前言

美製MK-41垂直發射系統(Vertical Lunch System，VLS)是一種革命性的艦載飛彈發射系統，徹底揚棄了以往旋轉發射器的窠臼，擁有發射速度極快、無射角限制、結構簡單、性能可靠、利於艦體匿蹤、使用彈性大等眾多好處，故成為全世界最被廣泛使用的VLS。 早在1960年代，美國就開始針對艦載垂直發射系統進行大量實驗。

MK-41的原始構想是配合神盾作戰系統而來，希望能提供一種突破傳統發射器射速瓶頸、能有效應付飽和空中攻擊的飛彈發射系統，主承包商是馬丁.馬里塔（Martin Marietta）；此外，美國海軍也委託約翰.霍普金斯大學應用物理實驗室（Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory，APL），席住MK-41垂直發射系統的關鍵設計審查（critical design review）、協助系統整合與測試等工作。

MK-41的預量產模型一號在1981年初於墨西哥州白沙飛彈測試場首度試射

標準SM-2防空飛彈的照片。

1981年進行神盾武器系統整合測試的諾頓角號實驗艦（ USS Norton Sound，AVM-1），

艦首裝備MK-41垂直發射器的預量產模型一號。

MK-41的研究工作始於1975年，1977年開始發展；首部MK-41預量產模型一號（Pre-Production Model One）於1981年 初在新墨西哥州白沙飛彈測試場（White Sands Missile Range）首次進行發射測試 （發射一枚標準SM-2飛彈），隨後運至Ingalls船廠裝在諾頓角號實驗艦（ USS Norton Sound，AVM-1），該艦在1981年10月至1982年2月進行MK-41垂直發射器、標準SM-2防空飛彈與神盾武器系統（AEGIS Weapon System）的系統整合評估測試。美國海軍首先裝備MK-41的作戰艦艇，是第六艘提康德羅加級神盾巡洋艦碉堡山號（USS Bunker Hill CG-52），於1986年成軍。從1980年代後期以來，各國設計的主要水面作戰艦艇都開始以垂直發射系統作為主要武裝，其中西方艦艇最廣泛使用的就是美製MK-41，此外還有歐洲的Sylver系列。

全世界第一艘裝備MK-41垂直發射系統的美國海軍提康德羅加級飛彈巡洋艦

碉堡山號（CG-52），攝於建造期間，正在安裝MK-41八聯裝發射器模組。

基本結構

MK-41發射系統採用模組化結構，最基本的單元是一個2X4的八聯裝發射模組，表面積為3.17X2.08m，發射管深度視構型介於5.3到7.7m之間 ，單一發射管的外部長寬都是25吋（63.5cm）。此一八聯裝發射模組由發射槽構架、頂板、艙口蓋、開啟機構、排煙道、熱焰排除系統、壓力通風系統等部分構成， 每個八聯裝發射模組還擁有一個動力控制面板（Motor Control Panel）、電源供應單元、發射序列信號產生器（Launch Sequencers）等周邊裝置。發射槽構架是發射模組的主體，基本上是一個分成8個隔艙的骨架，用來儲存、發射飛彈的發射箱就安裝在骨架裡，而其餘控制、排焰等週邊設施也布置在構架周圍。每個發射槽的艙口蓋都設有獨立的開啟機構，這是MK41發射系統唯一的機械運動部件，此一機構快速開啟所需的最大機械功率是約為2.57kN。 除了 典型的八聯裝模組單元之外，MK-41系列也有出口用的四管一單元或兩管一單元等構型，不過都沒有實質的外銷紀錄。

圖為建造中的西班牙F-100飛彈巡防艦首艦的MK-41 VLS安裝情形，

正在進行吊裝的就是MK-41的基本單位──4X2八聯裝發射模組。

MK-41配備兩組發射控制單元（Launch Control Units，LCU），每組尺寸為86.36cm x 111.76 cm x 203.2 cm，重612.35kg。在一般情況下，每個LCU控制垂直發射器裡一半的飛彈；不過兩者實際上都可控制所有MK-41內的飛彈，萬一其中一台LCU故障，另一台隨時可以接手所有飛彈的發射指令。每個LCU都能接受艦上所有武器 射控、控制系統傳輸的指令（包含防空飛彈系統、反潛作戰系統、戰斧飛彈射控系統、反彈道飛彈系統等），經由計算機儲存的預置程式，分配所有垂直發射彈位的優先發射順序，並立刻啟動對應飛彈的準備程序。預置控制程序裝置透過電纜接收來自戰情室武器控制面板的發射指令，並立刻啟動飛彈的發射準備程序；此外，LCU還會向動力控制單元發出指令，控制艙蓋、排氣道、消防水系統與相關測試設備。動力控制單元的尺寸為41.9cm×49.5cm×l32.8cm，重218kg，安裝在發射器下通道的外舷側，可為發射器隔艙提供動力，控制艙口蓋與垂直排氣道頂蓋的開啟和閉合動作，以及控制壓力通風室的洩水閥。

