MK41垂直发射系统

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MK-41垂直發射系統是目前全球公認性能最佳、最好用的艦載飛彈發射系統,
也是目前使用最廣的艦載垂直發射系統。

圖為建造中的西班牙F-100飛彈巡防艦首艦
的MK-41 VLS安裝情形,正在進行吊裝的就是MK-41的基本單位──4X2八聯裝發射模組。

MK-41垂直發射系統各衍生型
型號自衛型戰術型打擊型
發射器深度5.3 6.76 7.70
裝彈量每個模組八個發射槽
發射速度(枚/秒) 1/1
射擊方位無限制
裝填彈種海麻雀系列、Aster-15(預計)、ALAM(預計) 海麻雀系列、標準SM-2MR系列、VLA、Aster-15/30(預計)、ALAM(預計) 海麻雀系列、標準SM-2MR/ER系列、VLA、戰斧、NAD、NTW(預計)、Aster-15/30(預計)、ALAM(預計)
使用艦隻(美國) 無
CG:提康德羅加級(CG-52~73)
DDG:柏克級
備註MK-41系列使用多種不同的發射箱(Canister)來裝填每一種飛彈,目前有六種發射箱,包括:MK-13(SM-2MR)、MK-14(戰斧巡航飛彈)、MK-15(VLA)、MK-21(SM-2ER)、MK-22(現役RIM-7M/P 垂直發射型海麻雀)、MK-25一分為四型(Quad Pack)(裝填四枚海麻雀ESSM)。

主要資料、數據來源:尖端科技軍事雜誌223期──「成功級、紀德級與神盾系統艦之戰鬥系統與作戰能力分析(3)」一文。

──by Captain Picard
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前言
美製MK-41垂直發射系統(Vertical Lunch System,VLS)是一種革命性的艦載飛彈發射系統,徹底揚棄了以往旋轉發射器的窠臼,擁有發射速度極快、無射角限制、結構簡單、性能可靠、利於艦體匿蹤、使用彈性大等眾多好處,故成為全世界最被廣泛使用的VLS。

MK-41的研發始於1975年,美國海軍第一艘配備這種革命性發射系統的艦艇,是第六艘提康德羅加級神盾巡洋艦碉堡山號(USS Bunker Hill CG-52),該艦於1986年成軍。

MK-41簡介
MK-41發射系統採用模組化結構,最基本的單元是一個2X4的八聯裝發射模組,表面積為3.17X2.08m,發射器深度在7.7m左右。

此一八聯裝發射模組由發射槽構架、頂板、艙口蓋、開啟機構、排煙道、熱焰排除系統、壓力通風系統等部分構成,此外還包括控制面板、電源供應單元與預置控制程序等周邊裝置。

發射槽構架是發射模組的主體,基本上是一個分成8個隔艙的骨架,用來儲存、發射飛彈的發射箱就安裝在骨架裡,而其餘控制、排焰等週邊設施也布置在構架周圍。

每個發射槽的艙口蓋都設有獨立的開啟機構,這是MK41發射系統唯一的機械運動部件,此一機構快速開啟所需的最大機械功率是約為2.57kN。

除了典型的八聯裝模組單元之外,MK-41系列也有出口用的四管一單元或兩管一單元等構型,不過都沒有實質的外銷紀錄。

MK-41採用熱發射方式,飛彈在發射管內點燃發動機直接升空。

這種方式的最大技術挑戰,在於飛彈於管內點火時會產生大量高溫高壓的燃氣,溫度往往超過攝氏2000度,噴發速度超過2馬赫,並夾帶多種固態、液態劇毒粒子,如不能迅速有效地將之排除,就會對發射器、飛彈本身造成嚴重的侵蝕,除了縮短發射器壽命外,甚至可能釀成巨大災禍。

以美國海軍至式的標準區域防空飛彈為例,其發射的燃氣流溫度高達絕對溫度2400K,廢氣中有40%是硬度高、吸附力強的氧化鋁粒子,此外還有還有76000mg/kg的高活性氯化氫氣體。

每個MK-41八聯裝發射模組都擁有一套由八個隔艙共用的排焰系統,由壓力通風室和垂直排氣道等組成;飛彈發動機點火後,壓力通風室使飛彈噴出的燃氣流膨脹減速,然後經排氣道向上排出發射器;排氣道內部整個表面都敷設抗燒蝕材料,盡量減少高溫燃氣向發射箱體傳導的熱量。

