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标准鱼雷管发射,采用运载器方案
采用运载器发射战术导弹的优点是:发射深度上的水压及水密问题由运载器解决要比由导弹解决容易一些;密封防水的运载器为导弹提供了干燥的良好环境,并且可抗冲击。但采用标准鱼雷管发射战术导弹会受鱼雷管尺寸的限制,而且需要解决好弹器分离问题。
无动力运载器 其优点是:能够寂静发射,因而可提高攻击潜艇的隐蔽性;运载器无动力、无尾翼、无舵面,因而流体动力外形简单,容易设计。但无动力运载器主要靠正浮力滑行至水面,因而出水速度较低,稳定性较差。美国“海长矛”导弹运载器采用复合材料、蜂窝结构就是为了提高运载器的正浮力和出水速度,从而提高运载器出水姿态和导弹初始姿态的稳定性。
有动力运载器 其优点是:上浮靠的是本身所带发动机的动力,因此,运载器在水中的机动能力比较强,提高了对敌舰的突袭能力;运载器与导弹在距海面20~30米高度分离,从而避开了分离时的波浪干扰及其它因素的影响;有动力运载器的出水速度大,约为无动力运载器出水速度的2~3倍,因此弹的姿态相对稳定;发射深度范围较宽,可从潜望镜深度到潜艇最大下潜深度,但不能在海底发射,因为运载器没有正浮力,离开发射管后先下沉后拉高。其缺点是发动机在水下的噪音比较大,不利于潜艇的隐蔽。
标准鱼雷管发射,无运载器方案
采用“湿”发射,导弹水下航行由助推器提供动力,增加了导弹的出水速度和抗海浪干扰能力,提高了导弹出水姿态的稳定性,特别是避开了采用运载器方案的水面弹器分离这一难题。但是,无运载器方案使导弹结构复杂,导弹要进行防水设计,要能承受发射深度上的破坏性压力,以及由于不具有正浮力还要有水下助推装置等,而且水下助推器的噪音破坏了潜艇发射导弹时的隐蔽性。
垂直发射方案
该方案的优点是:能够使潜艇存储更多的导弹,以配置潜潜、潜舰、潜空和对陆攻击多种武器;能使潜艇在作战时不受导弹发射角的限制,不用进行占位机动就能发射,提高了快速反应能力;不仅能对目标进行全方位攻击,而且能对多目标同时进行导弹多方位攻击;可以提高导弹的出筒速度,使导弹以最短的路径冲出水面,出水稳定性好,抗海浪干扰能力强;导弹离艇之后可以直接爬升至水面,不需要像鱼雷管发射那样由水平转到倾斜爬升弹道的过程,弹道简单,可靠性高。不足之处是,导弹助推器在水下的噪音大,不利于潜艇的隐蔽。而且需要在潜艇有限的容积内设计和配置专用垂直发射管,这就需要建造新潜艇或改造旧潜艇。垂直发射的导弹还要具有出水后向目标方向转弯的能力。
倾斜发射方案
采用该方案有利于大型战术导弹超长发射装置在潜艇上的布置。而且导弹发射时容易加速,更有利于起飞,同等条件下,推力亦可小些。此外,导弹以一定角度发射,直接爬出水面,无需再进行由水平转到倾斜爬升弹道的控制,而且一旦导弹点火失败,还可以避免导弹回落砸艇的危险。
技术问题不容忽视
导弹离开发射管的速度 导弹能安全离管和离艇,必须有足够的离管速度。如果离管速度过低,由于艇艏扰流和平台侧壁的影响,可能会使导弹或运载器与发射管口,甚至艇艏外壳碰撞。特别是无动力运载器,低速发射不仅会严重影响整个水弹道性能,还有可能造成其主要依靠流体动力展开的尾翼无法按设计要求迅速展开。但离管速度又不能过高,否则导弹或运载器在发射瞬间及出管后可能会因所受载荷太大,使尾部结构(如舵面、尾翼)和部分元器件(如压力出水传感器)受损。美/俄等国一般选择比鱼雷高一些,约15米/秒,如“鱼叉”导弹运载器的离管速度约为15.24米/秒。
水下耐压与密封技术 由于水的密度约为空气的800倍,因而增大了导弹在水下航行时所承受的压力,而且随着发射深度的增加,导弹承受的压力也随之增加。因此,水下发射的导弹要具有耐水压能力和防止海水浸入其内部。对于有运载器的方案,耐压和密封容易解决。对于裸弹潜航的导弹,在结构设计时就需认真考虑耐压和密封问题。“战斧”导弹采用的堵盖和整流罩,除了能约束进气口、弹翼和尾冀外,还起密封作用。据报道,“战斧”曾有三次潜艇发射试验均因水密性问题而导致失败。
水中弹道的控制 潜射战术导弹与潜射弹道导弹的不同之处是前者水中弹道可以控制。采用无动力运载器的“鱼叉”导弹是通过操纵运载器尾部的一对鳍使运载器从水平方向转为450仰角向上爬行,爬行过程靠自身的浮力上升,不改变航向。英国在引进潜射“鱼叉”导弹之后,对其运载器进行了改进,尾鳍用氮气瓶的氮气进行气动操纵,由定时机构执行舵的偏转,可实现三维空间弹道向水面爬行,转到与射向呈900的方向上,增加了潜艇发射时的隐蔽性。
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