隨著新建的170,171兩艦的棲裝,我國將采用什麽樣的垂直發射係統已經非常明了了,這一段時間,網上對170的關注超過了白熱化,對新出現的這個發射係統也頗多評論,但是,絕大多數的論點都是對中國的發射係統和美式現行的Mk41進行直接比較,往往得出的結論還對中國現行係統批評備注。
以不帶色彩的眼光重新來審視中國新的垂直發射係統,會發現其中還是有很多很有意思的地方。
1.不要以為中式係統是圓形發射基座就認為中國的發射係統是俄式的。
自從基洛夫級上出現了俄國的左輪式垂直發射係統,這種圓形基座的係統都歸結為俄式係統,實際上俄國當年設計左輪式發射係統也有它自己的原因。作為第一個出現在軍艦上的垂直發射係統,俄國的設計基本上沒有考慮任何通用性的問題,俄式武器的發展從來都是走的一條專門化的路線,但求在主要指標上超群,其他問題一概可以不倫的。俄國的左輪發射器使用的是s300導彈,這一型的陸基型對導彈的儲藏發射和耐環境問題解決得比較好,海軍用無需對這一結構作過多的改進,從通用性的目的上,甚至不允許改進,因此,俄式的發射基座其實僅僅是一個容器,一個彈藥儲藏庫而以。作為一個彈藥庫,開設較少的開口一方麵會更安全,另一方麵可以有助於上甲板的整體防禦指數不過多下降,所以俄國人很簡單的將發射口之開設了一個,維持了基洛夫級重裝甲甲板的防護力。另一方麵俄國人當時可能也沒有多想垂直發射的諸多優點並進行最優化,隻是將發射架彈藥庫的概念分散化,以利於生存力,而選擇垂直化恐怕是湊巧有s300這樣的係統罷了,當時出現的sa-n-4壁虎防空導彈也是一個代表,但他的選擇是升降式發射架,其實設計思想和概念和sa-n-6是完全一樣的。
基洛夫級上垂直發射係統
俄國的左輪式發射還有一個原因,s300的導彈發射筒的支撐受力結構都設計在側麵,並不是筒底,正好相反,它的筒底要求必須有一定的安全空間,以備意外時瀉壓用,因此,俄式係統將導彈懸掛在中軸支架上,下麵實際上是懸空的,一個受力支架最大可利用效率當然是在周圍掛滿,這樣電氣線路的布線和線路的防護性都達到最優化,結合隻有一個發射口的彈倉,就這樣,左輪的結構酒杯決定下來。
現在討論俄式發射係統的時候,基本上沒有人指責過他的使用效率,大多都是對他的多用途性能方麵表示不滿,這個也比較冤枉,對於俄式武器發展思路來看,他從不將已經入現役的裝備做過大調整,隻會就原係統進行一定的現代化升級,也就是說這個係統根本沒打算多用途,所以,他該用在什麽地方就是什麽,如果蘇聯不解體,俄國的多用途發射體係估計已經建立,屆時是另一種景觀。
俄式係統既然如此有特色,那麽他有什麽優點呢?暫時不考慮冷熱發射方式的優劣,僅從結構上來說。 簡單的說第一個優點是圓形係統所占麵積小,等等,且慢,所有的評論都對俄式係統占艦麵甲板麵積大作為一大缺點口誅筆伐,這怎麽能算俄國係統的優點呢。事情恐怕不像眼睛看到那麽簡單。從絕對數據上來說,美國的mk41的確要小巧很多,不過這是基於美國導彈比較小的原因,而俄國的所能使用導彈,都五大三粗的,要裝下他,用美國式的係統結構,麵積和體積會更厲害。而且電氣上會更加複雜。
Mk41垂直發射係統
圓型係統第二個優點是強度高。這個優點很重要,艦載垂直發射係統,每一個基座都是由裝甲包裹的,這是重點區域,防護力要求級別最高,圓筒形的結構本上強度上就優於立方形,原型的周長較小,同樣裝甲防護力下重量會輕很多。另外在導彈發射失敗或者是意外點火,火災時,需要往發射單元體內貯水,圓型的單元體強度高,不易變形,不信,你拿個方桶裝水試試。
強度高附帶的效果是安全性好,當導彈爆炸等意外事故的出現,原型筒被破壞的程度比方形的小,瀉壓口設置合理的情況下甚至艦內不會受到大影響,所以俄國的發射口雖然隻看見一個,但瀉壓口確是密密麻麻的布滿了圓型單元頂端。
