『崇军尚武』pop3：舰载导弹垂直发射技术浅谈
舰载导弹从问世以来，战略弹道导弹基本都是采用垂直发射方式，而战术导弹如舰空导弹、舰舰导弹及反潜导弹，在早期则几乎全都是从旋回俯仰或是固定式发射装置倾斜发射，这两种发射技术都已经非常成熟，但其弊端不少，斜架式发射方式有着载弹量少、发射方位受限等诸多问题，故此，研究舰载战术导弹的垂直发射技术也就顺理成章。
国外关于垂直发射技术的研究和试验，最早始于英国的“SIMMER计划”，1968年，英国从一艘护卫舰上成功地垂直发射了一枚“海狼"导弹。这次发射试验验证了垂直发射方式具有可行性，但由于存在着一些技术上的问题在当时无法解决，使得这个计划未能继续下去。美海军从60年代末期开始进行了大量的研究工作，使用不同的推进技术，对多种导弹进行了垂直发射试验，取得了大量的经验。1986年，MK41垂直发射系统正式装备美海军“提康德罗加”级巡洋舰。而苏联1980年服役的“基洛夫”级巡洋舰则率先采用了垂直发射技术，是最早将垂直发射技术实用化的国家。
中国对舰载导弹垂直发射技术关注也比较早，1983年即开始着手进行研究工作，但由于经费困难等原因，在1985年，研究工作陷于停顿状态。1986年，舰载导弹垂直发射技术被“七五”计划列为基础和应用研究项目，正式开始了舰载战术导弹垂直发射技术的预研工作。1997年12月，中国第一型水面舰艇战术导弹垂直发射系统在郑州713研究所完成出所评审，于次年被安装于海军试验970号武器综合试验舰（即后来的891舰）上，同年8月进行了海上系统调试试验及实弹发射试验，该系统是中国第一代水面舰艇战术导弹垂直发射系统，用于发射海红旗-9型舰空导弹，后装备于052C型导弹驱逐舰。
国外关于垂直发射技术的研究和试验，最早始于英国的“SIMMER计划”，1968年，英国从一艘护卫舰上成功地垂直发射了一枚“海狼"导弹。这次发射试验验证了垂直发射方式具有可行性，但由于存在着一些技术上的问题在当时无法解决，使得这个计划未能继续下去。美海军从60年代末期开始进行了大量的研究工作，使用不同的推进技术，对多种导弹进行了垂直发射试验，取得了大量的经验。1986年，MK41垂直发射系统正式装备美海军“提康德罗加”级巡洋舰。而苏联1980年服役的“基洛夫”级巡洋舰则率先采用了垂直发射技术，是最早将垂直发射技术实用化的国家。
中国对舰载导弹垂直发射技术关注也比较早，1983年即开始着手进行研究工作，但由于经费困难等原因，在1985年，研究工作陷于停顿状态。1986年，舰载导弹垂直发射技术被“七五”计划列为基础和应用研究项目，正式开始了舰载战术导弹垂直发射技术的预研工作。1997年12月，中国第一型水面舰艇战术导弹垂直发射系统在郑州713研究所完成出所评审，于次年被安装于海军试验970号武器综合试验舰（即后来的891舰）上，同年8月进行了海上系统调试试验及实弹发射试验，该系统是中国第一代水面舰艇战术导弹垂直发射系统，用于发射海红旗-9型舰空导弹，后装备于052C型导弹驱逐舰。
一、 垂直发射导弹系统发展的必然性
早期水面舰艇的空中威胁主要是装有航炮、航空炸弹、火箭或鱼雷的飞机。这些飞机接近接近水面舰艇后，主要靠目视捕捉目标。实施攻击时，飞机须将航路对准目标，在目标进入机载武器的射程后投射攻击。由于当时机载武器的射程普遍较近，飞机需要接近目标，故此，被攻击的舰艇能有效地探测、跟踪并拦截这些飞机。到60年代中后期，反舰导弹得到普遍装备，对水面舰艇构成了新的威胁。反舰导弹可从飞机、水面舰艇或潜艇上发射，并具有体积小、命中精度高、掠海飞行和超音速等特点，能从各个方向对舰艇实施快速和饱和攻击，使用6枚反舰导弹对一艘大吨位舰船完成攻击只需要30秒，而一个联队24架飞机对一支特混舰队的攻击只需要2分钟就能完成。
面对反舰导弹和高性能飞机多批次不同方位的饱和攻击，舰载防御武器的发射系统必须具有快速反应时间、很高的发射率和持续的火力，并具有无需舰艇机动或发射装置瞄准的全向发射能力，而垂直发射方式是满足这些要求的唯一有效的技术途径。装有导弹的贮运箱在舰艇上垂直安置，所有导弹都处于待发射的准备状态。这不但省去了传统发射装置的再装填时间，也减少了对付饱和攻击极为重要的连续顺序发射所需的时间。垂直发射方式也提高了导弹装载密度，并消除了舰艇上层建筑对导弹发射射界的影响。
这一时期，一些技术的发展也促进了垂直发射系统的诞生：①惯性设备的小、微型化发展和灵敏度的提高，也使其能在小型战术导弹上应用；②简单可靠的推力矢量控制系统技术的发展和微机技术的应用，使导弹在垂直起飞后能迅速正确地翻转到目标航向；③雷达技术的进步，特别是相控阵雷达的出现，解决了导引方面的困难，实现了多目标跟踪和多枚导弹的同时制导，使垂直发射系统的高发射率得到了充分的发挥。