LCU有三種工作模式：

1.待機模式：除了飛彈選擇電路和發射電路之外，其餘設備都予以聯通，平時定期執行正常自我檢測。系統有一連串自我測試器，每隔2小時便對各部分依次進行檢查；如果發現故障，就會將故障的彈位自動傳送給艦上的武器控制系統，以禁止該彈位發射。

2.模擬模式：此模式用於艦上人員訓練，除發射電路之外，所有設備均保持聯通，垂直發射系統對武器控制系統的選擇指令和發射指令作出正常響應（唯獨不會真實發射）。

3.待命發射模式：所有設備聯通，根據武器控制指令進行飛彈選擇與發射執行。

1980年代中期服役的MK-41 Baseline IIA/III（用於提康德羅加級飛彈巡洋艦、改裝後的史普魯恩斯級驅逐艦、DDG-51~78柏克Flight 1飛彈驅逐艦）的LCU完全使用美國海軍軍規組件，系統架構為封閉、客製化，核心組件是AN/UYK-20小型電腦（爾後更換為UYK-44），使用SDEX作業系統，程式由CMS-2語言編撰，其他周邊裝置包括OL267陰極射線管（CRT）顯示器、USH-26(V)數位資料儲存裝置（使用磁帶儲存）、電傳打字機、周邊輸出設備等 ；發射序列信號產生器（Launch Sequencer）使用Motorola 6803處理器（5MHz），以組合語言編撰程式。1990年代中期服役的MK-41 Baseline IV/V用於較早的柏克Flight 2A（DDG-79~90），LCU開始引進部分商規組件（單機獨立運作，與原有的軍規計算機架構分開）並使用更現代的編程，計算機為UYK-44 EP與ALP（Power PC），仍沿用SDEX作業系統，編程的語言包含CMS-2、美國軍規高階語言ADA以及商規的C；發射序列信號產生器使用商規的Intel 386處理器，以組合語言編撰程式。1990年代末期服役的MK-41 Baseline VI/VII用於DDG-91以後的柏克Flight 2A，LCU全面引進商規組件（COTS）與開放式系統架構，完全使用現代業界常用的作業系統以及程式語言，軟體以物件導向（object oriented）結構設計，計算機包括AN/UYQ-70顯控台，使用Vx Work嵌入式作業系統，程式以ADA、商規C/C++編撰；發射序列信號產生器使用Pentium處理器（166MHz），程式以C++撰寫。

支持設施方面，船艦載台需要為MK-41提供225psi的壓縮空氣，淡水櫃容量55加侖，冷卻功率需求為135000 btu/hr，加熱功率需求為65000 btu/hr；海水消防設施規格為流量（Deluge ）每分鐘320加侖（105psi）、泡沫（Sprinkling）每分鐘1050加侖（65psi）、排水（Drainage ）每分鐘1370加侖。

一枚標準SM-3反彈道飛彈正從MK-41垂直發射器中發射升空。

MK-41的典型接戰程序如下：當艦上戰鬥系統發現敵方目標後，便立刻命令MK-41系統進入待命發射狀態，只需幾毫秒就能完成。艦上武器控制系統求得火控解算後，便向LCU下達飛彈選擇指令。LCU接收到選擇指令後，依照程式選擇適當的發射器模組與彈位，並隨即將飛彈通電預熱，命令動力控制單元打開艙蓋和排氣道頂蓋，再鬆開發射箱內的飛彈限制塊；如果發現選擇的飛彈故障，LCU便能立刻選擇另一枚飛彈，幾乎沒有時間延遲。完成前述機械動作後，LCU將武器控制系統傳來的飛彈射控參數輸入飛彈中，隨即下達點火發射指令。一旦飛彈開始升空，與發射隔艙相連的電路立即斷開，同時將飛彈的起飛時間參數傳回武器控制系統，以便讓艦上雷達捕捉飛彈。當飛彈升空一定時間後，艙蓋便自動關閉，發射程序至此結束。MK-41每個八聯裝模組都是按照同時準備和發射2枚飛彈來設計，以八個MK-41單元組成的64管發射器為例，每次總共能迅速發射16枚飛彈。

