SA-N-9垂直發射系統

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更新時間: 2013-12-11

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SA—N一9是俄羅斯繼SA—N一6之後研製的新一代艦空導彈,該導彈的垂直發射系統除能發射導彈以外,還具有發射艦炮的通用性,發射裝置採用的是俄羅斯所特有的冷發射技術。SA-N-9點防禦系統由俄羅斯阿爾泰設計局研製,採用的艦空導彈由火炬設計局研製,是把陸軍型SA—15「道爾」導彈「移植」到艦上使用。

SA-N-9垂直發射系統SA-N-9垂直發射系統置於甲板的四個角落
SA-N-9垂直發射系統 -簡介
SA-N-9垂直發射系統庫茲涅佐夫航母

「道爾」導彈在陸軍野戰防空導彈家族中辜有盛譽,SA—N一9的性能也相當優秀。該彈長2.97米,彈徑0.22米,彈重165千克,戰鬥部重15千克,最大速度850米/秒,可攔截高度在10~6000米、距離1500~6000米的反艦導彈和高度在10~6000米、距離1500~12000米的作戰飛機。

SA-N-9導彈採用鴨式布局,指令制導、垂直發射方式。發動機為單級雙推力火箭發動機,引信為脈衝多普勒引信,單發殺傷概率90%。為了解決導彈垂直發射后的轉彎問題。該導彈採取了一種非常獨特的方法,就是在彈體中部採用10個小燃氣噴管來控制導彈垂直發射飛行段的快速轉彎。相比之下,國際上普遍採用的在導彈發動機尾部加裝燃氣舵的推力矢最控制轉彎的方法顯得技術複雜、研製難度大。

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SA-N-9近程防空導彈系統採用了許多新技術,性能先進,俄羅斯便裝備本國海軍而未向國外出口。而且,俄羅斯一直沒有放棄對SA-N-9的改進,主要是提高反應速度,提升導彈性能及降低成本。

SA-N-9垂直發射系統 -特點
SA-N-9垂直發射系統基洛夫巡洋艦

①該系統為多通道,既可以同時跟蹤數個目標,又可以制導數枚防空導彈對其進行攔截;

②在擊毀目標后可重新捕獲下一個目標;

③發射裝置可發射已準備好的、不需再重新裝填的導彈,也就是,可以間隔發射數枚防空導彈,以保證攔截所有被跟蹤的目標;

④應能在點防禦區域內攔截在低空飛行或向艦船俯衝的低速或高速飛行目標;

⑤系統抗干擾能力強。

這種多通道、全天候、點防禦武器系統可以用防空導彈和30mm口徑艦炮攔截中/低空飛行的反艦巡航導彈、反輻射導彈、制導 乍制導炸彈、有人和無人駕駛飛機。該系統反應時間短,發射率高,火力強,自動化程度高,在五級海浪和較強無線電干擾情況下仍能獨立、有效地完成任務。

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SA-N-9垂直發射系統 -性能指標
對付目標種類:發射方式:垂直彈射
飛機、直升機、反艦導彈引信:無線電近炸引信
火炮:目標飛行速度700m/s
口徑30mm發射間隔時間3s
有效射程200m

單發命中概率 

0.9
導彈:導彈使用期限10年
彈長2850mm武器系統:
彈徑235mm進入戰鬥時間  
 <3min(冷狀態)
質量 167kg15s(警戒狀態)
戰鬥部類型/質量 殺傷爆破/15kg反應時間3min
飛行速度850m/s操作人員13
制導方式無線電指令制導系統可靠性 MTBF=80h
有效射程1.5—12km系統重量(不含彈) 40t
有效射高10—6000m
SA-N-9垂直發射系統 -組成
SA-N-9垂直發射系統諾沃羅西斯克航母

克里諾克導彈系統主要由搜索制導雷達、電視跟蹤器、火控台、導彈、彈射發射裝置及彈庫等組成。

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搜索及制導雷達

系統有1部搜索雷達、1部粗截獲雷達、1部精截獲雷達和1部制導雷達,這些設備加上1部指令發射機、1部波控機和1座高頻艙都安裝在轉塔上。

搜索雷達用於系統獨立工作時對空中和海上目標進行搜索。該雷達採用橢圓形天線,共有三個波束,低波束用於搜索海上目標和超低空目標,中波束用於搜索低空目標,高波束用於對中空目標進行搜索,每轉一周更換一種波束。

粗截獲雷達和精截獲雷達均為相控陣雷達。前者的任務是截獲從彈庫中發射出來的導彈,並對其進行粗跟蹤。後者的任務是繼續粗截獲雷達對導彈的跟蹤,並對其進行精截獲跟蹤,直到制導雷達開始工作。