MK-41的飛彈儲存箱(Canister)兼具飛彈的運輸、儲存與發射功能。

一開始,剛出廠或校準好的飛彈就被填入儲存箱,將首尾兩端密封起來;其中,飛彈頭處的密封罩由易碎材料製造,飛彈發射時便直接將其衝破,而飛彈尾處的密封罩則是薄鋼板,內、外層表面分別使用不同的抗燒蝕材料加以保護。

在儲存與運輸階段,密封的儲存箱能提供良好的保護,最後輕鬆地安插入MK-41發射模組的發射槽構架中。

儲存箱擁有很高的強度與良好的防護設計,保護內部的飛彈免於受到敵方武器破片命中或被連鎖引爆。

在使用時,這個儲存箱箱直接就是MK-41的飛彈發射管,因此內含發射飛彈所需的導軌、電氣連接組件(包含電源與信號介面)、保險解脫裝置、約束機構等等,此外也是構成燃氣排放系統的一部分,因此,它是關鍵設備。

因此,無論在運輸儲存、簡化系統結構與安全性等方面,MK-41的規劃都顯得極為出色。

為了保障安全性,MK-41擁有極為周詳的安全設計,其結構十分堅固,發射艙口蓋又稱為防爆發射門(blast door),就算飛彈在發射後失靈掉落在發射器上爆炸,發射器內的其他飛彈也不會被波及。

用來裝填飛彈的儲存箱都經過強化,足以抵擋因為意外走火而產生的爆炸與燃燒;而由於每個儲存箱各自獨立且分離,因此要產生連鎖誘爆的機率很低。

如果飛彈儲存箱內的飛彈意外走火或引爆,艙口蓋在發射管內壓達到0.35kg/cm之後會自動開啟宣洩壓力,以保護整個彈艙不受連鎖波及。

此外,每組發射器都有專屬的自動注水裝置以及使用特殊液體的消防/冷卻系統,盡可能降低火災時造成的損失。

為了在海上值勤時進行再裝填作業,MK-41還有海上再裝填模組,基本上是一具伸縮式液壓起重機。

為了便於安裝,MK-41的再裝填模組直接整合在發射槽內,共佔用三個發射箱的空間;平時這具起重機收藏於發射器的艙蓋下,工作時才升上甲板上面並展開起重臂,能吊出飛彈射出後遺留的發射箱,並將新的發射箱放入發射器。

再裝填起重機的手臂長8.15m,起吊高度7.62m,最大舉升重量約2ton。

所有的提康德羅加級飛彈巡洋艦與柏克Flight 1/2飛彈驅逐艦的前、後兩群MK-41垂直發射器都各裝有
一個再裝填模組,總計佔用6個發射管的空間;然而,由於此種海上再裝填模組只能進行標準SM-2防空飛彈的再裝填作業,而無法處理戰斧巡航飛彈,這在後冷戰時代戰斧飛彈重要性與日遽增的情況下顯得不合時宜,還不如把起重機的空間拿來多裝幾枚戰斧飛彈;此外,實際操作經驗顯示,在顛簸的洋上進行垂直發射系統的再裝填作業有相當困難性與危險性,於是後來建造的柏克Flight2A飛彈驅逐艦遂把這兩組再裝填用起重機撤除,因此比先前的姊妹艦多出六個彈位。

由於美國海軍在發展各飛彈系統時都有良好的規劃,造就了MK-41一個堪稱獨門的優勢,就是彈種選擇彈性極大,美國海軍現役所有飛彈中,除了魚叉反艦飛彈之外,其餘如標準系列防空飛彈、海麻雀防空飛彈、戰斧巡航飛彈以及垂直發射型反潛火箭(VLA)等,全部都有相容於MK-41的型號。

即便未來有新的彈種,如果尺寸允許,只要替每種飛彈設計符合MK-41構架的發射箱與相關介面,就能順利整合入MK-41發射系統中。

MK-41在研發初期初步就規劃有兩種長度不同的發射箱規格,分別是容納標準SM-2防空飛彈的短發射模組(深4.72m),以及容納戰斧巡航飛彈的長模組(深6.25m)。

