导弹发射系统（一）初识导弹发射技术
在大多数的文章中，科普作者们对于各种导弹可谓如数家珍，对不同导弹的类型、功能、特点均有了较为详细的描述。但导弹发射相关知识的文章则相对较少。导弹发射技术作为导弹武器系统的重要组成部分，对导弹武器的生存能力和作战效能具有至关重要的作用。
1、什么是导弹发射系统
按照惯例，我们还是先来正式了解下导弹发射系统的概念。通俗意义上的导弹发射系统是在各种阅兵式上看到的导弹发射车。但车载发射只是导弹发射系统的一小种类。
导弹发射系统是指用于支撑导弹并决定其射向、开展发射准备和实施发射的专用装置。近年来为提高导弹武器系统的机动化，许多现代导弹的发射装置同时也是导弹的运输设备。
除发射装置外，广义上的发射系统还包括导弹贮存、转载、供气、供电、发射控制等各项作业装备，大型导弹还包括射前测试、推进剂加注等装置
2、导弹发射方式有哪些
导弹发射方式对武器系统的生存能力和作战效能有重要的影响。由于各种导弹的用途、尺寸、形状、重量和制导方式等不同，其发射方式也各不相同。导弹发射方式可从发射动力、姿态和地点等来进行划分。
(1)热发射与冷发射
根据发射动力的不同，导弹垂直发射系统的发射方式主要分为自推力发射和外动力弹射两种，它们分别被称为“热发射”和“冷发射”。热发射即自推力发射，是依靠导弹尾部安装的助推发动机推动导弹发射起飞。即导弹出筒依靠的是自己产生的推力，这种方式可以将火箭发动机产生的尾焰和气流安全的通过烟道排出去。MK-41垂直发射系统、“海狼”导弹垂直发射系统、“巴拉克”导弹垂直发射系统等，采用的都是热发射。
外动力弹射又称“冷发射”，指的是依靠发射装置产生的外力将导弹弹射出去。这种发射方式的工作过程是：首先导弹被外力弹射出去，升空到一定高度紧接着导弹的火箭发动机再点火。苏联/俄罗斯的舰载导弹垂直发射系统就是主要米用冷发射方式。
以色列巴拉克舰载防空导弹垂直热发射瞬间（图片来自网络）
采用“热发射”方式的垂直发射系统技术相对复杂，发射装置的排导系统要能够承受高温、高压、高速燃气流的冲击。比如美国研制的MK-41垂直发射系统，每个标准模块除了箱盖驱动电机、发射程序器、电机控制箱、电源等设备，还需要配备喷水冷却装置、燃气烟道、增压室和排水管道等。而采用“冷发射”方式的舰载导弹垂直发射系统，不需要安装燃气排导系统，因此结构较为简单，维护起来也更加方便，使用寿命也更长。不过采用“热发射”方式的垂直发射系统的通用性更好，反应速度也更快，因此对于二者的比较，不能简单地一概而论。
图2HQ-9防空导弹采用冷发射方式垂直发射（图片来自网络）
(2)发射姿态
按火箭发射时的姿态来分，可划分为倾斜发射方式、垂直发射方式和水平发射方式。
倾斜发射方式是最广泛的一种发射方式，射前以定向器支承火箭弹或导弹;发射时弹体沿定向器导轨滑行一段距离后便脱离导轨，同时获得一定的速度。其速度越大，初始偏差就相对越小。当要求滑离速度一定时，发动机推力越大，定向器长度相对越短。对火箭炮来说，射程的远近是靠改变不同的高射低射角来实现的。
长剑10导弹采用斜发射（图片来源于中国军网）
垂直发射方式有自力和弹射两种，主要用来发射地地和潜射弹道导弹。垂直发射的特点是把导弹竖立在一个支承台(发射台)上面并使它成垂直状态；或者把导弹放置在呈垂直状态的发射简内。垂直发射时的方向瞄准可由回转式发射台来完成，也可由导弹自身制导系统来实现。垂直发射在舰载导弹上的应用较多，舰载战术导弹垂直发射的优点有火力强，可靠性高，造价低；发射系统体积小，结构较简单等；缺点是导弹要具有全方位攻击能力，其造价提高。且攻击的近界增大，不利于攻击近距离超低空飞机和导弹。
