据统计,我国海军现役水面舰艇保有的垂直发射单元总量已达4256个,位居世界第二,是无可争议的垂发大国。
垂直发射系统相较于传统倾斜发射架具有反应速度快、可靠性高、360°全向发射、多发连射齐射等战技术优势,是当代海军驱护舰标配,同时,垂发尺寸、发射方式的差异也代表着各型垂发不同的作战性能。
052D型驱逐舰舰艏垂发
外军在我052D型驱逐舰垂发前驻足
我国海军水面舰艇装备的尺寸最大性能最先进的垂发,当属052D与055两型驱逐舰配置的“冷热共架垂发”。
052D型驱逐舰现役装备量已有25艘,055万吨大驱也有8艘,装备量越来越大的同时,冷热共架垂发在媒体上的出镜频率也越来越高,虽然垂发看的越来越多,但是近日央视公开的一段画面却也是第一次看到,这就是055万吨大驱冷热共架垂发首次公开热发射模式的细节照:
055万吨大驱垂发热发射动态图展示
冷热共架垂发的热发射筒密封盖是整体抛出
冷热共架垂发的冷发射筒密封盖是碎裂形式抛出
在这个画面中,可以看到垂发保护盖打开,发射筒密封盖抛出,还有尾焰导流槽,说明垂发内即将出筒的导弹是“鹰击-18亚超双速超远程反舰导弹”。
冷热共架垂发的热发射筒的尾焰导流槽
鹰击-18反舰导弹曾获得国家科学技术进步奖特等奖,是同类型导弹中尺寸最小,射程最远,掠海飞行高度最低,该弹在巡航段以亚音速巡航,飞行末段可分离巡航级,基于火箭动力实现超音速超低空飞行,具有极高的突防成功率。是一种既有传统亚音速反舰导弹的低空掠海优势,以规避敌舰雷达探测,又有超音速反舰导弹的末段高突防性能的反舰导弹。
鹰击-18反舰导弹起飞出筒
在之后的飞行中,鹰击-18还将展开一对弹翼。
鹰击-18两级分离,超音速突防。
052D型驱逐舰在一次公开展示活动中的鹰击-18反舰导弹展板
还记得当年052D型驱逐舰首舰的船厂建造照片首次流传于网络时,大家对着清晰度不太高的照片反复研判,觉得很奇怪,为什么我们的新垂发没有像054A型护卫舰32单元垂发或者阿利·伯克级驱逐舰MK-41垂发的共用尾焰导流槽。
054A型护卫舰垂发共用尾焰导流槽:
后来根据军标GJB 5860-2006“水面舰艇导弹通用化垂直发射装置通用要求”,以及越来越多的垂发实弹发射照片,知道了这是CCL同心筒冷热共架垂发,既可以冷发射,也可热发射,其中热发射筒弹拥有独立的尾焰导流槽。
CCL垂发概念最早由美国于上世纪90年代的武库舰项目提出,此类垂发相较于美军大量装备的MK-41有着显著的战技术优势,基于分布式电子控制设备,可实现即插即用,发射不同型号导弹时也无需更改垂发硬件。由于美军后续战略收缩,这一概念也被束之高阁。
“冷热共架垂发”指的是垂发可以装填“冷发射筒弹”与“热发射筒弹”,而且基于舰艇吨位设计有3种不同的长度尺寸。
冷热共架垂发导弹发射速率可以做到一秒一发,甚至一秒多发:
052D型驱逐舰冷热共架垂发“一冷一热”左右开弓
冷发射指的是,筒弹底部有燃气发生装置,利用高压燃气将导弹弹射出筒,优点是导弹在发射筒内不受导弹点火产生的高热火焰影响,对导弹气动外形改动较小,有利于保证导弹飞行性能。
基于传统思维,冷发射的缺点是,发射效率低,难以做到导弹共架发射,而且,如果导弹弹射出筒后点火失败,还可能砸向舰面造成更大的损失。
我们的冷热共架垂发就是要打破传统思维打破常规。
最早应用国产冷发射垂发的052C型驱逐舰为了应对导弹弹射出筒后可能的点火失败问题,将垂发以倾斜角度布置,这样一来,即便点火失败,导弹也可在弹射力的作用下沿着弹射出筒的初始角度掉落海中,不会砸向舰面。
052C型驱逐舰冷发射垂发有明显外倾角度
基于052C型驱逐舰垂发外倾角度,即便导弹点火失败,也可坠落海中。
冷发射对可靠性要求极高,到了052D、055两型驱逐舰时,垂发不再倾斜布置,说明我们的设计容错率已经相当高,可以确保在垂发全寿命周期内不会出现导弹砸向舰面的问题。
055型驱逐舰垂发没有倾斜布置
055大驱舰艏垂发冷发射HHQ-9B舰空导弹
055大驱舰舯部垂发热发射鹰击-18反舰导弹
热发射是基于同心筒设计实现,简单理解就是大筒套小筒,利用两筒之间的间隙设计尾焰导流槽。
同心筒式垂发结构图
CCL同心筒冷热共架垂发的口径,大家公认的数据是850毫米,这一指标远大于阿利·伯克级驱逐舰MK-41垂发的635毫米口径,也大于朱姆沃尔特级驱逐舰MK-57垂发的710毫米口径。
但是,要认识到,上述垂发口径并不能等同于可装填的导弹直径。比如美军MK-41垂发口径是635毫米,可装填的导弹直径必定小于635毫米。
阿利·伯克级驱逐舰杜威号垂发装填
052D型驱逐舰舰艏垂发筒弹装填:
国产冷热共架垂发的热发射筒由于要为导流槽让出一定的内径尺寸,所以弹体直径受到一定限制,但冷发射筒则没有这个问题,可以最大限度利用我们的大口径优势。
冷热共架垂发的冷发射筒弹
所以,某型高超音速舰载导弹使用的就是冷发射,更大的弹体直径,再配合我们的发射井深度优势,就可以有更大的导弹弹体,从而获得优势的战技术性能。
某型高超音速舰载导弹冷发射
某型空天防御舰载导弹也是冷发射
至于冷热共架垂发是否具备一坑四弹发射能力这一点也是毫无疑问的,早在两年前珠海航展上就曾亮相HT-1E型通用垂发,该型垂发也是冷热共架垂发,能够以一坑四弹方案在一个发射单元中装填4枚FM-3000N中程舰空导弹。
热发射应该把外筒做成方型,方中套圆,充分利用剩余空间排焰,可以扩大内圆直径。
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