地空导弹发射系统发展综述

田凯阳

【摘 要】从三代地空导弹的发展顺序回顾了地空导弹发射系统的发展概况，综合分析了倾斜发射系统和垂直发射系统、自力发射系统和弹射发射系统的现状与特点，对地空导弹发射系统的发展趋势进行了分析。

【关键词】地空导弹；发射系统；发展趋势

引 言

地空导弹是一种受制导系统制导，在自身动力装置的推动下飞向目标的飞行武器。作为高技术武器，它一问世就以独特的作战能力和高超的作战效率而被视为现代战争中国土防空和野战防空的主要防空武器。

随着科学技术而发展的空袭目标和复杂多变的战场环境要求地空导弹武器系统具有多用途、对付多目标、抗干扰和综合化等特点，因此地空导弹武器系统的发展趋势是：①建立部署在天上、空中和地面的预警网；②广泛采用相控阵雷达、垂直发射、主动雷达寻的导引头、红外成像或红外/紫外双模导引头等关键技术，以提高导弹系统的对付多目标作战能力、缩短反应时间，简化地面设备，改善机动性；③联合研制模块化、通用化地空导弹；④地空导弹与小口径高炮相结合。

作为地空导弹武器系统重要组成部分的发射系统由发射、装填设备（包括发射装置、导弹装填设备）和发射控制设备组成。其战术技术性能的要求包括：可动性，初始瞄准要求，离轨、发射速度，反应、转换时间，质量、尺寸，燃气流的防护，稳定性、可靠性、维修性、安全性、隐蔽性等。

目前各国研制的地空导弹种类繁多，由于地空导弹的作战使命、导弹弹体结构、外形、质量和制导方式不同，地空导弹发射方式的类型也就不同。地空导弹发射方式分主要从导弹的发射动力和姿态两个方面进行划分[1]，如图1所示。

1、地空导弹发射系统的发展概况

地空导弹出现自第二次世界大战后期，至今已形成可覆盖整个空域的中高空、中远程，中低空、中近程，低空近程和超低空、超近程（便携式）地空导弹系列。下面将从三代地空导弹的发展顺序来简述其发射系统的发展概况。

于五十年代研制的，以“波马克1/2”、“奈基1/2”、SA-1/2、“黄铜骑士”、“雷鸟”为典型代表的第一代地空导弹多为中远程型号，主要用于国土防空。其主要特点为：导弹大都采用两级设计，动力装置大都为液体主发动机加固体助推器，导弹大且笨重；地面火控系统由多部单功能雷达组成，系统结构复杂。这使得第一代地空导弹系统不得不采用功能分散、多车配套、固定或半固定式阵地发射的体制。该发射体制下的导弹发射装置大都采用单装倾斜发射方式和拖车牵引式机动方式，发射装置结构复杂、机动性差、系统反应时间长，且只能对付低速的中远程单个空中目标。

于六十年代研制的，以SA-6、SA-8、“响尾蛇”、“罗兰特”、“长剑”、“改进霍克”等为典型代表的第二代地空导弹多数为低空近程和中低空、中近程导弹，以及改进型中高空、中远程型号导弹，主要用于野战防空和要地防空。其主要特点为：导弹大都采用单级设计，动力装置为高性能固体火箭发动机（有些采用双推力固体火箭发动机），导弹小且轻便；地面火控系统大都配备脉冲多普勒搜索雷达、单脉冲跟踪雷达以及数字计算机，系统结构相对简化。这使得第二代地空导弹系统中的中程型号导弹多采用功能较为综合、有限载车配套机动作战体制，近程型号导弹多采用弹、站、架一体化的单车机动体制。该发射体制下的导弹发射装置采用多联装倾斜变角发射方式和自行车载机动方式，导弹发射系统机的动性提高，防护能力增强，反应时间缩短（10秒左右），火力加强，结构简化，且使用维护简单。

于八十年代开始研制的，以“爱国者”、SA-l0、SA-12、SA-90（法国）、“天弓”、ADATS、“西北风”（法国）等为典型代表的第三代地空导弹是多用途型号地空导弹系统，用于国土防空、野战防空和要地防空。其主要特点为：采用性能更好的固体火箭发动机、高比冲推进剂、大规模集成电路和固态微型电子器件，導弹体积更小、可靠性更高、用途更广；地面火控系统由多功能相控阵雷达和高速信息处理机及通信设备组成。这使第三代地空导弹系统的火力单元采用功能更为综合，更少有限载车配套机动作战体制和弹、站、架一体化的单车机动体制。该发射体制下的导弹发射装置采用多联装箱式（筒式）倾斜发射方式和自行载车机动方式，并向弹射垂直发射方向发展。导弹发射系统机动性好，系统反应时间短，火力强，可对付多目标。

2、地空导弹倾斜和垂直发射系统

2.1倾斜发射系统

倾斜发射是指在作战过程中，发射臂支撑导弹以一定的前置量与雷达同步转动，使导弹瞄准所要攻击的目标，是地空导弹传统的发射方式。倾斜发射装置的基本原理是：待发导弹以箱装形式安装并锁定在起落臂上，当接收到来自指挥控制中心的方位位置指令和俯仰位置指令后，发射装置的伺服控制系统按照要求将发射架调转到给定的初始瞄准方向。在满足规定位置精度后，指挥控制中心下达随目标变化的方位位置指令和俯仰位置指令。同时，发射装置伺服系统驱动发射架运动，跟踪这些输入信号的变化。

