摘要:前言:垂直发射系统发射管的数量是衡量海军实力的一个指标,美国海军长久以来一直领先中国,5年前,中国大约只有美国的1/5,随着中国海军正以惊人的速度建造舰艇,截至2024年底,中国海军已拥有4576个的垂发系统单元,而美国共有8400个单元,两者相差一倍。
前言:垂直发射系统发射管的数量是衡量海军实力的一个指标,美国海军长久以来一直领先中国,5年前,中国大约只有美国的1/5,随着中国海军正以惊人的速度建造舰艇,截至2024年底,中国海军已拥有4576个的垂发系统单元,而美国共有8400个单元,两者相差一倍。
一:
舰载垂直发射装置最早用于潜艇,60年代中期各型导弹迅速成为舰载主战武器,当时的导弹普遍采用倾斜发射方式,反舰、反潜导弹主要采用固定发射,防空导弹需要指向与目标,则用可旋转的悬臂发射架,旋转发射架体积大,运动机构多,结构复杂,从发现目标到发射导弹需要十几秒甚至几十秒的反应时间,射界受上层建筑的影响,早期的巡洋舰上都能2座,只能攻击2个目标,随着冷战后期空中打击效能提高,各国海军迫切需要增强战舰的防空火力密度,但又无法通过增加足够多的旋转发射架来增强火力,苏联在上世纪70年代初期将S-300系列的陆用导弹发射系统为基础研制了SA-N-6舰载垂发系统,这种垂发系统技术很简单,相当将2组S-300发射车以一定的外倾角度安装挂在甲板上。
有B203和B204两个型号,B203仅装备“基洛夫”级大型巡洋舰,甲板上只有一个发射窗口,旋转发射架上的待发弹带有装甲甲板防护,B204装备“光荣”级巡洋舰,转盘和发射窗口全部暴露安装在甲板上,结构较简单,弹盘的挂弹直径为3.8米,备用的导弹都储备在发射架下方的舰体内采用裸弹直线移动的方式装填,发射技术也非常简单,发射筒内安装了一套汽缸-活塞,点火后活塞快速收缩带动导弹以35~40米/秒脱离弹筒,导弹上升到25~30米的高度点火,如果点火不成功,导弹会落在舰外,苏式导弹垂直发射系统很占面积,对舰体内部空间的需求相对要大,圆形发射装置的甲板安装强度高,这种设计特点限制了安装范围,但无论是制造、安装难度低,还与S-300导弹系统非常强的通用化水平。
美国海军同样面对苏联反舰导弹饱和攻击的威胁,其双臂MK--26旋转发射架最快也只能达到1发/5秒,于是美国也推出了MK41舰载垂直发射装置,MK41舰载垂直发射装置采用了模块化结构,8枚导弹和排焰道构成一个单元,每个单元的截面规格均为3.17米x2.08米,在携带32枚导弹的情况下节省近一半的舰内空间,配有MK13/14/15这三型发射箱,长5.79米的MK13/15发射箱可装填“标准”2导弹和“阿斯洛克"反潜导弹,在安装长0.95米的适配段后可装填4枚ESSM(“超级海麻雀”导弹)的MK22弹箱,长6.71米的MK14/MK21发射箱可装填“战斧”和“标准”2ER导弹,由于没有装填和随动发射两个环节,发射速率最高可达1发/秒。
相比MK--26旋转发射架只能形成1~2个火力通道,MK41舰载垂直发射装置的火力通道只受火控雷达数量的限制,导弹离开发射装置后可按程序转弯,完全避开了舰艇上层建筑形成的发射盲区,可提供全方位的对空防御能力。MK41舰载垂直发射装置除了发射舱盖外没有什么机械部件,驱动功率不到MK--26旋转发射架的1/10,发射成功率0.997,平均故障间隔达到11200小时,任一部分发生故障都不会令整个发射装置受到影响,位于舰体内部的发射装置具有更强的抗毁伤能力和抗腐蚀能力。
不过必须按照最长的弹箱规格穿透至少三层甲板才可以容纳这套系统,对结构强度、空间设计和消防要求较高,要根据军舰结构和任务要求选择不同的模块,“提康德罗加”级巡洋舰舰体较长,前甲板的可用空间大,能够在前、后甲板各设置8个MK41模块,其中6个模块只能采用战术模块,“伯克”级驱逐舰短,近防系统又设置在轴线,,只能取消前端的4个模块,只有6~8个可以选择攻击模块,需要在远程防空和攻击导弹模块的比例中选择。