等MK-41實際服役後,總共有三種不同的構型:自衛型(Self-Defence)、戰術型(Tactical)與打擊型(Strike),這三種發射箱的截面尺寸都相同(長、寬各63.5cm),唯一的區別是深度;發射箱長度的上限是發射槽構架的深度,長度越大的發射箱就能容納更大型的彈種,並能向下相容於較小型的飛彈。

自衛型深度最淺(5.3m),使用海麻雀或新的ESSM短程防空飛彈,主要用途為外銷供盟國艦艇自衛使用;戰術型深度(6.76m)較自衛型深,使用彈種較自衛型增加SM-2MR防空飛彈以及垂直發射反潛火箭(VLA),未來將增加ALAM先進陸攻飛彈的發射能力;打擊型(Strike)深度最深(7.70m),可發射的彈種最多,較戰術型增加戰斧巡航飛彈、增程型標準SM-2ER飛彈的運用能力,而幾種標準系列的反彈道飛彈衍生型如SM-2 Block 4A( NAD,已取消)以及SM-3(NTW),也只有打擊型發射箱才能夠容納。

目前MK-41共有六種發射箱(意味著能裝填六種不同的飛彈),分別如下:
1.MK-13:裝填SM-2MR中程型標準區域防空飛彈,屬於戰術型發射箱。

2.MK-14:裝填戰斧巡航飛彈,屬於打擊型發射箱。

3.MK-15:裝填VLA垂直發射反潛火箭,屬於戰術型發射箱。

4.MK-21:裝填SM-2ER增程型標準區域防空飛彈,屬於打擊型發射箱。

5.MK-22:裝填現役RIM-7M/P垂直發射型海麻雀短程防空飛彈,屬於自衛型發射箱。

6.MK-25:一分為四型(Quad Pack),發射箱內分隔成四個空間,裝填四枚海麻雀ESSM短程防空飛彈,屬於自衛型發射箱。

當SM-3、ALAM系列等飛彈整合入MK-41時,也會另外分別為其設計與對應的發射箱。

除了美國之外,MK-41 VLS也廣泛被西方國家採用,如德國、荷蘭、西班牙、加拿大、日本、南韓等等。

MK-41 VS 俄系VLS/冷發射VS熱發射
MK-41堪稱今日最具代表性的艦用垂直發射系統,然而全世界第一種艦載垂直發射系統則是前蘇聯海軍SA-N-6區域防空飛彈系統的3S-41型,其結構與運作方式都和MK-41大不相同。

3S-14是典型的俄系垂直發射系統,發射器是一個埋在甲板下、類似左輪槍彈匣的圓形彈艙,中間的機械旋轉軸心周圍掛上八支飛彈儲存/發射管,每管裡存放一枚飛彈,而整個發射器就只有一個開口。

要發射飛彈時,中央旋轉軸會先轉動,讓其中一支發射管對準發射口,發射後可繼續旋轉,讓下一支發射管就位。

由於採用這種構造,這類蘇聯式VLS經常被簡稱為「轉輪式VLS」。

使用SA-N-6的蘇聯艦艇包括基洛夫級(Kirov class)與光榮級(Slava class)飛彈巡洋艦,前者擁有12組3S-41/B-203垂直發射器,光榮級則裝有八組3S-41/B-204型VLS。

除了SA-N-6之外,蘇聯海軍的SA-N-9短程防空飛彈系統也使用類似的3S-95型(Kinzhal)轉輪式VLS,唯其動作部位較3S-41完全相反,發射器本身是固定的,但發射蓋為旋轉式;接戰時,發射蓋會以每秒55度的速率將唯一的發射口輪流對準底下的發射管。

蘇聯式VLS與西方另一大不同就是採用「冷發射」模式,也就是以高壓氣體裝置將飛彈彈出彈艙,接著才點燃飛彈的推進器;而西方MK-41、MK-48、Sylver等等都是「熱發射」,飛彈在發射管內直接點燃發動機,靠著本身動力衝出發射管。