制導雷達的任務是跟蹤目標及跟蹤並制導導彈完成攔截任務,它可在60°*60°空間內跟蹤4個目標,制導8枚導彈。

探測系統還裝備有兩部電視跟蹤器,它的主要作用是在制導雷達出現故障或有嚴重電子干擾情況下,對目標和導彈進行跟蹤制導。

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火控台

火控台包括搜索顯控台、目標跟蹤顯控台、射擊控制台和計算機等設備。

搜索顯控台的任務是處理搜索雷達送來的目標點跡,包括進行敵我識別、威脅判斷、自動航跡處理,並把處理的信息送至計算機。

一台目標跟蹤顯控台可跟蹤1個目標,2枚導彈,可自動顯示來自製導雷達和電視跟蹤器的有關導彈及目標的信息,並把信息送至計算機。

導彈射擊控制台用於完成系統的狀態選擇和導彈發射,共有3種工作狀態可供選擇。第一種是將系統與艦上的搜索雷達相聯繫;第二種是系統獨立自主工作,不依靠艦上其它設備;第三種是系統與全艦指控系統相聯,服從全艦防空作戰指揮。該控制台還對導彈彈射或齊射進行控制。

計算機主要完成全系統的信息處理和制導指令的解算,速度為7O 8O萬次/s,容量為64K。

導彈

採用9M330導彈,該導彈為鴨式「×」形氣動布局,主要由以下幾部分組成:

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① 彈體

彈體包括各艙段和發動機。摺疊彈翼在發射筒內通過一根鋁帶閉鎖,當發動機點火后,高溫燃氣將鋁帶燒斷,摺疊翼解鎖,扭桿將摺疊部分展開,使彈翼成平直狀態並鎖定。

②燃氣系統

9M330導彈採用固體火箭發動機,彈上有一個燃氣發生器,其功能是為導彈垂直發射初始段姿態調整提供舵面控制力矩,以及為燃氣舵機提供燃氣動力。導彈每個舵面的正/反面分別裝有一個燃氣噴嘴,燃氣噴嘴的反作用力可使導彈垂直彈射后快速調整姿態。燃氣發生器殼體質量約3kg,裝葯質量約1.5kg,可在每個舵面上產生30kg的最大燃氣推力。

③ 引信

9M330導彈採用無線電脈衝引信,作用距離為15m。在導彈頭部有一引信發射天線,在設備艙上有兩個接收天線。當導彈攔截超低空目標時,艦面制導系統嚮導彈發射有關信息,使導彈在掠海飛行時,引信不會因海面雜波而引起誤動作。

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④ 戰鬥部

導彈進入無線電近炸引信作用範圍時,無線電脈衝指令使戰鬥部起爆。戰鬥部質量15kg,破片數量2000塊,破片質量3g,殺傷半徑15m(殺傷概率0.9)。

發射裝置

①發射井

發射井緊湊可靠地排列在甲板下,每個發射井內成環狀布置有8個導彈貯運/發射筒,構成發射裝置模塊。發射井蓋可以50°~55°/s的速度旋轉。井蓋上還有一個專門用於發射的口蓋,發射前打開,並被調轉到待發射導彈的位置,而導彈在井內的位置則是固定的。根據需要艦上可以配置不同數量的發射裝置模塊,艦船的裝彈數量由發射裝置模塊的數量決定。

②貯運/發射筒

每個發射裝置模塊有8個導彈貯運/發射筒,它們用於導彈的儲存、運輸和發射。筒內的導彈不需測試,隨時處於戰鬥準備狀態。發射筒內充有乾燥空氣,還有導軌和彈射裝置的固定支座、導彈縱向鎖定機構、衝破式前蓋和后蓋,以及脫落插頭機構。貯運/發射筒長3100mm,筒徑300mm。導彈縱向鎖定機構的作用是:發射前,將導彈通過兩個剪切螺釘與彈射裝置作動筒上的支座固定,從而實現導彈的縱向鎖定;發射時,當彈射力達到1 500kg時,兩個剪切螺釘被剪斷,解除導彈的縱向約束。

③彈射裝置

彈射裝置主要包括:點火器、燃氣發生器、作動筒、活塞桿、提彈鉤、緩衝裝置支座等。燃氣發生器是一個高壓室,它的作用是使主裝葯按預定的規律燃燒,產生高溫高壓燃氣,並從噴管排出,進入作動筒低壓室,為彈射導彈提供能量。點火器的作用是可靠點燃燃氣發生器內的主裝葯。點火器由電點火管、保險機構、點火藥盒、整流罩等組成。作動筒也稱燃氣缸,它的作用是使進入缸內的氣體壓力降低,形成低壓室,推動活塞在筒內運動。活塞機構由活塞、活塞桿、提彈鉤組成,其作用是提拉導彈按預定的規律運動。緩衝機構是一個與作動筒底部相連的薄壁鋼管。當活塞桿運動到行程末端時,活塞桿衝擊緩衝器,壓縮使其變形,吸收能量,減少彈射結束時的衝擊力。

