舰载垂直发射装置，与以往甲板上安装的倾斜发射装置相比，因为安装在甲板之下，从而减少了甲板占地空间，同时因为可以发射不同类型导弹，从而实现了发射装置通用化，具有这些优点，使得垂发装置成为衡量一艘舰艇是否现代化的重要指标之一
进入新世纪以来，各主要海军大国建造的主力水面舰艇，都纷纷装备了各种类型的舰载导弹垂发系统。目前，世界上现有的舰载垂发系统有将近10多种，分别由美国、俄罗斯、中国、法国、英国、以色列、印度等国所研制开发，这些产品各有特点，外观差异也十分明显。
垂直发射装置是目前世界先进海军水面作战舰船主要采用的*器武**平台，俄罗斯的“里夫”M、美国的MK-41、英国的“海狼”都是著名的垂直*器武**发射系统代表。
下面我国海军4款战舰垂直*器武**发射装置的对比照。
054A型护卫舰的垂发装置，是中国首款采用长方形“巧克力”方式布置的垂发*器武**系统，与美国MK-41型垂发装置类似。与052D驱逐舰的垂发设计相比，054A型护卫舰的垂发装置每8个发射单元共用一个排气通道。而052D护卫舰的垂发装置没有共用的导气通道，而是采用独立排气，其设计方式可能类似于美国的“CCL“同心圆新型垂直发射系
052C舰的垂发装置，仍是沿用了俄式的“转轮”式垂发设计。采该垂发系统的研制参照了俄制“里夫”-M舰空导弹的发射系统，称得上是我海军舰载垂发系统的开山之作，网友形象地将其比喻为“蜂窝煤”。
052C应用了SA-N-6改进型的垂发装置,共8组，6组布置在主炮后，2组布置在直升机库上面，每组6联装，共48枚海红旗-9防空导弹。052C的发射筒类似于俄罗斯海军使用的左轮式，但SA-N-6的发射系统8枚导弹共用一个发射口，而中国的海红-9则是每个导弹单独使用一个发射口。相比较，海红-9的发射方式更为可靠，且发射速度更快，安全率也高
051C驱逐舰的垂发装置，则是八联装SA-N-6C防空导弹垂直发射装置，该系统为从俄罗斯进
052D驱逐舰垂直*器武**发射装置俯视图
052D用的应该是054A上垂发的改进型，前后各有4个模块，每个模块8联装，前后共64个发射单元。052D去除反舰导弹发射架，可能用垂直发射反舰导弹，也就可能是通用型垂发系统，即可以发射防空导弹、反舰导弹、反潜导弹和巡航导弹。据说海红旗-9B会上舰，最好有中段反导能力，给航母护航也不错。
054A护卫舰垂直*器武**发射装置俯视图
054A型装备了我国新一代的垂发系统，和美国的MK41的外形很像。该系统由4个模块组成，布置在前甲板主炮后，每个模块由8个单元组成，发射中程防空导弹海红旗16，采用热发射方式。
下面是各国军舰的垂发装置
美国海军MK41是目前最具有代表性，也是世界上装备舰艇数量最多的导弹垂直发射系统，包括如美国‘‘阿利?伯克’’、‘‘提康德罗加’’级巡洋舰，以及随‘‘宙斯盾’’系统出口的很多国家海军驱逐舰，都装备了该装置。 MK41垂发系统由8个或4个模块构成，每个模块含8个导弹发射箱。MK41每个导弹发射箱有一方形盖板，每8枚导弹组成一个矩形模块，能发射‘‘标准’’系类防空导弹、‘‘阿斯洛克’’反潜导弹、‘‘战斧’’巡航导弹、‘‘海麻雀’’导弹等多种类型导弹*器武**。
MK48是美国海军另一种垂发系统，由美国雷声公司研发，该系统的发射筒为方形，顶盖呈略有曲度的弧面形，主要用于出口北约以及其他美国盟友国家。 MK48可用于发射‘‘海麻雀’’及改进型‘‘海麻雀’’防空导弹，装备在加拿大‘‘哈利法克斯’’级护卫舰、荷兰‘‘卡雷尔 ?多尔曼’’级护卫舰、希腊‘‘海德拉’’级护卫舰