早期水面舰艇的空中威胁主要是装有航炮、航空炸弹、火箭或鱼雷的飞机。这些飞机接近接近水面舰艇后，主要靠目视捕捉目标。实施攻击时，飞机须将航路对准目标，在目标进入机载武器的射程后投射攻击。由于当时机载武器的射程普遍较近，飞机需要接近目标，故此，被攻击的舰艇能有效地探测、跟踪并拦截这些飞机。到60年代中后期，反舰导弹得到普遍装备，对水面舰艇构成了新的威胁。反舰导弹可从飞机、水面舰艇或潜艇上发射，并具有体积小、命中精度高、掠海飞行和超音速等特点，能从各个方向对舰艇实施快速和饱和攻击，使用6枚反舰导弹对一艘大吨位舰船完成攻击只需要30秒，而一个联队24架飞机对一支特混舰队的攻击只需要2分钟就能完成。
面对反舰导弹和高性能飞机多批次不同方位的饱和攻击，舰载防御武器的发射系统必须具有快速反应时间、很高的发射率和持续的火力，并具有无需舰艇机动或发射装置瞄准的全向发射能力，而垂直发射方式是满足这些要求的唯一有效的技术途径。装有导弹的贮运箱在舰艇上垂直安置，所有导弹都处于待发射的准备状态。这不但省去了传统发射装置的再装填时间，也减少了对付饱和攻击极为重要的连续顺序发射所需的时间。垂直发射方式也提高了导弹装载密度，并消除了舰艇上层建筑对导弹发射射界的影响。
这一时期，一些技术的发展也促进了垂直发射系统的诞生：①惯性设备的小、微型化发展和灵敏度的提高，也使其能在小型战术导弹上应用；②简单可靠的推力矢量控制系统技术的发展和微机技术的应用，使导弹在垂直起飞后能迅速正确地翻转到目标航向；③雷达技术的进步，特别是相控阵雷达的出现，解决了导引方面的困难，实现了多目标跟踪和多枚导弹的同时制导，使垂直发射系统的高发射率得到了充分的发挥。
二、垂直发射的关键技术
（一）、贮运箱。贮运箱既是导弹在运输和贮存期间的包装箱，又是导弹的发射装置的组成，一个贮运箱配置一枚导弹。贮运箱为导弹提供环境保护、装卸保护及一定的抗打击防护。贮运箱作为发射装置的重要部分，箱内装有导弹发射所必要的导轨、电气连接件、保险解脱装置、约束机构等器件。为确保导弹安全贮存，有的贮运箱内还配置冲水系统，与舰上的冲水分配系统连接，在导弹发动机意外点火或箱内温度过高时，自动对导弹战斗部和发动机进行喷水冷却。约束机构要确保在导弹意外点火时，能将其完全约束住。贮运箱要便于燃气的排导，如果是多种导弹如舰空弹、舰舰弹、反潜导弹、对陆攻击导弹混装，则应进行贮运箱外形及尺寸标准化设计，如美海军的MK41系统，为同时装载“标准2”型舰空弹、“战斧”巡航导弹和“阿斯洛克”反潜导弹，设计了三型外形及截面尺寸相同，仅是长度和内部结构不同的贮运箱。
（二）、推力矢量控制技术。推力矢量控制技术主要有燃气舵推力矢量控制、推力矢量喷管、信号杆扰流器和侧向喷管推进器。传统的战术导弹倾斜发射是通过发射装置的瞄准，将导弹直接发射到制导波束中，然后由制导波束将其导向目标。而垂直发射的导弹只能在发射后自身进行定向，由于起飞后的前几秒，导弹运动速度较低，飞行控制面几乎没有什么控制效果，只有借助推力矢量控制系统，才能使得导弹进入合适的射击方向。推力矢量控制系统是在导弹垂直起飞阶段，通过改变导弹发动机喷流的方向等方法或其它的方法来控制导弹的滚动、俯仰和偏航，使导弹在合适的高度上迅速翻转到所要求的方向。垂直发射导弹应具有在尽可能低的高度上迅速翻转，故此合理选择导弹助推加速度、翻转开始时间、舵偏转极限角和俯仰速度等参数。
（三）、燃气排导技术。导弹发射时产生大量的高温燃气，这对于斜架发射的导弹影响相对较小，但对于垂直发射的导弹则存在较大问题，燃气排导是垂直发射导弹系统设计的一个关键间题。导弹发射时能传给发射装置巨大的热量，所以在贮运箱下部及整个排导系统的内表面必须用耐烧蚀材料进行保护并设计有燃气排导系统。燃气排导系统通常由压力通风室和垂直排气道组成，压力通风室是燃气的膨胀空间，导弹发动机点火后，燃气流进入压力通风室，然后经垂直排气道排入大气中。
燃气排导系统配置方式主要有两类，一是每个贮运箱配一套，甚至做成一体化，如英国的“海狼”导弹系统；再一个是几个贮运箱共用一套排导系统，如美国的MK41发射系统。采用几个贮运箱共用一套排导系统时，贮运箱尾密封罩是关键，此罩要有双重功能：其一是作为密封盖，用于导弹运输、贮存期间的密封，并能在导弹点火后按预定形状破裂，便于燃气的排出；其二是充当防爆门，在相邻隔舱导弹正常发射或意外点火引起压力通风增压的情况下，保护本隔舱导弹的安全。
