摘要：导弹的出现对近代战争起着关键作用，随着科技的不断发展，工业技术的不断改革，导弹技术便以惊人的速度发展。导弹武器是现代高科技的结晶和化身，在国防领域占据核心地位。导弹具有不同于一般进攻性、防御性武器的突出特点，尤其是其威力大、射程远、精度高、突防能力强的显著特性，使其成为了具有超强进攻性和强大威慑力的武器。随着导弹武器的迅速发展，导弹的发射方式也呈多样化发展，本文以武器装备现状和近年来局部战争的特点出发，对导弹发射技术进行了评述和分析。

关键词：发射技术  生存能力  车载导弹发射

0 前言

上世纪90年代，高技术局部战争已越来越呈现出“空中化”趋势，全方位、多架次、多批次已成为当今空袭的主要作战方式，制空反制空、空袭反空袭的成败成为战争制胜的关键。要取得未来局部战争的胜利，一方面要加强空中军事力量，建立空中优势，另一方面必须重视防空力量的建设，特别是舰载导弹武器系统的发展。

20世纪以来，国际形势动荡多变、乱象纷呈，有马岛海战、科索沃战争、伊拉克战争、利比亚战争、英国脱欧、俄乌冲突、朝核等纷争不断。世界形势的乱局表现，国际体系正处于大变革、大分化、大调整之中。世界形势乱局是国际体系变局中的一种过渡状态，导弹是具有超强进攻性和强大威慑力的武器，是维持战略平衡的支柱、不对称作战的主角和“杀手锏”等，在未来国际体系变局中发挥着愈来愈重要的作用。

目前，远程武器打击技术日益精确、对武器的侦查手段日渐高超，生存能力成为了目前导弹发展需要解决的一项重要且必然解决的问题。导弹的生存能力即是使之在作战过程中不被敌军发现的能力，要从研究与导弹相匹配的机动性能好、响应时间快、隐蔽性好、抗核加固能力强的导弹发射技术着手。

1 导弹发射技术分类

导弹发射技术从发射动力角度考虑主要分为热发射和冷发射[1]。

热发射技术是首先启动导弹火箭发动机，使导弹依靠自身的推力飞离发射筒，燃气从火箭发动机喷出后，燃气流经燃气排导系统的压力通风室使膨胀减速，然后经垂直排气道排入大气中。而后导弹按预设程序控制燃气舵转动，改变燃气喷流的方向，从而实现导弹转弯。热发射会产生大量的高温、高速、高压燃气流，燃气流核心区温度一般可达1000℃以上，不仅对发射台及导流装置烧蚀严重，影响其使用寿命，且对周边环境也有特殊要求，导致热发射在发射装置的设计上要求更为苛刻，而且维护、保养也相对较困难，费用较高。此外，对处于封闭状态下的导弹（如地下井内的导弹），采用热发射时还需要解火焰问题，往往使发射设施变得复杂并增加阵地建设的难度。例如，法国在类似导弹发射试验时就曾发生燃气回扫、冲坏导弹翼面的情况。

冷发射技术是指导弹依靠外力弹到达一定高度后，导弹自身的发动机点火继续飞行的发射方式。随着冷发射技术研究的不断深入，冷发射技术按照装置的不同大致可以分为：机械弹射、压缩空气弹射、液压弹射、燃气-蒸汽弹射、电磁弹射等，但导弹发射过程中的过载并未随着发射技术的深入而降低。由于冷发射不需考虑燃气流对发射装置的烧蚀、冲刷问题和导流、排焰、燃气流处理等问题，因而对发射设施及周围环境的适应性较强，使用寿命也较长，维护、保养相对容易，费用也比热发射低廉。

