* u% Z; r- r/ ~# J+ @说起来，冷发射和热发射好像很直观，但恶魔永远在细节之中。 + ^. ~8 u% r& V# } ) l& {" z- f. N: c ~; b& E苏式冷发射实际上是发射筒内有一个滑动的吊篮结构，导弹放置在吊篮之内。发射时，压缩空气或者高压燃气驱动气压缸，气压缸迅速把吊篮顶上去，把篮内的导弹“甩”出去。为了避免导弹发动机点火失败而造成导弹回落、砸中舰体，垂发管一般有一个外倾角度，万一导弹发动机点火失败，直接掉入海中，避免事故。这最早是核潜艇上发射潜射导弹用的，后来延伸到水面舰艇上。 8 l. ~! D& \5 n. q1 L7 I: u! u( B5 h9 L( {& w# ^' F+ A, z' @
苏式冷发射动作可靠。气压缸有多个，只要有足够数量还在工作，就能完成导弹发射，至少不会把已经解除保险的导弹半途而废地留在发射管里。发射筒也不承受压力，结构简单、轻巧。 ( {5 ?5 u$ F: t9 }: V 9 r* d/ _* ?8 i d `% c问题是吊篮结构占用一定的体积，所以发射管的直径较大，才能容纳导弹加上吊篮的体积。吊篮的滑动行程也收到限制，吊篮顶部不可能超出发射筒口，所以导弹发射出去的时候时候，吊篮底部还在筒口之下某个深度，不能完全利用发射筒的全部长度。发射筒的直径和长度决定了核潜艇的艇体直径。苏联核潜艇采用双层壳，容许发射筒的长度超出内层的耐压壳，但依然要采用影响航速和静音的大龟背。2 w, S/ T% V; q- q
w6 W; V0 c# ]法国的冷发射只用于潜艇，但没有吊篮，而是更加简单粗暴的滑动底板。压缩空气或高压燃气直接驱动滑动底板，推动导弹发射，就像内燃机里燃气推动活塞一样。取消吊篮后，发射筒的直径减小，发射时可利用全部行程，但底板的密封要求很高，发射筒也需要耐压。0 J6 L4 A2 Z) \- U
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显然，除了结构复杂、重量很大的四管四弹，冷发射与一坑四弹很难相容，否则就只有在一次发射中同时发射四枚导弹了。在一般战术使用中，也很少有需要同时发射4枚同型导弹的。: t2 t' y. `9 M
# J. G% U F* {$ S0 n当然，这不绝对。在有的场合下，需要集束发射大量小型导弹，同时打击大量的独立目标，这时“一锅端”式的密集发射反而是一个优点，可以一次发射4枚甚至8枚小型导弹，分别打击4-8个独立目标。4-8枚导弹在空中的分离和点火有点难度，但不是不可克服的，比如按照预编程分别转向，然后点火，转入自主飞行。# M: l a& E) |. l
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热发射最大的问题是燃气导排，发射管耐压、耐高温当然也是问题，导弹本身也有耐压、耐高温的要求，否则就被自己的高温高压燃气损坏了。- J7 p$ G: B. h7 f/ m. e4 O0 B: K
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Mk41采用集中导排的方式，每4个发射管共用一套导排系统，系统内有喷淋降温等设备。这也决定了Mk41需要4管一组补充、更换弹药，不能一个一个吊装，因为垂发导弹的发射管与包装箱是一体的，不是把裸弹吊装的。) ~1 h2 K) F m" A- K/ W
% \' g( V) t* {另一种方式就是同心管导排。也就是说，发射管有内外两层，内层内是导弹，内外层之间是导排通道。同心管的好处是真正做到分散化。集中导排要是出了故障，4枚弹全废了。同心管只影响自己，不影响邻管，因此也便于分别吊装。" d! ^9 t4 M) Y- y! o/ L3 C1 H