（四）、火控通道。高发射率是垂直发射系统具备的最大优点之一，如美国的MK41系统可以每秒钟发射一枚，但发射系统的高发射率必须配置相应的火控通道数才能有较高的目标交战率，也就是同时对付多个目标的能力，这对于抗饱和攻击时具有决定性的意义。对于发射后跟踪型导弹，需要火控雷达的导引，要充分利用发射系统的高发射率，可采用具有中段制导的导弹，舰向其提供修正指令，只需在飞行未段才由导引雷达导引，这就意味着在相同时间内，一部雷达可以导引多枚导弹。还有一种方式是增加导引雷达的数量，即增加火控通道数，在同一时间内分别控制不同的导弹，如中国海军054A型护卫舰的舰空导弹系统就配置有四个火力通道，可同时对付四个目标。相控阵雷达能较好地解决多目标探测和跟踪、多枚导弹的跟踪和中段制导问题，故此是垂直发射系统最为理想的配套设备，如美国的AN/SPY-1型相控阵雷达能同时探测并跟踪上百个目标，它与四部MK99型X波段照射雷达结合能同时控制十几枚导弹的飞行。中国海军在052C、052D型驱逐舰上安装的346及346A型相控阵雷达也同样具有多目标探测和跟踪及多批次导弹控制能力。
（一）、贮运箱。贮运箱既是导弹在运输和贮存期间的包装箱，又是导弹的发射装置的组成，一个贮运箱配置一枚导弹。贮运箱为导弹提供环境保护、装卸保护及一定的抗打击防护。贮运箱作为发射装置的重要部分，箱内装有导弹发射所必要的导轨、电气连接件、保险解脱装置、约束机构等器件。为确保导弹安全贮存，有的贮运箱内还配置冲水系统，与舰上的冲水分配系统连接，在导弹发动机意外点火或箱内温度过高时，自动对导弹战斗部和发动机进行喷水冷却。约束机构要确保在导弹意外点火时，能将其完全约束住。贮运箱要便于燃气的排导，如果是多种导弹如舰空弹、舰舰弹、反潜导弹、对陆攻击导弹混装，则应进行贮运箱外形及尺寸标准化设计，如美海军的MK41系统，为同时装载“标准2”型舰空弹、“战斧”巡航导弹和“阿斯洛克”反潜导弹，设计了三型外形及截面尺寸相同，仅是长度和内部结构不同的贮运箱。
（二）、推力矢量控制技术。推力矢量控制技术主要有燃气舵推力矢量控制、推力矢量喷管、信号杆扰流器和侧向喷管推进器。传统的战术导弹倾斜发射是通过发射装置的瞄准，将导弹直接发射到制导波束中，然后由制导波束将其导向目标。而垂直发射的导弹只能在发射后自身进行定向，由于起飞后的前几秒，导弹运动速度较低，飞行控制面几乎没有什么控制效果，只有借助推力矢量控制系统，才能使得导弹进入合适的射击方向。推力矢量控制系统是在导弹垂直起飞阶段，通过改变导弹发动机喷流的方向等方法或其它的方法来控制导弹的滚动、俯仰和偏航，使导弹在合适的高度上迅速翻转到所要求的方向。垂直发射导弹应具有在尽可能低的高度上迅速翻转，故此合理选择导弹助推加速度、翻转开始时间、舵偏转极限角和俯仰速度等参数。
（三）、燃气排导技术。导弹发射时产生大量的高温燃气，这对于斜架发射的导弹影响相对较小，但对于垂直发射的导弹则存在较大问题，燃气排导是垂直发射导弹系统设计的一个关键间题。导弹发射时能传给发射装置巨大的热量，所以在贮运箱下部及整个排导系统的内表面必须用耐烧蚀材料进行保护并设计有燃气排导系统。燃气排导系统通常由压力通风室和垂直排气道组成，压力通风室是燃气的膨胀空间，导弹发动机点火后，燃气流进入压力通风室，然后经垂直排气道排入大气中。
燃气排导系统配置方式主要有两类，一是每个贮运箱配一套，甚至做成一体化，如英国的“海狼”导弹系统；再一个是几个贮运箱共用一套排导系统，如美国的MK41发射系统。采用几个贮运箱共用一套排导系统时，贮运箱尾密封罩是关键，此罩要有双重功能：其一是作为密封盖，用于导弹运输、贮存期间的密封，并能在导弹点火后按预定形状破裂，便于燃气的排出；其二是充当防爆门，在相邻隔舱导弹正常发射或意外点火引起压力通风增压的情况下，保护本隔舱导弹的安全。
（四）、火控通道。高发射率是垂直发射系统具备的最大优点之一，如美国的MK41系统可以每秒钟发射一枚，但发射系统的高发射率必须配置相应的火控通道数才能有较高的目标交战率，也就是同时对付多个目标的能力，这对于抗饱和攻击时具有决定性的意义。对于发射后跟踪型导弹，需要火控雷达的导引，要充分利用发射系统的高发射率，可采用具有中段制导的导弹，舰向其提供修正指令，只需在飞行未段才由导引雷达导引，这就意味着在相同时间内，一部雷达可以导引多枚导弹。还有一种方式是增加导引雷达的数量，即增加火控通道数，在同一时间内分别控制不同的导弹，如中国海军054A型护卫舰的舰空导弹系统就配置有四个火力通道，可同时对付四个目标。相控阵雷达能较好地解决多目标探测和跟踪、多枚导弹的跟踪和中段制导问题，故此是垂直发射系统最为理想的配套设备，如美国的AN/SPY-1型相控阵雷达能同时探测并跟踪上百个目标，它与四部MK99型X波段照射雷达结合能同时控制十几枚导弹的飞行。中国海军在052C、052D型驱逐舰上安装的346及346A型相控阵雷达也同样具有多目标探测和跟踪及多批次导弹控制能力。