導彈的彈射過程為:彈射裝置接到導彈發射指令后,接通點火線路,點火器的電點火管起爆,引燃點火藥,使其產生一定壓力的高溫燃氣點燃燃氣發生器中的主裝葯。當燃氣發生器內的壓力達到一定值后,噴口堵片破碎,燃氣從噴口進入活塞與作動筒之間的低壓室內,當推力達到1 500kg時,切斷導彈與作動筒之間的剪切螺釘,並推動活塞按預定規律運動到作動筒底部,多餘的燃氣從排氣孔中排出,同時,活塞桿上的凸台與緩衝器相撞,使彈射裝置
的運動結束。

SA-N-9垂直發射系統 -作戰模式
SA-N-9垂直發射系統戈爾什科夫海軍上將航母

系統自動化作戰模式以「人工智慧」原則為基礎。通常情況下,導彈發射控制台上的狀態開關置於系統獨立工作位置。搜索雷達順序採用3個不同波束對空搜索,每轉一周自動更換1個波束,一旦發現目標,立即進行敵我識別,當下一個搜索周期再次出現信號時進行點跡相關,形成速度矢量,當第三次點跡相關后即可形成航跡,給出目標數據。
再經威脅判斷、目標分配后,給出跟蹤雷達的目標參數。

天線轉塔調轉到目標方向,制導雷達開始第1次空間搜索,時間80ms,如未截獲到目標。可進行第2次搜索,需時160ms,還可以進行第3次搜索,需時320ms,通常在第3s鍾時就可以完成目標捕獲,制導雷達開始轉入目標跟蹤。與此同時,液壓系統在1.5s~1.7s時間內打開發射井蓋上的發射口蓋,導彈進入發射準備階段。具體程序包括:導彈加電、陀螺起動、射前檢測、發射井的發射口調轉到待發射導彈位置。操作手按下發射按鈕即進入不可逆程序,發控裝置嚮導彈裝定有關參數,包括:導彈頻率、導彈地址碼、引信延時、導彈姿態調轉角等。

發射筒和導彈完成下列動作:導彈在位信號中斷、脫落插頭脫落、彈射裝置中的點火器開始工作,接著導彈被彈射衝破發射簡易碎蓋出筒,整個過程約需時間0.3s。

導彈出筒約lm(0.3s后)時,彈上姿態調整燃氣發生器點火,燃氣舵機和燃氣噴射系統開始工作,導彈控制系統進入姿態快速調轉控制狀態。當導彈處於約20m高度時,燃氣噴射系統將導彈的姿態快速調整至發射前預置的角度。之後,由控制系統發出發動機點火信號,彈上電池供電,發動機點火。若點火失敗,發動機複式點火器將動作,以確保發動機點火。複式點火電路的準則是:① 火工演示2.5s(從按下發射按鈕時算起),發動機點火;② 導彈姿態調轉角為57°時,發動機點火。對於姿態調轉角大於57°的情況,發動機點火后,導彈將繼續轉動,直到轉動到預定角度。

發動機點火后,導彈開始加速飛行。粗截獲雷達將在預定方向,以20°寬的波束截獲導彈,並把導彈位置信息送至精截獲雷達。精截獲雷達將以5°的波束截獲導彈,並將導彈坐標信息送至計算機,再送至制導雷達。制導雷達測量目標與導彈的相對位置差,並將此數據形成指令,傳遞給導彈,制導導彈飛向目標。當導彈飛抵目標一定距離時,彈上無線電引信開機,適時引爆戰鬥部,摧毀目標。裝艦情況簡表見表。

裝艦情況簡表

國別艦 級艦型發射裝置/導彈對空搜索雷達低空搜索雷達
俄羅斯庫茲涅佐夫航母24/192空中觀察弗利蓋特
俄羅斯戈爾什科夫海軍上將航母 24/192空中觀察板舵
俄羅斯 諾沃羅西斯克航母24/96撐對頂舵
俄羅斯基洛夫巡洋艦16/128頂對頂舵
俄羅斯勇 敢驅逐艦8/64弗利蓋特掌前
俄羅斯無 畏護衛艦4/24弗利蓋特掌前
SA-N-9垂直發射系統 -參考資料

[1] 中華網 http://tuku.military.china.com/military/html/2005-06-19/1199078_185990772.htm#t

[2] 世紀期刊網 http://tuku.military.china.com/military/html/2005-06-19/1199078_185990772.htm#t

[3] 《俄羅斯SA—N一9艦炮/導彈垂直發射系統》 呂小紅

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