装载垂直发射系统,造价50亿,德国F219舰发射导弹时为何出事故?

2021-12-04 16:39:55 WarOH协虎

在现在的欧洲,有个国家的军队被称为“欧洲仪仗队”,它就是曾经的欧洲小霸王德国。德国身为二战战败国,战后军队被撤销。虽然在冷战时期“德国国防军”复活,但其综合素质已经无法和20世纪早期相比,现在只能在北约里代表欧洲踢正步。

德国的海军、空军只在北约框架下只做一些巡逻任务,但就是这么简单的任务也会出意外。2018年6月21日,德国的“萨克森级”导弹护卫舰F219出现了训练事故,垂发导弹在甲板上爆炸,两名士兵受伤,导弹的大火把护卫舰甲板和舰桥烧得漆黑。

德军舰船上发射的是“标准2”导弹,使用的是美国MK41导弹垂发系统,这款设备诞生自1986年,是世界上最先进的舰载垂发系统之一,一直在美国和其小弟们之间流行。但是MK41的安全性早有问题,2015和2018两年都出了事故,好在两次意外都没有闹出人命。

垂发导弹系统是现代驱逐舰、护卫舰、巡洋舰的必备设施,它把导弹集成在舰艇内部,发射时竖直喷出。以前的军舰都是用发射架发射导弹,垂发系统比发射架好在哪里?德国海军的这次意外是怎么发生的?现在的技术能保证舰艇垂发系统100%安全吗?

一、舰艇垂发导弹的诞生和发展

垂直发射导弹的技术其实出现很早,最早的二战德国V2导弹就是垂直发射的。但是在舰船上,早期的导弹都是安装在发射架上,倾斜地架在舰艇两侧。

现代舰船上导弹成为主要武器,防空导弹反舰导弹基本取代了防空炮和大口径舰炮。到了80年代,苏联海军开始研究“舰载垂直发射装置”,他们在“基洛夫”核动力巡洋舰上设计了“雷声”对空导弹和“花岗岩”反舰导弹的垂发系统。该系统安装在舰艇前后甲板下,使用“转轮发射”模式,如左轮枪一般一颗颗把导弹打出去,一共搭载了36枚导弹。

导弹垂发系统第一个好处就是节省空间,垂直发射仓不再额外占据甲板空间,等于把发射架和导弹舱二合一,可以容纳更多的导弹。其次是垂发导弹发射更加灵活,传统的导弹发射架无法移动瞄准,发射时为了瞄准目标,军舰要自身拐弯寻找位置,非常浪费时间。垂直发射装置则没有这个问题,导弹发射后在天空自己寻找目标,360度无死角打击。

在苏联之后,美国也在80年代跟进研究,于1986年拿出了MK41导弹发射系统。该系统比苏联的垂发系统更先进,苏联的发射模式是“冷发射”,即用喷气把导弹射出发射仓,导弹自身在半空中点火起飞,这和苏联的陆地防空导弹以及潜射导弹的技术一样。

而美国的MK41是热发射,导弹被一个个装在发射仓里,在打开保险后发动机直接在仓内点火飞出,每个发射仓有独立的排焰通道,防止导弹尾焰影响其他的导弹。这样发射的速度更快,可搭载的导弹种类也更多。美国MK41最大规模是8个模块,最多发射61枚导弹,美国、德国、日本、韩国等国都使用这一技术。

热发射后来居上成为世界主流,只是安全性让人捏一把汗。毕竟导弹直接在发射仓点火,旁边几米范围内是十几枚导弹,一旦出现意外后果不堪设想。

二、德国F219舰的发射事故

根据美国人几十年使用MK41的技术总结,这种热发射模式有三种常见问题。

第一种问题是影响最小的,即导弹在发射仓内失去联系,舰艇发出发射指令后导弹无响应,没有点火。这种事故一般是导弹硬件问题,要立刻关死发射舱门,直到上岸后由技术人员做检查。

第二个问题危险系数略有上升,即导弹的发动机有问题,导弹得到发射命令后有响应,舱门打开,但是发动机没有点火。这时候也需要锁死发射仓,等待技术人员检修。

最后一种事故是最危险的,那就是导弹因为种种原因没有飞起来,而是在发射仓内燃烧并爆炸。这种爆炸指的是发动机和弹体爆炸,2018年德国F219护卫舰的事故就是这个情况。

先介绍一下事故的“当事人”,“萨克森级”护卫舰是现在德国海军的明星,也是欧洲比较新的主力战舰。因为德国的军费紧张,这种排水量6000吨的护卫舰只造了3艘,每艘花了7亿欧元,折合人民币50多亿,价格着实不菲。

萨克森级在2006年服役,搭配上美国的mk41垂发系统,搭载“标准2”和“海麻雀”导弹,平时都在欧洲北部近海巡逻。F219号在2018年6月21日训练里出现意外,一枚“标准2”导弹在发射后没有飞出去,直接卡在了发射舱口。在尾焰的烘烤下,仓内的温度和压力急速上升,发动机和燃料、弹体爆炸。好在弹头有保险没有殉爆,否则这艘护卫舰前途未卜。

在事故发生后,德国军方立刻对此次事件进行调查,最后海军总结:

“出航前和发射前对导弹和发射仓的检查都没问题,这次事故并非人为,是一次纯粹的硬件故障。”

美国人表示这种事情是数学概率,美军的垂发导弹也有1%到2%的几率发射失败,这无伤大雅。

三、冷、热发射都不完美,但垂发导弹未来可期

MK41系统已经服役了几十年,它的综合发射成功率高达99%,虽然这次出了事故,但是也不能否定其地位。

垂发导弹也是机器,就算再精密,发射意外也是无法避免的。美国人在设计MK41时就考虑到了这个问题,所以在系统内部集成了灭火系统,一旦发射失败,自动灭火器就会往发射仓里喷水,其速度超过每分钟120升,很快就能把发射仓灌满,制止导弹燃烧。

但德国海军F219号的发射事故有点尴尬,导弹卡在了发射仓口,防爆门和喷水系统都失去了作用,据水兵回忆:“导弹的火焰喷涌成了一堵墙。”。这种意外除了“倒霉”以外不知道该怎么解释。

舰载导弹垂发系统无论冷、热发射都有隐患,冷发射看似更安全,但可能会遇到导弹升空后不点火的情况。海上发射的导弹重达几百公斤,如果直接吊在舰船上危险性很大,所以冷发射的垂发系统都会有一个小小的倾角,让导弹飞出舰艇外,中国的051c驱逐舰和052c驱逐舰都是这种设计。

美国近年来也最新研制了mk57垂发系统,并安装在了科幻战舰“朱姆沃尔特”上。这款垂发系统在“喷水灭火”之外增加了“喷淋冷却剂降温法”,Mk57在导弹发射仓底下装了个冷却泵,通过管道连接着发射仓的四壁。一旦导弹发射失败,发射仓内部温度提高,冷却泵会在一分钟内把几十升的冷却剂喷到导弹上降温,防止其燃烧。

放眼全世界,因为发射效率和对武器适应性的差异,热发射模式是大势所趋,中国海军新型的052d和055驱逐舰都是热发射。现代驱逐舰一艘舰搭载几十枚防空和反舰导弹,其战斗力是以前的许多倍。每一种武器都不是完美的,只能在技术进步中不断完善,未来的垂发系统肯定会越来越强大,也越来越安全。

文/商学野
参考资料:
1、《透视舰载导弹垂直发射》李梅说
2、《舰载导弹垂直冷发射系统哑弹砸舰问题研究》牟俊林;滕克难;徐学文

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