
军舰多种垂直发射系统.docx
9页军舰多种垂直发射系统“巴拉克”-1 垂直发射系统 由以色列飞机工业公司和拉斐尔公司为以色列海军共同研制用于对付高速低空飞行的反舰导弹、飞机、灵巧炸弹等目标其垂直发射装置采用模块化设计,结构紧凑,适装性强,可方便灵活地配置在排水量 500 吨的小型舰艇上 导弹性能特点 “巴拉克”导弹采用雷达窄波束全程指令制导,多普勒跟踪制导雷达仰角范围为-25°~+85°,可准确拦截高速和低速目标由于系统建有战术图像和威胁评估数据库,因此可对威胁做出迅速响应改进型“巴拉克”导弹装有高杀伤力破片战斗部,配装激光近炸或触发引信,以特定质量和几何形状的破片有效杀伤目标该导弹射程 0.3~12 千米,速度大于 2M由于 “巴拉克”-1 导弹没有弹上制导系统,所以有充足的空间容纳 22 千克重的战斗部,质量超过导弹总重(97.9 千克)的 22%,这在导弹设计技术中尚无先例 垂直发射装置结构特点 发射装置模块“巴拉克”-1 导弹垂直发射装置采用 8 隔舱标准模块作为基本单元,对付一个目标,两枚导弹发射间隔时间为 1.5 秒模块式垂直发射装置由贮运发射箱、隔舱架结构、燃气安全排导装置和导弹选择组合及电缆等组成8 隔舱模块单元不装弹时仅重约 1.3吨,只占 1.8 米 2 的甲板面积 。
导弹装固体火箭发动机,采用“热”发射方式在 480 吨级的舰船上就可以安装 4 个垂直发射模块,装 32 枚导弹垂直发射装置可多次使用 贮运发射箱“巴拉克”-1 导弹贮运发射箱箱体为钢板结构的矩形方箱发射箱质量约125 千克,装载重 98 千克的导弹,自重 /载重为 1.25,与国外常见发射箱自重/载重相比,数值偏小,表明其结构质量利用有效比高矩形箱体外形尺寸为 0.35 米×0.35 米×2.45 米(长×宽×高) 箱内不设翼轨,折叠翼的翼尖直接与箱体内壁接触,内壁即为翼轨导弹向上飞行时,两者之间有滑动摩擦,当导弹滑出箱口后,折叠弹翼和尾翼先后展开,并锁住成直翼箱体装配上、下端盖后,成为密封容器,内压一般为 0.1~0.2 千克/厘米 2 导弹在贮运发射箱内呈刚性支撑状态弹体外缠玻璃纤维布带,另有固弹机构锁住导弹玻璃纤维布带用于减少导弹在箱内发射滑移时燃气排导通道外壁对弹体的摩擦和传热电插头位于导弹尾端,随着导弹发射向上运动,插头座自动分离该电插头用于将舰面发控信号传递给导弹、对导弹进行检测和发动机点火 独特的发射箱盖设计上盖为钢板结构的涨破型箱盖其内表面预制有“П”形应力槽,当导弹发动机点火,燃气流达到一定压力时,上盖涨破, “П”形应力槽破裂,即三边破裂,在没有预制应力槽的一边处发生塑性变形,燃气压力使“П”形钢板向外(上)折翻,形成一个大于导弹折叠翼方形截面积的方孔,让开飞离发射箱的导弹的折叠弹翼和尾翼。
下盖也采用钢板结构,内表面也有预制应力槽,但应力槽深度与上盖不同,实际上是一个具有两个功能的下盖在正常发射时,下盖呈封闭状态,应力槽的强度保证在正常点火时(发动机燃气流作用时间短) ,不会破裂,使燃气流在此反转 180°,从两侧燃气排导通道向发射箱上部排出在误点火(导弹不动、燃气流作用时间长)时,下盖呈吹破状态,同上盖一样, “П”形钢板向外(下)折翻,燃气流经下盖进入安全排导装置低压室 安全排导装置“巴拉克”-1 垂直发射装置在设计上的独到之处是发射箱的两用式下盖与安全排导装置的巧妙结合,既简化了结构,又提供了安全保障安全排导装置由低压室、中间烟道及自动排烟盖组成它仅在导弹发动机误点火、且导弹不移动,燃气流冲破发射箱下盖时,才起安全排导燃气流作用低压室通过其顶板(隔舱架结构的下板)上 8 个方孔与每个发射箱下盖相接,之间填有密封垫片,还通过顶板中央位置一个长方孔与中间烟道相通当导弹误点火时,导入中间烟道的燃气流压力达到一定值时,排烟盖被自动顶开,燃气流向大气低压室尺寸为 1 米×2 米×0.35 米(宽×长×高) ,质量为 300 千克 “海狼”导弹垂直发射系统 英国航空航天公司研制的“海狼”舰空导弹主要用于拦截低空、超低空飞行的反舰导弹和超音速飞机,也可打击小型水面舰。