也因此,冷發射又稱為「外動力彈射」,即飛彈發射的動力並非由彈體本身提供。

蘇聯冷射式VLS的氣體彈射裝置位於發射管底部,係利用裝藥的力量推動連桿將飛彈拋出發射筒;當彈射裝置接收到發射指令時,遂引燃主裝藥,使燃氣產生裝置內的氣壓急速上升,突破裝置內的噴嘴堵片,灌入活塞筒,當活塞筒內壓力累積一定值之後,飛彈與發射筒的連結裝置便脫鎖,活塞將迅速推動一根連桿,把飛彈拋出發射筒,飛彈在射出發射筒一段距離後才將發動機引燃。

熱發射VLS的技術難題在於飛彈點火時會在管內產生大量高溫高壓且帶有劇毒的熱焰,因此無論是飛彈與發射器在設計上都必須考慮到承受這樣的溫壓和腐蝕性,發射器還必須安裝排氣系統以排除飛彈在發射槽內噴出的熱焰;而冷發射則無此難題,至多僅需在發射管設置洩壓排氣孔,以防燃氣產生裝置意外走火,因此結構簡單得多,發射器壽命較長。

冷射式VLS的發射筒在使用後,只需經過適當維修並更換燃氣彈射裝置,便可重複使用數次,而且飛彈本身不需要經過特別的耐溫壓強化處理;反觀熱發射VLS的飛彈儲存箱,屬於只能使用一次的消耗品。

此外,熱發射VLS會將大量熱氣留在彈艙內,排氣系統需要一陣子才能完全將其排除,在這段期間將增加船艦的整體紅外線訊號;而冷發射VLS就沒有此種問題。

例如瑞典第二批偉士比級巡邏艦就是基於這個原因捨棄熱發射的美製ESSM,而採用自製的Rb-23冷射式垂直發射防空飛彈系統。

再者,冷發射VLS的飛彈在發射升空之際由於沒有動力,因此比起一開始就要點火的熱發射式飛彈更快完成轉向,利於接戰高速迫近的掠海目標(詳見下文)。

在彈種相容性方面,熱發射VLS需考慮排氣系統是否能負荷飛彈尾焰的問題,因此發射系統的原始設計就必須與飛彈的推進器匹配;而冷發射VLS在這方面則只取決於氣體彈射裝置的出力,故理論上冷發射VLS的彈種兼容性要優於熱發射式(然而美國MK-41與各類配套彈種擁有良好規劃,反而使其成為目前彈種相容性最好的垂直發射系統)。

然而在飛彈的控制方面,冷發射VLS面臨比熱發射VLS更複雜艱難的問題。

VLS相較於傳統發射器的一大技術挑戰,就是飛彈從升空到轉向目標前進的初始座標轉換問題。

雖然非垂直發射的飛彈在發射之初同樣要面臨座標轉換問題,但由於發射器一開始就會將飛彈朝向目標方位,因此飛彈一加速就能遠離艦體,即便座標轉換失敗,最慘的下場也只有落海而已;而非垂直發射飛彈在發射前就指向目標,因此發射初期能迅速加速到讓慣性導航系統生效並取得座標的速度,其間也不需要大幅度轉向,因此剩下的技術議題就只有限制發射器俯角(讓飛彈在墜海前有足夠的時間取得初始座標並修正彈道),以及考慮發射時的風力、海象限制以及最低攔截高度等問題(各類防空飛彈的發射角度限制與最低攔截高度問題,多半起因於飛彈初始座標轉換階段的安全限制)。

然而垂直發射飛彈的升空方向並非目標方向,加上發射階段重力方向正好與飛彈飛行方向完全相反,意味著飛彈的導航裝置必須在速度不高的發射
初期階段就展開工作,帶飛彈轉向目標並開始有效控制;此外,飛彈從VLS升空後數秒之內,都處在對發射艦有威脅的範圍;一旦有閃失,飛彈就會墜落在軍艦甲板上。

對於冷發射VLS而言,這種考驗更為嚴峻;冷發射飛彈只靠發射器提供的初始推力彈射升空,而非穩定的持續推力,就像一枚超低速的無動力砲彈;一般砲彈由於初速很高,尚能藉由自旋或翼穩來迅速穩定,然而冷發射VLS不可能提供飛彈這麼大的初速,飛彈彈出之際又沒有自己的持續推力,使其處於非常不穩定的狀態,這使飛彈的慣性導航系統很難獲得持續而穩定的速度輸入,自然難以取得初始座標並穩住彈體;就算導航系統開始取得座標,也很難控制一枚還沒點火的飛彈的姿態(彈射後的飛彈受重力牽引,速度只會越來越慢,自然不可能讓控制舵面生效)。