2 导弹冷发射技术分析

导弹冷发射技术最早是由前苏联的法克尔设计制造局开发的，并且与法国的汤姆逊-CSF公司合作，成功应用到了响尾蛇VT-l垂直发射导弹上面。在最初期试验中，冷发射弹射采用的是冷气弹射，这使得VT-l导弹能够在弹射器中就获得了40m/s的速度，当飞离甲板达到40m后，主火箭发动机点火，攻击预定目标。经过了反复的调试设计研究，发射架和导弹的总质量不超过2t，导弹的攻击距离达到了8km，这使得响尾蛇VT-l不仅仅只能安装在大型的舰艇上，而且能够安装在500t级的小型舰艇上，大大的加强了巡逻舰艇和小型的护卫舰艇的战斗力。

机械弹射装置主要采用多个弹簧组合在一起成为一个弹簧组，并使其强制形变储存能量，在弹射过程中，释放弹簧，通过弹簧连接的动力绞车，驱动往复装置达到弹射导弹的目的。机械弹射的一个突出问题就是，弹簧形变的保持和可靠性问题[1]，而且不适用于大型武器的使用。

压缩空气弹射装置一般是由气动传动装置、制动装置、同步的杠杆装置等组成[2]。气动传动装置是整个压缩空气弹射装置的主要动力部分，当导弹进入弹射阶段后，通过控制信号的作用，打开气阀阀门，高压气体通过作动筒使得同步杠杆装置工作，推动导弹飞出，并在完成发射过程后，回收弹射机构。制动装置主要起到缓冲同步杠杆装置的作用，保证弹射结束后解除约束的作用。我国现有的054A型护卫舰就是采用压缩气体弹射装置。

液压弹射装置最早研究应用在无人飞机的发射上，其中关键技术就是高速液压缸。高速液压缸主要任务是给负载提供推力，当负载的速度达到要求的速度后，飞离弹射装置，从而达到弹射的目的。但是由于密封材料和密封结构的限制，目前最大速度只能达到15m/s，这远远满足不了设计要求。随后奚永新和陶小军[3]等人研究了多级同步伸缩缸，把最大速度提高到了20m/s，这在一定程度上适用于小型导弹的发射要求。

燃气-蒸汽弹射装置将燃气发生器中产生的高压高速气流输送到自带的冷却器中进行充分的热交换，燃气流与冷却器中的蒸汽混合，达到了指定的温度，然后进入弹射装置的初容室，推动导弹滑行，使导弹以一定的速度飞出发射筒。由于燃气-蒸汽的温度低，防热装置简单，而且产生的能量利用率高，结构可靠性高，所以普遍被西方国家应用到战略核潜艇上，例如美国的北极星A-3、三叉戟-1[41等。

电磁弹射装置（EMALS）是冷发射技术发展的最新技术，电磁弹射装置相比其他弹射装置具有体积小、结构简单、易维护及高控制精度等特点[5-6]。美国最早是在20世纪40年代研究电磁弹射这领域，并且研制了感应性电磁弹射样机进行试验[7-8]，于2010年在“福特”号航母上面进行了安装试验，取代了原来的蒸汽弹射器，标志着电磁弹射技术从实验室走到了试验应用阶段。目前，美国已经开始研究把电磁弹射技术的研究成果应用于航天发射平台中[9]，将在未来大大的减少航天器的发射费用。

高压气动弹射技术以具有瞬间膨胀性强、功率密度大等特性的压缩空气为工作介质，具有功率、质量比大、无污染、防燃、防爆、防电磁干扰、工质温度低、无需热防护措施、通用性好、成本低等优点，在导弹发射领域具有较好的应用前景。但是气动系统具有很多不利于精确控制的弱点，如强非线性、模型不确定性等，如何实现高压气动弹射过程控制仍是一个难点。因而开展高压气动弹射过程控制研究具有重要的显示意义。

3 高机动型导弹发射系统分析

路基机动发射分为铁路机动和公路机动，国内公路覆盖率远大于铁路覆盖率，且公路机动发射的机动方向随机性远大于铁路机动发射，故研究并提高公路机动发射的性能是提高我国作战水平的关键之一。且公路机动发射相比较地下井发射具有发射系统更加灵活，发射场地选择较为随机的特点，可以在作战过程中切换阵地。