法国‘‘席尔瓦’’舰载垂发装置，该装置外观与美国MK41的外形布局很像，同样都是8联装的矩形结构，不同之处在于‘‘席尔瓦’’装置的发射筒盖板中间有一个比盖板略高的长条状壳罩。该系统装备在法国‘‘戴高乐’’号航空母舰上，主要用来发射‘‘紫苑’’系列防空导弹。法国海军还计划将系统装备于‘‘拉菲特’’级护卫舰。
英国‘‘海狼’’舰载垂发装置，该系统采用8隔舰模块结构，每个模块重3.4吨，它的贮运箱为圆筒形结构，顶部是易碎盖，发射前由小型爆炸装置炸碎；底部完全封闭。贮运箱与燃气排导装置合为一体，4个排气道分布在4个弹翼之间，采用同心排导方式，发射装置的外围并布设有专门的高于发射平台的防护装置。该系统装备于英国23型护卫舰。
以色列‘‘巴拉克’’-1舰载垂发装置，该系统有2个装8枚弹隔舱的轻型金属模块组成，容纳16枚导弹，适合安装在各个有效空间，即可置于甲板上，也可置于甲板下。该装置已装备以色列‘‘萨尔’’-5轻型护卫舰，此外智利、印度海军多艘水面舰艇上也装备了该型装置。
印度‘‘高通用垂直发射系统’’，该系统为8联装矩形垂发装置，可用来发射‘‘布拉莫斯’’超音速巡航导弹和SS-N-27‘‘俱乐部’’系列多用途巡航导弹，未来将进一步可用来发射防空导弹、反潜导弹、反舰导弹，将装备在印度正在建造的新一代多用途驱逐舰上。
Mk57垂直发射系统是雷神公司和BAE系统公司为DDG-1000朱姆沃尔特级驱逐舰及其他发展中舰艇所开发的垂直发射系统，DDG1000安装了20个模块的MK57，每个模块为4联装，共80个单元，全部安装在舰体两舷，这是MK57和MK41之类的垂直发射系统的最大区别。未来可能装上‘‘标准’’系列防空导弹、‘‘海麻雀’’系列导弹，主要以对陆攻击为主
俄罗斯的SA-N-9舰载垂发装置，安装在‘‘无畏级’’大型反潜舰，舰上分布有8组该垂发装置，用于发射3K95舰空导弹，其中4组布置于前甲板AK-100型主炮前，另外4组位于舰体后部位置。每一组是一个圆柱形的垂发装置，发射装置盖板的直径约1.83米，每一组内贮弹8枚。
这是光荣级上的SA-N-6垂发系统，SA-N-6防空导弹是陆基S-300F防空导弹舰载型。SA-N-6是世界上第一种舰载防空导弹垂直发射系统，比美国领先了5年左右。该舰有8组SA-N-6垂发装置，每组8联装，只有一个发射口，发射5V55/48N6型防空导弹
毛子的传奇巨舰‘‘基洛夫’’级导弹巡洋舰，作为俄海军的海上武库舰，其搭载了500多枚各型导弹。二十枚SS-N-19反舰导弹安装在上甲板，呈一个45?仰角，可从垂直发射器发射，基洛夫级搭载SA-N-6中程防空导弹系统，使用十二套发射装置，共备弹96枚，基洛夫级从第二艘“拉扎耶夫海军上将”号开始装备SA-N-9垂直发射近程防空导弹，在舰体前、后段各设有2座垂直发射装置，共备弹128枚。
与前型基辅级航母一样，库兹涅佐夫级航母也是集重武装于一身，其前飞行甲板下装备了12具SS-N-19花岗岩反舰导弹垂直发射井
作为当前战舰中最重要的作战装备，垂直发射系统的诞生几乎改变了现代战舰的*器武**布置格局
中国在这一领域起步虽晚，但发展迅速，国产第三代垂直发射系统的列装，标志着中国已突破了多*器武**冷热兼容通用垂直发射技术难题，实现了在舰艇有限空间内高火力高密度发射多类型*器武**的可能。
（一）垂直发射系统：“站”着发射优点多
随着海战攻防对抗技术的发展，在海防中水面舰艇需面临的多批次、全方位、快速连续攻击的作战环境，对舰载导弹的作战性能提出了更高的要求。
