导弹发射车(missile launching vehicle)是指设有导弹发射装置的专用特种车。
战略导弹发射车分为自行式、半挂列车式和全挂车三种。
导弹发射车诞生于20世纪60年代,随着军事技术的飞快进步,巡航导弹的出现逐渐改变了传统战争的态势,但早期的导弹采用的是固定发射模式,很容易被被敌人发现和摧毁。为解决
导弹的生存能力,1962年2月5日,
苏联决定研制一款革命性的机动火箭发射系统,次年,第一代ZILA-135V导弹发射车落地。2023年7月,
美国“战斧”导弹无人驾驶轻型发射车亮相,并装备
美国海军陆战队。通俗意义上的导弹发射系统是导弹发射车,它也是整个武器系统的重要地面设备之一,集多种技术于一体,通常是具有运输、起竖和发射导弹等多种功能的专用车辆。但车载发射只是导弹发射系统的一个小种类。
通常导弹发射车系统包括:汽车底盘、发射筒、液压和控制系统、电源系统、定位定向系统、测试发射控制系统等其他保障系统。导弹发射车广泛采用自行式或军用越野机动方式,这些措施有效提高了武器系统的机动能力。
发展沿革
诞生背景
20世纪60年代,美苏核战争的阴霾笼罩着整个世界,两国几乎所有顶尖的技术都为军备竞赛而服务,它们夜以继日地开发新型破坏性武器。随着军事技术的飞快进步,巡航
导弹的出现逐渐改变了传统战争的态势,但早期的导弹采用的是固定发射模式,很容易被被敌人发现和摧毁。
为解决导弹的生存能力,1962年2月5日,
苏联决定秘密研制一款革命性的机动火箭发射系统,而这项工作交给了名叫“ZIL”的工厂,所以后来研制成功的车型就以工厂的名字来命名。
第一阶段
1963年,第一代ZILA-135V导弹发射车落地,这款车的车身是一个巨大的火箭发射器,看上去就是一个大柱子加了四个20英寸的轮子。因此该车最大的特点就是:
车架大梁就是发射筒,这款
zil整车重5.5吨。它可以容纳一枚S-5V(4K95)巡航
导弹,但因为技术原因,该型号的导弹直径达到1.8米、长10米,弹体重量在4吨左右。弹体已经类似于中远程弹道导弹了,所以发射筒看起来超大。这款导弹发射车的驾驶室设计,整个座舱就好像是搭在发射筒上的一个挂件,因为中间弹体鼓起的缘故,所以座舱只能在两边各乘坐一人,驾驶室高度为3.3米。另外,在车顶上还有车尾下面,放置有直流发电机、驱动装置、液压泵和
玻璃钢燃料箱等部件。高大的车身装有许多爬梯,方便人员爬上去检修维护。
ZILA-135V 搭载了一颗350马力的GTD-350涡轮轴发动机,这是一颗直升机发动机。这台直升机发动机驱动一台120千瓦的直流发电机,然后这台发电机又为分布在四个轮子处的四台22千瓦的轮毂电机提供电力。所以这款ZILA-135V导弹发射车属于全时四驱的驱动方式,而四个独立轮毂电机的应用,又使得它的战场生存能力更强。但这款ZIL-135V续航里程仅有40公里,最高时速不超过18公里/小时,所以投放该车到战位附近,还要改装一架被称为“飞行
起重机”的Mi-10重型运输直升机来负责吊运。
苏联最终只建造了4辆原型车,此后在1965年11月11日
苏联部长会议发布了终止该项目的法令。
MAZ-543研制于20世纪60年代初,60年代中期,MAZ-543作为导弹发射车底盘被用于前苏联的SS-1C(
飞毛腿导弹B)地地
战术导弹系统。60年代末,MAZ-543底盘还被用作SS-12A(薄板)地地战术导弹系统的9P76发射车。之后,前苏联又在MAZ-543基型车的基础上发展了MAZ-543A,MAZ-543A最大载荷为19400 kg。与基型车的主要改变在于:液力机械变速器的油箱和取力器的设计不同;没有辅助油箱;个别组件的布置与设计有所不同。SS12B