水平发射方式应用较少，只有在特殊条件下采用。水平发射要求导弹具有较大的滑离速度，以免导弹滑离时下沉量过大。另外，也可采用过程控制，当导弹离开发射系统后能迅速爬升。如美国“捕鲸叉”潜舰导弹以水平发射管发射后，导弹能迅速飞出水面，对舰艇进行攻击。
此外，根据发射平台的不同，还可以陆海空基发射来区分。各种发射方式的典型代表、技术难点及发展趋势将在后续文中详解。
军事小百科：
发射技术直接影响导弹武器系统的发射精度、作战能力、生存能力、补给方式和研制成本等众多方面，是决定作战装备种类配置的前提。不同类型的发射方式是结合导弹特点与作战环境综合决定的，发射方式各有优劣。发射技术的发展也从侧面拓宽了导弹家族图谱。
（二）导弹发射系统如何保障导弹超常发挥
评价一款导弹，不仅要看它射程多远、威力多大、精度多高，更多的时候要 冷发射一词是相对热发射而言的，事实上，导弹点火起飞的过程绝对和“冷”扯不上关系。“冷”的过程也仅限于导弹脱离发射载具的期间。上世纪中期，为了满足潜艇水下鱼雷发射的需要，冷发射技术逐渐起步。在运用的过程中，人们逐渐发现了冷发射的可取之处，目前冷发射技术在各类导弹(战略导弹、飞航式导弹)中已得到了广泛地应用。
冷发射主要借助外部动力(压缩空气、燃气、蒸汽等)使导弹起飞，导弹在空中点火，火箭导弹采用冷发射技术，有利于大幅提高火箭武器的出筒(或滑离)速度；有利于简化发射阵地，改善发射环境，节约发动机燃料；有利于缩小发射筒(或发射井)的内径；由于无燃气影响，故适合在潜艇、船舶和陆地车辆上采用。
俄罗斯SS-N-19潜射型、SS-N-27反潜型导弹均采用了垂直冷发射系统。在陆基部署方面冷发射技术的应用也有很多，发展前景非常不错，像美国MX导弹和俄制SS-25、SS-27均采用了冷发射技术。早期的弹射装置庞大而笨重，不便于实战使用，但随着科学技术的不断进步以及作战方式的变革，冷发射技术得到了越来越广泛的应用。
冷发射技术的动力源之一是压缩空气。压缩气体发射系统一般由高压储气箱或高压气瓶组)、控制阀、排气管、发射筒等组成，导弹置于发射筒内，利用高压气瓶组储存能源，高压空气经电磁阀控制进入发射筒底部，当发射筒底部压力形成的总推力超过弹体质量与发射阻力的总和之后弹体开始运动，并在迅速增大的筒内压力作用下高速运动后弹出发射筒。
c冷发射红旗9防空导弹（图片来自网络）
采用压缩空气作为弹射工质，发射过程原理简单且安全无污染，但当面对数十吨或更重的导弹时，早期的压缩气源效率较低，且需要消耗大量工质气体，也造成了设备庞大笨重。近年来随着碳纤维等新材料发展，高压气瓶的强度、轻质化、耐高压性能飞速发展，压缩空气弹射技术又成为了许多导弹的优选。
燃气弹射技术是依靠燃气发生器产生的推力推动弹体，它以燃烧固体火药产生的高压气体作为推动火箭导弹的动力，具有体积小、能量大、发射装置简单的优点，可谓是冷发射中的“热发射”。但这种发射方式本身会产生高温燃气和有毒有害气体，对发射通道会产生一定影响。
红旗-17低空野战防空导弹（图片来自网络）
为了解决压缩气体弹射和燃气弹射存在的问题，人们发明了燃气-蒸汽复弹射技术。具体来说，是在燃气弹射基础上，配置冷却器，高温燃气与冷却器中水形成蒸汽。一方面降低了燃气温度，另一方面也保证了燃气-蒸汽混合气体的速度。同时这种方式也可通过调节冷却器中的水流量，使冷发射时的能量可调，进而使导弹出筒速度处在最佳设计范围内，是一种灵活、经济的冷推出方法。