三、垂直发射系统的主要优点及不足
（一）、垂直发射系统的主要优点
1、传统的舰空导弹发射装置都是瞄准发射，即通过发射装置的旋回和俯仰，使导弹在发射前先瞄准预定的目标拦截点。再装填时，发射装置必须与装填口对齐，备弹环执行导弹选择、定位等机械功能，扬弹机将选好的导弹送到发射导轨，然后发射装置重新瞄准目标。这些机械动作通常需要20至30秒的时间，最快也要10秒左右。如果弹库中是不同用途或不同弹头的导弹混装，则必须先进行弹种选择后再行装填，这延长了导弹再次发射的时间。舰载点防御系统虽然大多采用预装导弹的多联发射装置，但由于发射装置上通常只有6至8枚导弹，如果射击原则是一个目标打2枚，则只能对付紧接而来的3到4个目标。而架上导弹发射完毕则需重新装填，极容易贻误战机。此类发射装置较为典型的有法国海响尾蛇系统、英国的英国GWS-25海狼系统、中国的AJK02系统。
垂直发射系统取消了装填系统，每一枚导弹都在发射导轨上，处于待发射状态，所以有极短的反应时间和很高的发射率。导弹选择由电子系统完成，当检测到与任务属性不符或有故障的导弹，则立即选择下一枚，所耗时间可忽略不计，并可同时发射多种多枚导弹，高发射率能持续到弹库耗尽为止，极大增强了对付饱和攻击的能力。这里有个对比数据，MK41垂直发射系统的发射率为每秒钟发射1枚，而传统的发射装置MK11和MK13型的发射速率为10秒钟1枚，由此可见垂发系统的发射效率之高。
2、传统的舰空导弹瞄准式发射装置，由于发射装置自身都存在旋回角和俯仰角限制，而且布置位置可能存在舰艇上层建筑的遮挡，故都有不同程度的射击盲区，需要进行舰艇机动使目标处于射界内；固定式斜架发射的舰舰导弹在发射前，更是需要舰艇现行机动使之进入扇面。而垂直发射系统则不存在这个问题，导弹起飞后可以转向任何方向，遂行360度攻击。
3、常规的发射装置因需要旋回俯仰运动，故运动部件较多，任一环节的故障都有可能使整个武器系统失去战斗力；发射装置位于甲板上，易受海浪和盐雾的骑士和战损。在垂直发射系统中，导弹在发射前始终封装在各自的贮运箱内并有舱盖保护。垂直发射系统没有备弹环、扬弹机、发射装置的复杂传动装置和液压系统，唯一的运动部件只是每个发射单元的舱盖及其开启机构，所以垂直发射系统比传统发射装置具有更高的可靠性。此外，垂直发射系统的模块化设计，冗余技术和分隔技术的运用，有助于系统可用率的提高。
4、垂直发射装置的贮运箱采用标准化设计，在舰艇上的安装部位可根据需要和船型灵活选择，整个系统可装在甲板下，也可布置在上层建筑中；发射单元既可集中布置，又可分散布置，使舰上空间得以充分利用，同时为舰艇的总体布置提供了便利。
5、在同等舱容内，垂直发射系统比常规发射系统能容纳更多的导弹，如美国的常规发射装置MK26的弹库可容纳44枚导弹，而同等舱容安装垂直发射系统则能达到61枚导弹。在弹库舱容相同的情况下，垂直发射系统的重量只有常规发射系统的3/4左右。垂直发射系统在警戒状态没有大功率的传动装置驱动电机运行，故而耗电很低，通常瓦峰值功率在20千左右，平均运行功率在4千瓦左右。而常规发射系统的峰值功率和平均运行负荷功率分别在200千瓦和50千瓦左右，如美国的MK26系统的最大运行负荷功率高达480千瓦。
6、垂直发射系统的造价与常规发射系统相比也具有较大的优势，如美国海军在购买采用MK41系统代替了MK26系统的“提康德罗加”级舰时，节省了约4000万美元，而载弹量从88枚增加到了122枚。
7、采用垂直发射系统对于降低舰艇的重心改善稳性有很大的益处，对充分利用舰艇中线长度也具有很大的意义。如英海军23型护卫舰比22型护卫舰虽然要短10多米，但由于23型护卫舰在舰艏采用“海狼”导弹垂直发射系统，能携带32枚“海狼”导弹并能携带更大的直升机。而22型护卫舰则是在舰的艏艉各装一座常规六联装发射装置，架上只能携带12枚“海狼”导弹。
（二）、垂直发射系统的主要不足
1、垂直发射的导弹在垂直起飞后，需要迅速正确翻转定向，这就增加了导弹结构和导弹控制系统的复杂性，给可靠性带来了不利影响，而且增加了导弹的制造成本。
2、垂直发射导弹的垂直起飞和翻转机动，相对于常规发射会使得导弹的攻击时间有所延长，速度和射程会有所损失，目前主要通过合理设计推力矢量控制系统和改进助推器来弥补这个缺点。