导弹曾采用MAZ-543A作发射车底盘,后改用MAZ-7910。
第二阶段
20世纪70年代,为了运载和发射更大吨位的导弹,
苏联研制出两种载重量更大的
特种车。为
ss20(军刀)地地
中程弹道导弹系统研制出12×12型MAZ-547V,为SS-25(白杨)地地洲际
战略导弹系统研制出14×12型MAZ-7912,后来12x12型MAZ-7916替代MAZ-547V作为SS-20导弹发射车底盘,14×14型MAZ-7917替代MAZ-7912作为SS-25导弹发射车底盘。与MAZ-7910相比,MAZ-7916和MAZ-7917承载能力大大提高(MAZ-7916载重50吨,MAZ-7917载重65吨),它们采用功率更大的
发动机.承载能力更大的驱动桥和轮胎,更大输入输出扭矩的全自动液力机械
变速器,而且悬挂由传统的扭杆弹簧元件换成油气弹簧弹性元件。
同期,
苏联的布鲁安斯克汽车制造厂研制出3种
特种车:7吨级6×6型BAZ-5937、7吨级6×6型BAZ-5939和14吨级8×8型BAZ-6944。BAZ-5937主要用作SA-8a和SA-8b
地空导弹发射车、雷达车、导弹运输转载车;BAZ-593主要用作SS-21地地
战术导弹发射车和导弹运输转载车;BAZ-6944主要用作SS-23地地战术导弹发射车。这3种车都具有很高的机动性,其中BAZ-5937和BAZ-5939可水陆两用。
20世纪70年代末,80年代初期,为了试验起飞质量为104吨的SS-24导弹的公路机动发射方案,研制出24×24型样车,但由于机动及上装布置、起竖、调平等方面的问题,SS-24最终采用铁路机动方式。80年代中后期,在MAZ-7917基础上研制出16×16型MAZ-79221,用作SS-27(白杨M)
洲际弹道导弹发射车底盘。
1982年,美国奥斯科斯公司开始正式投产10吨级M977(8×8)系列重型高机动战术汽车(HEMTT),该系列车后被用作潘兴I导弹起竖发射车,均可空运。上世纪80年代,美国开始研制“侏儒”公路机动发射导弹,侏儒导弹轮式机动发射车由波音宇航公司、古德伊尔宇航公司和帕乍防御系统公司合作研制,侏儒导弹轮式机动发射车采用了许多当时的高新技术,耗资巨大。随着美国及
苏联的核裁军,这项工程没有继续下去。
第三阶段
进入20世纪90年代后,
美国军队继续实施“军用汽车现代化计划”,对现有车辆改造和变型外,还发展了一些新的车型系列。1992年,美国Oshkosh公司开始投产10×10型M1074/M1075车型,在该车型基础上,发展了地空导弹发射车。
前苏联解体后,
俄罗斯为了向军队后勤和其他部门提供有效的运输工具,采取了各种措施,积极调整车辆生产结构,对前苏联的车型进行改造,并集中精力研制新一代军用汽车。1995年8月,BAZ-6909在莫斯科航空展上首次公开露面,它可作为
地空导弹系统的运输起竖发射车,承载能力达15吨。俄罗斯的地地
战术导弹SS-X26的发射车准备采用该底盘。
白俄罗斯则继续发展MAZ系列,MAZ-7930由MAZ-7910/7911系列发展而成,它可作为新型导弹系统的发射车。
第四阶段
2014年1月,中国的东风-41导弹样车首次曝光,东风-41
洲际弹道导弹采用泰安特车8轴重型底盘,发射车底盘型号为HTF5980。HTF5980系列底盘类似于白俄罗斯制MAZ-79221多功能发射车底盘的结构,俄罗斯的白杨M和亚尔斯洲际导弹均采用了后者和后者的改进系列底盘作为TEL车辆,照片表明中国已经完全掌握了采用分体式驾驶室的TEL车技术。8轴特种车辆底盘技术是当时世界上