回到中國的話題上來,中國采用什麽發射單元首先取決於中國發展什麽發射方式,冷發射,還是熱發射,這兩種完全不同的發射方式決定了發射單元的結構。970試驗艦上兩種發射方式的單元都測試過,可以認為兩種模式我們都發展到可以進入使用的階段,剩下的就是我們有什麽能用得上的導彈了。和蘇聯走的路一樣,我國的陸基防空導彈發展也走了冷發射垂直化的道路,這一思路是遠比美國的愛國者先進,因此,沒有理由單獨去發展一種艦空導彈,冷發射作為一種必然的結果出現了以後,發射單元也就必然了。所以,采用圓型單元也不奇怪了,中國采用圓型單元基座,主要原因還不是俄不俄的問題,而是工程上這種陸基發展而來的發射筒是單側受力的結構問題,在單元體中心設置受力的結構部件,單元體必須圍繞受力的軸,這樣圓型單元就是唯一的最佳選擇。
2.中國為什麽要發展圓型單元體
從目前最成功的mk41來看,中國的新係統似乎有些格格不入。但是,有一個問題很嚴重,中國沒有能在mk41上使用的了的,大小合適的導彈,如果將已近有了一個完備的發射筒硬套進一個類Mk41的方孔內,那才是工程人員智慧的悲哀.而將導彈拆出來放進去也不是一個理想方案,重新發展一個新的發射儲藏筒似乎也沒什麽必要,而且熱發射的彈筒大而且笨重,造價昂貴,路基絕對不會使用,也不可能用得上。
Mk41垂直發射係統示意圖
從工程學上的觀點來看,中國的發射單元有些不同於別人的地方,首先,冷發射也許和s300係統有些關係,但是我們絕對不需要別人來傳授這項技術,70年代這個發射技術在中國就很成熟了,這也導致了中國單元的特色。從棲裝時的照片可以看出,海軍用型號的發射筒並不是簡單的通用陸軍的。這恐怕是海基特有的長時間垂直儲藏的要求所致,和陸用的平時水平放置不同,海基的係統長時間在垂直狀態受力,而且海況震動受力要求和陸地上運輸路上的震動要求有很大的不同,完全套用路基通用的是不可取的。幸好改進一下發射筒的受力和支撐並不是很難的工作,也並不影響兩種導彈的通用型。
冷發射的導彈設計的發射儲藏雙用筒,本身就考慮過防彈,受力,受熱,密封,防火等戰術要求,發射單元沒有必要像mk41那樣的熱發射給他們提供一個單獨的耐高溫,耐高壓,隔熱,密封的存放空間,冷發射的特點也不需要存在導燃氣的通道了,所以Mk41那種每一枚導彈井就被這種一次性的儲藏發射雙用筒取代,就這一特點而言,單元重量降低就非常多,而且技術難度,造價等等,都大大地降低了。最後一個緊湊的,高強度的筒將導彈單體保護起來,和艦體結構隔開。和俄羅斯的思想不同,中國每一枚導彈都有一個單獨的發射口,這一方麵是提高發射率,另一方麵是避免俄式的發射口燃氣泄漏影響其它發射彈筒的問題,雖然對彈倉內的導彈影響不大,但還是有相當的影響安全和可靠性的因素。
選擇6發一個單元而不是流行的8發並不是一個簡單的數字問題,它主要是為了縮小單元體的體積,和Mk41這種熱發射的單元相比,因為沒有燃氣通道,冷發射的單元體體積應該小不少,但是中國現有的導彈體積都比較大,另外出於安全性考慮,留一個公用的燃氣瀉流通道對意外事故的處理有很好的作用,這一通道同時也作為人可接近的檢修通道,不要以為mk41就沒有這個檢修通道,它必須在每個單元之間留一人能通行的通道,這個通道必須設計在艦體內,浪費空間也是不小的。雖然圓型單元體也有這樣的通道和剩餘空間,但是相對空間尺度較大,精明的設計人員很容易將其利用上。作為170/171這樣噸位較小的軍艦,西方的習慣最多搭配4-6個單元體,也就是32-48枚導彈的能力,在中國導彈直徑長度都遠大於西方的情況下,170能獲得8單元48枚導彈的容量本身就很不容易了,如果170這樣的軍艦再大型一些,比如達到光榮的水平,裝備12-20個單元也不是什麽難事,隻不過問題是一艏軍艦到底需要多少導彈?這是海軍的思想問題了。