为了应对新的威胁，垂直发射技术（VLS）应运而生。与倾斜式发射架相比，垂发系统反应时间快、发射率高，在运行中无需转动发射架瞄准，并取消了装填系统，每枚导弹都在发射导轨上处于待发状态，切换*种弹**或遇故障弹能通过电子系统立刻切换而几乎无时间延误。
垂直发射系统又分为垂直热发射和垂直冷发射，热发射也叫自力发射，即依靠导弹发动机点火产生的推力使导弹飞离发射箱，热发射的最大优点是发射箱本身无需承受高压，因而结构简单，质量轻；冷发射也叫外动力发射，即通过发射箱底部燃气发生器产生的高压燃气推动活塞将导弹弹射出发射箱，发射过程中发射装置要承受燃气发生器所产生的高压，还要保持良好的气密性，因而发射箱的结构复杂、质量增大。
但冷垂发因不用面临火箭发动机的尾流烧灼，对导弹本身强度要求则相较热垂发更低。此外，冷垂发因为在导弹点火前就将推离出舰，即便是导弹意外点火也可通过外源动力直接弹出去，对发射装置和周围的设备破坏性比较小。
因此，与外界所广泛认知有所不同的市，“冷”垂发相较“热”垂发的安全性更有优势
“热垂发”相比“冷垂发”并非更安全，比如去年德国一艘F-124护卫舰的舰桥就因MK-41型热垂发里的导弹在点火后仍发射失败而被烈焰做了场BBQ
（二）国产垂直发射系统：起步晚、发展快，10年推出三款
中国舰载垂直发射系统的研发相对较晚，但起点高，发展快。
中国第一代舰载导弹垂直发射系统是装备于052C型导弹驱逐舰的H/AJK03型垂直发射系统。该系统采用“冷”发射方式，每发射单元可容纳6个一体式贮运发射箱。与外形相似的俄制RIF-M垂发系统相比，该型垂发虽也采用“左轮”式结构，但每个贮运发射箱均有独立发射口，发射响应速度
H/AJK03型垂直发射系统（左）与RIF-M垂发系统（右）
不过H/AJK03型垂直发射系统只考虑了发射HHQ-9区域防空导弹而通用型不足，且体积仍然偏大而适装性有限。
于是，中国很快推出了第二代舰艇导弹垂直发射系统——H/AJK16型垂直发射系统。
该系统与著名的MK-41系统一样采用热发射模式。与第一代系统相比，该系统可共架发射海HHQ-16防空导弹与鱼-8型火箭助飞鱼雷，从而极大地拓展了搭载舰艇的多任务。
由于H/AJK16型垂直发射系统较好的适装性、多用途性，该型垂发除装备新建的054A护卫舰，还应用于部分老旧驱逐舰的改装中，成为中国目前装备最多的一款垂发装置
H/AJK16型垂直发射系统的服役使中国舰载垂直发射*器武**系统迈入世界先进行列，不过该系统也有美中不足：内径较小，无法装备HHQ-9舰载远程防空导弹。
随着各型导弹“重型化”、“大型化”的趋势愈发明显，内径较小也导致今后改装潜力有限，或导致新*药弹**的研发因不得不为兼容较小的发射器尺寸而在导弹尺寸与性能上“削足适履”。
如今因性能要求的不断提高，舰载导弹“长高长胖”的趋势愈加明显，即便是美军也曾为了今后能搭载体积更大的导弹而试图研发弹容量较MK-41仅3/4但内径更大的MLS垂发
伴随着导弹性能的提升，采用固推火箭发动机的导弹的推力与高温燃气烧灼程度也随之大幅提高。若从热垂发系统发射大型化导弹，这不仅会对发射平台舰面设备造成一定损害，还会导致舰面红外信号骤然增强而增大了被红外侦察发现平台位置的可能。此外导弹本身也需额外考虑高温环境下对弹体安全的影响。基于此，中国明确了下一代舰载垂直发射系统的发展方向：大型化、“冷、热”发射兼容。
