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如何在短时间内发射大量导弹?

舰载导弹垂直发射系统具有发射频率极高、系统整体可靠性高的优点,能在短时间内发射大量导弹,实现饱和攻击或对敌方的饱和攻击实施拦截。1980年,苏联在“基洛夫”级核动力巡洋舰上率先采用了导弹垂直发射系统,美国则于1985年在“提康德罗加”级“宙斯盾”巡洋舰第二批次中采用。

垂直发射系统改变了水面战斗舰艇的作战面貌,极大地增强了舰载导弹的作战效率。目前典型的舰载导弹垂直发射系统是美国MK 41垂发系统,该系统技术较为成熟,可靠度高,装舰数量极大,并影响了多个国家垂发系统的研发,在世界各国诞生了多型“摹仿品”。

进入21世纪,水面战舰的新作战使命,要求舰艇配置更大有效载荷的远程导弹。新型导弹转而采用更高能、燃烧时间更长的推进剂以及加压的发射装置燃气控制系统,由于作战任务的需求带动,新一代导弹的尺寸、重量也与以往型号发生了较大变化。此外,网络化作战还要求舰艇能够发射其他信息节点可以制导的弹药。因此,MK 41在21世纪已不能完全满足现代海上作战的需求,垂直发射系统的改革势在必行。

从1999年起,美国海军开始为下一代驱逐舰、巡洋舰研制新的垂直发射系统(AVLS),应用了一些能解决上述导弹问题的技术。2004年,新一代垂直发射系统完成了概念设计和初步设计阶段的工作,2006年制造了原型件并用于测试。该系统被命名为MK 57,安装在新一代DDG 1000“朱姆沃尔特”级驱逐舰上。

在“朱姆沃尔特”级驱逐舰尚未完工时,MK 57垂直发射系统就进行了多个阶段的大量试验,如通过利用短时燃烧火箭发动机模拟海军战术导弹系统(NTACMS)的质量流和铝含量进行了两次实尺度发射演示测试。在一个受约束的点火发射测试中,火箭发动机排出的燃气,在整个火箭发动机燃烧期间保持完全不排出,证实了设计方案的可行性。

MK 57 采用先进开放式软硬体架构、模块化延伸电子元件,并通过模块化控制单元与舰上TSCE共同运算环境相容。发射器的导弹控制系通过CEU模块与舰上战斗系统连接,操作相当简捷。

MK 57 结构上与MK 41相似,也是以四个导弹井为一个单元,每个单元重15.24吨,长4.33米,宽2.29米,高度7.925米。每个导弹井宽度为0.71米,深度7.19米。从主尺度看,MK 57比MK 41略有放大,能容纳尺寸更大的舰载导弹(MK 41能容纳的导弹最大长度为6.58米)。当然,由于垂发系统尺寸增大,MK 57的装舰数量也受到一定的影响,如满载排水量1.5万吨的“朱姆沃尔特”级驱逐舰,只能安装20个MK 57单元,80个导弹发射井。相比之下,“伯克”级和“提康德罗加”级的发射井数分别为96个和122个。

MK 57可以装填美国海军现役的以及未来即将装备的各型号导弹。比如在对地攻击导弹方面,它理论上可发射现役的“战斧”巡航导弹以及美国海军未来的超音速巡航导弹、远程巡航导弹。舰空导弹方面,MK 57可装填改进型海麻雀 (ESSM)中程防空导弹,理论上也可装填“标准”-3系列防空导弹(只是目前MK 57唯一的装舰对象“朱姆沃尔特”级驱逐舰不具备区域防空反导能力)。

MK 57的模块化程度与可维修性较现有的MK 41系统更高,安全设计也更好。由于“朱姆沃尔特”级驱逐舰的MK 57垂发系统是安装在舰体靠近两舷的位置,因此垂发系统必须具有阻挡爆震冲击、被击中时保护舰艇内部的功能。此外,MK 57还拥有新的排烟系统,能让导弹发动后的废气顺畅地排出。这是因为新一代舰载导弹可能采用推力更为强劲的发动机,因此必须扩大垂发系统的排烟能力,使其能够容纳发动机推力比现役弹种增加45%的新导弹。


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