MK-41採用熱發射方式，飛彈在發射管內點燃發動機直接升空。這種方式的最大技術挑戰，在於飛彈於管內點火時會產生大量高溫高壓的燃氣，溫度往往超過攝氏2000度，噴發速度超過2馬赫，並夾帶多種固態、液態劇毒粒子，如不能迅速有效地將之排除，就會對發射器、飛彈本身造成嚴重的侵蝕，除了縮短發射器壽命外，甚至可能釀成巨大災禍。以美國海軍至式的標準區域防空飛彈為例，其發射的燃氣流溫度高達絕對溫度2400K，廢氣中有40%是硬度高、吸附力強的氧化鋁粒子，此外還有還有76000mg/kg的高活性氯化氫氣體。每個MK-41八聯裝發射模組都擁有一套由八個隔艙共用的排焰系統，由壓力通風室和垂直排氣道等組成；飛彈發動機點火後，壓力通風室使飛彈噴出的燃氣流膨脹減速，然後經排氣道向上排出發射器；排氣道內部整個表面都敷設抗燒蝕材料，盡量減少高溫燃氣向發射箱體傳導的熱量。

MK-41的飛彈儲存箱(Canister)兼具飛彈的運輸、儲存與發射功能。一開始，剛出廠或校準好的飛彈就被填入儲存箱，將首尾兩端密封起來 ，內、外層表面分別使用不同的抗燒蝕材料加以保護；其中，飛彈頭處的密封罩由易碎材料製造，飛彈發射時便直接將其衝破，而飛彈尾處的密封罩則是一塊兩面覆蓋鋁片的薄銅板 ，銅板預置了刻痕，飛彈發射時的高溫噴流能將之打掉。在儲存與運輸階段，密封的儲存箱能提供良好的保護，最後輕鬆地安插入MK-41發射模組的發射槽構架中。儲存箱擁有很高的強度與良好的防護設計，保護內部的飛彈免於受到敵方武器破片命中或被連鎖引爆。在使用時，這個儲存箱箱直接就是MK-41的飛彈發射管，因此內含發射飛彈所需的導軌、電氣連接組件（包含電源與信號介面）、保險解脫裝置、約束機構等等，此外也是構成燃氣排放系統的一部分，因此，它是關鍵設備。因此，無論在運輸儲存、簡化系統結構與安全性等方面，MK-41的規劃都顯得極為出色。

為了保障安全性，MK-41擁有極為周詳的安全設計，其結構十分堅固，發射艙口蓋又稱為防爆發射門(blast door)，就算飛彈在發射後失靈掉落在發射器上爆炸，發射器內的其他飛彈也不會被波及。用來裝填飛彈的儲存箱都經過強化，足以抵擋因為意外走火而產生的爆炸與燃燒；而由於每個儲存箱各自獨立且分離，因此要產生連鎖誘爆的機率很低。如果飛彈儲存箱內的飛彈意外走火或引爆，艙口蓋在發射管內壓達到0.35kg/cm之後會自動開啟宣洩壓力，以保護整個彈艙不受連鎖波及。此外，每組發射器都有專屬的自動注水裝置以及使用特殊液體的消防/冷卻系統，盡可能降低火災時造成的損失 ；由於每個飛彈的儲存容器都是密封的，兼具防火與防水功能，且發射器周邊所有設備箱與電纜都是防水的，因此消防注水不會對其他飛彈或電器設備造成損害。MK-41發射箱的設計要求要能承受7次正常發射，與一次意外點火發射。