* [' w5 _) E* A( o' c只要在设计时有所考虑，框架式的基本结构还可以拆除部分结构，把几个垂发管合并，成为超口径大筒，用于发射超口径导弹，比如翼展较大的高超音速导弹，或者以弹径换射程的远程导弹。这是架-管分离的全独立模块化结构的红利。集中导排就很难做到。 ( y2 B5 }6 o% b6 F1 v/ \; r - _% [! G- n* I' o. u4 H但同心管也有“厚度”问题，这是排气通道之所在，不可能太薄。而且内外筒都用耐压、耐高温要求，结构重量较大，技术也较复杂。据说美国“朱姆沃尔特”级上用的Mk57原本打算采用同心筒，后来还是用集中导排，只是直径加大了。 9 H& |1 J$ ~3 `& {+ O7 { 0 k v5 s7 D+ B) K# M4 s中国新的通用垂发是冷热通吃的。冷发射还是吊篮式，热发射是同心筒式。由于每一根发射管都是独立的，冷热混装都没有问题，也不存在4管一组的问题，实现了彻底的“装弹自由”。通用垂发实际上就是一个简单的框架结构，导弹和发射筒都在一体化的独立模块内，只是“借用”发射框架的地方放一放。但这也带来了独特的问题。 0 P9 S9 [7 V. N0 j . L+ }5 b+ K: D: o% X. q7 D( H因为同心筒的关系，中国850毫米通用垂发的直径世界最大，真的能容纳的导弹肯定是大直径的，但未必世界最大。更大的问题是一坑四弹怎么办？* N) _" m) ]& J4 Y2 ~1 W6 `7 W, G
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简单粗暴的办法是一个发射管内填入四个同心筒，但同心筒的层间空间占用体积太大，空间效率较低。最后结果是可能通用垂发的直径较大，实际可容纳的小直径弹的直径限制比Mk41更大，使得“中国ESSM”的技术门槛非常高。8 g1 }, G" F" r" a' W) C/ c
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一个办法是采用混合导排。同一发射管内的4个子管的导排口接入共用大筒的层间导排空间，或者利用小管和大管之间的不规则空间为每个小管择优安排导排管。由于大管是为一坑四弹专用设计的，这样的“削足适履”是可行的。共用导排管道可节约空间，而不改变通用性和适配性。 9 [$ B5 @; x* H! ?! {+ U/ Q* o( y: `# V
这是尽快把SD10等现有中程空空导弹改装为舰空导弹的最快途径，还可通过加装助推级增加射程。但更进一步的增程最终收到弹径限制。. S& } z2 o! @$ l- t& f
0 x9 b; Y m4 U" d, Y圆柱形弹体是导弹的传统构型，道理很简单，圆柱形弹体在制造上最简单，给定外表面积的情况下，也具有最大的内部容积，或者说最大的燃料和装药容量。 / ~- |# {1 P! a ; s6 L+ ^" U; n+ y在机载使用的情况下，翼下挂载为主，导弹的形状和占用体积不是大问题。但在垂发内，形状和占用体积就是大问题了，只要有可能，需要尽量压缩“无效空间”，而圆柱形弹体在方形截面的垂发管内必然有可观的无效空间。一坑四弹的问题更大，或者弹体截面积在发射管内总的截面积的占比偏低。: X) B4 l$ E! p; w) E ]
/ f1 X+ A% y, j; l2 I如果不再采用圆柱形弹体，而采用多边形弹体呢？ - ~( Y) p+ Y n4 X3 g) |4 D9 M& y E1 e8 y3 A: S5 g& q. n% K) e
在理论上，方形发射管里用方形截面的导弹具有最高的体积效率，但这没有考虑导排管路的问题。如果把方形截面的导弹切掉一角，就成了三角形截面，或者“两腰”低矮的五边形，切角留出的空间正好成为导排管路的空间。如前所述，一坑四弹的导排管路可以共享，提高空间使用效率。' Z; D9 A3 f# _' E) f5 J- I- s
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导弹可以采用三角形或者五边形截面吗？不仅可以，已经开始了，美国JASSM- ER巡航导弹和LRASM反舰导弹就差不多可看成三角形的截面，两者相像并非偶然，本来就是同源的。% ]& d5 K/ p" ?; b" \ g& e6 }