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導彈發射車
來源:互聯網

導彈發射車(missile launching vehicle)是指具有發射導彈功能的特種車輛。按照裝載導彈的類型可分為地地、地空、岸艦、巡航等導彈發射車。其主要功能是運載導彈進入規定發射點,完成由行駛狀態到發射狀態的展開,對導彈進行發射前檢查和信息裝定,按指令實施導彈發射。戰略導彈發射車分為自行式、半掛列車式和全掛車三種。

導彈發射車誕生于20世紀60年代,隨著軍事技術的飛快進步,巡航導彈的出現逐漸改變了傳統戰爭的態勢,但早期的導彈采用的是固定發射模式,很容易被被敵人發現和摧毀。戰術彈道導彈從誕生已經經歷了六十多年,其間產生了多種陸基機動發射裝置,在結構組成、外觀和技術性能等方面都發生了巨大的變化,以滿足導彈武器系統的整體作戰需求,并保持技術先進性。為解決導彈的生存能力,1962年2月5日,蘇聯決定研制一款革命性的機動火箭發射系統,次年,第一代ZILA-135V導彈發射車落地。2023年7月,美國“戰斧”導彈無人駕駛輕型發射車亮相,并裝備美國海軍陸戰隊。通俗意義上的導彈發射系統是導彈發射車,它也是整個武器系統的重要地面設備之一,集多種技術于一體,通常是具有運輸、起豎和發射導彈等多種功能的專用車輛。但車載發射只是導彈發射系統的一個小種類。

通常導彈發射車系統包括:汽車底盤、發射控制艙、液壓系統、起豎發射架、發射箱(稻式發射)、導彈發控設備、發射車測控設備、供配電設備、通信設備、定位定向設備等其他保障系統。導彈發射車廣泛采用自行式或軍用越野機動方式,這些措施有效提高了武器系統的機動能力。

發展沿革

誕生背景

20世紀60年代,美蘇核戰爭的陰霾籠罩著整個世界,兩國幾乎所有頂尖的技術都為軍備競賽而服務,它們夜以繼日地開發新型破壞性武器。隨著軍事技術的飛快進步,巡航導彈的出現逐漸改變了傳統戰爭的態勢,但早期的導彈采用的是固定發射模式,很容易被被敵人發現和摧毀。

為解決導彈的生存能力,1962年2月5日,蘇聯決定秘密研制一款革命性的機動火箭發射系統,而這項工作交給了名叫“ZIL”的工廠,所以后來研制成功的車型就以工廠的名字來命名。

第一階段

1963年,第一代ZILA-135V導彈發射車落地,這款車的車身是一個巨大的火箭發射器,看上去就是一個大柱子加了四個20英寸的輪子。因此該車最大的特點就是:車架大梁就是發射筒,這款zil整車重5.5噸。它可以容納一枚S-5V(4K95)巡航導彈,但因為技術原因,該型號的導彈直徑達到1.8米、長10米,彈體重量在4噸左右。彈體已經類似于中遠程彈道導彈了,所以發射筒看起來超大。這款導彈發射車的駕駛室設計,整個座艙就好像是搭在發射筒上的一個掛件,因為中間彈體鼓起的緣故,所以座艙只能在兩邊各乘坐一人,駕駛室高度為3.3米。另外,在車頂上還有車尾下面,放置有直流發電機、驅動裝置、液壓泵和玻璃鋼燃料箱等部件。高大的車身裝有許多爬梯,方便人員爬上去檢修維護。

ZILA-135V 搭載了一顆350馬力的GTD-350渦輪軸發動機,這是一顆直升機發動機。這臺直升機發動機驅動一臺120千瓦的直流發電機,然后這臺發電機又為分布在四個輪子處的四臺22千瓦的輪轂電機提供電力。所以這款ZILA-135V導彈發射車屬于全時四驅的驅動方式,而四個獨立輪轂電機的應用,又使得它的戰場生存能力更強。但這款ZIL-135V續航里程僅有40公里,最高時速不超過18公里/小時,所以投放該車到戰位附近,還要改裝一架被稱為“飛行起重機”的Mi-10重型運輸直升機來負責吊運。蘇聯最終只建造了4輛原型車,此后在1965年11月11日蘇聯部長會議發布了終止該項目的法令。

