垂直發射系統艦載導彈是艦艇防空、反艦和反潛的主要武器,垂直發射系統早期都是傾斜發射的。軍艦垂發系統是蘇俄發明和最早采用的。1980年,蘇俄在基洛夫級導彈巡洋艦上采用了SA-N-6和SS-N-19導彈垂直發射系統。1986年,美國也效仿蘇聯在提康德羅加級上采用垂發系統。現在它幾乎成為水面主戰艦艇的標配了,如果不裝備垂直發射系統都不好意思說是新型主戰艦艇了。
▲基洛夫級垂直發射系統
西方對此導彈關注的一大重點就是其垂直發射技術。垂直發射技術主要有下面幾大優點:
(1)高發射率:由于導彈時刻處于待發狀態,接到命令后可立即發射,不需裝填和瞄準,反應時間只有2秒,發射速率可達1發/秒,而世界上最先進的彈庫裝填式發射裝置MK26的發射速率是10秒2發;
(2)載彈量大:艦載垂直發射系統一般采用模塊化結構,配置導彈數量可在12至122枚之間;
(3)無盲區發射:導彈垂直發射后,靠指令控制轉向目標方向,可實現無盲區全方位發射。而傾斜發射裝置總存在一定的發射盲區;
(4)標準化、通用化,高作戰效能:模塊化的垂直發射系統可以實現標準化結構,進而使其通用化和系列化。同時在一個火力單元內可配置外型尺寸大致相同的不同功能導彈,以對付不同目標,大大提高作戰效能;
(5)可靠性高:模塊化結構使發射裝置的結構簡單,可靠性提高,而維護工作量大大減少。同時整個系統安放在甲板下,不容易受到海水侵蝕和作戰中敵火力破壞,進一步保證了系統的可靠性。
▲提康德羅加級上采用垂發系統
中國對艦載導彈垂直發射技術關注也比較早,1983年即開始著手進行研究工作,但由于經費困難等原因,在1985年,研究工作陷于停頓狀態。
中國正式開始水面艦艇垂直發射技術研究始于1986年,“七五”規劃將艦載導彈垂直發射技術列入應用及基礎研究,項目編號34.2。中國第一型艦載垂直發射系統型號為H/AJK03型,是紅旗-9導彈上艦工程的配套項目,用于發射海紅旗-9型艦空導彈。該垂直發射系統開始研制于上個世紀90年代中期,型號編號排在H/AJK02型發射系統之后,H/AJK02型發射系統是海紅旗-7導彈的配套發射系統。
▲海紅旗-7導彈
1997年12月,中國第一型水面艦艇戰術導彈垂直發射系統在鄭州713研究所完成出所評審,于次年被安裝于海軍試驗970號武器綜合試驗艦(即后來的891艦)上,同年8月進行了海上系統調試試驗及實彈發射試驗,該系統是中國第一代水面艦艇戰術導彈垂直發射系統,用于發射海紅旗-9型艦空導彈,后裝備于052C型導彈驅逐艦。
▲海紅旗-9導彈
052C型驅逐艦170艦和171艦,是中國最早裝備艦載垂直發射系統的水面艦艇,研發過程中借鑒了俄羅斯的冷發射技術,但1個發射單元的6枚海紅旗-9遠程防空導彈,卻都是獨立發射的,要比俄羅斯1個發射單元8枚導彈共用一個點火裝置要先進。
▲052C型驅逐艦垂發系統
基于當時中國海軍艦載防空導彈特別是中、遠程艦空導彈導彈種類極少甚至是空白的狀況,H/AJK03型垂直發射系統研制時并沒有考慮通用性,只能用于發射海紅旗-9型導彈。此外,該垂發裝置因采用冷發射方式,故此在艦上安裝時需向舷側傾斜一定的角度,避免彈出后的導彈點火失敗而墜落在本艦上。該垂直發射系統裝備于中國海軍052C型導彈驅逐艦,目前已停產。H/AJK03型垂直發射系統配套的346型雷達是中國自己研制的相控陣雷達,垂直發射系統搭配相控陣雷達是世界上公認的理想配置,由此可見中國的紅旗-9導彈上艦工程的起點很高,對于中國海軍具有跨越性發展的意義。
▲052C型驅逐艦的配套的346型雷達
中國海軍第二型裝艦使用的艦載垂直發射導彈系統是H/AJK16型垂直發射系統,由中國船舶重工集團713研究所設計。該系統是海軍紅旗-16艦空導彈的配套系統,與H/AJK03型垂發系統有所不同的是,該系統已經具有準通用垂直發射的性質,部分考慮了對其它彈種的兼容問題,可以共架發射魚-8型火箭助飛魚雷,并在設計時考慮了兩者的發射控制系統的兼容問題。H/AJK16型垂直發射一個發射單元有八個彈位,可容納8枚紅旗-16艦空導彈或魚-8型魚雷,采用熱發射方式。系統采用存儲、運輸、發射一體式貯運箱,紅旗-16型艦空導彈貯運箱長度為5.2米,魚-8型火箭助飛魚雷貯運箱長度為5.4米。在054A型導彈護衛艦上,紅旗-16導彈由382三坐標雷達提供目標指示,由四部照射器控制導彈飛行;魚-8型火箭助飛魚雷由本艦水聲系統提供目標指示,也可由艦載反潛直升機通過數據鏈傳輸來進行目標位置指示。
▲052D型導彈驅逐艦垂發系統
中國海軍第三型垂直發射系統目前已安裝于052D型導彈驅逐艦上,該型垂發系統由中國船舶重工集團713研究所設計,由艦載346A型相控陣雷達提供目標指示和艦空導彈引導。052D采用的應該是導彈通用化垂直發射裝置的中型模塊, 它使用導彈通用化垂直發射裝置的意義主要在于今后的擴展性, 幾乎可以發射以后為海軍研制的所有垂直發射的導彈(包括冷/熱發射方式)。 標準要求一個發射單元應能同時控制4枚不同類型導彈的發射。 未來我軍艦艇還將使用類似于ESSM的新型短程防空導彈, 這種導彈將采用一個發射單元發射4枚導彈的模式, 其通用性之強悍由此可見一斑。 如此強調通用性的原因是中國海軍的遠洋化使艦艇平臺的噸位越來越大, 裝備較大尺寸的垂直發射裝置不再是問題, 當防空能力足夠且飽和的時候, 多用途能力就顯得重要了。