另类的脑洞：垂直发射舰炮及其未来可用性

最近偶然看到一篇2002年的论文《垂直发射舰炮综述》，作者是郑州机电工程研究所的黄春荣女士。这篇文章介绍的是2000年时美国海军提出的155mm垂直发射舰炮，虽然看似相当奇葩，而且也最终没能有产品诞生，但是其中一些技术细节，仍然能为我们如今设计全新的发射系统所参考，并且也能让我们更进一步联想未来的电磁发射系统。

今天就通过《垂直发射舰炮综述》简要为大家介绍这种技术，并引出后面本人的思考。

1、什么是“垂直发射舰炮”？它与后来的美国武器有何关联？谈到垂直发射舰炮，就必须要提到2000年美国海军的一个重大的装备替换难题：衣阿华级战列舰退役后产生的火力缺口。

二战后，衣阿华级战列舰仍然活跃的参加了多次战争，其中它的谢幕之战就是海湾战争。得益于里根600舰的巨大投资，1991年时期现役的衣阿华级战列舰已经是整修一新，上面不仅搭载了战斧式巡航导弹，更是翻新了它陈旧的火力系统。在1991年1月17日，威斯康星号战列舰打出了海湾战争中第一枚战斧式巡航导弹，而后在巴士拉的两栖登陆战中，衣阿华级战列舰共发射了1102发406毫米口径的炮弹，这些1200千克的炮弹轰得伊拉克军队人仰马翻，无法抵抗。不过，再好的战舰也有垂暮之时，到了2006年，威斯康辛号战列舰在其62岁的时候，终于是彻底解甲归田。这使得美国海军，再也无法在两栖登陆战使用如此强大的战列舰。

在战列舰全部退役的时候，美国海军最强大的对手——原苏联红海军，正在新生的俄罗斯政权遭到了凄惨的命运。在2000年，原苏联留给俄罗斯的主力舰艇中，4艘基洛夫级巡洋舰仅有1艘彼得大帝号仍在现役，250艘核潜艇有200艘退役等候拆解，5艘航母仅存战力不全的库兹涅佐夫号仍能够起飞飞机（不过1995年库兹涅佐夫就出过锅炉事故，使得终其一生无法全速前进），驱逐舰，护卫舰更是悲惨到极点。在俄罗斯海军自废武功的情况下，美国海军已经在大洋上毫无对手，所以美国海军提出了雄心壮志的转型——由海向陆。通俗来说，就是将“舰队决战”型海军，转化为“对陆打击型”海军，迄今为止，这个趋势也没有完全的扭转。以下我们来看看美国为了转型“由海向陆“产生的产品。

由此可见，美国为了转型“由海向陆”，不仅是将原有的攻击性核潜艇和导弹驱逐舰大量装载战斧式导弹，更是花费巨资研制了新一代战舰。不过，大家敏锐的眼睛也会发现，在这些军舰中，最核心的并非是平台本身，而是其对陆打击的手段极为单一——过分依赖于战斧导弹。

战斧式导弹自从海湾战争一炮走红后，迄今没有落下任何的美国对海外用兵行动，采购量也一如既往稳定而巨大——年订单常常有200-300发之多。不过，由于美元通货膨胀和子系统增加，战斧导弹已从1991年50万美元一发，升到了如今的250-300万一发，使得财大气粗的美军也无法随便使用这些武器。同时，由于滩头火力支援消耗弹药较多，而且要保持持续输出，那么昂贵的战斧式导弹自然无法满足滩头打击的强度。最后，美国已有的127mm舰炮和濒海战斗舰的57mm舰炮，在岸舰导弹射程内不能安全开火，所以美军势必要开发一款射程超过当时典型岸舰导弹（如陆地版冥河导弹，射程40公里）的远程舰炮。

在美国寻找战列舰的替代者同时，德国也在尝试把陆地155mm pzh2000自行火炮搬上船，但都以失败告终。究其原因，是因为海上环境颠簸，不利于PZH2000自行火炮使用。于是美国就想：既然155舰炮在海上容易被颠簸环境影响，那我为啥不把它改成船体内部固定的垂直发射器呢？于是就有了今天的主角”垂直发射舰炮“。

根据《垂直发射舰炮综述》，这种舰炮的特点是：

先进的垂直发射舰炮是指双联装垂直或接近垂 直的155mm／60倍口径的舰炮‚可以发射火箭助推弹‚例如增程制导炮弹或其未来改进型（ 射程高达 465k m） ‚也可以发射常规炮弹。与目前在研的 Mk 45Mod4舰炮相比‚垂直发射舰炮的炮口动能将达 30～35MJ（ 改进后预计可高达60MJ） ‚发射率可达 12～24rds／min 。 先进的舰载垂直发射火炮主要由身管、供弹系统、装填系统、发射药系统和辅助设备构成。整个系统将装入单个模块中‚总体尺寸不超过6．1×8．8× 8．2m。系统的红外反射特征和雷达横截面积将减 至最小。弹仓备弹750～1500发。这一标准模块同现役 “ 宙斯盾” 舰上的64单元 Mk41垂直发射装置是同 样的‚尺寸为6．1×8．8×8．2m‚并有与舰上作战系 统相连的电器和机械接口。 垂直发射舰炮具有发射各种火箭助推弹和非火 箭推进的弹道弹丸的能力‚可以采用GPS 与惯性导 航相结合的制导和控制系统。一个典型的垂直发射 舰炮弹丸飞行体重90kg 、长约1．9m。无论弹丸的 特点如何、采用何种发射药、何种制导和寻的技术‚ 垂直发射舰炮的弹丸在发射后都获得较大速度垂直 向上。由于弹丸的大部分能量在穿越大气层时因空 气阻力而消耗‚因此最有效的弹道是直接进入高空 大气层后‚炮弹“ 翻转” 转向‚启动发动机‚在全球定 位系统和惯性导航系统的复合控制下飞向目标。