此外，炮射导弹也可视为冷发射导弹的一种。炮射导弹是利用坦克、裝甲车辆火炮或地面火炮发射的导弹，炮射导弹也可以称为是具有制导功能的炮弹。与一般导弹的主要区别是具有发射药筒，初速大、费用低。这种类型综合了火炮和火箭武器平台的优点，而且可与常规制式炮弹共享同一种火炮发射，操作方便，可大幅度提高坦克、装甲车辆和反坦克野战炮的远距离作战能力并提高命中精度。
“谢里登”坦克发射“橡树棍”反坦克导弹（图片来自网络）
导弹发射系统（五）各有千秋的机动发射技术
随着战场信息化的发展，在常规战争中，固定平台的导弹发射井、发射架、发射台几乎是双方第一波火力打击的必然重点。战术导弹的机动性在很大程度上决定了一方的反打击能力与持续作战能力。在世界范围内，常见的机动方式主要是公路机动、铁路机动与潜艇机动。
1、公路机动
路机动战略导弹主要在公路或无路或泥泞、松软土壤及沙漠等地区活动，在预定或非预定地点发射。通常导弹发射车系统包括：汽车底盘、发射筒、液压和控制系统、电源系统、定位定向系统、测试发射控制系统等其他保障系统。这些繁杂的系统必须高度集成在尽可能少的车辆上。
在解决导弹快速、准确地测定地理坐标和目标射击方向技术、发射自动控制技术、武器标准化技术后。公路机动的诸多优点得以体现：一是发射车的灵活性大、操纵性强、反应时间短；二是车体的外形尺寸小(相对铁路发射车)，便于隐蔽待机；三是受交通状况限制少，训练、隐蔽、待机较容易。公路机动可适应在机动过程中随时停车发射，行进中瞄准停车发射、普通地面条件发射等，在战术级导弹中的运用非常广泛。
国庆阅兵式上展示的各种导弹发射（图片来自网络）
2、铁路机动
陆基机动的另一主要形式是铁路机动，这一机动方式在冷战期间发展到了巅峰，铁路机动速度更快，一般运行速度可达千米/小时以上，一夜之间可以机动上千公里，机动范围大。同时发射列车可在普通铁道线路上进行机动运行，对运行线路、桥梁和隧道等无特殊要求，其平稳性要好于公路机动运输。导弹发射列车外观与普通列车非常相似，便于安装各种伪装和反侦察设备，隐蔽性更高。
发射列车将发射、指挥、控制、通信和维修等作战的全部要素集中在一起整体行动，同时发射系统能够方便地将快速机动、行进中测试、自主定位定向和自主防护等多功能有机地结合在一起，相比于公路运输，铁路机动具有极强的威慑力。
但铁路一般是敌人在战时的破坏重点，大范围机动的现实难度很大，另一方面，铁路机动的日常维护成本很高，在复杂地形的适应性也较差。对铁路系统不发达或者陆地疆域狭小的国家来说，导弹列车并非战略首选。
俄罗斯导弹列车（图片来自网络）
3、潜射机动
相对于公路机动和铁路机动来说，潜艇发射导弹是最具有威慑力的机动方式。由于相比空气，水对各种电磁波的干扰较强，潜艇的探测和反探测能力一直是各国发展的重点技术。
导弹的水下发射技术非常复杂，导弹在水下航行时，水密性只是小意思，真正难题是水的浮力对弹体稳定的影响、导弹发动机喷射的高温高压对导弹周围流场的影响，同时当导弹从水中进入空中时，周围环境的突然变化也会极大的干扰导弹的姿态。
朝鲜潜射导弹试射场景（图片来自网络）
目前潜射导弹一般采用运载器发射和裸弹发射两种方式。运载器发射可将导弹装置水下运载器中，运载器自行运动到水面后，导弹点火起飞，这种方式出水速度较快，能够较好地维持水下操纵性和稳定性。但弹器分离是个难点，且出水姿态不易受控。裸弹发射可以规避上述问题，同时潜艇能储存更多数量和种类的导弹，作战时不受潜艇航行方向和导弹发射角的限制，导弹抗海浪干扰能力强。其缺点是:导弹助推器噪音大，不利于潜艇的隐蔽。
型战略导弹核潜艇12个导弹发射舱盖全部打开（图片来自网络）
当前，潜射巡航导弹处在大发展时期，不少国家都在进行新型导弹的研制和相应发射技术的研究。未来对潜射巡航导弹的研究中，将更加注重“隐蔽、寂静、大深度”的新概念。
