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标题: 冷垂发，热垂发，通用垂发 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2023-12-11 04:28
标题: 冷垂发，热垂发，通用垂发
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-10 18:02 编辑 : _! H! V/ W4 ~9 O. k, l2 R7 i
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垂发的名气是美国“宙斯盾”战舰打出来的，但是苏联发明的。最早的垂发是S300。
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+ c+ L- T6 v. H8 S- O. d: ]1 o8 m这么说也只是指水面战舰，弹道导弹潜艇才是最早采用垂发的。这是因为弹道导弹重量大，助推火箭的推力和燃气温度太高，热发射就要危害潜艇结构了，只能冷发射。+ l. P: t! |: u5 U/ Y

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从一开始，潜射弹道导弹就是冷发射的，这是“北极星”在海面试验发射，少量燃气是冷发射系统的，助推器还没有点火: U/ c: Z$ k5 g7 t' m6 ?- y, T4 L

# v) n/ k, I# M6 o苏联海军把垂发首先用到水面战舰，也是用于发射重型导弹的。美国航母对苏联海军是沉重的压力，防空导弹的射程越来越远，重量越来越大，传统的臂式发射越来越不给力，需要用降低重心、安全发射的冷垂发。
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/ Z4 y* K8 P1 p. G传统概念的冷垂发3 a8 Q/ m+ o6 z0 N1 B

' c* |) D: @' j传统概念的冷垂发是在底部有一个密封但像活塞一样沿管壁运动的弹托，压缩空气或者高压燃气推动弹托，弹托顶着导弹上升、离开发射筒，最后在空中点火。各国弹道导弹的冷垂发系统很少有公开报导，已知只有法国弹道导弹潜艇采用这样的冷垂发，但苏联水面舰艇的垂发是别致的提拉杆式。也就是说，弹托由一对提拉杆提升，导弹像坐电梯一样提拉上去，直至离开发射筒。
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! b7 O$ a( l4 J( c后面较大的导弹侧面可以看到一根像打气筒一样的提拉杆，左半截是气缸，右半截才是提拉杆# q2 L5 v6 \- T3 J
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提拉杆简单、可靠，避免了弹托长行程密封的技术问题，问题是行程只能是发射筒长的一半，有点浪费。但冷发射不光适合发射重型导弹，也不怕导弹发射失败。要是提拉杆故障，导弹还没有点火，就是哑火而已。要是空中点火失败，只要保证不会砸回到舰船，也不是大问题。/ S2 x& Y& b% C" Q. c) F

6 b, |7 e, s1 c  N" N冷发射也有系统复杂、重量大的问题。早期苏联舰载垂发用左轮结构，多个垂发管共用一套发射机构，发射准备时间长，发射间隔大，但这对远程防空导弹不是大问题。7 g" ~7 V+ K4 d( ?" `7 x
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美国舰载垂发是从完全不同的角度考虑的。苏联反舰导弹（空射、舰射和潜射）饱和攻击的威胁很大，臂式发射打不过来，垂发好比并行工作，取消了再装填的时间，大大缩短发射间隔，与新研发的相控阵雷达相配合，正好成为舰队防空利器。% B7 @! C7 a. S' u% H. F  f0 Q* g

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  s2 G, U+ O8 R  H) N. h1 z, D热垂发需要考虑排焰道- U3 w0 q2 f# k8 |- A+ q1 r! f

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美国Mk41每8管共用一排排焰道
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; t0 Z+ Z8 S" B6 b" m& G* P1 C0 j热垂发没有额外的发射机构，导弹靠自身动力离开发射管，所以首先需要解决炽热排焰的问题，一般通过J形管解决。为了增加系统的紧凑度，排焰管常常共用，管内有喷水降温等设施。
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热垂发的好处是容易容纳不同的导弹，只要装得下，能靠自身动力离开发射筒，理论上都能用热垂发，甚至一坑四弹。冷垂发则不大容易适配不同的导弹，提拉杆的力量不好调节，一坑四弹更难，一家伙把四枚弹统统甩出去还是小问题，四枚弹在空中安全分离才是大问题。热垂发的发射准备时间取决于导弹而不是系统，发射间隔也小得多，可以每秒一发。, M: f; Y1 b2 o$ t$ z/ H5 y
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多年来，冷垂发只有苏联使用，但专弹专用；西方基本上都是热垂发，对于多弹种的通用性大大增强了战舰的战斗力和适应性。- a2 h3 C( X8 b9 f
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但热垂发也有问题，排焰系统故障的话，所有共用的发射管统统不能用了。热发射一旦发射失败，只有靠发射筒硬挺，希望排焰不会烧毁发射筒，不会烤炸相邻的导弹，安全性较低。热发射对导弹的要求也较高，不仅弹体和发动机不能被自身的排焰烤坏，弹上系统的抗震、抗热要求也较高。" `3 x3 g. N; ~. k  r: |
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冷战结束后，西方接触到苏联提拉杆设计，发生了兴趣，尤其是法国，但主流依然是热垂发。
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中国接触到苏联的冷垂发和美国的热垂发，一时犯了难。052C的海红9是改进冷垂发，每管自带发射系统，不再共用，提高了发射速度，但依然是专弹专用；054A的海红16是热垂发，与鱼6反潜导弹共用，初步尝到通用性的好处，但全新的同心圆发射系统最终导向通用垂发，使得中国垂发遥遥领先。) ^7 e1 T9 }8 i9 c& G: h

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054的热垂发能看到4+4发射管共用的排焰道（盖板已经打开）
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同心圆系统是通用垂发的基础
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同心圆，顾名思义，就是有内外两层筒体。内筒体容纳导弹，内外筒体之间的环道作为排焰道，用于热发射；或者取消内筒体，环道空间用于提拉杆机构，用于冷发射。  u! _7 D3 T& h9 @, @1 m2 A

. V; \6 T( c. u6 B! T由于取消了共用排焰道，通用垂发在热发射模式下，可以真正做到同时发射而互不影响，发射间隔在理论上根本不需要。
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& h: b5 i4 @4 N& P: t) u7 a( Q055上的通用垂发，可以看到，没有共用排焰道的开口，只有发射盖打开，才可能看到每管自带的排焰道9 q8 n& G; j' V9 L! L9 L+ @. |

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通用垂发因为把重要功能“下放”到同心圆模块，自身反而异常简单，就是一个大框架( I9 R  k* d3 i. ]" H8 g
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但通用垂发提供了更多的可能性。由于取消了共用排焰道，通用垂发的框架结构异常简单，弹种搭配也异常灵活，真正做到完全的灵活搭配。
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; j3 H' v7 l1 P7 s: U9 D2 t由于发射筒不需要耐压，矩形也无妨，提拉杆机构可放在两角，容许冷发射更大直径的导弹。
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6 J$ o, v" C, F- {4 _1 ?在理论上，框架结构还可以四筒并一筒，用于超口径导弹或者无人机的发射，只要相应的同心圆模块能适配。
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另一方面，不用提拉杆，用中国新研制的电磁线圈炮类似的架构的话，电磁冷垂发可以避免提拉杆只能利用一半行程的缺点，降低托升的加速度，提高发射重量，改善导弹和弹上系统的发射工作条件，把垂发提高到新高度。
作者: nukearchie    时间: 2023-12-11 11:24
遥遥领先遥遥领先
作者: 李根    时间: 2023-12-11 13:46
同等技术条件下论设计，那还真是中国人的特长
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