3、常规的发射装置在处理哑弹方面相对较为简单，如采用装在舰面上的应急投掷发射器将哑弹其推出舷外的方式等。但垂直发射系统没有处理哑弹的简单办法，在垂直发射系统中，如果发射前系统检测发现哑弹可采取不予点火的方式，循序启用另一枚导弹，对于已经解脱了保险装置并已进行发射启动而未能起飞的导弹，垂直发射系统无法将其弹射出去，这是一个较为严重问题。
（一）、垂直发射系统的主要优点
1、传统的舰空导弹发射装置都是瞄准发射，即通过发射装置的旋回和俯仰，使导弹在发射前先瞄准预定的目标拦截点。再装填时，发射装置必须与装填口对齐，备弹环执行导弹选择、定位等机械功能，扬弹机将选好的导弹送到发射导轨，然后发射装置重新瞄准目标。这些机械动作通常需要20至30秒的时间，最快也要10秒左右。如果弹库中是不同用途或不同弹头的导弹混装，则必须先进行弹种选择后再行装填，这延长了导弹再次发射的时间。舰载点防御系统虽然大多采用预装导弹的多联发射装置，但由于发射装置上通常只有6至8枚导弹，如果射击原则是一个目标打2枚，则只能对付紧接而来的3到4个目标。而架上导弹发射完毕则需重新装填，极容易贻误战机。此类发射装置较为典型的有法国海响尾蛇系统、英国的英国GWS-25海狼系统、中国的AJK02系统。
垂直发射系统取消了装填系统，每一枚导弹都在发射导轨上，处于待发射状态，所以有极短的反应时间和很高的发射率。导弹选择由电子系统完成，当检测到与任务属性不符或有故障的导弹，则立即选择下一枚，所耗时间可忽略不计，并可同时发射多种多枚导弹，高发射率能持续到弹库耗尽为止，极大增强了对付饱和攻击的能力。这里有个对比数据，MK41垂直发射系统的发射率为每秒钟发射1枚，而传统的发射装置MK11和MK13型的发射速率为10秒钟1枚，由此可见垂发系统的发射效率之高。
2、传统的舰空导弹瞄准式发射装置，由于发射装置自身都存在旋回角和俯仰角限制，而且布置位置可能存在舰艇上层建筑的遮挡，故都有不同程度的射击盲区，需要进行舰艇机动使目标处于射界内；固定式斜架发射的舰舰导弹在发射前，更是需要舰艇现行机动使之进入扇面。而垂直发射系统则不存在这个问题，导弹起飞后可以转向任何方向，遂行360度攻击。
3、常规的发射装置因需要旋回俯仰运动，故运动部件较多，任一环节的故障都有可能使整个武器系统失去战斗力；发射装置位于甲板上，易受海浪和盐雾的骑士和战损。在垂直发射系统中，导弹在发射前始终封装在各自的贮运箱内并有舱盖保护。垂直发射系统没有备弹环、扬弹机、发射装置的复杂传动装置和液压系统，唯一的运动部件只是每个发射单元的舱盖及其开启机构，所以垂直发射系统比传统发射装置具有更高的可靠性。此外，垂直发射系统的模块化设计，冗余技术和分隔技术的运用，有助于系统可用率的提高。
4、垂直发射装置的贮运箱采用标准化设计，在舰艇上的安装部位可根据需要和船型灵活选择，整个系统可装在甲板下，也可布置在上层建筑中；发射单元既可集中布置，又可分散布置，使舰上空间得以充分利用，同时为舰艇的总体布置提供了便利。
5、在同等舱容内，垂直发射系统比常规发射系统能容纳更多的导弹，如美国的常规发射装置MK26的弹库可容纳44枚导弹，而同等舱容安装垂直发射系统则能达到61枚导弹。在弹库舱容相同的情况下，垂直发射系统的重量只有常规发射系统的3/4左右。垂直发射系统在警戒状态没有大功率的传动装置驱动电机运行，故而耗电很低，通常瓦峰值功率在20千左右，平均运行功率在4千瓦左右。而常规发射系统的峰值功率和平均运行负荷功率分别在200千瓦和50千瓦左右，如美国的MK26系统的最大运行负荷功率高达480千瓦。
6、垂直发射系统的造价与常规发射系统相比也具有较大的优势，如美国海军在购买采用MK41系统代替了MK26系统的“提康德罗加”级舰时，节省了约4000万美元，而载弹量从88枚增加到了122枚。
7、采用垂直发射系统对于降低舰艇的重心改善稳性有很大的益处，对充分利用舰艇中线长度也具有很大的意义。如英海军23型护卫舰比22型护卫舰虽然要短10多米，但由于23型护卫舰在舰艏采用“海狼”导弹垂直发射系统，能携带32枚“海狼”导弹并能携带更大的直升机。而22型护卫舰则是在舰的艏艉各装一座常规六联装发射装置，架上只能携带12枚“海狼”导弹。
（二）、垂直发射系统的主要不足
1、垂直发射的导弹在垂直起飞后，需要迅速正确翻转定向，这就增加了导弹结构和导弹控制系统的复杂性，给可靠性带来了不利影响，而且增加了导弹的制造成本。
2、垂直发射导弹的垂直起飞和翻转机动，相对于常规发射会使得导弹的攻击时间有所延长，速度和射程会有所损失，目前主要通过合理设计推力矢量控制系统和改进助推器来弥补这个缺点。