导弹发射系统（六）一车多用的共架发射技术
现如今，各种不同发射平台、制导原理、毁伤原理的导弹种类繁多且各有千状，同一个作战情景下，单一导弹不可能解决所有的战术需求，这一现实状况成为了人们研究不同弹种共架发射的最初契机。
在安装通用导弹发射装置后，可实现在同一弹库内贮存多种不同用途的导弹，利用同一套发射装置进行发射，即共库贮存共架发射，它与不具有这些功能的发射装置相比具有非常明显的优越性，对整个导弹武器系统的作战效能带来了一系列有利的影响：
一是提高了武器系统作战能力，以军舰为例，任何一般舰艇只要安装了通用舰载导弹发射装置，那么它就具备了对空、对潜、对舰(地)的攻击能力，完全可根据任务的需要进行导弹的混装，每种型号的导弹数量由所执行的任务来确定。对于一个舰艇编队而言，编队中的每一艘舰艇都可担当攻击和防守任务，大大提高了舰艇编队的综合、协同作战能力。
二是降低了导弹武器系统的研制难度和费用，可减少发射装置种类，节约研制经费、降低研制风险。同时减少发射装置的种类还可降低维护保养、培训以及零部件的采购费用。
三是有利于导弹的标准化、系列化设计，发射装置通用化后，对原有导弹进行改进设计或研制新型的导弹前，作为使用部门就可要求在导弹总体性能提高的同时必须做到与现有发射装置通用，促使导弹的研制水平不断提高，逐步形成定的标准，使导弹的外形尺寸走向标准化、系列化。
对于导弹和火箭炮的弹箭结合来说，弹箭共架发射还有另一层优点。火箭炮的作用和功能，和弹道导弹基本不冲突。短程战术弹道导弹主要还是打高价值点目标，而火箭炮打中低价值面目标。短程战术导弹，价格以百万计数，相当昂贵，更多是作为战略威慑武器来使用；而火箭弹价格便宜得多，一枚数十万到上百万不等，它一次齐射就能够打击覆盖上万平方米的地域。两者完全可以共存。且弹箭共架发射武器系统中根据导弹、火箭弹的装载配比变化可以产生多种配置模式用以执行多种不同任务。多种配置模式并没有对发射系统外形带来明显的变化，从而使得对方不易判断发射平台的武器配置状况。
珠海航展上展示的国产某款弹箭共架发射舱（图片来自网络）
弹箭共架发射武器系统通过采用一体化发射平台，既能发射火箭弹又能发射战术导弹，具有射程远、火力范围宽、点面结合、快速、机动和方便野战使用等特点，从而构筑了一种全新的一体化远程综合压制武器系统。
具有代表性的是美国的M式多管火箭发射系统(MLRS)，该系统将火箭弹与陆军战术导弹系统（ATACMS)集成在一个发射平台上，既可以发射火箭弹又可以发射战术导弹。M式多管火箭发射系统可以装载两个火箭储运发射箱、共12枚火箭弹，可以发射的火箭弹包括M26系列双用途子母火箭弹、M30系列制导火箭弹和AT-2反坦克布雷火箭弹等。每个火箭储运发射箱都可以用1枚陆军战术导弹的储运发射箱来代替。这种方式可以大幅度提升射程及精度。M式多管火箭发射系统可以发射的导弹包括ATACMS、Block系列，均属于近程地地战术弹道导弹。M式多管火箭发射系统共架发射的卓越性能一直被奉为模块化和多任务能力的典范。
M多管火箭炮系统（图片来自网络）
现役的共架发射武器系统，基本上还使用多指控系统，即是指不同类型的导弹对应不同类型的指控系统，当发控系统识别出作战应使用的导弹或火箭弹类型，然后再由上级系统选择对应的指控系统，通过发控系统对火箭导弹进行控制。这种多指控系统设计方法带来了设备数量增加、系统可靠度降低、系统反应时间增长等一系列问题，而开展通用指控系统研究能很好地解决这些问题。指控系统的通用化程度代表了共架发射的技术水平，全领域通用指控系统是共架发射的最高形式，也是今后共架发射技术研究的热点。
导弹发射系统（七）电磁发射技术