冷發射VLS無法保證飛彈彈出之際的穩定性(可能一彈出就開始滾轉)每一枚飛彈升空的姿態都不同,在受到艦體搖晃或外在風力影響時猶如雪上加霜,飛彈一升空就失控的風險比熱發射VLS高得多,輕則導致飛彈失效墜海,重則砸回軍艦甲板引爆,釀成巨災(為此,蘇聯式冷射VLS在安裝時刻意朝舷外傾斜五度,使飛彈以些微的角度發射,即便點火失敗也會落入海裡,而不是摔回甲板)。

反觀熱發射VLS的飛彈一開始就是穩定地依賴本身的推力升空,並能持續加速,因此整個轉向控制單純得多,免除許多無法掌握的變數,而且發射時比較不受外界風力或艦體搖晃的影響;只要飛彈加速到舵面生效、導航系統開始工作之後,就可以有效控制;萬一飛彈推進系統故障,飛彈也只會點火失敗而停留在發射器內。

此外,冷射式VLS在彈射階段會對飛彈彈體造成很大的瞬間負荷(動輒數十G),因此雖然不需要耐熱處理,但仍必須經過某種形式的強化。

因此,西方絕大多數艦用VLS,都使用熱發射方式,寧可花力氣增加艦體與飛彈耐熱工程考驗並犧牲發射器壽命和飛彈的低空性能包絡,也不願意去挑戰難以控制且容易失敗的冷發射方式。

VLS與傳統式飛彈發射器的比較
一般的傳統式艦載旋轉式發射器使用一個位於甲板上的旋轉式發射器,發射器上有一到二支掛有飛彈的發射臂;發射器安裝於能水平旋轉的基座上,而發射臂也能在垂直方向調整角度;接戰時,旋轉發射器會調整方位、仰角以對準目標,接著發射飛彈。

至於備射彈多半儲存於發射器底部的彈艙中,發射臂在射出飛彈後便對準彈艙開口,以機械將新的飛彈推上發射臂。

早期如美國MK-10或英國海鏢飛彈發射系統的再裝填機械動作都十分複雜,彈艙內的飛彈係裝填於個別的儲存箱裡,發射箱內設有飛彈所需的冷卻、加熱、驅動等周邊裝置,上彈時彈艙內的機構會將整個儲存箱輸送至彈艙口,進行裝填時再把發射器對準再裝填開口,讓機械裝置將飛彈從儲存箱推送至發射架上,整個過程牽涉到二十個以上的機械動作;而較新型的旋轉發射器如美國MK-13、26則將彈艙機械結構簡化,彈艙位於發射器下方的甲板,採用連續皮帶輸送,飛彈直接加掛在皮帶上,再裝填時只要將皮帶轉至定位,再將發射臂轉到垂直,彈艙的機構就能將飛彈垂直推上發射臂,只牽涉到數個簡單的機械動作。

因此,老是的MK-10發射器每次裝填需花上20秒以上,而MK-26僅需要8秒。

以下就來比較傳統旋轉式發射器、蘇聯旋轉式VLS以及MK-41的性能,就能得知MK-41的優越之處:
發射密集度方面
飛彈發射密集度(也就是發射速度)攸關艦艇在面對飽和攻擊時的存活力,是現代艦艇防空戰力的一項重要指標。

如果來不及在被擊中前發射飛彈接戰每一個來襲者,艦艇將無法在戰場上存活。

發射速度乃是由備便彈的數目、瞄準程序以及再裝填動作來衡量。

所謂「備便彈」就是已經就位、只差點火動作就能發射的飛彈。

傳統發射器的備便彈就僅有發射臂上的一到二枚,接戰時發射器需先調整方位與仰角,將備便彈對準目
標後方能發射,然後發射器又得調整方位以及發射臂角度將發射臂對準再裝填開口,將新的飛彈由彈艙送上來,才能繼續進行接戰。

