陳國(guó)崢

(鄭州機(jī)電工程研究所，河南 鄭州 450015)

1 國(guó)外艦載導(dǎo)彈裝填技術(shù)發(fā)展歷程

二戰(zhàn)結(jié)束后隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和新技術(shù)的大量使用，導(dǎo)彈武器逐漸由陸上艦，承擔(dān)起艦艇的防空和反艦使命。經(jīng)過近70 年的發(fā)展，導(dǎo)彈武器自身的性能不斷提高，與之配套的艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置也從第1 代發(fā)展到目前的第3 代，在各型導(dǎo)彈發(fā)射裝置研制過程中設(shè)計(jì)人員都要面對(duì)如何高效、安全地進(jìn)行導(dǎo)彈裝填的技術(shù)難題。

第1 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置出現(xiàn)于20 世紀(jì)50、60 年代，主要采用傾斜發(fā)射方式，對(duì)付空中目標(biāo)如飛機(jī)時(shí)，發(fā)射裝置上的導(dǎo)彈多采用俯仰、方位均能隨動(dòng)的雙聯(lián)裝傾斜式發(fā)射架發(fā)射；對(duì)付海上目標(biāo)如軍艦時(shí)，大多采用艦艇進(jìn)行方位機(jī)動(dòng)導(dǎo)彈固定角傾斜發(fā)射。受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制，導(dǎo)彈的長(zhǎng)度、直徑、重量都較大，為滿足在艦上裝載一定數(shù)量的導(dǎo)彈，出現(xiàn)了2 種發(fā)射裝置彈庫(kù)方案，一種是導(dǎo)彈豎直貯存在彈庫(kù)中的備彈架上，依靠傳動(dòng)系統(tǒng)可將導(dǎo)彈在備彈架上順時(shí)針/逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)指定裝填位置后貯彈導(dǎo)軌、揚(yáng)彈導(dǎo)軌及發(fā)射導(dǎo)軌在豎直方向?qū)?zhǔn)，輸彈機(jī)、揚(yáng)彈機(jī)配合工作，將導(dǎo)彈向上送入發(fā)射臂導(dǎo)軌中并鎖定彈上滑塊，發(fā)射架即可按照指令轉(zhuǎn)入發(fā)射準(zhǔn)備中；導(dǎo)彈裝填時(shí)，利用吊車將導(dǎo)彈水平放置到發(fā)射裝置中的補(bǔ)給接彈架導(dǎo)軌上并固聯(lián)，補(bǔ)給接彈架可繞其一端轉(zhuǎn)動(dòng)到垂直位置與揚(yáng)彈導(dǎo)軌、貯彈導(dǎo)軌對(duì)準(zhǔn)，揚(yáng)彈機(jī)、輸彈機(jī)配合工作，將導(dǎo)彈送入貯彈導(dǎo)軌并鎖定，傳動(dòng)系統(tǒng)將導(dǎo)彈在備彈架上轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)位置即可進(jìn)入后續(xù)導(dǎo)彈的裝填。

圖1 第1 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置垂直貯存彈庫(kù)導(dǎo)彈裝填流程Fig.1 The missile in vertical storage magazine loading process of the first generation shipborne missile launcher

第2 種是導(dǎo)彈在彈庫(kù)內(nèi)水平貯存在備彈環(huán)上的托彈架中，傳動(dòng)系統(tǒng)可驅(qū)動(dòng)備彈環(huán)沿其水平軸線順時(shí)針/逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)備彈環(huán)上托彈架中的導(dǎo)彈轉(zhuǎn)動(dòng)到指定裝填位置時(shí)，揚(yáng)彈機(jī)將托彈架及導(dǎo)彈舉升到指定位置，導(dǎo)彈上的前后滑塊進(jìn)入裝填機(jī)導(dǎo)軌，裝填機(jī)導(dǎo)軌、輸彈導(dǎo)軌及發(fā)射臂導(dǎo)軌在水平方向完成對(duì)準(zhǔn)，裝填機(jī)上的輸彈頭在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下將導(dǎo)彈推入發(fā)射臂導(dǎo)軌并鎖定彈上滑塊，發(fā)射架即可按照指令轉(zhuǎn)入發(fā)射準(zhǔn)備中；導(dǎo)彈裝填時(shí)，利用吊車等設(shè)備將導(dǎo)彈裝入發(fā)射臂導(dǎo)軌，發(fā)射臂導(dǎo)軌、輸彈導(dǎo)軌和裝填機(jī)導(dǎo)軌在水平方向完成對(duì)準(zhǔn)后，裝填機(jī)上的輸彈頭將導(dǎo)彈從發(fā)射架上拉入彈庫(kù)指定位置，揚(yáng)彈機(jī)將托彈架舉升到指定高度完成與導(dǎo)彈的固聯(lián)并解除導(dǎo)彈與裝填機(jī)的聯(lián)接，揚(yáng)彈機(jī)下降到固定位置后完成托彈架與備彈環(huán)的聯(lián)接，此時(shí)導(dǎo)彈通過托彈架貯存在備彈環(huán)上，傳動(dòng)系統(tǒng)將導(dǎo)彈在備彈環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)下一空位即可進(jìn)入后續(xù)導(dǎo)彈的裝填流程。