3、常规的发射装置在处理哑弹方面相对较为简单，如采用装在舰面上的应急投掷发射器将哑弹其推出舷外的方式等。但垂直发射系统没有处理哑弹的简单办法，在垂直发射系统中，如果发射前系统检测发现哑弹可采取不予点火的方式，循序启用另一枚导弹，对于已经解脱了保险装置并已进行发射启动而未能起飞的导弹，垂直发射系统无法将其弹射出去，这是一个较为严重问题。
四、各国部分舰载垂直发射系统简介
（一）、俄罗斯RIF-M舰空导弹垂直发射系统
RIF-M是中远程舰对空导弹，是陆用型S300F的舰用衍生型，是世界上最早装舰的导弹垂直发射系统，装备于“基洛夫”级核动力巡洋舰和“光荣”级导弹巡洋舰上。该垂直发射系统采用圆筒型发射装置，贮运箱垂直地安置在备弹环上，通过备弹环的回转，使导弹对准发射口。8枚导弹共用一个发射口，发射完一枚导弹后，后一枚导弹需回转到发射口才能再次发射，这样的设计导致发射速率降低，而且当运转机构发生故障时，未发射的导弹将无法发射，此型垂发装置后期进行过改进。
中国海军曾向俄罗斯购买该套系统，购买的背景是台海形势紧张，中国海军舰队所面临的区域防空压力巨大，虽然当时中国的海红旗-9垂直发射武器系统已经被研制出来，但尚未成军且数量有限。中国海军将RIF-M系统安装在与051B型导弹驱逐舰相同的平台上，即051C型导弹驱逐舰。
（二）、英国GWS-26“海狼”导弹垂直发射系统
英国GWS-26“海狼”导弹垂直发射于1982年开始研制，装备于23型导弹护卫舰。为实现垂直发射，英国对标准型“海狼”导弹进行了改进，主要是在尾部串接了一体化的助推器与推力矢量控制系统组件，并在弹上增加了一个捷联式惯性测量装置。因为加了助推器，提高了导弹的速度，不仅弥补了垂直发射和翻转机动所损失的时间，也使射程增大。其贮运箱为圆筒形结构，顶部装有易碎盖，发射前由小型爆炸装置爆碎，底部则完全封闭。燃气排导装置与贮运箱合为一体，四个排气道分布在四个弹翼之间。导弹点火后，燃气流拐180°弯后，沿贮运箱长度方向垂直向上排出。
（三）、法国SAN-90舰空导弹系统
法国1983年开始进行舰载和陆用新型防空导弹系统的可行性研究，希望同时开展舰对空和地对空两个计划，并要求二型之间有相当高的设备共同性。SAN-90系统的发展工作于1986年正式开始，法国宇航公司提供导弹，汤姆逊公司提供多功能相控阵雷达并负责整个导弹系统的综合，要求导弹具有50g左右的机动加速度，即3倍于潜在目标的机动性；对于速度2.5马赫、加速度15g的反舰或反辐射导弹，拦截距离10千米；对飞机和亚音速导弹，拦截距离17千米，根据此要求，选用“紫菀15”导弹。借助布置在导弹重心附近的小型燃气发生器产生侧向推力，加上空气动力面的控制作用，实现垂直发射后的翻转机动。导弹制导包括惯性段和K波段主动雷达未导引段。
（四）、美国MK41垂直发射系统
MK41型垂直发射系统是为替换美海军单一用途的单臂或双臂发射架而研制，采用模块化结构设计，适用于多种导弹和多型舰艇。MK41系统于1977年开始研制，1986年首先在“提康德罗加”级巡洋舰上服役。MK41系统由标准模块、收贮模块、发控设备等组成。通过采用冗余电路系统，减少运动部件，消除单点故障等措施，使系统具有很高的可靠性和可用率。MK41型垂直发射系统是世界上装舰数量最多的垂发系统，有10多个国家的上百艘军舰上安装了此系统。
（五）、中国水面舰艇垂直发射系统
中国正式开始水面舰艇垂直发射技术研究始于1986年，“七五”规划将舰载导弹垂直发射技术列入应用及基础研究，项目编号34.2。中国第一型舰载垂直发射系统型号为H/AJK03型，是红旗-9导弹上舰工程的配套项目，用于发射海红旗-9型舰空导弹。该垂直发射系统开始研制于上个世纪90年代中期，型号编号排在H/AJK02型发射系统之后，H/AJK02型发射系统是海红旗-7导弹的配套发射系统。
H/AJK03型垂直发射系统采用存储、发射一体式贮运箱，单个发射单元的备弹环上可容纳6个贮运箱。与俄罗斯RIF-M系统只有一个发射口所不同的是，H/AJK03发射装置虽然也类似于“左轮手枪”式结构，但每个单元的6个贮运箱均可独立发射。H/AJK03型垂发系统“左轮手枪”式结构只用于装填，甲板上的装填装置只需要对一个发射口进行装填精度定位后锁死固定。装填时，每装填完毕一枚导弹后，发射装置旋转60°再装填下一枚导弹。这样的设计方式的好处是，①当某一枚导弹被检测判定不宜发射时，系统能立即转入下一枚导弹的发射，不会导致整个发射单元的工作停顿；②当装填臂装填完毕后再次接弹的同时，发射装置进行旋回，将空弹位转至装填位，极大地提高了装填效率。