“提康德罗加”级,巡洋舰现役曾经有22艘,其中CG61“蒙特雷”号、CG67“夏洛”号、CG70“伊利湖”号、CG72“维拉湾”号、CG73“皇家港”号具备反导能力,太平洋地区在圣迭戈基地部署7艘、珍珠港部署3艘、横须贺基地部署2艘,共12艘,占总数的55%。大西洋地区在诺福克基地部署6艘、佛罗里达州梅波特基地部署4艘,“提康德罗加”级巡洋舰服役寿命是35年,如果2012年只退役1艘,同时临时封存11艘,原本将于2028年全部退役的巡洋舰可望有一部分继续服役到2035~2045年,为接替者的研制贏得时间,美国海军决定将在2026财年至2029财年间将至少3艘巡洋舰使用寿命延长10年,但成本不断增加与工程延误,加上舰体日益恶化的裂缝与结构性问题老化不可逆,只能在2027年之前全部退役。
更糟的是,美国新一代巡洋舰研发因预算太高已于2010年下马,目前并无任何新型巡洋舰项目,升级工作打水漂后,美国海军将减少2684个Mk41垂直发射单元,在美国海军只能用驱逐舰代替巡洋舰,伯克级驱逐舰FlightI和FlightII仅有90具Mk41;而较新的FlightIIA和FlightIII则增加到96具,电力和空间需求也无法容纳更多的舰员和防空战指控设施,太平洋舰队能为发射系统补弹的码头目前只有日本、关岛、夏威夷和加州,在高度强对抗中,很可能一两次齐射就打光了导弹,如果日本和关岛港口又被攻击,舰艇只能返回夏威夷和加州港口,需要两周和三周以上时间,显然减少2684个Mk41垂直发射单元对美国海军战斗力是一个巨大的削弱,为了维持舰队规模,美国海军决定将12艘服役长达33年之久的伯克级驱逐舰第1批次(FlightI)服役时间延长到2030至2036年。
二:
中国海军的舰载导弹很长时期内都是仿制苏联的SS-N-2反舰导弹,防空、反潜导弹技术水平都相当有限,直到80年代中国海军才通过参观美国海军驱逐舰、巡洋舰时才首次看到刚刚装备不久的MK41舰载垂直发射装置,对其设计独特和强大作战能力产生了浓厚兴趣,曾考虑过引进相关技术,但最终由于但最终由于051型驱逐舰和053型护卫舰装不下以及费用过高而不了了之,90年代的台海危机让中国海军看到水面舰艇作战功能单一、不具备远海作战能力的问题,051型驱逐舰和053型护卫舰缺乏有效防空能力,垂直发射舰空导弹长期是一项空白,第一代舰空导弹是双装装倾斜发射的“HQ-61",改用六联装发射架后但因弹翼不可折叠使其体积比八联装的HHQ-7型近程舰空导弹还要庞大。
当时的中国海军水面舰艇舰载垂直发射装置与国外先进水平至少存在着30年的差距,在这种情况下,中国海军开始从俄罗斯引进大量军事装备,同时也开始了研制第三代驱、护舰的技术,舰载垂直发射装置对第三代驱、护舰的发展将发挥十分关键的作用,刚开始中国海军引进的俄罗斯SA-N-6舰空导弹垂直发射装置,但体积和占用舱室空间都较大,即使不含弹药储备系统全重也达到了20吨,占用113平方米舰内面积,还要安装2-~4套才有比较可靠的抗饱和攻击能力,苏联只用于7000吨以上的大舰,中国海军却要装到排水量有限的051B驱逐舰上,结果就是前甲板只能设置2组发射单元,后甲板为了避免占用甲板下空间,4组发射单元不得不放到原机库位置,即便如此还比苏联最低标准少2组,SA-N-6采购时的意图是技术借鉴,只装备了2艘051C驱逐舰。
052C型防空驱逐舰则安装中国第--种自研的8个“海红旗”-9舰载垂直发射装置标准发射单元,其中舰首安装6个,舰尾安装2个,一个圆形排列发射模块由6个直径0.6米、深7米的发射井组成,全舰共有48个发射单元,在研制052C防空导弹驱逐舰时,同样面对有限的排水量和垂直发射装置尺寸与较大的矛盾,尽管增加了2000多吨排水量,但舰上空间仍然很紧张,“海红旗”-9舰载垂直发射装置是052C型防空驱逐舰最重要的子系统,需要宽近8.5米、长近10米的巨大空间,中国海军在垂直发射系统上没有传统技术的经验可供参照,舰空导弹就用是20世纪80年代中期研制的陆基“红旗”-9远程地空导弹,“红旗”-9远程地空导弹的研制并不顺利,主要性能受到技术储备和研制经验不足的限制一直无法达到设计要求。