圖2 第1 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置水平貯存彈庫(kù)導(dǎo)彈裝填流程Fig.2 The missile in horizontal storage magazine loading process of the first generation shipborne missile launcher

第1 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置體積重量較大，占用了艦艇平臺(tái)較大的空間，同時(shí)導(dǎo)彈裝填流程復(fù)雜，中間還有彈翼安裝、助推器與彈體聯(lián)接、電氣檢測(cè)等較多的人工操作環(huán)節(jié)，盡管設(shè)計(jì)人員采取了多種手段提高裝填自動(dòng)化水平，但依然存在導(dǎo)彈裝填時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備可靠性差等缺點(diǎn)。第1 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置在導(dǎo)彈裝填時(shí)主要采用導(dǎo)彈水平吊裝、導(dǎo)軌對(duì)接方法，依靠配置的專用設(shè)備完成導(dǎo)彈在彈庫(kù)貯存位與發(fā)射架上發(fā)射位的裝卸彈任務(wù)，比較有代表性的是美國(guó)于20 世紀(jì)50、60 年代裝備艦艇的MK4，MK7 和MK10 型發(fā)射裝置。

第2 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置出現(xiàn)于60 年代中～80 年代初這一“冷戰(zhàn)”時(shí)期，由于西方國(guó)家在微電子、自動(dòng)控制、固體發(fā)動(dòng)機(jī)等科學(xué)技術(shù)上的飛速發(fā)展，導(dǎo)彈技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與上一代艦載導(dǎo)彈相比直徑縮小、長(zhǎng)度減少、重量減輕、可靠性提高，與之配套的第2 代發(fā)射裝置雖然仍采用了俯仰、方位均能隨動(dòng)的單/雙聯(lián)傾斜式發(fā)射方式，但在體積、重量、發(fā)射率、反應(yīng)時(shí)間、可靠性等方面進(jìn)行了提高。其中最為顯著的改變是導(dǎo)彈在彈庫(kù)中豎直貯存在環(huán)形備彈架上，彈庫(kù)上方是甲板面上安裝的單/雙聯(lián)發(fā)射架，彈庫(kù)與發(fā)射架之間取消了彈翼安裝間、補(bǔ)給檢測(cè)間等設(shè)置，環(huán)形備彈架上的導(dǎo)彈從任意貯彈位轉(zhuǎn)動(dòng)到裝填位后，在揚(yáng)彈機(jī)作用下可直接上升進(jìn)入發(fā)射架導(dǎo)軌并鎖定彈上滑塊完成裝彈，發(fā)射裝置裝卸彈自動(dòng)化水平大大提高，向發(fā)射架重復(fù)裝彈速度達(dá)到極致。

在第2 代單/雙聯(lián)傾斜發(fā)射裝置研制中，美國(guó)和蘇聯(lián)發(fā)展出了不同的導(dǎo)彈裝填技術(shù)。在SA-N-7“施基利”導(dǎo)彈單臂發(fā)射架上，蘇聯(lián)研制了專用導(dǎo)彈吊具，導(dǎo)彈裝填時(shí)發(fā)射架上的發(fā)射臂翻轉(zhuǎn)呈導(dǎo)軌向上的水平狀態(tài)，專用吊具與導(dǎo)彈聯(lián)接后彈上滑塊向下，碼頭起重機(jī)起吊導(dǎo)彈后轉(zhuǎn)移到發(fā)射架上方，利用吊具上的4 個(gè)定位銷與發(fā)射架上的裝填支座定位孔配合，將導(dǎo)彈水平直接吊放到發(fā)射架上完成彈上滑塊與發(fā)射臂導(dǎo)軌的聯(lián)接和固定。移除吊具后，發(fā)射臂轉(zhuǎn)動(dòng)成垂直狀態(tài)與彈庫(kù)內(nèi)的揚(yáng)彈導(dǎo)軌、備彈架上的貯彈導(dǎo)軌完成對(duì)準(zhǔn)，在揚(yáng)彈機(jī)的作用下將導(dǎo)彈拉入貯存位置并固定，環(huán)形備彈架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)位置后可開展后續(xù)導(dǎo)彈的裝填流程。

圖3 SA-N-7 艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填流程Fig.3 The missile loading process of sa-n-7 shipborne missile launcher