基于当时中国海军舰载防空导弹特别是中、远程舰空导弹导弹种类极少甚至是空白的状况，H/AJK03型垂直发射系统研制时并没有考虑通用性，只能用于发射海红旗-9型导弹。此外，该垂发装置因采用冷发射方式，故此在舰上安装时需向舷侧倾斜一定的角度，避免弹出后的导弹点火失败而坠落在本舰上。该垂直发射系统装备于中国海军052C型导弹驱逐舰，目前已停产。H/AJK03型垂直发射系统配套的346型雷达是中国自己研制的相控阵雷达，垂直发射系统搭配相控阵雷达是世界上公认的理想配置，由此可见中国的红旗-9导弹上舰工程的起点很高，对于中国海军具有跨越性发展的意义。
中国海军第二型装舰使用的舰载垂直发射导弹系统是H/AJK16型垂直发射系统，由中国船舶重工集团713研究所设计。该系统是海军红旗-16舰空导弹的配套系统，与H/AJK03型垂发系统有所不同的是，该系统已经具有准通用垂直发射的性质，部分考虑了对其它弹种的兼容问题，可以共架发射鱼-8型火箭助飞鱼雷，并在设计时考虑了两者的发射控制系统的兼容问题。H/AJK16型垂直发射一个发射单元有八个弹位，可容纳8枚红旗-16舰空导弹或鱼-8型鱼雷，采用热发射方式。系统采用存储、运输、发射一体式贮运箱，红旗-16型舰空导弹贮运箱长度为5.2米，鱼-8型火箭助飞鱼雷贮运箱长度为5.4米。在054A型导弹护卫舰上，红旗-16导弹由382三坐标雷达提供目标指示，由四部照射器控制导弹飞行；鱼-8型火箭助飞鱼雷由本舰水声系统提供目标指示，也可由舰载反潜直升机通过数据链传输来进行目标位置指示。
中国海军第三型垂直发射系统目前已安装于052D型导弹驱逐舰上，该型垂发系统由中国船舶重工集团713研究所设计，由舰载346A型相控阵雷达提供目标指示和舰空导弹引导。这是中国海军真正具有通用型垂直发射的武器系统，能发射多种类型的导弹武器，如海红旗-9B舰空导弹、鹰击-18A型舰舰导弹及鹰击-18对陆攻击巡航导弹和新型中程舰空导弹等，根据需求还可兼容其它武器的发射。在武器控制系统上，中、远程舰空导弹的武器控制系统台位兼容、舰舰导弹与对陆巡航导弹的武器控制系统台位兼容。中国目前在舰艇电子武器系统上的技术发展是迅猛的，而且在设计阶段就充分考虑了模块化、标准化、通用化、小型化和兼容性，比如，鹰击-18导弹武器就发展出多个衍生型号，不但有水面舰艇舰载型号，还有水下垂直发射的反舰型和对陆攻击巡航等型号，这也促进了通用型发射系统的产生，通用型垂直发射系统使得舰艇的多任务性、火力密度和打击手段上均得到了很大的提高，也使得系统的先进程度不亚于目前各国海军舰艇垂直发射系统。
（一）、俄罗斯RIF-M舰空导弹垂直发射系统
RIF-M是中远程舰对空导弹，是陆用型S300F的舰用衍生型，是世界上最早装舰的导弹垂直发射系统，装备于“基洛夫”级核动力巡洋舰和“光荣”级导弹巡洋舰上。该垂直发射系统采用圆筒型发射装置，贮运箱垂直地安置在备弹环上，通过备弹环的回转，使导弹对准发射口。8枚导弹共用一个发射口，发射完一枚导弹后，后一枚导弹需回转到发射口才能再次发射，这样的设计导致发射速率降低，而且当运转机构发生故障时，未发射的导弹将无法发射，此型垂发装置后期进行过改进。
中国海军曾向俄罗斯购买该套系统，购买的背景是台海形势紧张，中国海军舰队所面临的区域防空压力巨大，虽然当时中国的海红旗-9垂直发射武器系统已经被研制出来，但尚未成军且数量有限。中国海军将RIF-M系统安装在与051B型导弹驱逐舰相同的平台上，即051C型导弹驱逐舰。
（二）、英国GWS-26“海狼”导弹垂直发射系统
英国GWS-26“海狼”导弹垂直发射于1982年开始研制，装备于23型导弹护卫舰。为实现垂直发射，英国对标准型“海狼”导弹进行了改进，主要是在尾部串接了一体化的助推器与推力矢量控制系统组件，并在弹上增加了一个捷联式惯性测量装置。因为加了助推器，提高了导弹的速度，不仅弥补了垂直发射和翻转机动所损失的时间，也使射程增大。其贮运箱为圆筒形结构，顶部装有易碎盖，发射前由小型爆炸装置爆碎，底部则完全封闭。燃气排导装置与贮运箱合为一体，四个排气道分布在四个弹翼之间。导弹点火后，燃气流拐180°弯后，沿贮运箱长度方向垂直向上排出。
（三）、法国SAN-90舰空导弹系统
法国1983年开始进行舰载和陆用新型防空导弹系统的可行性研究，希望同时开展舰对空和地对空两个计划，并要求二型之间有相当高的设备共同性。SAN-90系统的发展工作于1986年正式开始，法国宇航公司提供导弹，汤姆逊公司提供多功能相控阵雷达并负责整个导弹系统的综合，要求导弹具有50g左右的机动加速度，即3倍于潜在目标的机动性；对于速度2.5马赫、加速度15g的反舰或反辐射导弹，拦截距离10千米；对飞机和亚音速导弹，拦截距离17千米，根据此要求，选用“紫菀15”导弹。借助布置在导弹重心附近的小型燃气发生器产生侧向推力，加上空气动力面的控制作用，实现垂直发射后的翻转机动。导弹制导包括惯性段和K波段主动雷达未导引段。