看到这里，我们实际上就已经看到了这种舰炮的有意思之处：虽然它是“身管火炮”，但是其发射的弹道轨迹却更像是“VLS”（导弹垂直发射系统），炮弹首先垂直升空，然后在高空完成偏航，展开滑翔翼，再如同JDAM炸弹一样飞向目标。这种炮弹可以参考本人之前总结的一篇专栏。

有的朋友可能会说：美国费了那么大功夫，搞得火炮居然还是发射火箭增程/滑翔增程弹，这比起来制导火箭弹和巡航导弹岂不是画蛇添足之举？但是，很多人在对比制导增程炮弹和远火的时候，通常只看中打击精度和成本，但却忽略了一个重要的因素——尺寸。

前文提到，美国考虑到垂直155mm舰炮，更多是考虑到滩头支援的强度，一次打击数百发炮弹都是少数。而对于当前的驱护舰，在127mm舰炮射程不足，威力不够的大前提下，只能用更大号的垂直发射管发射战斧式导弹，但由于巡航导弹体积大，就算是阿来博客的弹药库都用于装填战斧式导弹，也不过90枚导弹（96发射管中有6个用来安装起重机），而且战斧导弹体积大，无法海上补给。而在美国垂直发射155mm舰炮的脑洞里，可以把舰首64管发射器改成一个1500发制导炮弹的弹仓，这样就极大的提升了火力持续强度。

更重要的是，美国155mm垂直发射舰炮除了可用陆军通用的制导弹药外，还可以发射多种全新设计的炮射导弹，如防空炮弹等，这使得1500发储弹仓可以随时转型为一个更大的“通用导弹舱”，用来携带种类繁多的各类武器，不仅能解决对地火力支援的强度，更可以搭配制导防空弹药，解决末端拦截敌方反舰导弹和无人机等目标的能力，这就大幅提高了它的使用效率。某种程度上，它更像是一个紧凑化的“MK26”导弹发射系统，只不过发射的是“炮射导弹”罢了。

当然，参考美国陆军M982神剑制导炮弹目前高达16万美元的超高价格，这种垂直发射舰炮根本不能解决“廉价制导武器”的问题，而且它不能使用普通弹药的问题进一步恶化了它的性价比。于是，美国将“垂直155mm舰炮”改为“传统155mm舰炮”，保持其出膛动能和弹种选择，就成了如今举世闻名（？）的朱姆沃尔特级驱逐舰的155mm先进舰炮系统。至于之后的命运，我就不用多说了，大家都知道。

对未来的电磁发射系统的启示

客观地说，美国155mm舰炮从垂直发射舰炮转为后来的“先进舰炮”，其设计理念和系统整合还是非常前卫的，但是由于美国战略定位错误，军工复合体的贪婪和官僚主义斗争等一系列问题，最终导致朱姆沃尔特级成为了尴尬的“白象”，而濒海战斗舰更是出现了“一边建造一边退役”的奇葩现象，这也是很多前卫武器的共同悲剧，往往不是技术问题，而是政治斗争的牺牲品。不过，对我们来说，尤其是我们提出的“舰载电磁发射系统”来说，仍然有很多可取之处。

第一，定位明确。美国155mm主要是定位出现严重偏差，这来源于美国对中国海军发展严重误判的后果，误以为美国海军独步天下，可以放弃海战，专门由海向陆打击，这导致巨资开发的DDG-1000和濒海战斗舰都有严重定位错误，在这样的大背景下，155舰炮定位出现错误，加上成本激增就是难以避免的事情。

以我国目前局势看，发展类似的电磁发射系统，仍应当以舰队作战为主要方向，兼顾未来的登岛火力支援，所以发展弹药方面，主要的弹种应考虑到舰队作战，登陆警戒所常用的远程反舰弹、近距离防空反导弹等，对陆打击可以放在次要方向，在扫清敌方海军空军和岸舰导弹后，甚至可以用155mm陆军弹药完成滩头支援任务。

第二，系统紧凑化。在军舰上，任何空间都是寸土寸金，而且体积过于庞大的设备会影响船体行驶稳定性。因此，对于海军舰炮来说，全系统占用空间应当控制在较小范围内，尽可能少挤占舰体甲板空间，防止行驶稳定出现问题。

第三，弹种多样化。在定位明确，系统紧凑的前提下，设计多种不同弹种将很有利于多样式火力打击。比如，它可以发射对空制导弹药，用来完成中近程防空拦截，比起防空导弹体积更小，载弹量更高；它还可以发射由地面炮弹改装的滑翔制导弹药（甚至是重型迫击炮弹改装而来），这种弹药应兼容无人机投放，地面发射和海上发射，以采购量和通用化分摊成本；它还可以发射无人机，以火药或电磁的初速度将其射入高空，再缓慢滑翔飞往战场，以更少的燃料支持更久的侦查时间。这样一来，这种舰炮就可以在占用很少甲板和舰体空间情况下，比原有的VLS装备更多的多用途弹药，完成近距离防空，对地对海打击和侦查等相关职能。