导弹TEL车辆的最高技术,仅有
白俄罗斯、俄罗斯和中国掌握该项技术,这种车辆对综合传动和悬挂系统具有极为严苛的要求,只有白俄罗斯明斯克牵引车公司完全掌握该项技术。2017年7月,中国的东风31AG首现,它使用了当时最新型的“越野机动、起竖、发射”一体化发射车。TEL一体化发射车,是运输-起竖-发射一体化的三用发射车,它能够尽量缩短导弹在发射之前的准备时间,提高其发射突然性,同时保障其具有较强的战场生存能力,属于超长超重的重型载重车辆。TEL一体化发射车是重型载重车辆中最为机动灵活的,它采用多轴底盘技术,往往是全驱车辆。
2023年7月,
美国海军陆战队首支
BGM-109巡航导弹发射连正式成立,配属该连的“战斧”导弹轻型机动发射车也同时亮相。这些导弹连所装备的“远程火力”发射车,采用“遥控地面远征火力”(ROGUE-Fires,无人驾驶J-LTV轻型战术车辆)底盘,同时还安装了可放倒和起竖的单个MK41发射单元以用于容纳“战斧”巡航导弹。它属于
导弹无人驾驶轻型发射车,或称“远程火力”(LRF)发射器。
技术特点
通常导弹发射车系统包括:汽车底盘、发射筒、液压和控制系统、电源系统、定位定向系统、测试发射控制系统等其他保障系统。导弹发射车广泛采用自行式或军用越野机动方式,这些措施有效提高了
航空武器系统的机动能力。
汽车底盘
机动性是对
导弹武器系统生存能力影响最大的因素,良好的机动性能够可靠地保证在发射前对方无法获得我方的位置,发射后可安全迅速地撤离。特种车辆作为实现武器系统机动性的载体,在地面设备中占有重要地位。
各国采取了不同的发展思路,
美国侏儒导弹发射车采用了牵引车加挂车的形式,牵引车为8×8型,挂车为6×6型,牵引车和挂车上分别布置了一台
发动机;
俄罗斯则发展了MA3-7916(12×12)等多轴自行式底盘;中国采用半挂式。相比之下,半挂列车具有载重量大,容易操作,继承性好等优点。尤其是采用了全轮转向技术后,提高了机动性,进一步满足了多种规格
导弹机动性的要求。
发射筒
当前导弹发射车系统的发射筒,主要有两种发射方式,冷发射或者热发射。
冷发射
冷发射是导弹布置在发射筒内,将发射筒底部的燃气装置启动后,燃气形成弹射动力将导弹推出发射筒,待导弹升至一定高度后再启动导弹
发动机,此时由于距离较远,导弹发动机的喷流作用在发射车上的压力很小、温度也很低,因而对发射车基本没有影响;而冷发射的弹射动力是发射车自身产生的,不会影响发射车的后续使用。
热发射
热发射是
导弹在发射架上直接点火发射,由于导弹发动机喷射出的高温高压气体近距离直接作用在发射车上,因此需要对发射车进行针对性设计,例如采用高强度、耐冲击、耐高温材料,或者进行复杂的防尾焰设计,通常经过特殊设计的发射车能够承受导弹发射的高温高速气流冲击,适应导弹热发射环境。
电源系统
导弹发射车涉及大量光机电高新技术设备,其中
电源管理分系统承担着整个发射车的能源供应。由于发射车上用电设备种类多,对电源的容量、品质、功率大小要求差异很大、安全性要求很高,特别是关键设备供电断电时序要求极其严格。
对于导弹发射车的不同用电设备而言,其工作方式、功率消耗都比较明确,中小功率的电子设备功率消耗小,但对电源系统精度要求较高,电源波动过大会影响设备运行的稳定性;而伺服驱动装置和观瞄桅杆升降设备用电量大,其启动和调转时消耗的功率很大,占整个电源消耗总功率的绝大部分,其工作过程中会造成电源电压很大的波动,对电源的供电品质有很大的影响。因此,为保证系统的稳定运行,发射车电源分系统采用的是分布式设计方法。
定位定向系统
车载定位定向系统是用于路基
导弹、