3.多用途
多用途能力一直是非mk41係統的毛病,並不是熱發射的係統就有多用途能力,歐洲的a70/a50也沒有什麽多用途能力,這個問題也不是特別難解決,關鍵要看係統的設計思想,在歐洲,a70/a50係統很快就會發展能發射一係列其它導彈,多用途能力指日可待。而中國這一個係統從目前來看似乎也沒有什麽多用途能力,不過不要緊,中國目前防空的壓力大到還不需要多用途能力的地步,如果需要多用途,現在係統的巨大尺寸和重量,恐怕設多用途的一大福音,別的不說,以現在的發射筒,將類似於戰斧,甚至比戰斧大一倍的巡航導彈裝進去都很輕鬆,外觀上看不出任何區別,168/169建造時間和設計和170那麽靠近,為什麽170很蹊蹺的安裝了圓形發射筒的反艦導彈?製造一個轉換的發射筒比在讓很多導彈在同一個筒裏發射容易多了,天知道170上就全部裝的s300還是國產的紅9?s400係統出現的新導彈體積小,一個筒可以集成3枚,這個能力放到中國這個係統也不難,就看什麽時候國產化或者國內設計類似的而已。這麽粗大的發射筒,裏麵裝上一枚戰術的彈道導彈都行了,國產的近程導彈體積也很小阿,也采用冷發射。
4.缺點
任何東西都有缺點的,中國這個垂直係統也一樣有弱點,目前的最大的缺點並不是他的圓形單元,而是中國目前導彈的彈翼折疊技術,其實別看現在的導彈發射筒那麽粗大,那都是不折疊彈翼搞出來的麻煩,美國的mk41水平高就高在彈翼折疊技術上,什麽樣的導彈隻要彈體直徑夠裝下,他們都能設計出折疊的彈翼出來,如果中國的導彈能折疊彈翼,那麽大的發射筒,裝枚寶石進去都夠了,或者取一個比較折中的尺寸,單元體就會更小,比如如果選擇直徑0.8米的筒,比現在1米多的體積小了一半,這樣軍艦上能安裝更多的單元。中國似乎也不是沒有導彈折疊技術,隻不過不大注重發展,唉,現在是先解決有無問題,先不先進以後再說吧。
體積大也是一個麻煩,美國的mk41長不超過9米,基本在7.6米左右,中國這一套都快10米了,比別人多穿透一層甲板,設計起來更頭疼,排水量小的軍艦根本裝不下,170在後部設計的發射平台都和機庫頂平齊了,以空間論,放4個單元是完全沒問題的,但是放置位置那麽高,再裝兩三組,軍艦的重心穩性就有大影響了,後麵的兩組多半是無可奈何。如果發射筒長度能短到Mk41的水平,完全可以將高度放下去在同樣穩性重心的情況下再裝兩個單元的。
5.發展
從現在世界的發展來看,mk41的基本到了壽命終點了,不管如何,美國人也認識到了不可能在一種發射體係上集成所有的武器,mk41現在對於防空導彈來說是合用的,但對於攻擊導彈來說還稍小了點。從武庫艦引申的mk51應該說還不是下一代的發射體係,它隻是mk41的一種補充,這種非常規的設計還不一定能獲得軍方的認可和采納。
Mk51是一種傾斜設計,它比較巧妙的利用發射單元作為艦體側麵的結構,一方麵可以利用發射單元的裝甲增強艦體的防禦能力,另一方麵也可以盡量利用較多的甲板周邊的麵積布置盡量多的導彈。
冷發射的導彈從通用性上來說實際更先進,現在的發展方向主要是小型化和集裝箱化,俄羅斯的道爾係統有一個變身的設計就是集裝箱化的,用於輪式牽引平台,可惜沒有持續發展,不然延續發展下去,任何一個集裝箱船上都可以迅速的武裝起來,對於小型化的海軍還是很有誘惑力的,集裝箱化發展也可以在多用途上開發出另外一條路。就中國目前的體係,現在最主要的還是多用途化上麵,海軍的遠洋化讓軍艦的噸位大了起來,裝備目前大小的單元還不是很困難,但當防空能力足夠並且飽和了的時候,多用途能力就是急需了。