最近偶然看到一篇2002年的論文《垂直發(fā)射艦炮綜述》，作者是鄭州機(jī)電工程研究所的黃春榮女士。這篇文章介紹的是2000年時美國海軍提出的155mm垂直發(fā)射艦炮，雖然看似相當(dāng)奇葩，而且也最終沒能有產(chǎn)品誕生，但是其中一些技術(shù)細(xì)節(jié)，仍然能為我們?nèi)缃裨O(shè)計(jì)全新的發(fā)射系統(tǒng)所參考，并且也能讓我們更進(jìn)一步聯(lián)想未來的電磁發(fā)射系統(tǒng)。

今天就通過《垂直發(fā)射艦炮綜述》簡要為大家介紹這種技術(shù)，并引出后面本人的思考。

1、什么是“垂直發(fā)射艦炮”？它與后來的美國武器有何關(guān)聯(lián)？談到垂直發(fā)射艦炮，就必須要提到2000年美國海軍的一個重大的裝備替換難題：衣阿華級戰(zhàn)列艦退役后產(chǎn)生的火力缺口。

二戰(zhàn)后，衣阿華級戰(zhàn)列艦仍然活躍的參加了多次戰(zhàn)爭，其中它的謝幕之戰(zhàn)就是海灣戰(zhàn)爭。得益于里根600艦的巨大投資，1991年時期現(xiàn)役的衣阿華級戰(zhàn)列艦已經(jīng)是整修一新，上面不僅搭載了戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈，更是翻新了它陳舊的火力系統(tǒng)。在1991年1月17日，威斯康星號戰(zhàn)列艦打出了海灣戰(zhàn)爭中第一枚戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈，而后在巴士拉的兩棲登陸戰(zhàn)中，衣阿華級戰(zhàn)列艦共發(fā)射了1102發(fā)406毫米口徑的炮彈，這些1200千克的炮彈轟得伊拉克軍隊(duì)人仰馬翻，無法抵抗。不過，再好的戰(zhàn)艦也有垂暮之時，到了2006年，威斯康辛號戰(zhàn)列艦在其62歲的時候，終于是徹底解甲歸田。這使得美國海軍，再也無法在兩棲登陸戰(zhàn)使用如此強(qiáng)大的戰(zhàn)列艦。

在戰(zhàn)列艦全部退役的時候，美國海軍最強(qiáng)大的對手——原蘇聯(lián)紅海軍，正在新生的俄羅斯政權(quán)遭到了凄慘的命運(yùn)。在2000年，原蘇聯(lián)留給俄羅斯的主力艦艇中，4艘基洛夫級巡洋艦僅有1艘彼得大帝號仍在現(xiàn)役，250艘核潛艇有200艘退役等候拆解，5艘航母僅存戰(zhàn)力不全的庫茲涅佐夫號仍能夠起飛飛機(jī)（不過1995年庫茲涅佐夫就出過鍋爐事故，使得終其一生無法全速前進(jìn)），驅(qū)逐艦，護(hù)衛(wèi)艦更是悲慘到極點(diǎn)。在俄羅斯海軍自廢武功的情況下，美國海軍已經(jīng)在大洋上毫無對手，所以美國海軍提出了雄心壯志的轉(zhuǎn)型——由海向陸。通俗來說，就是將“艦隊(duì)決戰(zhàn)”型海軍，轉(zhuǎn)化為“對陸打擊型”海軍，迄今為止，這個趨勢也沒有完全的扭轉(zhuǎn)。以下我們來看看美國為了轉(zhuǎn)型“由海向陸“產(chǎn)生的產(chǎn)品。

由此可見，美國為了轉(zhuǎn)型“由海向陸”，不僅是將原有的攻擊性核潛艇和導(dǎo)彈驅(qū)逐艦大量裝載戰(zhàn)斧式導(dǎo)彈，更是花費(fèi)巨資研制了新一代戰(zhàn)艦。不過，大家敏銳的眼睛也會發(fā)現(xiàn)，在這些軍艦中，最核心的并非是平臺本身，而是其對陸打擊的手段極為單一——過分依賴于戰(zhàn)斧導(dǎo)彈。

戰(zhàn)斧式導(dǎo)彈自從海灣戰(zhàn)爭一炮走紅后，迄今沒有落下任何的美國對海外用兵行動，采購量也一如既往穩(wěn)定而巨大——年訂單常常有200-300發(fā)之多。不過，由于美元通貨膨脹和子系統(tǒng)增加，戰(zhàn)斧導(dǎo)彈已從1991年50萬美元一發(fā)，升到了如今的250-300萬一發(fā)，使得財(cái)大氣粗的美軍也無法隨便使用這些武器。同時，由于灘頭火力支援消耗彈藥較多，而且要保持持續(xù)輸出，那么昂貴的戰(zhàn)斧式導(dǎo)彈自然無法滿足灘頭打擊的強(qiáng)度。最后，美國已有的127mm艦炮和瀕海戰(zhàn)斗艦的57mm艦炮，在岸艦導(dǎo)彈射程內(nèi)不能安全開火，所以美軍勢必要開發(fā)一款射程超過當(dāng)時典型岸艦導(dǎo)彈（如陸地版冥河導(dǎo)彈，射程40公里）的遠(yuǎn)程艦炮。