為在MK13 型單臂發(fā)射架上裝填導(dǎo)彈，美國(guó)研制了MK6 導(dǎo)彈輸送小車，小車上設(shè)有可與導(dǎo)彈滑塊聯(lián)接的裝填導(dǎo)軌，放置在包裝箱中的導(dǎo)彈開箱后與導(dǎo)彈輸送小車完成對(duì)接固定，起重機(jī)將導(dǎo)彈輸送小車吊放到發(fā)射裝置附近的甲板上，操作人員借助導(dǎo)彈輸送小車上的車輪將其轉(zhuǎn)移到發(fā)射裝置后端，發(fā)射架轉(zhuǎn)動(dòng)到裝填方位且發(fā)射臂轉(zhuǎn)動(dòng)到裝填傾斜角度后，輸送小車前端被吊起并與發(fā)射臂后部聯(lián)接和固定，此時(shí)輸送小車上的裝填導(dǎo)軌與發(fā)射臂上的發(fā)射導(dǎo)軌完成對(duì)準(zhǔn)，發(fā)射臂前端安裝的輸彈設(shè)備伸出輸彈頭進(jìn)入發(fā)射臂導(dǎo)軌和輸彈小車裝填導(dǎo)軌，輸彈頭抓住彈上滑塊后將導(dǎo)彈拉入發(fā)射臂并鎖定彈上滑塊，解除輸彈小車與發(fā)射臂的聯(lián)接后，發(fā)射架根據(jù)指令轉(zhuǎn)到0°或180°方位，發(fā)射臂轉(zhuǎn)動(dòng)到垂直位置以完成與內(nèi)側(cè)或外側(cè)揚(yáng)彈導(dǎo)軌和備彈架上貯彈導(dǎo)軌的對(duì)準(zhǔn)，彈庫(kù)內(nèi)的揚(yáng)彈機(jī)將導(dǎo)彈拉入貯存位置并固定，環(huán)形備彈架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)位置后可開展后續(xù)導(dǎo)彈的裝填流程。

圖4 MK13 艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填流程Fig.4 The missile loading process of mk13 shipborne missile launcher

為給MK26 型發(fā)射裝置（雙聯(lián)發(fā)射架）彈庫(kù)裝填導(dǎo)彈，美國(guó)在第1 代發(fā)射裝置補(bǔ)給接彈架的基礎(chǔ)上研制了一型可升降的裝填機(jī)，平時(shí)折疊下沉貯存在彈庫(kù)中，工作時(shí)裝填機(jī)上升裝彈臂伸出甲板面，裝彈臂可繞其根部轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)到水平狀態(tài)，在裝彈臂上設(shè)置了可垂向移動(dòng)的裝填導(dǎo)軌。導(dǎo)彈裝填時(shí)利用起重機(jī)將導(dǎo)彈水平吊放到裝填機(jī)附近甲板面裝填座上，裝彈臂旋轉(zhuǎn)到水平位置后與導(dǎo)彈在長(zhǎng)度方向及滑塊位置對(duì)準(zhǔn)，裝彈臂中的抓取彈機(jī)構(gòu)將導(dǎo)彈滑塊與裝填導(dǎo)軌完成聯(lián)接固定，裝彈臂豎起呈垂直狀態(tài)，裝填機(jī)下降到指定位置后裝彈臂轉(zhuǎn)動(dòng)與彈庫(kù)中左/右備彈架上處于裝填位置的貯彈導(dǎo)軌對(duì)準(zhǔn)，抓取彈機(jī)構(gòu)伸出將導(dǎo)彈推入貯彈導(dǎo)軌固定后松開，環(huán)形備彈架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)位置后重復(fù)流程完成后續(xù)彈庫(kù)內(nèi)2 個(gè)備彈架上的導(dǎo)彈裝填作業(yè)。

圖5 MK26 艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填流程Fig.5 The missile loading process of mk26 shipborne missile launcher

上述幾型發(fā)射裝置彈庫(kù)內(nèi)都配置有自動(dòng)輸彈設(shè)備，雖然有裝載導(dǎo)彈數(shù)量多、裝填速度快、持續(xù)作戰(zhàn)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但也存在體積重量大、對(duì)平臺(tái)要求高的不足。為滿足中小噸位艦艇在防空和反潛作戰(zhàn)的需求，西方國(guó)家同期研制并裝備了多型八（六）聯(lián)裝發(fā)射裝置，如MK25 型和MK29 型“海麻雀”艦空導(dǎo)彈發(fā)射裝置、GWS25 型“海狼”艦空導(dǎo)彈發(fā)射裝置和“海響尾蛇”導(dǎo)彈發(fā)射裝置等，其共同的特點(diǎn)是導(dǎo)彈裝填多采用手動(dòng)操作，利用配置的裝彈設(shè)備和起重機(jī)械配合，人力完成導(dǎo)彈向發(fā)射裝置各隔艙內(nèi)的導(dǎo)軌裝卸彈任務(wù)。對(duì)于MK16 型“阿斯洛克”反潛導(dǎo)彈發(fā)射裝置，美國(guó)針對(duì)不同的裝艦配置研制了兩型裝填設(shè)備，對(duì)于發(fā)射架后方設(shè)有貯存彈庫(kù)的艦艇，在彈庫(kù)內(nèi)布置了水平裝填導(dǎo)軌和輸彈機(jī)，當(dāng)發(fā)射架上下兩排布置的隔艙需要裝填魚雷時(shí)，彈庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)隔艙的防爆門打開，裝填導(dǎo)軌伸出與發(fā)射架上相應(yīng)隔艙的發(fā)射導(dǎo)軌完成對(duì)準(zhǔn)，輸彈機(jī)將魚雷推入發(fā)射裝置隔艙內(nèi)并鎖定雷上滑塊。對(duì)于不設(shè)置彈庫(kù)的艦艇，在發(fā)射架后方安裝了一部可升降、旋轉(zhuǎn)及傾斜的裝填機(jī)，裝填作業(yè)時(shí)魚雷由碼頭水平吊放到發(fā)射架附近甲板面，裝填機(jī)下降后裝填臂上的導(dǎo)軌與雷上滑塊完成對(duì)準(zhǔn)固定，裝填機(jī)帶動(dòng)魚雷升起到發(fā)射架隔艙后部旋轉(zhuǎn)傾斜至裝填角度，使裝填導(dǎo)軌與發(fā)射架上對(duì)應(yīng)隔艙的發(fā)射導(dǎo)軌完成對(duì)準(zhǔn)，輸彈機(jī)將魚雷推入發(fā)射導(dǎo)軌并固定。