直到90年代初获得了俄罗斯S-300地空导弹技术后才于90年代中期完成研制,这时052C型驱逐舰研制计划开始启动,“红旗”-9上舰就成了唯--可行的方案,由于“红旗”-9地空导弹采用了S--300地空导弹部分设计和技术,原来的双联装倾斜式发射方式也采用了与S-300一样的四联装垂直冷发射方式,因此舰载垂直发射装置也参考了SA-N-6舰载垂直发射系统,采用的冷发射方式与俄制SA-N-6舰载垂直发射装置是相同的,因此发射模式也是相同的,不过也没有完全照搬,而是根据自己的技术和作战需求进行了很多改进,通过减少标准模块发射单元的数量将体积减小了10%。
并采用弹载主动雷达制导和舰载全向相控阵雷达系统,火力通道更多,为提高发射频次,发射装置取消了复杂的旋转机构,中部设有支撑装置,每个发射井口都设有独立的发射舱盖,使持续发射速率达到1发/1.5秒,与MK41舰载垂直发射装置基本相同。90年代中后期,为了加速研制速度,中国海军在“毕异”号试验舰上安装了一个标准发射模块,于1999年完成了实弹发射,随后数年又进行了数十次发射测试,对发射装置的可靠性、多弹连续发射能力、结构强度等进行了验证,最终于2002年完成设计定型,开始批量生产并装备052C型驱逐舰上。
和MK41舰载垂直发射装置相比,“海红旗"-9舰载垂直发射装置体积过大、载弹量少、只能发射“海红旗”9导弹,没有MK41那样可装备多种不同规格的发射箱,在通用化方面存在先天不足,实际使用还是受到了很大限制,要想使一个水面舰艇平台同时具备中、远程防空和反潜能力还无法实现,而中国在21世纪后多个可用于垂发的自研和引进导弹型号先后服役,如“鹰击”18反舰导弹弹体比“海红旗"9要长,需要增加消防和排焰安全设备,对舰载垂发也提出了更高的要求,中国海军又启动了一种通用化程度很强冷热共架新型垂发的研制,经过4年多的研制,这种新型舰载垂直发射装置首先装备在2010年开工的052D型驱逐舰上,这种舰载垂直发射装置的结构设计与“红旗"-16垂直发射装置类似。
由一个8个发射单元组成的基本模块,内部采用了全新的同心布置设计,但只比长7米、宽4.5米的“红旗"-16垂直发射装置安装面积增加了7%,4个八单元发射模块只需长8.5米、宽6米的空间,比6个六单元发射模块的“海红旗”-9垂直发射装置减少了近20%的空间,可以发射十余种采用冷/热发射方式的导弹,考虑到052D型驱逐舰的舱体内空间与052C型驱逐舰相差不大,052D驱逐舰将前甲板导弹发射单元的数量减少了4个,宽度也减少了近1/4,后段发射系统从机库移到甲板,发射单元的数量是32个,比052C型驱逐舰增加了32%,而055型驱逐舰则装有(前8后4)14套8单元垂直发射系统(共计112单元)。
052型驱逐舰主要用于舰队远程防空和反舰,而同期研制的054型护卫舰则主要用于中程防空和反潜,054A型护卫舰只有4000多吨,舰上空间并不宽裕,体积较大的“海红旗”-9垂直发射装置不适合上舰,于是在90年代末期全新设计了体积更小的“红旗”-16舰载垂直发射装置,发射装置的标准发射模块由8个直径为0.6米的组件构成,整个模块长3.5米,宽2.2米,深5.8米,结构设计类似MK41,发射模块中部设有共用的排焰通道,可装填长度为5.8米的储运发射箱,根据作战需要配备“红旗”-16中程舰空导弹或鱼8反潜导弹,研制时间前后只用了不到6年时间,创下了中国海军导弹武器研制时间最短的记录,为054A型护卫舰的批量建造扫清了障碍,使054A型护卫舰开工时间虽然比052C型驱逐舰晚了2年,但却在短短的几年就建造了几十艘。
五:结语
至2027年,中国将有14艘055型导弹驱逐舰,拥有1568个垂直发射单元,6艘052C型驱逐舰拥有288个垂直发射单元,40艘 052D/DL型驱逐舰拥有2560个垂直发射单元,60艘054A型护卫舰拥有1920个垂直发射单元,2艘054B型护卫舰拥有64个垂直发射单元,共拥有6400个垂直发射单元,而美国海军至2027年拥有73艘伯克级驱逐舰,拥有7008个垂直发射单元。
来源:万乘之尊