在美國尋找戰(zhàn)列艦的替代者同時，德國也在嘗試把陸地155mm pzh2000自行火炮搬上船，但都以失敗告終。究其原因，是因?yàn)楹Ｉ檄h(huán)境顛簸，不利于PZH2000自行火炮使用。于是美國就想：既然155艦炮在海上容易被顛簸環(huán)境影響，那我為啥不把它改成船體內(nèi)部固定的垂直發(fā)射器呢？于是就有了今天的主角”垂直發(fā)射艦炮“。

根據(jù)《垂直發(fā)射艦炮綜述》，這種艦炮的特點(diǎn)是：

先進(jìn)的垂直發(fā)射艦炮是指雙聯(lián)裝垂直或接近垂 直的155mm／60倍口徑的艦炮?可以發(fā)射火箭助推彈?例如增程制導(dǎo)炮彈或其未來改進(jìn)型（ 射程高達(dá) 465k m） ?也可以發(fā)射常規(guī)炮彈。與目前在研的 Mk 45Mod4艦炮相比?垂直發(fā)射艦炮的炮口動能將達(dá) 30～35MJ（ 改進(jìn)后預(yù)計(jì)可高達(dá)60MJ） ?發(fā)射率可達(dá) 12～24rds／min 。 先進(jìn)的艦載垂直發(fā)射火炮主要由身管、供彈系統(tǒng)、裝填系統(tǒng)、發(fā)射藥系統(tǒng)和輔助設(shè)備構(gòu)成。整個系統(tǒng)將裝入單個模塊中?總體尺寸不超過6．1×8．8× 8．2m。系統(tǒng)的紅外反射特征和雷達(dá)橫截面積將減 至最小。彈倉備彈750～1500發(fā)。這一標(biāo)準(zhǔn)模塊同現(xiàn)役 “ 宙斯盾” 艦上的64單元 Mk41垂直發(fā)射裝置是同 樣的?尺寸為6．1×8．8×8．2m?并有與艦上作戰(zhàn)系 統(tǒng)相連的電器和機(jī)械接口。 垂直發(fā)射艦炮具有發(fā)射各種火箭助推彈和非火 箭推進(jìn)的彈道彈丸的能力?可以采用GPS 與慣性導(dǎo) 航相結(jié)合的制導(dǎo)和控制系統(tǒng)。一個典型的垂直發(fā)射 艦炮彈丸飛行體重90kg 、長約1．9m。無論彈丸的 特點(diǎn)如何、采用何種發(fā)射藥、何種制導(dǎo)和尋的技術(shù)? 垂直發(fā)射艦炮的彈丸在發(fā)射后都獲得較大速度垂直 向上。由于彈丸的大部分能量在穿越大氣層時因空 氣阻力而消耗?因此最有效的彈道是直接進(jìn)入高空 大氣層后?炮彈“ 翻轉(zhuǎn)” 轉(zhuǎn)向?啟動發(fā)動機(jī)?在全球定 位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的復(fù)合控制下飛向目標(biāo)。

看到這里，我們實(shí)際上就已經(jīng)看到了這種艦炮的有意思之處：雖然它是“身管火炮”，但是其發(fā)射的彈道軌跡卻更像是“VLS”（導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)），炮彈首先垂直升空，然后在高空完成偏航，展開滑翔翼，再如同JDAM炸彈一樣飛向目標(biāo)。這種炮彈可以參考本人之前總結(jié)的一篇專欄。

有的朋友可能會說：美國費(fèi)了那么大功夫，搞得火炮居然還是發(fā)射火箭增程/滑翔增程彈，這比起來制導(dǎo)火箭彈和巡航導(dǎo)彈豈不是畫蛇添足之舉？但是，很多人在對比制導(dǎo)增程炮彈和遠(yuǎn)火的時候，通常只看中打擊精度和成本，但卻忽略了一個重要的因素——尺寸。

前文提到，美國考慮到垂直155mm艦炮，更多是考慮到灘頭支援的強(qiáng)度，一次打擊數(shù)百發(fā)炮彈都是少數(shù)。而對于當(dāng)前的驅(qū)護(hù)艦，在127mm艦炮射程不足，威力不夠的大前提下，只能用更大號的垂直發(fā)射管發(fā)射戰(zhàn)斧式導(dǎo)彈，但由于巡航導(dǎo)彈體積大，就算是阿來博客的彈藥庫都用于裝填戰(zhàn)斧式導(dǎo)彈，也不過90枚導(dǎo)彈（96發(fā)射管中有6個用來安裝起重機(jī)），而且戰(zhàn)斧導(dǎo)彈體積大，無法海上補(bǔ)給。而在美國垂直發(fā)射155mm艦炮的腦洞里，可以把艦首64管發(fā)射器改成一個1500發(fā)制導(dǎo)炮彈的彈倉，這樣就極大的提升了火力持續(xù)強(qiáng)度。