第2 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置在導(dǎo)彈裝填時(shí)依然采用裸彈水平吊裝、導(dǎo)軌對(duì)接、垂直或傾斜角度完成導(dǎo)彈裝填工作，裝填時(shí)對(duì)于配置有彈庫(kù)的發(fā)射裝置其裝填自動(dòng)化水平較高，影響裝填速度的環(huán)節(jié)主要在導(dǎo)彈吊裝和與發(fā)射架導(dǎo)軌對(duì)接過程，而對(duì)于多聯(lián)裝發(fā)射裝置主要采用人力或半機(jī)械化裝填方式，由于發(fā)射架上導(dǎo)彈艙位有限，因此該方式可基本滿足作戰(zhàn)需求，雖具備海上作戰(zhàn)期間重復(fù)裝填的能力，但對(duì)艦艇單次持續(xù)作戰(zhàn)能力有較大影響。第2 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置中比較有代表性的是20 世紀(jì)70 年代裝備艦艇的MK13，MK26，SA-N-7，MK29、“海狼”和“海響尾蛇”等幾型發(fā)射裝置，導(dǎo)彈裝填正由裸彈裝填向箱彈（筒彈）裝填方式過渡。

第3 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置從70 年代末80 年代初裝備部隊(duì)開始，至今各國(guó)仍在對(duì)其開展研究提高各項(xiàng)性能指標(biāo)，其主要特點(diǎn)是導(dǎo)彈從傾斜發(fā)射方式向垂直發(fā)射方式轉(zhuǎn)變。70 年代后期，反艦導(dǎo)彈的性能有了大幅度提高，使現(xiàn)有的傾斜發(fā)射裝置在發(fā)射速度（重復(fù)裝填能力）上無法對(duì)付反艦導(dǎo)彈的飽和攻擊，為此蘇美兩國(guó)先后研制成功2 種不同形式的艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置裝備部隊(duì)，即蘇聯(lián)1977 年裝備的“利夫”艦空導(dǎo)彈發(fā)射裝置和美國(guó)于1986 年投入使用的MK-41 型垂直發(fā)射裝置，這2 種發(fā)射裝置在外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、裝填方式上均有較大區(qū)別。“利夫”導(dǎo)彈發(fā)射裝置由數(shù)個(gè)完全相同的發(fā)射單元和1 套裝填設(shè)備組成，各發(fā)射單元采用圓形八隔艙可旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元貯彈8 枚，只有一個(gè)發(fā)射艙口設(shè)置有彈艙蓋開蓋系統(tǒng)。發(fā)射單元在艦上成單排或兩列布置，甲板面上兩列單元中間（或單排布置單元的一側(cè)）布置有裝彈架和水平裝填導(dǎo)軌，兩列單元后方設(shè)有筒彈裝填艙口，在彈庫(kù)內(nèi)兩列單元中間布置有可縱向沿導(dǎo)軌移動(dòng)的裝彈車。筒彈裝填時(shí)，裝填艙口蓋打開，拆疊狀態(tài)的弧形對(duì)接導(dǎo)軌展開一端與裝彈架上水平裝填導(dǎo)軌對(duì)準(zhǔn)，另一端與彈庫(kù)內(nèi)垂直布置的裝填導(dǎo)軌相連，3 段導(dǎo)軌構(gòu)成了輸彈小車的運(yùn)動(dòng)通道。輸彈小車沿裝填導(dǎo)軌由彈庫(kù)內(nèi)貯存位置（垂直狀態(tài)）上行進(jìn)入裝彈架固定位置（水平狀態(tài)），利用筒彈對(duì)接專用吊具與發(fā)射筒上一側(cè)的支腳滑塊固聯(lián)，在起重設(shè)備配合下將發(fā)射筒水平吊放到輸彈小車上，輸彈小車與發(fā)射筒支腳滑塊固聯(lián)后將吊具移開，吊具可準(zhǔn)備與后續(xù)發(fā)射筒的聯(lián)接，輸彈小車（帶發(fā)射筒）在輸彈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用下沿裝填導(dǎo)軌向下落入彈庫(kù)到達(dá)裝填位置，裝彈車運(yùn)動(dòng)到裝填位置后利用裝填臂抓住發(fā)射筒上的支腳滑塊，解除輸彈小車與發(fā)射筒聯(lián)接，裝彈車帶著發(fā)射筒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到待裝單元裝填位置后，裝填臂轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度將發(fā)射筒上另一側(cè)支腳滑塊掛入發(fā)射單元回轉(zhuǎn)架上的貯彈導(dǎo)軌內(nèi)，完成發(fā)射筒與發(fā)射單元的固聯(lián)后裝彈車解脫與發(fā)射筒的聯(lián)接重新返回到裝填位，發(fā)射單元旋轉(zhuǎn)一筒位后重復(fù)流程可完成整個(gè)發(fā)射裝置各彈元的筒彈裝填任務(wù)，發(fā)射后的空筒按相反流程操作即可吊出發(fā)射裝置。