随052D型昆明号驱逐舰首次公开亮相的中国第三代舰载垂直发射系统可谓中国所列装多款垂发系统之集大成者。该型垂发最大的特点就是兼具冷、热两种发射模式：即可通过“冷弹射”方式发射HHQ-9远程防空导弹及今后各类体积更大的固推动力导弹，又可以“热发射”形式直接点火主发动机发射体积相对较小的HHQ-16及后继的新型中近程防空导弹以缩短响应时间、提高发射速率，还可以兼容鹰击-18反舰导弹、鱼-8/11反潜导弹等小推力固推仅用于提速、工作时间更短，排焰量相对较小的导弹
不断披露的新闻画面证实了国产第三代新垂发兼容“冷、热”两种发射模式
（三）第三代新垂发如何给导弹降温？
新一代冷热共架型垂直发射系统虽具有热发射模式，但与同样采用“热发射”的H/AJK16型垂直发射系统所不同的是，该新型垂直发射系统并未见到H/AJK16型所采用的公共排焰道。原因在于第三代新垂发采用了同心贮运发射筒（CCL）解决“热”发射模式下的排焰问题。
与H/AJK16型垂发（左）相比，国产第三代新垂发（右）外观上最大的区别就是取消了原先的公共燃气通道（红圈处）
同心贮运发射筒很重要的特点，即取消了由多个发射筒公用的燃气排导通道而采用自持式燃气排导系统。它利用两个同心圆筒间的空隙作为燃气排放管道，燃气通过发射管底板的排气口排出。
研发同心筒发射装置的关键问题之一就是解决导弹在发射过程中承受的高温问题。当高温燃气经过导流锥的作用后，会反向经由内外筒间隙向外排出，导弹在射出筒口瞬间，会一直被高温燃气射流包围产生表面加热作用，为降低高温高压燃气冲击烧蚀对导弹的影响，势必要考虑采用相应的散热降温手段。
同心贮运发射筒结构示意图
为在有限空间内降低发射时包围导弹的燃气的温度，中国科研人员将目光转向了高温燃气本身——通过气体动力学原理，以加速燃气流的方式给发射筒降温。从公开资料显示，中国改进了内外筒间隙形状，由大变小向中间收缩至一个窄喉，窄喉后又由小变大向外扩张至筒底。筒体中的气体受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出，这种喇叭形状的构造又被称之为“拉瓦尔喷管”。
拉瓦尔喷管结构及流体增速原理示意图
这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化，当高速（不超过声速）的气流流经喉部时，气体被压缩导致速度急速增加，在喉部界面（称为临界截面）突破声速。在突破声速后在渐阔处速度依然能增加，从而获得超音速气流。而根据流动气体的等熵膨胀原理，当气流加速（作功）后，膨胀所做的功需以焓的减少为补偿，从而降低了出口气体温度。
采用这种结构后，“热发射”导弹时的出口气体温度可降低至少30%，从而缓解对导弹与舰面设施的影响。较低的燃气温度与独立燃气排导通道，也使得国产第三代新垂发较MK-41、H/AJK16、“席尔瓦”等采用公共燃气排导通道的垂发全寿命成本更低、安全性更高。
（四）不止由“圆”到“方”：第三代新垂发如何更能“弹”？第三代新垂发中的“冷”垂发与中国此前列装的第一代国产（冷）垂发也有了进一步改进。由于HHQ-9B型防空导弹等新型导弹性能提升的同时尺寸重量相应增加，“冷”垂发的弹射功率也需有相应提升。但在相对紧凑的舰内空间与严苛的重心分布条件下，“冷”垂发装置体积重量需严格控制。然而，传统“冷”垂发装置提升功率却往往与控制体积重量相矛盾。
限制传统“冷”垂发装置长度的瓶颈在于活塞气缸（红圈处）的长度无法被轻易缩短，而导弹的长度则短于发射筒长度，造成了发射筒尺寸、重量的浪费
传统“冷”垂发所采用的活塞气缸式弹射装置，由于其结构的特殊性,导弹在发射筒内的实际受力行程不到发射筒长的一半,当提弹梁撞击到缓冲器后便与导弹分离，此后弹射装置对导弹便不起作用。这也导致提拉活塞的长度无法轻易“省下来”，否则就会因初速度不足影响导弹正常发射；而增加燃气发生药提高弹射力的方法，也会使导弹过载骤然增加而影响发射安全。
