷发射也有很大的优点,那就是首先发射不会烧蚀发射系统,对发射系统不会产生结构破坏。二是由于不需要热发射那样专门的排气通道,发射系统体积较小,可在有限空间内最大限度地装载导弹,主要用于战略弹道导弹核潜艇(当然实际上就中美是),第三能够发射大型导弹,因为热垂发很难承受超重型武器强大的尾焰的灼烧,比如弹道导弹。

所以真的不是因为冷垂发射不行,而是苏联/俄罗斯的技术不行。

诺斯罗普格鲁曼设想的 6 联装冷垂发模块可原位取代 8 联装MK模块,实现美国版的冷热共架。模块化发射系统将容纳尺寸更大的发射管,以支持未来可能出现的超重型武器。冷垂发射甚至可以抛射无人机,至于倾斜发射,只要火箭点火技术过关,完全可以做到比热垂发更好的紧凑性,说到底冷垂发没有热垂发的排烟等管道,只要技术过硬,只会更紧凑。之所以比MK41少坑,核心原因还是采用40吋的口径,做的太大,以兼顾未来更大的导弹武器而已。

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转轮是垂发系统有个最大的错误,就是需要一个很大的动力旋转整个导弹系统。然后就是发射时间很长。如果有一发哑弹,必须排除后才能发射。而巧克力就没有这个缺点。而且可以短时间拦截多个目标。工作时也比转轮是省电的多。而且后期改造还可以一坑多弹,这是其他的发射系统不能比的


优势:左轮式垂发不用设置燃气排导装置,整个系统的结构相对于巧克力式垂发要简单。劣势:左轮式垂发因为是「冷垂发」,可兼容发射的弹种比巧克力式垂发要少。舰面及舰体空间利用率不如巧克力式垂发,在大体相当的空间内,其备弹量要小于巧克力式垂发。因此,左轮式垂发越来越少见。


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