圖6 “利夫”艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填流程Fig.6 The missile loading process of rif shipborne VLS

MK41 型發(fā)射裝置由數(shù)個(gè)完全相同的發(fā)射單元和1 套裝填單元按矩陣式排列組合而成，每個(gè)發(fā)射單元呈矩形含有8 個(gè)隔艙可貯存、發(fā)射8 枚箱彈，每個(gè)隔艙上方都裝有一套彈艙蓋系統(tǒng)，裝填單元除含有5 個(gè)隔艙可貯存/發(fā)射5 枚箱彈外，還有1 個(gè)裝填隔艙安裝1 部可升降折疊式液壓起重機(jī)，展開后可在艦艇航行狀態(tài)規(guī)定海況下為同一彈庫(kù)各單元內(nèi)的隔艙裝填導(dǎo)彈。為滿足發(fā)射裝置裝填箱彈需求美海軍配置有專用的箱彈垂直吊具、裝填導(dǎo)向器和發(fā)射箱翻轉(zhuǎn)架。裝填作業(yè)時(shí)，利用碼頭起重機(jī)將箱彈水平吊放到發(fā)射箱翻轉(zhuǎn)架上，將箱彈垂直吊具兩端的承載銷伸入發(fā)射箱前蓋兩側(cè)的垂直吊耳孔內(nèi)并鎖定，箱彈垂直吊具與起重機(jī)吊鉤聯(lián)接后利用吊鉤上升將發(fā)射箱前端向上抬起，發(fā)射箱后端在翻轉(zhuǎn)架支承座上跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)射箱逐漸由水平狀態(tài)轉(zhuǎn)換到垂直狀態(tài)。起重機(jī)將發(fā)射箱垂直吊轉(zhuǎn)到發(fā)射單元對(duì)應(yīng)隔艙上方對(duì)準(zhǔn)后，在隔艙口安裝的裝填導(dǎo)向器配合下將發(fā)射箱吊入隔艙內(nèi)完成聯(lián)接固定，重復(fù)流程即可完成全部隔艙的箱彈裝填任務(wù)。

圖7 MK-41 艦載導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填流程Fig.7 The missile loading process of mk-41 shipborne VLS