提高公路机动发射水平其一表现在提高导弹的快速发射的能力，导弹能否快速发射在作战的时候起着至关重要的作用。而快速发射需要导弹发射平台的快速反应，快速反应指发射装备接警后，经极短时的作战准备后，便可实施导弹发射的能力。可以看出，缩短作战准备时间是提高快速反应的关键之一，包括快速定位定向、快速瞄准和发射车快速准备到位等。当导弹进行快速发射时也会面临一些发射车高速行进或发射车支撑不稳定的问题[10]。

车载导弹发射过程力学环境非常复杂，且导弹系统由很多部件组成，为了用简单高效的计算方法研究导弹发射系统在发射过程的力学特性，忽略不重要的部件，将发射系统进行简化是十分必要的。将弹体简化为刚体，车头简化为质量点，耦合于车架上，其余部件均设置为可变形体，为了简化建模，将系统中的起竖液压油缸、支腿、轮胎、悬架等用弹簧阻尼代替，车桥、车轮轴等用梁单元简化，由于混合支撑方式中，支腿的变形量远小于轮胎的变形量，所以设定支腿处的连接单元属性为刚性连接。

车载导弹发射系统在发射准备过程中，导弹系统所受到的载荷主要是自身的重力、风载等。在发射过程中，导弹在推力的作用下运动，导弹系统除受到外界载荷的作用，还受到燃气流冲击力以及由相对运动引起的摩擦力等。

车载导弹发射过程稳定性主要受发射平台支撑方式和场坪特性与场坪坡度的影响。

目前车载导弹按发射平台支撑方式有刚性支撑发射平台、弹性支撑发射平台、混合支撑发射平台。这三种发射平台的主要区别是轮胎、支腿在导弹发射过程中承载整个平台重量所占比例。刚性支撑发射平台在导弹发射过程中的承力部件仅为由支腿/千斤顶；混合支撑发射平台在发射过程中支腿与轮胎共同承受载荷，且支腿与轮胎承受载荷的大小由支腿伸长量控制；弹性支撑发射平台在导弹发射过程中由轮胎着地，承受所有载荷。这三种支撑方式可互相转换，某些导弹可根据不同要求，使用不同的支撑方式进行发射。

导弹在发射过程中，场坪受到导弹发射产生的反作力，即弹射载荷。在弹射载荷的作用下，导弹发射平台与场坪均受到较大冲击，对整个系统的稳定性产生影响。过软的场坪易造成发射车支腿或轮胎的下载，造成安全隐患。目前导弹发射大都有预先设定的场坪，但是这大大影响了导弹的作战效率，为了研究在不设预先场坪的情况下，公路机动发射中不同场坪条件下对导弹发射的影响，因而需要对发射平台在不同场坪特性与场坪坡度下发射平台下导弹发射的动态响应进行分析。

4展望

本文详细描述了导弹热发射和导弹冷发射技术。分析了公路机动导弹冷发射技术可以极大的提高导弹发射时的随机性、机动性以及隐蔽性，提升作战时的导弹的系统的生存能力，以及缩短发射准备时间是实现导弹快速发射的重要手段。介绍了导弹发射现有的三种支撑方式，及发射平台支撑方式和场坪特性与场坪坡度对发射过程稳定性的影响，但未对场坪面层厚度及弹性模量等参数对导弹发射过程的影响进行分析。

参考文献：

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[3]陶小军，李晓明．高速液压弹射实验装置中高速液压虹的设计[J]．液压气动与密封，2006，（6）：13-15．

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[10]Fulghum D A．New priorities refocus ballistic missile defense[J]．Aviation Week& Space Technology，1 996，1 44（9）：24-25．

[11]姚昌仁，唐国梁，宋延伦．火箭导弹发射动力学[M]．北京：北京理工大学出版社，2005．

作者简介：牛俊男（1993年4月），男，汉族，籍贯：河南省浚县，助理工程师，工学硕士，研究方向：热防护结构设计与仿真。