倾斜发射的优点主要体现在：①导弹起飞后无需很大的转弯就可进入巡航飞行，所需承受的过载小。②可获得较小的弹道初始偏差，且消除这一偏差所需的时间比较短，因而可获得较小的杀伤近界。③可使指令和驾束制导的导弹射入雷达波束的速度方向与波束中心的夹角比较小，导弹易于截获。④通过地面发控设备对导引头天线初始角速度的预装，可使导引头天线在目标截获点处正好对准目标而无需角度搜索，缩短了目标截获时间。⑤可根据不同的作战空域设计不同的导弹发射前置量，使导弹飞行航迹阻力减小，利于减轻导弹的起飞质量。

倾斜发射的缺点主要体现在：①燃气流影响范围广。②发射装置复杂。③初始弹道稳定性差。④射击低空目标时弹道会因重力而下沉。⑤武器系统的反应时间和火力转移时间相对较长。

2.2垂直发射系统

垂直发射是指在导弹轴线与水平面呈垂直（或准垂直）的状态下发射。不像倾斜发射那样发射后导弹的初始飞行即是目标方位，垂直发射的导弹需要垂直上升一定高度后自动转向目标方位，实现导弹空中对准目标。垂直发射是最能适应未来防空模式的一种发射技术，不同弹型共架发射是垂直发射技术发展的重要趋势。其主要有三项关键支撑技术：推力矢量控制技术、捷联惯导技术和亚声速下的大攻角气动耦合技术。

垂直发射的优点主要体现在：①发射装置设备简单、工作可靠、操作方便、反应时间短（“海麻雀”导弹的反应时间从倾斜发射的14s，缩短至垂直发射的4s）。②射向不受限制，导弹在弹道初始段容易达到平衡状态。③加速段阻力损耗小，发动机的推力质量比小。④爬高迅速，发射速率高（“海狼”导弹由倾斜发射的6联装增加至垂直发射的32枚导弹）。⑤发射装置结构紧凑，发动机喷气流影响范围小。⑥采用冷弹发射技术，弹筒可以重复使用。⑦所需辅助设备少、发射装置活动部件少，成本低、全寿命周期费用少。⑧是实现高抛弹道（准最佳弹道）的必备条件，高抛弹道可使导弹飞得更远，更有利于射击高机动性目标。

垂直发射的缺点主要体现在：①技术实现难度较大。②导弹的平均速度小。③杀伤区域近界相对较大[3]。

3、地空导弹自力发射和弹射发射系统

3.1自力发射系统

自力发射是指导弹起在飞时依靠导弹自身发动机或助推器的推力而离开发射装置，早期的地空导弹多采用这种发射方式。自力倾斜发射时，为了获得较大的起飞加速度，常常采用助推器或单室双推力火箭发动机。一般起飞加速度值为10～40g，滑离速度一般可达20～70米/秒。自力垂直发射时，导弹的初始加速度较小，因为推力与弹重比一般为1.5～3.5。有时也需要助推器，但起飞后自行脱落以减轻飞行重量。

3.2弹射发射系统

弹射发射方式是指导弹在起飞时由发射装置给导弹一个推力，使导弹加速运动直至离开发射装置。弹射发射也称“冷”发射，即不点燃导弹发动机的发射。俄罗斯的SA-N-6、SS-N-19 等采用此类发射方式。[4]弹射的动力源有压缩空气、燃气、蒸汽、液压和电磁等多种。

弹射发射系统的优缺点是：采用弹射发射导弹，可以简化燃气流防护设备。发射小型导弹时，可以获得比自力发射大的多的出口速度。有利于提高导弹的发射精度，缩小杀伤区近界，提高近距离作战的能力。由于在离开发射筒前就获得较大的加速度，减小了导弹从起动到与目标遭遇段的时间。弹射发射系统的缺点是：发射装置因带有动力源而使结构复杂、重量加大。一般每次发射后，发射箱都需要复杂的维护与保养，增大了发射箱寿命周期成本。此外，弹射发射装置再次装弹不方便。

4、地空导弹发射系统的发展趋势

现代局部战争表明：随着精确制导武器、战术弹道导弹在战争中的应用及地面纵深攻击能力的增强，地面防空武器的火力与机动性对战争的成败起着重要的作用。因此，新一代地空导弹的发射系统应向着设备小型化、功能综合化、控制自动化的方向发展。主要表现为：①采用多联装箱（筒）式发射。②采用机动发射。③采用垂直发射方式。④实现发射系统的自动化。⑤加强伪装与防护。⑥状态检测和故障诊断智能化。

【参考文献】

[1]高明坤.导弹发射装置构造[M].北京：国防工业出版社，1985.

[2]Bill Yenne. US GUIDED MISSILES[M]. Manchester： Crécy Publishing Limited， 2012.

[3]黄浦，李红民.防空导弹垂直发射技术的现状及趋势[J].价值工程，2011（6）.

[4]王富宾，方立恭.舰载导弹共架垂直發射技术现状及发展趋势[J].飞航导弹，1998（10）.