（四）、美国MK41垂直发射系统
MK41型垂直发射系统是为替换美海军单一用途的单臂或双臂发射架而研制，采用模块化结构设计，适用于多种导弹和多型舰艇。MK41系统于1977年开始研制，1986年首先在“提康德罗加”级巡洋舰上服役。MK41系统由标准模块、收贮模块、发控设备等组成。通过采用冗余电路系统，减少运动部件，消除单点故障等措施，使系统具有很高的可靠性和可用率。MK41型垂直发射系统是世界上装舰数量最多的垂发系统，有10多个国家的上百艘军舰上安装了此系统。
（五）、中国水面舰艇垂直发射系统
中国正式开始水面舰艇垂直发射技术研究始于1986年，“七五”规划将舰载导弹垂直发射技术列入应用及基础研究，项目编号34.2。中国第一型舰载垂直发射系统型号为H/AJK03型，是红旗-9导弹上舰工程的配套项目，用于发射海红旗-9型舰空导弹。该垂直发射系统开始研制于上个世纪90年代中期，型号编号排在H/AJK02型发射系统之后，H/AJK02型发射系统是海红旗-7导弹的配套发射系统。
H/AJK03型垂直发射系统采用存储、发射一体式贮运箱，单个发射单元的备弹环上可容纳6个贮运箱。与俄罗斯RIF-M系统只有一个发射口所不同的是，H/AJK03发射装置虽然也类似于“左轮手枪”式结构，但每个单元的6个贮运箱均可独立发射。H/AJK03型垂发系统“左轮手枪”式结构只用于装填，甲板上的装填装置只需要对一个发射口进行装填精度定位后锁死固定。装填时，每装填完毕一枚导弹后，发射装置旋转60°再装填下一枚导弹。这样的设计方式的好处是，①当某一枚导弹被检测判定不宜发射时，系统能立即转入下一枚导弹的发射，不会导致整个发射单元的工作停顿；②当装填臂装填完毕后再次接弹的同时，发射装置进行旋回，将空弹位转至装填位，极大地提高了装填效率。
基于当时中国海军舰载防空导弹特别是中、远程舰空导弹导弹种类极少甚至是空白的状况，H/AJK03型垂直发射系统研制时并没有考虑通用性，只能用于发射海红旗-9型导弹。此外，该垂发装置因采用冷发射方式，故此在舰上安装时需向舷侧倾斜一定的角度，避免弹出后的导弹点火失败而坠落在本舰上。该垂直发射系统装备于中国海军052C型导弹驱逐舰，目前已停产。H/AJK03型垂直发射系统配套的346型雷达是中国自己研制的相控阵雷达，垂直发射系统搭配相控阵雷达是世界上公认的理想配置，由此可见中国的红旗-9导弹上舰工程的起点很高，对于中国海军具有跨越性发展的意义。
中国海军第二型装舰使用的舰载垂直发射导弹系统是H/AJK16型垂直发射系统，由中国船舶重工集团713研究所设计。该系统是海军红旗-16舰空导弹的配套系统，与H/AJK03型垂发系统有所不同的是，该系统已经具有准通用垂直发射的性质，部分考虑了对其它弹种的兼容问题，可以共架发射鱼-8型火箭助飞鱼雷，并在设计时考虑了两者的发射控制系统的兼容问题。H/AJK16型垂直发射一个发射单元有八个弹位，可容纳8枚红旗-16舰空导弹或鱼-8型鱼雷，采用热发射方式。系统采用存储、运输、发射一体式贮运箱，红旗-16型舰空导弹贮运箱长度为5.2米，鱼-8型火箭助飞鱼雷贮运箱长度为5.4米。在054A型导弹护卫舰上，红旗-16导弹由382三坐标雷达提供目标指示，由四部照射器控制导弹飞行；鱼-8型火箭助飞鱼雷由本舰水声系统提供目标指示，也可由舰载反潜直升机通过数据链传输来进行目标位置指示。
中国海军第三型垂直发射系统目前已安装于052D型导弹驱逐舰上，该型垂发系统由中国船舶重工集团713研究所设计，由舰载346A型相控阵雷达提供目标指示和舰空导弹引导。这是中国海军真正具有通用型垂直发射的武器系统，能发射多种类型的导弹武器，如海红旗-9B舰空导弹、鹰击-18A型舰舰导弹及鹰击-18对陆攻击巡航导弹和新型中程舰空导弹等，根据需求还可兼容其它武器的发射。在武器控制系统上，中、远程舰空导弹的武器控制系统台位兼容、舰舰导弹与对陆巡航导弹的武器控制系统台位兼容。中国目前在舰艇电子武器系统上的技术发展是迅猛的，而且在设计阶段就充分考虑了模块化、标准化、通用化、小型化和兼容性，比如，鹰击-18导弹武器就发展出多个衍生型号，不但有水面舰艇舰载型号，还有水下垂直发射的反舰型和对陆攻击巡航等型号，这也促进了通用型发射系统的产生，通用型垂直发射系统使得舰艇的多任务性、火力密度和打击手段上均得到了很大的提高，也使得系统的先进程度不亚于目前各国海军舰艇垂直发射系统。