MAZ-543研制于20世紀60年代初,60年代中期,MAZ-543作為導彈發射車底盤被用于前蘇聯的SS-1C(飛毛腿導彈B)地地戰術導彈系統。60年代末,MAZ-543底盤還被用作SS-12A(薄板)地地戰術導彈系統的9P76發射車。之后,前蘇聯又在MAZ-543基型車的基礎上發展了MAZ-543A,MAZ-543A最大載荷為19400 kg。與基型車的主要改變在于:液力機械變速器的油箱和取力器的設計不同;沒有輔助油箱;個別組件的布置與設計有所不同。SS12B導彈曾采用MAZ-543A作發射車底盤,后改用MAZ-7910。

第二階段

20世紀70年代,為了運載和發射更大噸位的導彈,蘇聯研制出兩種載重量更大的特種車。為ss20(軍刀)地地中程彈道導彈系統研制出12×12型MAZ-547V,為SS-25(白楊)地地洲際戰略導彈系統研制出14×12型MAZ-7912,后來12x12型MAZ-7916替代MAZ-547V作為SS-20導彈發射車底盤,14×14型MAZ-7917替代MAZ-7912作為SS-25導彈發射車底盤。與MAZ-7910相比,MAZ-7916和MAZ-7917承載能力大大提高(MAZ-7916載重50噸,MAZ-7917載重65噸),它們采用功率更大的發動機.承載能力更大的驅動橋和輪胎,更大輸入輸出扭矩的全自動液力機械變速器,而且懸掛由傳統的扭桿彈簧元件換成油氣彈簧彈性元件。

同期,蘇聯的布魯安斯克汽車制造廠研制出3種特種車:7噸級6×6型BAZ-5937、7噸級6×6型BAZ-5939和14噸級8×8型BAZ-6944。BAZ-5937主要用作SA-8a和SA-8b地空導彈發射車、雷達車、導彈運輸轉載車;BAZ-593主要用作SS-21地地戰術導彈發射車和導彈運輸轉載車;BAZ-6944主要用作SS-23地地戰術導彈發射車。這3種車都具有很高的機動性,其中BAZ-5937和BAZ-5939可水陸兩用。

20世紀70年代末,80年代初期,為了試驗起飛質量為104噸的SS-24導彈的公路機動發射方案,研制出24×24型樣車,但由于機動及上裝布置、起豎、調平等方面的問題,SS-24最終采用鐵路機動方式。80年代中后期,在MAZ-7917基礎上研制出16×16型MAZ-79221,用作SS-27(白楊M)洲際彈道導彈發射車底盤。

1982年,美國奧斯科斯公司開始正式投產10噸級M977(8×8)系列重型高機動戰術汽車(HEMTT),該系列車后被用作潘興I導彈起豎發射車,均可空運。上世紀80年代,美國開始研制“侏儒”公路機動發射導彈,侏儒導彈輪式機動發射車由波音宇航公司、古德伊爾宇航公司和帕乍防御系統公司合作研制,侏儒導彈輪式機動發射車采用了許多當時的高新技術,耗資巨大。隨著美國及蘇聯的核裁軍,這項工程沒有繼續下去。

第三階段

進入20世紀90年代后,美國軍隊繼續實施“軍用汽車現代化計劃”,對現有車輛改造和變型外,還發展了一些新的車型系列。1992年,美國Oshkosh公司開始投產10×10型M1074/M1075車型,在該車型基礎上,發展了地空導彈發射車。

前蘇聯解體后,俄羅斯為了向軍隊后勤和其他部門提供有效的運輸工具,采取了各種措施,積極調整車輛生產結構,對前蘇聯的車型進行改造,并集中精力研制新一代軍用汽車。1995年8月,BAZ-6909在莫斯科航空展上首次公開露面,它可作為地空導彈系統的運輸起豎發射車,承載能力達15噸。俄羅斯的地地戰術導彈SS-X26的發射車準備采用該底盤。白俄羅斯則繼續發展MAZ系列,MAZ-7930由MAZ-7910/7911系列發展而成,它可作為新型導彈系統的發射車。

第四階段

2014年1月,中國的東風-41導彈樣車首次曝光,東風-41洲際彈道導彈采用泰安特車8軸重型底盤,發射車底盤型號為HTF5980。HTF5980系列底盤類似于白俄羅斯制MAZ-79221多功能發射車底盤的結構,俄羅斯的白楊M和亞爾斯洲際導彈均采用了后者和后者的改進系列底盤作為TEL車輛,照片表明中國已經完全掌握了采用分體式駕駛室的TEL車技術。8軸特種車輛底盤技術是當時世界上導彈TEL車輛的最高技術,僅有白俄羅斯、俄羅斯和中國掌握該項技術,這種車輛對綜合傳動和懸掛系統具有極為嚴苛的要求,只有白俄羅斯明斯克牽引車公司完全掌握該項技術。2017年7月,中國的東風31AG首現,它使用了當時最新型的“越野機動、起豎、發射”一體化發射車。TEL一體化發射車,是運輸-起豎-發射一體化的三用發射車,它能夠盡量縮短導彈在發射之前的準備時間,提高其發射突然性,同時保障其具有較強的戰場生存能力,屬于超長超重的重型載重車輛。TEL一體化發射車是重型載重車輛中最為機動靈活的,它采用多軸底盤技術,往往是全驅車輛。