由於接戰、裝填程序過多,傳統發射器在發射速度的表現是三者中最差的。

以美製MK-26雙臂發射器為例,即便已經將機械動作大幅簡化,每10秒也只能發射二發。

至於VLS的發射管就沒有任何對準目標的動作,它們的角度永遠固定,讓飛彈在升空後自行轉向目標,如此可節省不少反應時間。

此外,VLS的飛彈儲存管本身就兼具儲存與發射功能,連續發射兩枚飛彈之間的動作、程序大幅簡化。

就蘇聯式旋轉VLS而言,一枚飛彈發射後只需要轉動輪型彈艙、讓另一個發射管就位即可準備再次發射;而MK-41 VLS的連續發射動作則更加簡化,僅是反覆的打開不同發射口、點火發射飛彈而已(當一枚飛彈在點火升空的同時,其他發射槽的蓋子都不能打開,以保護槽內飛彈免受升空飛彈高溫尾焰的破壞),在接戰過程中不需要任何機械式再裝填動作,只要打開下一個發射管就能備便發射。

綜合以上,VLS的射速自然遠高於傳統旋轉式發射器。

由於持續射速極快,以VLS 發射防空飛彈的艦艇在飽和空中攻擊下的存活率遠高於使用傳統旋轉發射防空飛彈系統的艦艇。

如同前述,MK-41與蘇聯式旋轉VLS在這方面的主要差別在於後者在發射前需要轉動彈艙讓發射管就定位,而MK-41則是只要打開蓋子就能發射。

誠然,無論何種VLS單元(比如一具八聯裝旋轉彈艙或一具MK-41八聯裝發射模組)在同一個瞬時內只能發射一枚飛彈(否則很容易在空中相撞),但MK-41只需把一個小型蓋子打開就可,而蘇聯式VLS還多了一個「轉動」的動作,反應速度自然慢得多。

MK-41的射速約是平均每秒一枚飛彈,最大射速在60發/分以上,而蘇聯SA-N-6防空飛彈的B-203A(3S-41)轉輪式VLS射速僅3至4秒一發,SA-N-9短程防空飛彈的3S-95轉輪式VLS也是每3秒一發。

蘇聯式VLS每一枚飛彈都儲存在獨立的儲存/發射筒內,卻捨不得為每個發射筒設置一個開口,還要用多此一舉的旋轉機制來遷就,實在讓人費解(SA-N-9的3S-95最誇張,固定的八支發射管竟然還是只能靠著旋轉盤來共用唯一的發射口);俄羅斯當然也不是不知道轉輪式VLS的先天缺陷,故其新一代3S-14E型垂直發射器還是回到了類似西方的格艙式佈局,每個發射模組由八個固定式發射管構成,每個發射管都有自己的開口;此外,3S-14也是第一種能容納不同彈種的俄式VLS,可裝填SS-N-26、Club-N系列、俄印合作的PJ-10布拉莫斯(BrahMos)等不同反艦飛彈。

而俄羅斯Altair海軍無線電電子研究所也為SA-N-12系列防空飛彈研製了3S90E1垂直發射系統,每個模組擁有12支固定式發射管,每個發射管也有自己的開口。

射擊角度方面
傳統式旋轉發射器是靠著發射器本身來讓飛彈對準目標,因此飛彈的射界就取決於發射器的旋轉範圍(因為飛彈尋標器的搜索角度有限);而旋轉發射器的射界難面會被艦體結構擋到,多少會對飛彈的射界造成不便。

此外,面臨多軸向飽和攻擊時,無論是短程防空飛彈或機砲CIWS的旋轉基座,都會陷入反應不及、顧此失彼的窘境。

VLS則是讓飛彈垂直升空才轉向目標(轉至任何方位的幅度均相同),不僅沒有射擊角度限制,在面臨多個方向的攻擊時也能迅速接戰。

可靠度方面
任何武器系統的結構複雜度都是與可靠度成反比的:機械越複雜龐大,故障癱瘓的機率就越高,也越不耐用。

傳統旋轉式發射器的機械結構複雜,除了可旋轉的點火裝置之外還有機械化的彈艙,而且這些機械都可能發生故障;而在接戰時只要發射臂、發射臂上的飛彈、旋轉座或彈艙其中任一者故障,整個旋轉發射系統很可能就會陷入無法接戰的窘境。

蘇聯式冷發射旋轉VLS也有好些機械動作結構,萬一旋轉機構失效,整套系統也會停擺;此外飛彈能不能順利射出還得取決於冷發射系統是否運作無礙,如果
燃氣系統故障,即便飛彈一切正常也射不出去。