在各种概念武器设计和电影、动漫中，“电磁炮”一词已成为高科技武器的代名词，科幻版的电磁炮与火药武器相比，简直是代际的差距，二者的杀伤效果完全不再一个层次，配以极具未来感的发射装置，使得电磁发射成为了许多军迷 电磁发射技术是一种新概念军事技术，其借助电磁力做功，将电磁能转化为弹丸的动能，完成各种作战任务。与常规火炮化学发射方式相比，电磁发射方式具有明显的优势。电磁发射能提供较大动能，弹丸速度快，精度高，射程远，威力大；发射过程不易受到干扰，无噪声、无烟雾效应产生，武器系统生存能力强此外，其炮弹体积小，质量轻，这样可显着提高武器系统的携弹量，减少后勤负担。因此，其军事应用潜力非常大，在未来武器系统的发展计划中己成为越来越重要的部分。
《变形金刚》中出现的舰载电磁炮（图片来自网络）
常规身管型发射器（如火炮）的极限初速受装药量、发射药成分和发射器材料等限制，只能达到1.6km/s左右。化学火箭也只有多级使用才能达到超高速度。但是有效载荷与自重相比常达到1:，需要大量价格昂贵的推进剂。
与之相比，电磁弹射发射技术中弹丸速度不受推进剂燃气声速限制，能够加速至每秒几千米甚至是更高的速度，推重比大且成本低廉，若发射同样的有效载荷，其成本仅为化学火箭的1/10～1/50。近年来，电磁发射技术发展十分迅速，世界上许多发达国家都十分重视这项技术的研发。
20世纪70年代，澳大利亚堪培拉国立大学试验厂第一门电磁炮(轨道炮)将3g重的塑料块加速到6km/s的速度，显示了电磁发射武器的潜力。从此，电磁发射技术在军事上的应用成为研究热点。
电磁发射示意图（图片来自网络）
美国海军的新概念武器研究由海军研究局(ONR，officeofnavalresearch)负责，年4月，美、英一起成功完成了90mm圆口径电磁轨道炮的海上演示验证，弹丸速度达到m/s，炮口动能约8MJ。
美国桑迪亚国家实验室(SNL)和洛马公司共同开发一种新型的导弹助推装置——电磁导弹助推器(EML)，并于年12月14日利用EML成功地将kg重的试验样机推进到7.3m的高度，最大速度达到12m/s，验证了利用电磁线圈发射技术弹射导弹的可行性。
年12月10日，美国海军达尔格伦对地作战中心成功地进行了两次电磁炮试射。在试射中，电磁炮的炮弹速度最快达到5倍音速，射程可达约km.第一次试射产生了创记录的万焦耳能量。美国海军官员称，万焦耳试射成功意味着美国海军将可在km外向敌方发射炮弹。两次试射的成功，标志着其发展电磁炮“三步走”计划已实现了第二步目标。
年，美国召开定向能峰会，提出重点研究定向能武器作战部署，年，美国国会批准了约24亿美元用于对包括电磁轨道炮在内的新型武器技术的研发；在电磁轨道炮技术发展过程中，美国多措并举，不断推进技术成熟度和实战水平的演进。
美国单发型电磁炮的原型机（图片来自网络）
电磁发射的重点和难点在于，高速发射和强电磁环境下，现役导弹的结构强度以及其中电子元器件的可靠性表现不佳，且发射组件的损耗和失效很快，导致单次试验发射成本较高。同时发射系统的小型化以及电源功率也是难题之一。
在近半个世纪，美国陆军、海军及NASA从未中断电磁发射方面的研究，长期持续不断的研究和积累，造就了美国在电磁发射领域的一枝独秀。目前据公开报道，电磁发射技术涉及到的各项关键技术均已有解决途径。预计将在本世纪逐步走向武器化，在军事领域将获得广泛应用。
（八）让千里眼变成“睁眼瞎”：反辐射导弹雷达系统走进战场是20世纪的一项重大军事技术革命，极大程度上加速了人类战争从传统模式走向信息化体系对抗模式的演变。雷达系统如今被广泛应用于预警、侦察、防空指挥、制导、火控等方面，是构成体系作战能力的重要基础装备，雷达系统一旦被破坏，则部队立刻成为“睁眼瞎”，难以想象，离开雷达系统的支持可打赢一场现代战争。