2023年7月,美國海軍陸戰隊首支BGM-109巡航導彈發射連正式成立,配屬該連的“戰斧”導彈輕型機動發射車也同時亮相。這些導彈連所裝備的“遠程火力”發射車,采用“遙控地面遠征火力”(ROGUE-Fires,無人駕駛J-LTV輕型戰術車輛)底盤,同時還安裝了可放倒和起豎的單個MK41發射單元以用于容納“戰斧”巡航導彈。它屬于導彈無人駕駛輕型發射車,或稱“遠程火力”(LRF)發射器。

技術特點

通常導彈發射車系統包括:汽車底盤、發射控制艙、液壓系統、起豎發射架、發射箱(稻式發射)、導彈發控設備、發射車測控設備、供配電設備、通信設備、定位定向設備等其他保障系統。導彈發射車廣泛采用自行式或軍用越野機動方式,這些措施有效提高了航空武器系統的機動能力。

汽車底盤

衡量導彈發射車性能的主要指標包括機動性、動力性能、發射性能、環境適應性、隱蔽性、可靠性、維修性、安全性、人機系統工程等。特種車輛作為實現武器系統機動性的載體,在地面設備中占有重要地位。

各國采取了不同的發展思路,美國侏儒導彈發射車采用了牽引車加掛車的形式,牽引車為8×8型,掛車為6×6型,牽引車和掛車上分別布置了一臺發動機俄羅斯則發展了MA3-7916(12×12)等多軸自行式底盤;中國采用半掛式。相比之下,半掛列車具有載重量大,容易操作,繼承性好等優點。尤其是采用了全輪轉向技術后,提高了機動性,進一步滿足了多種規格導彈機動性的要求。

發射筒

當前導彈發射車系統的發射筒,主要有兩種發射方式,冷發射或者熱發射。

冷發射

冷發射是導彈布置在發射筒內,將發射筒底部的燃氣裝置啟動后,燃氣形成彈射動力將導彈推出發射筒,待導彈升至一定高度后再啟動導彈發動機,此時由于距離較遠,導彈發動機的噴流作用在發射車上的壓力很小、溫度也很低,因而對發射車基本沒有影響;而冷發射的彈射動力是發射車自身產生的,不會影響發射車的后續使用。

熱發射

熱發射是導彈在發射架上直接點火發射,由于導彈發動機噴射出的高溫高壓氣體近距離直接作用在發射車上,因此需要對發射車進行針對性設計,例如采用高強度、耐沖擊、耐高溫材料,或者進行復雜的防尾焰設計,通常經過特殊設計的發射車能夠承受導彈發射的高溫高速氣流沖擊,適應導彈熱發射環境。

電源系統

導彈發射車涉及大量光機電高新技術設備,其中電源管理分系統承擔著整個發射車的能源供應。由于發射車上用電設備種類多,對電源的容量、品質、功率大小要求差異很大、安全性要求很高,特別是關鍵設備供電斷電時序要求極其嚴格。

對于導彈發射車的不同用電設備而言,其工作方式、功率消耗都比較明確,中小功率的電子設備功率消耗小,但對電源系統精度要求較高,電源波動過大會影響設備運行的穩定性;而伺服驅動裝置和觀瞄桅桿升降設備用電量大,其啟動和調轉時消耗的功率很大,占整個電源消耗總功率的絕大部分,其工作過程中會造成電源電壓很大的波動,對電源的供電品質有很大的影響。因此,為保證系統的穩定運行,發射車電源分系統采用的是分布式設計方法。

定位定向系統

車載定位定向系統是用于路基導彈制導炮彈等武器機動發射的設施,它在導彈發射車上有著重要的應用。部分導彈發射車會采用激光陀螺捷聯慣導系統(SINS)為主導航系統,通過與地磁導航系統(GNS)組合,構成車載自主定位定向系統。該定位定向系統不依靠GPS,是一種全自主的導航系統,可以滿足導彈無依托快速機動發射的要求,并可在長期隱蔽待機條件下保障導彈武器系統的快速反應能力。