MK-41 VLS在這方面最吃香,機械複雜度更為簡化,整個發射系統唯一的活動部位只有每個發射槽的蓋子,結構簡單可靠,只要蓋子和飛彈運作正常就能發射。

此外,由於每個發射槽都有獨立的發射口,任何一個蓋子失效只會影響一個發射槽,其他發射管仍能無礙地運作。

1991年沙漠風暴戰役時,美國海軍各艦的MK-41 VLS共成功發射289枚戰斧飛彈,沒有遇到任何問題。

安全性方面
防護方面,美國與北約對垂直發射系統的安全標準,是能在飛彈故障或發射失敗、飛彈在發射管內點火卻沒有射出的情況下,發射管需能承受火箭發動機噴流的持續燒蝕,並確保鄰近的發射管不受波及;飛彈本身則需滿足鈍感彈藥(insensitive munitions,北約規範代號STANAG4439)需求,要求即便飛彈火箭推進器在發射管內持續燃燒到殆盡為止,也不會發生引爆的情況。

以MK-41為例,其結構十分堅固,發射口配備防爆發射門(blast door),就算飛彈在發射後失靈掉落在發射器上爆炸,發射器內的其他飛彈也不會被波及。

此外,每組發射器都有專屬的自動注水裝置以及使用特殊液體的消防/冷卻系統,盡可能降低火災時造成的損失。

由於MK-41的每一枚飛彈都各自儲存於獨立且隔絕的發射管內,每個發射管都足以抵擋因為意外而產生的爆炸與燃燒,因此整體安全性可謂十分優良,一般情況下很難產生連鎖誘爆。

而體積重量較低、專門裝填海麻雀防空飛彈的MK-48垂直發射系統(另有專文介紹),同樣滿足類似的安全要求。

美國用於DDG-1000驅逐艦的更新一代MK-56垂直發射器擁有更堅實的防護設計,並以長條方式布置在側舷,一方面進一步降低飛彈集中誘爆的風險,再者也可充當側舷的防護緩衝。

反觀如MK-26發射器的彈艙內,每一枚飛彈直接加掛在連續皮帶上,沒有任何容器加以隔絕,因此在彈艙內發生連鎖誘爆的危險性較高。

然而,垂直發射器個別儲彈並採取完善隔離防護的代價,就是整個系統的體積重量勢必高出相同飛彈容量的傳統發射器下甲板彈艙,單位甲板面積與體積可儲存的飛彈數量減少。

萬一飛彈沒有順利點火或者點火後發生意外,MK-41這種熱發射式VLS的飛彈絕大多數情況頂多停留在彈艙內,即便推進器失火,也會被發射器本身良好的防護隔絕措施控制住災情。

而如果是冷發射VLS,如同前述,最怕飛彈彈射出去後沒有點燃,最後砸在發射艦乃至於發射器上。

而對傳統發射架而言,萬一飛彈點火不順利,運氣好則整枚彈入海中,如果殘餘彈體或加力段掉落在甲板上(例如加力段在發射架上爆炸),還是會釀成若干災情,不像熱發射VLS多半會停留在彈艙裡。

匿蹤方面
傳統式旋轉發射器無可避免地要暴露在甲板上,勢必增加艦艇的RCS。

而VLS從甲板上唯一能看到的部分就是平貼於甲板上的發射開口,從艦體側面完全看不出來,不會增加船艦的雷達截面積。

VLS的技術挑戰與缺憾
雖然好處眾多,但是VLS有許多傳統發射器所不具備的難題(例如前述的熱氣排放以及控制等問題),而且並非完全沒有缺點。

雖然VLS射速快,但垂直射出後一定得經過轉向才能對準目標,而傳統發射器則可以先對準目標再發射飛彈;前文指出傳統發射器先指向再發射,在面對多軸向飽和攻擊時較為不利,不過當對手是高速迫近的目標(如超音速掠海反艦飛彈)時,情況可能又不相同了。

由於飛彈的控制面必須加速到一定程度才能生效,所以發射初期有一段只能盲目前進而無法控制的距離;對於VLS 發射的飛彈(尤其是熱發射VLS)而言,這個階段就是盲目地上衝,直到飛彈能夠控制之後才開始轉。

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