科普一下導(dǎo)彈冷發(fā)射與熱發(fā)射的優(yōu)劣


“5,4,3,2,1,點(diǎn)火!”隨著指揮長(zhǎng)一聲命令,火箭從地面拔地而起,兩側(cè)升起巨大的蒸汽云團(tuán),這或許是大部分人對(duì)火箭發(fā)射的最直觀印象。但在這壯觀的場(chǎng)景之下,是火箭底下的導(dǎo)流槽中的水,用自己的身軀阻擋了火焰對(duì)發(fā)射器的破壞。那么,在尺寸要求相當(dāng)緊湊的導(dǎo)彈上,是如何解決發(fā)射器的防熱問(wèn)題呢?

最簡(jiǎn)單的導(dǎo)彈發(fā)射方法仍然和火箭發(fā)射一樣,采用直接點(diǎn)火的熱發(fā)射。




導(dǎo)彈熱發(fā)射有不少好處。第一,發(fā)射管無(wú)需維持高壓,而且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單;第二,一個(gè)發(fā)射管可以容納多種導(dǎo)彈。
所以,大部分傾斜發(fā)射的導(dǎo)彈都是熱發(fā)射。但垂直發(fā)射器要進(jìn)行熱發(fā)射時(shí),就會(huì)導(dǎo)致很多問(wèn)題:第一,因?yàn)榇怪卑l(fā)射時(shí)形成大量熱能,如果發(fā)射筒沒(méi)有排煙道,會(huì)導(dǎo)致火焰直接和導(dǎo)彈接觸,燒壞導(dǎo)彈結(jié)構(gòu);第二,火箭起飛的強(qiáng)大推力也會(huì)產(chǎn)生很大的后坐力,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有要求;第三,采用導(dǎo)流槽時(shí),需要對(duì)導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)隔熱結(jié)構(gòu),同時(shí)在洲際導(dǎo)彈發(fā)射井情況下,導(dǎo)流槽會(huì)導(dǎo)致發(fā)射井耐受核打擊的能力下降。最后,如果發(fā)射管堵塞或者火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作不正常,可能導(dǎo)致導(dǎo)彈在發(fā)射管自爆。為了解決這個(gè)問(wèn)題,人們又發(fā)明了冷發(fā)射系統(tǒng)。



冷發(fā)射的原理為:先用一個(gè)能夠產(chǎn)生大量高壓氣體的設(shè)備(可以是壓縮氮?dú)猓部梢允且粋€(gè)炸藥包,前者如蘇聯(lián)左輪發(fā)射器,后者一般是一次性發(fā)射筒)把導(dǎo)彈如槍榴彈一樣打出去,然后火箭自行點(diǎn)火起飛。


冷發(fā)射解決了以下問(wèn)題:
第一,冷發(fā)射不再受到發(fā)射管的隔熱問(wèn)題困擾,因此冷發(fā)射筒不需要設(shè)置導(dǎo)焰道,對(duì)洲際導(dǎo)彈來(lái)說(shuō),可以把發(fā)射井設(shè)計(jì)的更加堅(jiān)固;
第二,導(dǎo)彈空中點(diǎn)火,意味著發(fā)射筒自己的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以削減,這點(diǎn)尤其適合核潛艇發(fā)射導(dǎo)彈,發(fā)射后導(dǎo)彈后再獨(dú)立點(diǎn)火,對(duì)核潛艇強(qiáng)度可以放低很多;
第三,減少了導(dǎo)彈點(diǎn)火失敗或者運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時(shí)在發(fā)射筒自爆的風(fēng)險(xiǎn)。
不過(guò)冷發(fā)射仍有一些問(wèn)題:
第一,發(fā)射管使用的氣體強(qiáng)度往往只適合一款導(dǎo)彈,通用性較差,因此中國(guó)052C,蘇聯(lián)基洛夫的導(dǎo)彈發(fā)射管只能發(fā)射一種導(dǎo)彈;
第二,導(dǎo)彈點(diǎn)火失敗后,如果發(fā)射架沒(méi)有傾斜,可能會(huì)垂直落下引發(fā)爆炸,因此冷發(fā)射機(jī)構(gòu)需要向舷外傾斜(如052C,基洛夫都是實(shí)際上傾斜一點(diǎn)角度發(fā)射),陸地就慘了,直接落回頭頂爆炸(比如貼圖那個(gè)倒霉的S-300);
第三,發(fā)射筒由于需要?dú)饷艹惺軌毫?,所以發(fā)射管本身比較厚實(shí),如S-300發(fā)射管就比愛國(guó)者粗壯很多,增加了載具負(fù)擔(dān)。
因此,實(shí)際情況中往往需要根據(jù)實(shí)際情況選擇發(fā)射模式。而對(duì)于現(xiàn)代軍艦來(lái)說(shuō),又有了一種技術(shù):冷熱共架。

052D冷熱共架發(fā)射器采用同心圓發(fā)射技術(shù),即發(fā)射筒略大于最大的850mm口徑發(fā)射管,在內(nèi)外兩層管道之間留下一個(gè)“同心圓環(huán)”,作為發(fā)射熱發(fā)射導(dǎo)彈的導(dǎo)焰道,同時(shí)管道下方仍然保留發(fā)射紅旗9導(dǎo)彈的燃?xì)獍l(fā)生器,這樣就可以解決了不同導(dǎo)彈的發(fā)射要求,成功解決了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的海紅旗9(冷發(fā)射)和魚8,鷹擊18和未來(lái)的導(dǎo)彈(熱發(fā)射)共同上艦的需求。