该导弹先后发展了重型、轻型和垂直发射型三种型号 英阿马岛海战中, “海狼”在对付连续饱和攻击和掠海飞行式反舰导弹方面存在局限性因此,英国航空航天公司于 1982 年作为民间项目开始正式研制“海狼”导弹垂直发射系统次年,英国国防部承认了这个发展计划,并给予经费支持 “海狼”导弹垂直发射装置设计灵活,可在贮运发射箱内为导弹提供燃气排导和所有的电气连接,该发射装置首先采用了同心排导原理的一体化燃气排导结构,为“热”发射方式解决燃气排导难题提供了一种新颖、可行的发展思路 “海狼”导弹垂直发射装置 “海狼”导弹的垂直发射筒既可作为发射管,又可以作为贮运包装箱发射筒的筒体是铝制的,重量轻,结构坚固,可以重复使用整个发射筒除了筒盖以外,没有其它活动部件,装舰后不用维护,可靠性极高 “海狼”导弹垂直发射装置在设计上最具特色之处是它的燃气排导系统与贮运发射箱采用一体化设计,即 4 个排气道分布在导弹的 4 个弹翼之间,发射筒的底部是封闭的,上端盖采用易碎盖,导弹点火后产生的燃气流在发射筒的底部转 180°经排气道从发射筒的上端排出这种集贮存、发射、燃气排导为一体的发射箱设计不仅简化了燃气排导系统的结构,而且使整个发射装置体积小、重量轻、适装性好。
发射装置可以 1 个发射箱为单元组合出多种配置形式,灵活布置在机库两侧或上层建筑 一般民用商船大都没有自卫武器,在有战事发生时常常处于被动挨打的境地考虑到这种情况,英国航空航天公司还为“海狼”导弹设计了一种集装箱式结构的垂直发射装置它将“海狼”导弹武器系统的各单元分装在数个国际标准型 6 米集装箱中一个导弹集装箱可容纳 14 个发射筒,另外还有雷达集装箱、操作室集装箱、电源集装箱一旦需要时,可把这种集装箱结构的垂直发射装置安装在集装箱商船或辅助舰船上,使商船拥有自卫武器或使舰队的防空能力得到加强 垂直发射型“海狼”导弹 垂直发射型“海狼”导弹在以倾斜方式发射的基本型“海狼”导弹的基础上进行了改进导弹增加了一个串联助推器,助推器上装有一个推力矢量控制系统,用于在导弹发射之后改变发动机尾喷燃气流的方向,使导弹迅速转弯飞向预定目标助推器工作完后即被抛掉由于增加了这个助推器,导弹的射程从 5.5 千米增加到 9 千米,这意味着武器系统有更长的反应时间对付来袭目标 “海狼”导弹发射装置的发展过程是舰载战术导弹发射装置由倾斜向垂直发射发展的具有代表性的实例这种发展方向是在武器装备经历了实战使用基础上取得的共识。
21 世纪初,舰载导弹垂直发射装置和由它发射的攻防导弹仍然是保证水面战舰作战能力的关键要素之一 “紫菀”舰空导弹垂直发射系统 1993 年英国和法国决定联合实施“地平线”计划,以研制新一代多用途护卫舰,随后意大利也加入这项计划但后来由于内部矛盾难以协调,三国国防部长于 1999 年 4 月发表声明终止该项计划,同时决定联合研制“主防空导弹系统” (PAAMS) “主防空导弹系统”的研制充分利用了英、法、意三国在以往联合研制模块化未来面空武器系统中开发出的技术,主要包括:“紫菀”15/30 主动寻的舰空导弹;Empar G 波段相控阵雷达(法国、意大利使用) ,Sampson E/F 波段多功能、双面有源相控阵雷达(英国使用) ;48 单元“席尔瓦” (Sylver)垂直发射装置;先进的指挥与控制系统;S1850 M型D波段远程搜索雷达,用于向导弹提供三坐标搜索信息,以及向舰艇作战系统提供水面和空中图像数据 在作战时,武器系统可跟踪 100 千米外的大型空中目标,探测 50 千米外的反舰导弹可同时跟踪 120 个空中目标,优先处理其中 50 个威胁最大的目标,并可同时制导 16 枚导弹进行拦截。