基本分類

戰略導彈發射車有自行式、半掛列車式和全掛車三種。發射車要求不斷提高車輛的承載能力,但普通汽車的軸負荷和外廓尺寸受到公路法規的限制,不可能造得過重過大,于是出現了拖掛形式的汽車。它比起普通汽車,有較多的軸數和較大的承載面積,因而有較大的承載能力。這種拖掛形式的汽車又可分為全掛車和半掛車。

自行式

自行式即牽引與承重部分使用同一底盤的車輛,這種車輛越野性、通過性都較好,但開發技術難度大。自行式發射車各軸均能實現驅動,各軸承載也容易實現均載,爬坡可達到20度以上,這是半掛車無法具備的。半掛列車與自行式車輛相比還有一劣勢,就是在惡劣路面條件下不能充分利用整車重量。也就是說,雖然發動機能提供足夠大的扭矩,但由于受到牽引車附著重量的限制,驅動力不能完全發揮。而多軸自行式底盤車輛整體性強,可將發動機功率發揮到最大,提高了通行能力。

半掛列車式

半掛車的后軸有單軸的,也有多軸的,前端有支承連接裝置,可與牽引車的后鞍座相連接,使一部分掛車總重由牽引車承載,并將牽引力傳遞給半掛車。其前部有平時懸起的支撐裝置,摘掛時可放落著地,使掛車穩定停住。半掛車行駛時穩定性較好,還具有載重量大、容易操作、繼承性好等優點,可滿足多種規格導彈的要求。

全掛車

全掛車有單軸的和多軸的。導彈車重量集中于某一點可能造成橋梁局部崩潰,而多軸則可使導彈車重量盡可能均勻分布在橋梁上。全掛車用掛環和拖架或牽引桿同汽車的牽引鉤或鏈機構連接。全掛車多用普通卡車牽引,牽引用汽車可摘掛單獨行動,靈活性強。全掛車行駛穩定性較差,易發生側向偏擺。同時轉向偏移距(牽引汽車前軸中心軌跡與掛車后軸中心軌跡偏差的距離)較大,掛車的追隨性差,不能通過路幅較狹窄的急彎道。因此,全掛車的長度不宜過長,掛車數一般不宜超過2輛。

主要車型

“薩德”系統導彈發射車

“薩德”系統導彈發射車,是以美國陸軍貨盤式裝彈系統和M1075卡車為基礎設計,車高3.25m,長12m。早期設計,每輛發射車可以攜帶10枚THAAD攔截彈,后來改為8枚裝。該發射車與陸軍現有的車輛具有通用性,提高了在戰場上重新裝彈的靈活性。它可用C-141運輸機運輸,符合THAAD系統快速部署、發射和重新裝彈要求。車上蓄電池/蓄電池充電分系統可支持發射車連續12天自動工作。

“復仇者”型防空導彈發射車

斯特賴克“復仇者”型防空導彈發射車,由波音公司和通用動力系統公司在2017年8月份的空間和導彈防御研討會上展示,該車整合了一套多用途航空武器系統,可以發射AIM-9X“響尾蛇“和AGM-114AGM-114反坦克導彈,也可以發射“毒刺”短程防空導彈。該車裝備了一臺車載雷達和紅外光電探測系統,具有信息化作戰能力。

東風-31AG機動式發射車

東風-31AG機動式發射車,采用的是16×16的發射車。這種TEL一體化發射車,是運輸-起豎-發射一體化的三用發射車,屬于超長超重的重型載重車輛,只有白俄羅斯、俄羅斯和中國三家才具有自主研制能力。通常,超長超重的載重車輛機動性比較差,不夠靈活,特別是在轉彎的時候很笨拙。但TEL一體化發射車卻是重型載重車輛中最為機動靈活的,它采用了多軸底盤技術,往往都是全驅車輛。

S-350防空導彈系統發射車

俄羅斯S-350防空導彈系統發射車,是S-350“勇士”中程防空導彈系統的一部分,于2020年2月入役俄羅斯空天軍。S-350發射車可配備12枚防空導彈,其裝備的多功能雷達可自主發現、攔截和跟蹤空中目標,必要時能根據指令發射導彈并向作戰指揮站發送信息。