2 套系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是導(dǎo)彈均以箱（筒）彈的形式貯存在發(fā)射裝置中，但裝填方式完全不同?！袄颉毕到y(tǒng)采用專用裝填設(shè)備、導(dǎo)軌對(duì)接和并聯(lián)的操作流程實(shí)現(xiàn)了1 套設(shè)備就可對(duì)同一彈庫(kù)內(nèi)多個(gè)單元貯存的發(fā)射筒自動(dòng)完成裝卸的功能，其筒彈在發(fā)射裝置內(nèi)裝填的特點(diǎn)是利用發(fā)射筒上兩側(cè)布置的支腳滑塊與裝彈設(shè)備配合實(shí)現(xiàn)“硬”連接，完成筒彈在輸彈小車、裝彈車和發(fā)射單元貯彈導(dǎo)軌的狀態(tài)及位置變換和固定，其優(yōu)勢(shì)在于筒彈裝填自動(dòng)化程度高、裝卸速度快，對(duì)人員要求低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，但艦上布置的專用裝填設(shè)備占用了艦面和彈庫(kù)內(nèi)的更多空間，造成貯彈密度低、系統(tǒng)復(fù)雜、質(zhì)量大、對(duì)平臺(tái)要求高、維護(hù)工作多等缺點(diǎn)，使該系統(tǒng)只能裝備在較大排水量的艦艇上。MK41 型發(fā)射裝置配置的專用裝填設(shè)備放置在碼頭，不占用艦上空間，箱彈的水平/垂直轉(zhuǎn)換、垂直吊轉(zhuǎn)可利用汽車吊（浮吊）借助箱彈垂直吊具和翻轉(zhuǎn)架實(shí)現(xiàn)，箱彈在吊入/吊出隔艙時(shí)其箱彈頂部與吊鉤之間通過箱彈垂直吊具實(shí)現(xiàn)“柔”性“軟”連接，依靠發(fā)射箱四角外形的連續(xù)導(dǎo)向設(shè)計(jì)可以快速的將箱彈吊入/吊出隔艙。發(fā)射裝置裝填單元里的折疊可升降液壓起重機(jī)只是將碼頭起重機(jī)的功能配置在平臺(tái)上，以滿足海上能夠裝填箱彈的需求。MK-41 型發(fā)射裝置箱彈裝填方式具有不占用艦面和彈庫(kù)內(nèi)的空間、系統(tǒng)組成較簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、對(duì)平臺(tái)要求低、維護(hù)工作少等優(yōu)點(diǎn)，但由于采用“柔”性吊裝方式，海況對(duì)平臺(tái)的晃動(dòng)影響較大，造成箱彈對(duì)準(zhǔn)隔艙口時(shí)對(duì)人員的操作配合熟練程度要求較高，同時(shí)裝填作業(yè)基本為串行流程和人工操作，裝填自動(dòng)化水平較低，箱彈裝填速度與人員培訓(xùn)和配合熟練度有較大關(guān)聯(lián)，箱彈實(shí)際海上裝填作業(yè)時(shí)人員體力消耗較大。

從國(guó)外3 代艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填技術(shù)的發(fā)展過程可以看出，總體需求、裝填方式選擇和人員要求3 個(gè)要素在裝填設(shè)備研制過程中起著主導(dǎo)作用。第1 代發(fā)射裝置裝填流程復(fù)雜、人員全過程參與配置數(shù)量多、裝彈速度較慢，同時(shí)大量的裝填設(shè)備安裝在艦艇平臺(tái)上，對(duì)平臺(tái)的要求也較高；第2 代發(fā)射裝置裝填設(shè)備研制中簡(jiǎn)化作業(yè)流程，對(duì)于配置有彈庫(kù)的發(fā)射裝置，人員只參與向彈庫(kù)裝卸彈流程，而彈庫(kù)中貯存的導(dǎo)彈向發(fā)射架裝卸彈的過程則完全由庫(kù)內(nèi)設(shè)備自動(dòng)完成，沒有配置彈庫(kù)的多聯(lián)裝發(fā)射裝置主要由人工或輔以裝彈設(shè)備完成導(dǎo)彈裝填任務(wù)。由于從“裸”彈隨動(dòng)傾斜發(fā)射方式轉(zhuǎn)變?yōu)橄洌ㄍ玻椆潭ù怪卑l(fā)射方式，第3 代導(dǎo)彈發(fā)射裝置裝填技術(shù)有了較大變化。蘇聯(lián)“利夫”武器系統(tǒng)在艦上保留了全套筒彈裝填設(shè)備，在工作原理上可以認(rèn)為是在第2 代裝填技術(shù)基礎(chǔ)上針對(duì)“利夫”武器系統(tǒng)的特點(diǎn)和總體要求所做的改進(jìn)，而以美、英、法等為代表的西方海軍強(qiáng)國(guó)研制的MK41、“海狼”、SYLVER 導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置則在艦艇平臺(tái)上不再固定配置裝填設(shè)備，通過借助碼頭通用起重設(shè)備并配以少量輕型專用箱彈吊裝和狀態(tài)轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備，即可滿足箱（筒）彈向發(fā)射裝置的快速裝填需求，MK41 型發(fā)射裝置雖然配有專用裝填單元，但其實(shí)質(zhì)是將一部起重機(jī)隱藏安裝在艦艇甲板下，既提供了設(shè)備較好的貯存環(huán)境、滿足了平臺(tái)隱身設(shè)計(jì)要求，又實(shí)現(xiàn)了發(fā)射裝置海上裝填箱彈的功能，從美國(guó)“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦在后續(xù)艦艇中取消裝填單元的配置可以看出，其海上裝填箱彈的能力與美國(guó)海軍的總體需求仍有一定差距。