在进攻的初始阶段破坏敌方雷达，可以最大程度地削弱敌方作战能力，是快速战争制胜的关键。如果说雷达是敌方的千里眼，那么反辐射导弹就是这样一种专攻致盲技能的武器。反辐射导弹利用敌方雷达辐射的电磁波信号进行导引，并不断根据打击目标位置而修正航线，最终完成打击功能。
与一般用途的战术导弹相比，反辐射导弹主要有以下特点：
(1)硬杀仿，击中即永久摧毁。对于雷达目标，一般有软杀伤和硬杀伤两种方式，软杀伤是指利用电磁手段使敌雷达短暂地失去探测能力，而反辐射导弹攻击则是直接对敌雷达辐射源实施物理破坏。被破坏的雷达一般不可修复，打击效果非常彻底。
(2)速度更快，命中精度更高。因反辐射导弹以敌方雷达的辐射信号为源头，一旦敌方关闭雷达，反辐射导弹就会进入盲飞状态。因此反辐射导弹的攻击通常都比较迅速，从发射到击中目标一般只需要短短1min左右的时间。
(3)无目标也可发射，途中寻敌。反辐射导弹在无目标信号时，同样可发射，导弹能自动搜索和识别目标辐射源，锁定威胁最大的目标进行攻击。如果飞行中不能发现目标，反辐射导弹将自毁:如果目标雷达关机，导弹凭记忆继续飞行，也有一定概率击中原目标。
反辐射导弹诞生于越战时期，其产品技术发展主要经历了如下三个阶段：
第一代反辐射导弹的代表主要有美国的AGM-45A“百舌鸟”、前苏联的AS-5“鲑鱼”、英法合作研制的“玛特尔”等。第一代反辐射导弹的主要缺点之一是导引头工作频段窄，为了打击不同频段的雷达目标，不得不研制多种导引头，导致其对敌方情报的依赖极强，准备时间长。另一个缺点是为提高飞行速度，不得不减轻弹重，对无装甲防护的目标破坏半径一般只有10m左右。
第二代反辐射导弹的代表型号有美国的AGM-78“标准”等。第二代反辐射导弹大幅度提高了导引头的接收机带宽和灵敏度，增加了抗目标雷达关机功能，同时提升了射程和战斗部威力。尤其是为了对抗雷达关机，第二代反辐射导弹均有目标位置和频率记忆功能，使导弹能在目标雷达关机后仍按记忆的目标位置飞行，直至开机后重新捕获击中。第二代反辐射导弹虽然较大程度地克服了第一代反辐射导弹的缺点，仍存在诸如发射质量过大，适应发射平台少，导引头频段覆盖有限等缺点。
图1AGM-78标准反辐射导弹（图片来自百度）
第三代反辐射导弹主要代表有美国的AGM-A“佩剑”、AGMA“沉默彩虹”、俄罗斯的R-27PEP、R-7P等。第三代反辐射导弹可覆盖几乎所有防空雷达的频段，发射后能按程序自主地在目标上空盘旋，检测收到的雷达信号后，选择成胁最大的目标进行攻击，可适应可多平台发射，突防能力也有提高。
图2新一代反辐射导弹AGM-88E（图片来自网络）
海湾战争中，多国部队发射了约枚各型反辐射导弹，致使伊军95％以上的雷达被推毁，防空系统基本陷于瘫英。从战争一开始，就造成伊拉克防空部队处于进退维谷的境地：雷达开机，即意味着＂自杀＂，就可能被跟踪、被摧毁;不开机，又无法指挥、控制和引导各种防空武器对付多国部队的空袭。在科索沃战争中，北约的各种反辐射导弹再次使南联盟军队的防空雷达大部分失效，保证了北约飞机和导弹能够安全、顺利、大胆的实施突袭。
图3美国F-4C战机在发射“百舌鸟”反雷达导弹（图片来自网络）
世界近期发生的几场局部战争表明，使用反辐射导弹推毁敌方雷达以首先夺取制电磁权，进而夺取战争主动权，已成为现代战争的一般程式。
来源：光明网-科普中国-军事科技前沿
编辑：王海
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