欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

科普一下导弹冷发射与热发射的优劣

2019-11-06 10:13 作者:冰封之龙  | 我要投稿


火箭发射塔下的导流槽,发射前会注满水

“5,4,3,2,1,点火!”随着指挥长一声命令,火箭从地面拔地而起,两侧升起巨大的蒸汽云团,这或许是大部分人对火箭发射的最直观印象。但在这壮观的场景之下,是火箭底下的导流槽中的水,用自己的身躯阻挡了火焰对发射器的破坏。那么,在尺寸要求相当紧凑的导弹上,是如何解决发射器的防热问题呢?

火箭发射时导流槽水气化形成的强烈蒸汽吸收了绝大部分火焰的热量

最简单的导弹发射方法仍然和火箭发射一样,采用直接点火的热发射。

V-2导弹采用热发射
美国爱国者导弹采用热发射
苏联UR-100N洲际导弹采用热发射
美国宙斯盾战舰的MK41热发射系统,火焰由导流口喷出

导弹热发射有不少好处。第一,发射管无需维持高压,而且结构比较简单;第二,一个发射管可以容纳多种导弹。

所以,大部分倾斜发射的导弹都是热发射。但垂直发射器要进行热发射时,就会导致很多问题:第一,因为垂直发射时形成大量热能,如果发射筒没有排烟道,会导致火焰直接和导弹接触,烧坏导弹结构;第二,火箭起飞的强大推力也会产生很大的后坐力,对结构强度有要求;第三,采用导流槽时,需要对导流槽设计隔热结构,同时在洲际导弹发射井情况下,导流槽会导致发射井耐受核打击的能力下降。最后,如果发射管堵塞或者火箭发动机工作不正常,可能导致导弹在发射管自爆。为了解决这个问题,人们又发明了冷发射系统。


亚尔斯导弹采用冷发射
S-300采用冷发射
撒旦和萨尔马特采用冷发射

冷发射的原理为:先用一个能够产生大量高压气体的设备(可以是压缩氮气,也可以是一个炸药包,前者如苏联左轮发射器,后者一般是一次性发射筒)把导弹如枪榴弹一样打出去,然后火箭自行点火起飞。

052C冷发射系统,为防止导弹空中点火不正常,采用了倾斜设计
S300冷发射后点火失败,导弹落在地上炸毁发射管

冷发射解决了以下问题:

第一,冷发射不再受到发射管的隔热问题困扰,因此冷发射筒不需要设置导焰道,对洲际导弹来说,可以把发射井设计的更加坚固;

第二,导弹空中点火,意味着发射筒自己的结构强度可以削减,这点尤其适合核潜艇发射导弹,发射后导弹后再独立点火,对核潜艇强度可以放低很多;

第三,减少了导弹点火失败或者运转不正常时在发射筒自爆的风险。

不过冷发射仍有一些问题:

第一,发射管使用的气体强度往往只适合一款导弹,通用性较差,因此中国052C,苏联基洛夫的导弹发射管只能发射一种导弹;

第二,导弹点火失败后,如果发射架没有倾斜,可能会垂直落下引发爆炸,因此冷发射机构需要向舷外倾斜(如052C,基洛夫都是实际上倾斜一点角度发射),陆地就惨了,直接落回头顶爆炸(比如贴图那个倒霉的S-300);

第三,发射筒由于需要气密承受压力,所以发射管本身比较厚实,如S-300发射管就比爱国者粗壮很多,增加了载具负担。

因此,实际情况中往往需要根据实际情况选择发射模式。而对于现代军舰来说,又有了一种技术:冷热共架。

052D大直径垂直发射管采用冷热共架发射

052D冷热共架发射器采用同心圆发射技术,即发射筒略大于最大的850mm口径发射管,在内外两层管道之间留下一个“同心圆环”,作为发射热发射导弹的导焰道,同时管道下方仍然保留发射红旗9导弹的燃气发生器,这样就可以解决了不同导弹的发射要求,成功解决了国内现有的海红旗9(冷发射)和鱼8,鹰击18和未来的导弹(热发射)共同上舰的需求。

科普一下导弹冷发射与热发射的优劣的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律