2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置的研究始于20 世紀(jì)60 年代，而開展發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填設(shè)備的研發(fā)工作是伴隨著每型武器系統(tǒng)立項(xiàng)時(shí)就同步進(jìn)行。我國(guó)沒有進(jìn)行過類似于國(guó)外第1 代導(dǎo)彈發(fā)射裝置的研制，而是直接開展了HQ61 艦空導(dǎo)彈發(fā)射裝置的研制，其具有雙聯(lián)發(fā)射架、裸彈水平吊裝/垂直自動(dòng)裝填、導(dǎo)彈滑塊/導(dǎo)軌對(duì)接、導(dǎo)彈垂直貯存/回轉(zhuǎn)式彈庫(kù)等第2 代發(fā)射裝置導(dǎo)彈裝填技術(shù)的眾多特征。作為第一型產(chǎn)品裝填性能指標(biāo)與國(guó)外同代產(chǎn)品存在一定差距，而在該型號(hào)后續(xù)產(chǎn)品研制中，導(dǎo)彈采用筒彈一體的貯運(yùn)/發(fā)射方式，發(fā)射裝置設(shè)計(jì)上采用上下兩層六聯(lián)裝結(jié)構(gòu)，取消了發(fā)射架甲板下的彈庫(kù)，發(fā)射筒上下/前后布置有4 組共8 個(gè)支腳，筒彈裝填時(shí)利用起重設(shè)備水平吊起筒體（聯(lián)接上支腳）將下支腳放置到發(fā)射架上4 個(gè)支腳座中并固聯(lián)即可完成，從過程看屬于全人工手動(dòng)操作僅具有碼頭裝填的功能。20 世紀(jì)80 年代引進(jìn)的法國(guó)“海響尾蛇”導(dǎo)彈系統(tǒng)，導(dǎo)彈也采用發(fā)射筒進(jìn)行貯存/發(fā)射，發(fā)射筒上設(shè)置有上下對(duì)應(yīng)的多組多個(gè)滾輪，裝填時(shí)發(fā)射筒與八聯(lián)裝發(fā)射架采用滾輪/導(dǎo)軌對(duì)接、發(fā)射筒后擋塊固定方式完成聯(lián)接。該系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化后發(fā)射筒與發(fā)射裝置的接口形式得以保留，但在艦上發(fā)射裝置后部配置了外置/下沉式彈庫(kù)，彈庫(kù)按八聯(lián)裝發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)形式對(duì)應(yīng)設(shè)置了8 個(gè)筒彈貯存/對(duì)接通道，彈庫(kù)隔艙貯彈導(dǎo)軌與發(fā)射裝置貯彈導(dǎo)軌完成傾斜對(duì)準(zhǔn)后，輸彈機(jī)構(gòu)可將發(fā)射筒推入發(fā)射裝置對(duì)應(yīng)隔艙通道完成筒彈裝填任務(wù)。

進(jìn)入21 世紀(jì)后，我國(guó)陸續(xù)裝備了多型第3 代發(fā)射裝置（垂直發(fā)射），但由于不同武器研制單位在研制思想、導(dǎo)彈外形尺寸、重量、導(dǎo)彈與發(fā)射裝置接口形式等方面差異較大，形成了多種發(fā)射裝置及裝填方式并存的局面，給部隊(duì)實(shí)際使用及保障帶來一定影響。在某型艦載發(fā)射裝置中，導(dǎo)彈采用筒裝準(zhǔn)垂直發(fā)射方式，發(fā)射筒采用了與陸用發(fā)射筒相同的上下兩層前后布置的多組支腳形式，因此在筒彈向發(fā)射裝置裝填時(shí)艦上設(shè)置了專用對(duì)接裝填機(jī)，筒彈水平吊放到對(duì)接裝填機(jī)上發(fā)射筒下支腳與裝填導(dǎo)軌鎖定后，對(duì)接裝填機(jī)完成起豎并與發(fā)射單元指定隔艙貯彈導(dǎo)軌完成對(duì)準(zhǔn)，輸彈設(shè)備將發(fā)射筒送入發(fā)射單元，其裝填原理可歸為筒彈水平吊裝、導(dǎo)軌準(zhǔn)垂直“硬”對(duì)接、自動(dòng)裝填；而在另一型發(fā)射裝置中，由于發(fā)射箱四角外形設(shè)置了連續(xù)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，裝填方式與美國(guó)MK41 型發(fā)射裝置相似，使用碼頭起重機(jī)將發(fā)射箱一端垂直“柔”性吊起，采用“軸-孔”對(duì)接導(dǎo)向原理利用發(fā)射箱自重即可將發(fā)射箱裝入隔艙后固定；而在某新型垂直發(fā)射系統(tǒng)中，裝填方式可看作是前兩型系統(tǒng)的組合，由于發(fā)射裝置與發(fā)射筒的接口要求統(tǒng)一為支腳與導(dǎo)軌形式，發(fā)射單元隔艙布置改為矩陣結(jié)構(gòu)，因此從接口方式、平臺(tái)限制、裝填設(shè)備的體積、重量要求等因素考慮，筒彈裝填時(shí)采用艦上安裝的可拆卸移位式裝填起重機(jī)將發(fā)射箱一端垂直“柔”性吊起、待發(fā)射筒后端支腳與隔艙貯彈導(dǎo)軌對(duì)準(zhǔn)后利用發(fā)射筒自重即可將發(fā)射筒裝入隔艙的方法。