传统双缸提拉式弹射装置结构示意图 [省略]
好在此前中国多型陆基防空导弹的“冷发射”装置的研发为其积累了经验。中国研发者提出了双级气缸式弹射装置的设计方案: 其整体结构不变 ,而把弹射缸的长度尺寸减小为整个筒长的1/3左右,再把其中的活塞连杆机构做成活塞圆筒机构作为第一级；圆筒中再套接1个活塞连杆机构,作为弹射器的第二级。发射装置工作时,高压燃气首先进入弹射装置的第一级活塞圆筒机构，使其随着低压室压力的升高而向上运动；当第一级活塞撞到缓冲器止动后,高压燃气通过圆筒上的进气孔进入第二级活塞连杆机构,此时的低压室变为第二级活塞和第二级活塞之后的空间,随即第二级活塞向前运动,直至撞到缓冲器止动为止。
另外气体的排放也有所不同 :原来的气体排放是在弹射缸的尾部开几排小孔,当活塞到达小孔位置后,弹射缸内的燃气开始释放,这样做的缺点是减小了弹射行程 ,双级气缸式弹射器的气体排放改为活塞冲出圆筒的顶部后 ,燃气从活塞与圆筒缝隙处释放，从而提高做功效率。
改进后的“冷”垂发用二级提拉活塞装置.通过上述手段，第三代新垂发的“冷”垂发装置在保障各独立单元发射功率的同时，使结构更加紧凑，在不降低发射性能的前提下确保了新系统的适装性。
（五）比同类产品更能“装”：第三代新垂发如何实现“即插即用”？在国产第三代新垂发服役前，无论是美国的MK-41还是国产H/AJK16型垂发系统均以实现了“多弹共架”功能，但每次混搭不同导弹，却是项颇为费工费时的工程。
如美国的MK-41垂发系统，装填“战斧”导弹需要72针连接器来控制工作电源和信号流通，以及1个单独的用于火工品的l6针连接器，装SM-2导弹则需要32针连接器，在容纳这两型导弹的运载适配器还装有145针的连接器。引入“鱼叉”、“海麻雀”，则需要给发射筒附加 400Hz电源线路……而这都需要相当大的返修工作量，包括数千个接点、附加继电器、新的电源和反复校验。这使传统的垂发系统虽具有“多弹共架”的能力，但却无法根据任务属性灵活将导弹“即插即用”。
中国国产第三代新垂发则通过改进电路结构解决了这些问题。
一方面新垂发不再采用以往机电式程序器产生时间基准或继电器电路或门电路实现顺序控制逻辑，而是广泛采用国内日益发展、成熟的计算机控制技术，用灵活的软件语言编程生成时间基准和实现控制逻辑，使火控系统、发控系统和导弹之间均以数字化形式进行管控。在装填不同*种弹**时，针对多种不同型号导弹在不修改或少量修改程序代码的情况下即可实现“即插即用”。
相比“冷热共架”走在前面、但因种种原因而仍在纠结“多弹共架”的俄制垂发（左），国产第三代新垂发已实现“即插即用”，从而有极大的任务灵活性.而为满足垂发系统数字化、自动化对多种导弹实施发射控制，中国科研人员还引入了1153B总线技术，并且将发控系统对共架发射的筒弹的接口、发控系统所提供的电源标准化、通用化，满足共架发射的导弹及其贮运发射筒的供电发射需要，从而加快了火控系统对垂发内导弹的信息传输速度，提高了发控系统的性能，为国产第三代新垂发实现可控制多种导弹型号的通用化发控单元奠定了基础。
国产第三代新垂发发控系统内、外部体系结构.随使国产第三代新垂发的装备，中国新型驱逐舰在装载*器武**种类、数量、火力密度大幅提高，实现了全方位攻防能力。而由于有着优秀的设计架构，国产第三代新垂发也将会随着中国不断涌现的新型舰载导弹，迸发出更加旺盛的生命力。