制导炮弹等武器机动发射的设施,它在导弹发射车上有着重要的应用。部分导弹发射车会采用
激光陀螺捷联惯导系统(SINS)为主导航系统,通过与地磁导航系统(GNS)组合,构成车载自主定位定向系统。该
定位定向系统不依靠GPS,是一种全自主的导航系统,可以满足导弹无依托快速机动发射的要求,并可在长期隐蔽待机条件下保障
导弹武器系统的快速反应能力。
基本分类
战略导弹发射车有自行式、半挂列车式和全挂车三种。发射车要求不断提高车辆的承载能力,但普通汽车的轴负荷和外廓尺寸受到公路法规的限制,不可能造得过重过大,于是出现了拖挂形式的汽车。它比起普通汽车,有较多的轴数和较大的承载面积,因而有较大的承载能力。这种拖挂形式的汽车又可分为全挂车和半挂车。
自行式
自行式即牵引与承重部分使用同一底盘的车辆,这种车辆越野性、通过性都较好,但开发技术难度大。自行式发射车各轴均能实现驱动,各轴承载也容易实现均载,爬坡可达到20度以上,这是半挂车无法具备的。半挂列车与自行式车辆相比还有一劣势,就是在恶劣路面条件下不能充分利用整车重量。也就是说,虽然
发动机能提供足够大的扭矩,但由于受到牵引车附着重量的限制,驱动力不能完全发挥。而多轴自行式底盘车辆整体性强,可将发动机功率发挥到最大,提高了通行能力。
半挂列车式
半挂车的后轴有单轴的,也有多轴的,前端有支承连接装置,可与牵引车的后鞍座相连接,使一部分挂车总重由牵引车承载,并将牵引力传递给半挂车。其前部有平时悬起的支撑装置,摘挂时可放落着地,使挂车稳定停住。半挂车行驶时稳定性较好,还具有载重量大、容易操作、继承性好等优点,可满足多种规格导弹的要求。
全挂车
全挂车有单轴的和多轴的。导弹车重量集中于某一点可能造成桥梁局部崩溃,而多轴则可使导弹车重量尽可能均匀分布在桥梁上。全挂车用挂环和拖架或牵引杆同汽车的牵引钩或链机构连接。全挂车多用普通
卡车牵引,牵引用汽车可摘挂单独行动,灵活性强。全挂车行驶稳定性较差,易发生侧向偏摆。同时转向偏移距(牵引汽车前轴中心轨迹与
挂车后轴中心轨迹偏差的距离)较大,挂车的追随性差,不能通过路幅较狭窄的急弯道。因此,全挂车的长度不宜过长,挂车数一般不宜超过2辆。
主要车型
“萨德”系统导弹发射车
“萨德”系统导弹发射车,是以美国陆军货盘式装弹系统和M1075卡车为基础设计,车高3.25m,长12m。早期设计,每辆发射车可以携带10枚THAAD拦截弹,后来改为8枚装。该发射车与陆军现有的车辆具有通用性,提高了在战场上重新装弹的灵活性。它可用
C-141运输机运输,符合THAAD系统快速部署、发射和重新装弹要求。车上
蓄电池/蓄电池充电分系统可支持发射车连续12天自动工作。
“复仇者”型防空导弹发射车
斯特赖克“复仇者”型防空导弹发射车,由
波音公司和通用动力系统公司在2017年8月份的空间和导弹防御研讨会上展示,该车整合了一套多用途
航空武器系统,可以发射AIM-9X“响尾蛇“和AGM-114
AGM-114反坦克导弹,也可以发射“毒刺”短程防空导弹。该车装备了一台车载雷达和红外光电探测系统,具有信息化作战能力。
东风-31AG机动式发射车
东风-31AG机动式发射车,采用的是16×16的发射车。这种TEL一体化发射车,是运输-起竖-发射一体化的三用发射车,属于超长超重的重型载重车辆,只有
白俄罗斯、俄罗斯和中国三家才具有自主研制能力。通常,超长超重的载重车辆机动性比较差,不够灵活,特别是在转弯的时候很笨拙。但TEL一体化发射车却是重型载重车辆中最为机动灵活的,它采用了多轴底盘技术,往往都是全驱车辆。
S-350防空导弹系统发射车