戰場實戰

俄烏戰場上,俄烏雙方各自運用自身的防空裝備攔截對方導彈、打擊對方以搶占制空權,其中,雙方的山毛櫸防空導彈均發揮了重要作用。俄方運用“山毛”防空導彈構建了自己的野戰防空裝備體系,特別是在切爾尼戈夫地區的戰斗中,擊落了烏方2架蘇-35,有效阻止了烏方的空中支援行動;烏方則運用23個“山毛櫸”防空導彈營構建國土防空體系,以應對俄方的威脅。“山毛櫸”防空導彈的導彈發射車上裝備有火控雷達,使用電子掃描相控陣雷達天線進行工作,相控陣雷達以一定的仰角裝在轉臺組件的頭部。在作戰時,該雷達的任務是照射目標并把彈道修正指令傳輸給飛行中的導彈。雷達的通信依靠無線電拉桿天線和電線來實現。雷達的搜索和跟蹤距離120千米,跟蹤范圍為方位角60度、高低角-5度至+85度,通道數目在搜索時為10個,在發射時為4個。

此外,俄羅斯聯邦武裝力量還曾多次發射S-300遠程地空導彈對烏軍地面目標實施打擊,其中,S-300地空導彈發射車本身就具備很好的機動性和越野能力,可以快速部署到前沿發射位置,它能打了就撤離,烏軍很難實施有效的反擊。

發展趨勢

型譜系列化

各國軍用汽車的發展都遵循一個共同的規律,即從單一的車型品種開始,到逐步建立完善的體制系列;從暫時的迫切需要開始,到逐步走向規劃性的系列化發展。

車型重型化

高科技戰爭的特點決定了軍用汽車的重型化和復雜化。首先,武器裝備的重型化和復雜化必然要求與之配套的軍用汽車同步發展,如蘇聯8×8型MAZ-543載重19噸,為運載ss20導彈發展了12x12型MAZ-7916,載重提高到50噸,后來又發展了承載能力更大的14×14型MAZ-7917和16×1 6型MAZ-79221。其次,是在極短的時間內的巨大物資消耗的補給,必然要求作為勤務支援運輸工具的軍用汽車重型化。

突出機動性

現代軍隊的戰斗力由機動、火力、防護和通信四大要素組成,機動乃四大要素之首,因此,機動水平自然成了軍用汽車發展趨勢之一。

從戰術要求看,軍用汽車的機動性主要指的是應具有良好的運轉、投送能力。應不受橋梁、涵道的限制;能夠方便地進行空運、鐵路運輸和海上運輸。

從技術要求上看,軍用汽車的機動性更重視車輛在一定的負載下,通過松軟地面、坎坷不平地面以及各種障礙的能力。為了實現較高的機動性,在車輛結構上采取以下措施:采用大功率增壓柴油發動機、降低車輛自重,提高比功率;采用先進的傳動系統,如液力機槭變速器或變扭器-換檔離合器的手動變速箱、自動防滑差速器或差速器鎖止系統、高離地間隙的帶輪邊減速器的驅動橋;采用大直徑、寬斷面、可調壓胎和輪胎中央充放氣系統;采用各種特殊結構的懸掛系統和車架結構;采用雙回路液壓助力轉向系統;應用先進的電子技術,如ABS/ASR、狀態檢測/故障診斷系統等。

強調適應性

軍用汽車要完成其編配使命,首先必須具備較強的生存能力。現代軍車不僅要適應不同地區和不同氣候環境的使用條件,而且也要適應高技術戰爭條件下的戰場環境。

注重經濟性

高性能和高品質的軍用汽車是順利完成軍事使命的重要保證。然而過高的技術指標要求,必然加大研制成本;過高的品質要求,勢必帶來材料和工藝等的高標準和高要求。這樣最終導致成本增高,經濟性下降。因此,當前各國開發都本著實事求是的精神,權衡利弊,合理要求,在不失其先進性和滿足需要的前提下,注意性能、品質和成本的統一。強調降低研制成本,提高使用效率,提高全壽命經濟性。

參考資料 >

Moments from strengthening Chinese military.中國軍網.2023-12-16

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巡航導彈炮管做車身,搭載渦輪軸飛機發動機,這款蘇聯卡車真威猛.百家號.2023-12-15

公路機動戰略導彈的發射車技術.微信公眾平臺.2023-12-15

美陸戰隊成立首個“戰斧”發射連,配備無人發射車.百家號.2023-12-16

導彈是如何進行發射的?.微信公眾平臺.2023-12-15

導彈發射車發射完導彈以后就會報廢嗎?.今日頭條.2023-12-15

公路、鐵路、潛射……哪種是更好的導彈機動發射方式?.微信公眾平臺.2023-12-15

導彈發射技術是如何影響導彈作戰效果?.微信公眾平臺.2023-12-15

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深度:解析東風41導彈載車 只有中俄白掌握技術.新浪軍事.2023-12-16

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