3 型垂直發(fā)射裝置箱彈裝填所需的裝填設(shè)備中，除某型系統(tǒng)有部分設(shè)備固定安裝在平臺(tái)上，其余兩型裝置的裝填設(shè)備平時(shí)均配置在岸上；在裝填準(zhǔn)備和裝填期間，有兩型系統(tǒng)都需要借助碼頭或自身配置的起重設(shè)備完成裝填設(shè)備在平臺(tái)上的吊裝和單元間位置的轉(zhuǎn)移，而另一系統(tǒng)只需要碼頭配置的裝填設(shè)備與起重機(jī)配合即可完成所有裝填過程，對(duì)外依賴程度較低；在箱彈吊裝過程中，某型系統(tǒng)需要將筒彈水平吊放到平臺(tái)舷側(cè)指定位置鎖定，然后補(bǔ)給起重機(jī)將筒彈水平吊放到對(duì)接裝填機(jī)上，中間需要完成多次吊具的聯(lián)接/拆卸，但由于導(dǎo)軌采取“硬”對(duì)接方式，裝填輸彈過程時(shí)間較短；某新型垂直發(fā)射系統(tǒng)采用“柔”性垂直吊裝、支腳與導(dǎo)軌小間隙對(duì)準(zhǔn)方式，在吊點(diǎn)較高、發(fā)射筒與平臺(tái)晃動(dòng)和單支腳滑入的情況下，裝填速度受環(huán)境影響及操作人員配合熟練程度較大，而另一型系統(tǒng)裝填過程中，操作環(huán)節(jié)較少、箱架間隙遠(yuǎn)比某新型垂直發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射筒支腳與導(dǎo)軌間隙大，操作人員經(jīng)培訓(xùn)合格后實(shí)際使用中僅依靠碼頭配置的通用起重機(jī)就能夠在滿足裝填作業(yè)要求的環(huán)境條件下保證較高的箱彈裝填速度。

3 發(fā)展方向

20 世紀(jì)80 年代后期，海軍艦載導(dǎo)彈發(fā)射方式開始由傾斜發(fā)射向垂直發(fā)射轉(zhuǎn)變，而配套研制裝備艦艇的垂直發(fā)射裝置本身就是一個(gè)具備多通道發(fā)射能力的彈庫(kù)，作戰(zhàn)期間不再需要復(fù)雜的自動(dòng)裝填功能，因此擁有很高的發(fā)射速率。為保證作戰(zhàn)時(shí)平臺(tái)的導(dǎo)彈消耗量、作戰(zhàn)模式、持續(xù)作戰(zhàn)能力等要求，現(xiàn)代艦艇平臺(tái)都安裝了多個(gè)模塊化的發(fā)射單元，平臺(tái)所裝載的導(dǎo)彈種類和數(shù)量大大增加，已由單一艦空導(dǎo)彈向艦空、艦艦、艦潛和艦地多類型導(dǎo)彈發(fā)展，單個(gè)平臺(tái)導(dǎo)彈裝載數(shù)量更是突破百枚。近年來國(guó)外陸續(xù)披露出一些新研發(fā)射裝置，如俄羅斯3S14，3R14 等，其已放棄了在艦上布置裝填設(shè)備的設(shè)計(jì)，箱彈裝填工作主要在碼頭進(jìn)行，而美國(guó)也已進(jìn)行了多年MK41 型發(fā)射裝置裝填設(shè)備及裝填方式的改進(jìn)研究和試驗(yàn)工作，但從設(shè)備質(zhì)量、體積、裝填速度、操作難易程度等多方面指標(biāo)分析目前仍未達(dá)到軍方要求。

為保證戰(zhàn)備期間短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)彈庫(kù)內(nèi)導(dǎo)彈裝填補(bǔ)充的需要，今后發(fā)射裝置箱彈裝填技術(shù)研究的重點(diǎn)是根據(jù)使用方的需求變化選取適合的箱彈裝填方式滿足用戶對(duì)碼頭/海上裝卸彈速度的要求，提高裝填設(shè)備的通用化、輕量化、可靠性水平，使裝填設(shè)備進(jìn)一步向簡(jiǎn)易操作方向發(fā)展，裝填流程趨于扁平化，降低裝填時(shí)對(duì)人員能力和訓(xùn)練水平的要求。

4 結(jié) 語

艦載導(dǎo)彈發(fā)射裝置及裝填設(shè)備研制受武器技術(shù)水平、艦艇平臺(tái)等多種因素制約，在選取何種裝填方式及確定箱彈裝填接口要素時(shí)應(yīng)具有一定的前瞻性，充分考慮現(xiàn)有選擇對(duì)列裝后用戶關(guān)心的裝填速度、人員能力要求、戰(zhàn)備保障時(shí)間帶來不同影響的基礎(chǔ)上，兼顧已有型號(hào)與后續(xù)新研武器的接口兼容性、標(biāo)準(zhǔn)化要求等，不斷提高發(fā)射裝置的通用化水平，為產(chǎn)品批量裝備后部隊(duì)實(shí)際戰(zhàn)備保障能力和戰(zhàn)斗力的不斷提升提供技術(shù)支撐。