俄罗斯S-350防空导弹系统发射车,是S-350“勇士”中程防空导弹系统的一部分,于2020年2月入役
俄罗斯空天军。S-350发射车可配备12枚防空
导弹,其装备的多功能雷达可自主发现、拦截和跟踪空中目标,必要时能根据指令发射导弹并向作战指挥站发送信息。
战场实战
俄乌战场上,俄乌双方各自运用自身的防空装备拦截对方导弹、打击对方以抢占制空权,其中,双方的
山毛榉防空导弹均发挥了重要作用。俄方运用“山毛”防空导弹构建了自己的野战防空装备体系,特别是在切尔尼戈夫地区的战斗中,击落了乌方2架苏-35,有效阻止了乌方的空中支援行动;乌方则运用23个“山毛榉”防空导弹营构建国土防空体系,以应对俄方的威胁。“山毛榉”防空导弹的导弹发射车上装备有火控雷达,使用电子扫描相控阵雷达天线进行工作,相控阵雷达以一定的仰角装在转台组件的头部。在作战时,该雷达的任务是照射目标并把弹道修正指令传输给飞行中的
导弹。雷达的通信依靠
无线电拉杆天线和电线来实现。雷达的搜索和跟踪距离120千米,跟踪范围为
方位角60度、高低角-5度至+85度,通道数目在搜索时为10个,在发射时为4个。
此外,
俄罗斯联邦武装力量还曾多次发射S-300远程
地空导弹对乌军地面目标实施打击,其中,S-300地空导弹发射车本身就具备很好的机动性和越野能力,可以快速部署到前沿发射位置,它能打了就撤离,乌军很难实施有效的反击。
发展趋势
型谱系列化
各国军用汽车的发展都遵循一个共同的规律,即从单一的车型品种开始,到逐步建立完善的体制系列;从暂时的迫切需要开始,到逐步走向规划性的系列化发展。
车型重型化
高科技战争的特点决定了军用汽车的重型化和复杂化。首先,武器装备的重型化和复杂化必然要求与之配套的军用汽车同步发展,如
苏联8×8型MAZ-543载重19吨,为运载
ss20导弹发展了12x12型MAZ-7916,载重提高到50吨,后来又发展了承载能力更大的14×14型MAZ-7917和16×1 6型MAZ-79221。其次,是在极短的时间内的巨大物资消耗的补给,必然要求作为勤务支援运输工具的军用汽车重型化。
突出机动性
现代军队的战斗力由机动、火力、防护和通信四大要素组成,机动乃四大要素之首,因此,机动水平自然成了军用汽车发展趋势之一。
从战术要求看,军用汽车的机动性主要指的是应具有良好的运转、投送能力。应不受桥梁、涵道的限制;能够方便地进行空运、铁路运输和海上运输。
从技术要求上看,军用汽车的机动性更重视车辆在一定的负载下,通过松软地面、坎坷不平地面以及各种障碍的能力。为了实现较高的机动性,在车辆结构上采取以下措施:采用大功率增压柴油发动机、降低车辆自重,提高比功率;采用先进的传动系统,如液力机槭
变速器或变扭器-换档离合器的手动变速箱、自动防滑差速器或差速器锁止系统、高离地间隙的带轮边减速器的驱动桥;采用大直径、宽断面、可调压胎和轮胎中央充放气系统;采用各种特殊结构的悬挂系统和车架结构;采用双回路液压助力转向系统;应用先进的电子技术,如ABS/ASR、状态检测/故障诊断系统等。
强调适应性
军用汽车要完成其编配使命,首先必须具备较强的生存能力。现代军车不仅要适应不同地区和不同气候环境的使用条件,而且也要适应高技术战争条件下的战场环境。
注重经济性
高性能和高品质的军用汽车是顺利完成军事使命的重要保证。然而过高的技术指标要求,必然加大研制成本;过高的品质要求,势必带来材料和工艺等的高标准和高要求。这样最终导致成本增高,经济性下降。因此,当前各国开发都本着实事求是的精神,权衡利弊,合理要求,在不失其先进性和满足需要的前提下,注意性能、品质和成本的统一。强调降低研制成本,提高使用效率,提高全寿命经济性。