更重要的是，美國155mm垂直發(fā)射艦炮除了可用陸軍通用的制導(dǎo)彈藥外，還可以發(fā)射多種全新設(shè)計(jì)的炮射導(dǎo)彈，如防空炮彈等，這使得1500發(fā)儲彈倉可以隨時轉(zhuǎn)型為一個更大的“通用導(dǎo)彈艙”，用來攜帶種類繁多的各類武器，不僅能解決對地火力支援的強(qiáng)度，更可以搭配制導(dǎo)防空彈藥，解決末端攔截?cái)撤椒磁瀸?dǎo)彈和無人機(jī)等目標(biāo)的能力，這就大幅提高了它的使用效率。某種程度上，它更像是一個緊湊化的“MK26”導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)，只不過發(fā)射的是“炮射導(dǎo)彈”罷了。

當(dāng)然，參考美國陸軍M982神劍制導(dǎo)炮彈目前高達(dá)16萬美元的超高價(jià)格，這種垂直發(fā)射艦炮根本不能解決“廉價(jià)制導(dǎo)武器”的問題，而且它不能使用普通彈藥的問題進(jìn)一步惡化了它的性價(jià)比。于是，美國將“垂直155mm艦炮”改為“傳統(tǒng)155mm艦炮”，保持其出膛動能和彈種選擇，就成了如今舉世聞名（？）的朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦的155mm先進(jìn)艦炮系統(tǒng)。至于之后的命運(yùn)，我就不用多說了，大家都知道。

對未來的電磁發(fā)射系統(tǒng)的啟示

客觀地說，美國155mm艦炮從垂直發(fā)射艦炮轉(zhuǎn)為后來的“先進(jìn)艦炮”，其設(shè)計(jì)理念和系統(tǒng)整合還是非常前衛(wèi)的，但是由于美國戰(zhàn)略定位錯誤，軍工復(fù)合體的貪婪和官僚主義斗爭等一系列問題，最終導(dǎo)致朱姆沃爾特級成為了尷尬的“白象”，而瀕海戰(zhàn)斗艦更是出現(xiàn)了“一邊建造一邊退役”的奇葩現(xiàn)象，這也是很多前衛(wèi)武器的共同悲劇，往往不是技術(shù)問題，而是政治斗爭的犧牲品。不過，對我們來說，尤其是我們提出的“艦載電磁發(fā)射系統(tǒng)”來說，仍然有很多可取之處。

第一，定位明確。美國155mm主要是定位出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，這來源于美國對中國海軍發(fā)展嚴(yán)重誤判的后果，誤以為美國海軍獨(dú)步天下，可以放棄海戰(zhàn)，專門由海向陸打擊，這導(dǎo)致巨資開發(fā)的DDG-1000和瀕海戰(zhàn)斗艦都有嚴(yán)重定位錯誤，在這樣的大背景下，155艦炮定位出現(xiàn)錯誤，加上成本激增就是難以避免的事情。

以我國目前局勢看，發(fā)展類似的電磁發(fā)射系統(tǒng)，仍應(yīng)當(dāng)以艦隊(duì)作戰(zhàn)為主要方向，兼顧未來的登島火力支援，所以發(fā)展彈藥方面，主要的彈種應(yīng)考慮到艦隊(duì)作戰(zhàn)，登陸警戒所常用的遠(yuǎn)程反艦彈、近距離防空反導(dǎo)彈等，對陸打擊可以放在次要方向，在掃清敵方海軍空軍和岸艦導(dǎo)彈后，甚至可以用155mm陸軍彈藥完成灘頭支援任務(wù)。

第二，系統(tǒng)緊湊化。在軍艦上，任何空間都是寸土寸金，而且體積過于龐大的設(shè)備會影響船體行駛穩(wěn)定性。因此，對于海軍艦炮來說，全系統(tǒng)占用空間應(yīng)當(dāng)控制在較小范圍內(nèi)，盡可能少擠占艦體甲板空間，防止行駛穩(wěn)定出現(xiàn)問題。

第三，彈種多樣化。在定位明確，系統(tǒng)緊湊的前提下，設(shè)計(jì)多種不同彈種將很有利于多樣式火力打擊。比如，它可以發(fā)射對空制導(dǎo)彈藥，用來完成中近程防空攔截，比起防空導(dǎo)彈體積更小，載彈量更高；它還可以發(fā)射由地面炮彈改裝的滑翔制導(dǎo)彈藥（甚至是重型迫擊炮彈改裝而來），這種彈藥應(yīng)兼容無人機(jī)投放，地面發(fā)射和海上發(fā)射，以采購量和通用化分?jǐn)偝杀?；它還可以發(fā)射無人機(jī)，以火藥或電磁的初速度將其射入高空，再緩慢滑翔飛往戰(zhàn)場，以更少的燃料支持更久的偵查時間。這樣一來，這種艦炮就可以在占用很少甲板和艦體空間情況下，比原有的VLS裝備更多的多用途彈藥，完成近距離防空，對地對海打擊和偵查等相關(guān)職能。