武器系统反应时间短,从首次发现目标到导弹发射不超过 6 秒钟,可全天候防御飞行速度 2 马赫、掠海飞行的反舰导弹,具有抗饱和攻击能力 “紫菀” (Aster)导弹 “紫菀”15/30 导弹由法国马特拉公司研制,结构与美国 “标准”2 Block Ⅳ导弹相似,第一级为助推器,第二级包括主发动机、导引头、电子设备和战斗部等部件导弹的大部分飞行弹道采用空气动力控制,末段采用推力矢量控制 “紫菀”15 导弹主要用于近程防空,特别是对付掠海飞行的反舰导弹在其助推器尾部装有发动机推力矢量控制装置,利用 4 个可操纵的舵面实现气动飞行控制,保证导弹垂直发射后向目标的转向在导弹的重心附近还装有一个燃气阀,利用 4 个横向喷嘴产生横向加速度实现侧向燃气推力控制,导弹在接近目标时产生一个较大的过载,提高其拦截机动目标的能力 “紫菀”15 最大机动过载 50g,可拦截过载超过 15g 的目标该导弹采用主动雷达导引头,由“米卡”空空导弹导引头改进而成导弹的破片式聚能高爆战斗部重 10~15千克,采用无线电近炸引信 “紫菀”30 与“紫菀”15 相比只是增加了助推器的尺寸 “紫菀”30 有常规防空型、多用途型和反战术弹道导弹型三种型号。
导弹最高速度 4 马赫,射高 60~10 000 米,射程随攻击目标而不同 “紫菀”30 飞行速度快,反应时间短,机动过载比美国“爱国者”导弹高一倍多,对各种空中目标的杀伤概率高达 90% “席尔瓦” (Sylver)垂直发射装置 “主防空导弹系统”采用法国舰船建造局(DCN)设计的“席尔瓦” (Sylver)垂直发射装置发射“紫菀”导弹, “Sylver”是法文垂直发射装置的缩写该发射装置的结构与美国的 MK41 非常相似,也采用 8 隔舱模块,亦可经改进适装不同尺寸的导弹发射装置可每隔 0.5 秒发射一枚“紫菀”导弹,持续最高发射速率为 10 秒内发射 8 枚导弹发射装置可由1~ 6 个模块组成,1 个标准模块的甲板安装面积为 6 米 2发射装置采用了复合材料,据称比 MK41 重量减轻 30%~45%该发射装置的 A43 模块用于发射“紫菀”15 导弹,A50模块既可发射“紫菀”15,也可发射“紫菀”30A43 长 5.4 米,重 7 500 千克;A50 长 6 米,重 8 000 千克 “席尔瓦”在发射隔舱中线下方采用了环型燃气排导通道,而非 MK41 的矩形排导通道,避免了矩形排气道腐蚀气体聚集在拐角处的现象。
据法国航空航天公司称,发射系统经一体化改进后还能够发射现有的其它导弹以及未来开发的各种导弹,如“标准”导弹、 “阿斯洛克”反潜导弹、 “战斧”导弹和“改进型海麻雀”导弹(ESSM)等 法国“戴高乐”号核动力航母装备了 4 组 8 隔舱“席尔瓦 ”垂直发射装置,用于发射“紫菀”15 导弹预计“席尔瓦”垂直发射装置还将装备法、意两国开发的预定 2006 年服役的“地平线”级驱逐舰该舰满载排水量约 6 500 吨,其 48 单元的“席尔瓦 ”垂直发射装置将装 16 枚“紫菀”15 和 32 枚“紫菀”30导弹另外,为使法国未来多用途护卫舰具有对陆攻击能力,欧洲导弹设计局(MBDA)正在研究海军型 SCALP 导弹这种导弹是 SCALP EG 空射巡航导弹的改进型海军型 SCALP 计划采用“席尔瓦”A70 发射装置发射英国海军正在考虑装备该导弹和配套的 16 单元“席尔瓦”A70 垂直发射装置 首批 3 艘英国海军 45 型驱逐舰上的“主防空导弹系统”将配备 6 组 8 隔舱“席尔瓦”A50 垂直发射装置为了与美国海军的武备相兼容,第二批建造的 45 型驱逐舰计划采用MK41 垂直发射系统发射“战斧”巡航导弹和“标准”导弹。
垂直发射型“米卡”舰空导弹系统 法国马特拉 BAe 动力公司正在进行“米卡”空空导弹改型为舰载垂直发射型导弹系统的研究垂直发射“米卡”导弹系统由该公司于 2000 年自筹资金开始研制 该系统是把现有。