1980年,前苏联在“基洛夫”级核动力巡洋舰上安装了SA-N-6舰空导弹和SS-N-19反舰导弹的垂直发射系统,这是世界上最早实现舰装的导弹垂直发射系统。该系统有自己的独特之处:在“基洛夫”级核动力巡洋舰前甲板下分别设置了两种阵列、不同形式的发射装置,位于前方的是4×4阵列的垂直发射装置,专供储存和发射SA-N-6导弹使用,用于舰艇防空;位于后方的是4×5阵列的斜置发射装置,全部为前倾45度至50度的SS-N-19远程超声速反舰导弹发射箱。“基洛夫”级核动力巡洋舰共载20枚SS-N-19反舰导弹,16枚SA-N-6舰空导弹,不再设弹库供再次装填用。尽管这种安排仍是垂直发射与倾斜发射混用,但这是军事上将垂直发射方式应用到海军舰艇上的首次尝试。
此后,垂直发射的优点很快显露出来,与倾斜发射相比,垂直发射有以下优点:一是发射井布置紧凑,载弹量大;二是攻击目标时舰艇不用再转向,可进行全方位打击;三是导弹发射装置位于甲板以下,可降低舰艇重心,也有利于隐身。很快,美军也展开了对舰艇的导弹垂直发射的研究,并于1986年将这一命名为“MK-41”的导弹垂直发射系统首先安装在“提康德罗加”级巡洋舰上,以后又安装在“阿利·伯克”级与“斯普鲁恩斯”级导弹驱逐舰等水面舰艇上。
美海军装备的MK-41采用热发射方式,它是目前最先进也是最具有代表性的导弹垂直发射系统,它有两大特点:一是采用了模块化设计,整个系统由8个或4个模块构成,每个模块又由8个模件组成,每个模件含8个导弹发射箱,由于起重机占去了3个发射箱空间,所以MK-41储存导弹的总数是61枚或29枚,即8的倍数减去3,MK-41一个模块的总高度为7.67米,长为3.16米,宽为2米;二是MK-41的兼容性非常强,除了四联装的改进型“海麻雀”导弹(Seasparrow)外,MK-41还可与下列导弹系统相配用:“标准”SM-2 Block Ⅱ防空导弹、垂直发射的“阿斯洛克”反潜导弹、“战斧”巡航导弹以及“北约海麻雀”导弹。另外,它还可以与下列系统兼容:宙斯盾MK8型作战系统、加拿大“部落”级驱逐舰的MK-14武器指挥系统、荷兰的“卡雷尔多尔曼”级护卫舰的水雷作战控制系统以及澳大利亚海军的CT-9LV-3作战系统。
MK-48是美军另一种导弹垂直发射系统,由美国雷声公司研制。该系统也出口到**、韩国及北约组织各国的海军舰艇上,至上世纪九十年代初该系统已装舰40多套,它可用于发射北约的“海麻雀”及改进型“海麻雀”对空点防御导弹。目前,用于发射“海麻雀”导弹的MK-48垂直发射系统有4种配置形式:MK-48-0型适装在不同舰艇的装板上,现已装备在加拿大巡逻护卫舰和**海上自卫队的“村雨”级驱逐舰;MK48-1型发射装置适装于舱壁上(例如舰载直升机机库一侧),已装备在荷兰皇家海军的“卡雷尔多尔曼”级护卫舰;MK48-2型发射装置通常装在舰艇的上层建筑内,已装备在希腊海军“海德拉”级护卫舰和韩国的KDX驱逐舰;MK48-3型发射装置小巧紧凑,主要用于一些小型舰艇,已装备在丹麦的SF-300型多用途巡逻艇。
英国海军在八十年代初的马岛海战结束之后,将其舰载“海狼”防空导弹的6联装倾斜发射装置改造成垂直发射装置。“海狼”导弹的垂直发射系统在设计上最具特色之处的是燃气排导系统,它与储运发射箱是一体的,即它的4个排气道分布在导弹的4个弹翼之间,发射击筒的底部是密封的,上端盖采用玻璃易碎盖,导弹点火后产生的高温、高速燃气流在发射筒底部拐180度弯后从发射筒上端盖排出。这种设计与美国的MK-41系统截然相反。MK-41是在发射筒的下方专门设计燃气排放系统,以排导导弹点火后产生的高温高速气流。该系统已经装备于英国的23型护卫舰上。
而法国的VT-1型“响尾蛇”导弹垂直发射系统则是与俄罗斯联合研制的,采用冷气弹射技术发射。垂直发射的响尾蛇导弹装入四个发射隔舱模块中,每一隔舱可备弹8枚、16枚、24枚。由于导弹的火箭发动机在发射装置之外点火,不需要排导燃气气流,所以该系统的主要优点就是发射架结构简单,重量轻巧且容易安装。该发射装置可搭载8个导弹,其底面积为1.3米×0.9米,高为2.6米,包括导弹在内总重不超过2吨。“响尾蛇”VT-1导弹垂直发射系统既适合在大型舰艇上安装,也适合在500吨级的小型舰艇上安装。
第一种垂直发射系统是前苏联的“里夫”垂直发射系统。里夫防空导弹系统是陆基S-300PMU的舰射型(北约编号SA-N-6雷声),这是一种远程垂直发射防空导弹系统,首先装备于前苏联基洛夫巡洋舰上,搭配基洛夫的雷达构成前苏联版的“宙斯盾”防空系统。基本型采用的导弹为5V55/48N6,单级固体燃料火箭推力,长度7米,弹径45厘米,发射重量1480公斤,射程90公里,最大高度2.5万米,最大速度约4至5马赫。采用垂直冷发射技术,安全距离25米时开启发动机,速率约30至40米/秒。导引方式类似美国标准-2型追踪制导TVM模式,导弹到末段才开始接收雷达导引。战斗部为破片杀伤式,有2万个2克破片。据西方推测,具有一定反弹道导弹能力。最新的里夫-M舰空导弹系统是S-300PMU-1舰载型,导弹改为48N6E,发动机推力更大,导弹最大速度提高到6马赫,射程远达120公里。一套典型的里夫-M舰载防空系统包括1部目标搜索雷达,1部导弹制导雷达和8个发射单元(64枚导弹)。里夫-M舰载防空系统配套的火控雷达是相控阵体制的30N6E型目标截获雷达,有较强的抗干扰能力,能同时引导12枚导弹拦截120度扇面内的6个空中目标。