再裝填系統

一艘提康德羅加級正以MK-41的內建再裝填模組進行海上裝填飛彈的作業。

由於以起重機懸吊 的方式將飛彈儲存箱運至空彈位上方，過程中飛彈儲存箱

將因為海象與風力而自由搖晃， 不僅難以對準發射器彈位，作業速率緩慢

，也對甲板人員造成相當的危險性，整體而言並不實用。

一艘停靠在碼頭的柏克級，艦上人員正在為MK-41垂直發射器裝填飛彈。

由於海上再裝填系統並不實用，柏克Flight 2A開始就取消了內建於MK-41

的再裝填機械臂，把空間用來容納飛彈。

為了在海上值勤時進行再裝填作業，1970年代末發展MK-41時，也一併開發了海上再裝填模組， 被要求能在日間與夜間、五級海象下每小時裝填10個垂直發射管。這套再裝填模組最重要的組件，是一具由瑞典廠商設計製造的伸縮式液壓起重機，直接整合在MK-41的發射槽內，共佔用三個發射箱的空間 ；平時這具起重機收藏於發射器的艙蓋下，工作時才升上甲板上面並展開起重臂，能吊出飛彈射出後遺留的發射箱，並將新的發射箱放入發射器。再裝填起重機的手臂長8.15m，起吊高度7.62m，最大舉升重量約2ton；而結合了一個再裝填裝置與五個發射管的發射單元稱為MK-41 Mod3。所有的提康德羅加級飛彈巡洋艦與柏克Flight 1/2飛彈驅逐艦的前、後兩組MK-41垂直發射器之中，各裝有一個結合再裝填模組的MK-41 Mod3單元，總計佔用6個發射管的空間 。運作時，作戰艦體透過與補給艦之間的標準橫向補給系統（Standard Tensioned Replenishment Alongside Method，STREAM）將裝有飛彈的儲存箱由補給艦傳輸到作戰艦艇上的滑動吊點板平放，然後以再裝填起重機將飛彈儲存箱垂直立起並吊運到一個空的MK-41發射管上方，最後在甲板人員的輔助對準之下， 把飛彈儲存箱垂直降入MK-41的空彈位裡。

 實際的操作經驗顯示，這套海上再裝填系統仰賴甲板人工作業，只能在港內、船舶停止的情況下有效作業，但在海上航行途中、船艦因風浪搖晃的情況下就難以作業，無法達到原先預期要求的性能。在1992年，美國海軍在密蘇里州的米勒郡進行這種垂直發射海上再裝填技術評估， 測試結果認定這種起重機沒有足夠的力量吊裝戰斧巡航飛彈的儲存箱，而標準SM-2防空飛彈的儲存箱每小時也只能處理3個； 由於飛彈儲存箱是由起重機由上方懸吊，非常容易受到艦體搖晃與風力等影響，三級海象造成的搖晃就會嚴重影響補給作業，很難對準發射器彈位， 而且對甲板操作人員危險性高。反觀1960年代美國海軍配合3T防空飛彈的彈艙所開發的高速自動穿梭傳送系統（Fast Automatic Shuttle Transfer，FAST），配合3T防空飛彈系統的自動化彈艙機構，理論上在六級海向下、日/夜間每小時能輸送與裝填24枚韃靼（Tartar）防空飛彈，其飛彈傳輸至作戰艦時可直接輸入彈艙，作業全自動化，不像MK-41的再裝填作業需由起重機立起飛彈，透過人工協助將飛彈箱放入發射槽。與其佔用六個彈位來裝置兩套實用性不高的裝填系統，還不如拿來多裝六枚戰斧飛彈。於是後來建造的柏克Flight2A飛彈驅逐艦遂把這兩組再裝填用起重機撤除，因此比先前的姊妹艦多出六個彈位。

在1991年波斯灣戰爭期間，美國海軍柏克級飛彈驅逐艦約翰.保羅.瓊斯號（USS John Paul Jones DDG-53）成為美國海軍第一艘在戰爭情況下，於前線進行戰斧飛彈再裝填作業的戰艦 ；但這是在停泊杜拜Mina Jebel Ali港口整補時完成的，而不是在海上航行時作業。

美國在1995年於懷尼米港補給測試站測試配合MK-41的新型海上補給與裝填

裝置原型。飛彈發射箱在補給艦上就被固定在途中懸吊的裝具上，並橫向

傳輸至作戰艦艇的補給點。

測試中的新型MK-41海上補給裝填裝置，三條縱向軌道跨過垂直發射器，

上面架設一個 縱向移動的滑車；滑車的機構固定著裝有飛彈儲存箱的裝具

，能橫向移動飛彈儲存箱 到空彈位，然後垂直揚起（下圖），將飛彈箱

向下填入彈位。飛彈儲存箱在整個過程中 被固定住，不像原本由起重機吊

運一樣自由晃動，大幅增加裝填效率與安全性；可惜

由於優先度不高，此系統的開發工作遭到擱置。

事實上，美國海軍在1995年的確曾開發一種新的改進型垂直發射器海上裝填系統，能在五級海象下每小時傳輸/裝填15個飛彈發射箱。 這套系統不使用由上空懸掛飛彈發射箱的起重機，而改用架設在垂直發射器上方的軌道機械裝備；這套裝備的起重裝置有三條固定設置的縱向軌道 ，其中兩個在發射器區域的兩側，第三個橫跨發射器中間；一個滑車架在軌道上縱向移動，滑車本身的機構則能調整橫向移動，因此能透過水平與垂直移動將飛彈儲存箱對準發射器的每一個彈位。飛彈儲存箱被固定在一個裝具上，裝具以兩個鉗環來固定飛彈儲存箱，整個裝具連同飛彈發射管則固定在軌道滑車的機構上，並能被垂直舉起。運作時，補給艦將飛彈儲存箱固定在裝具上，然後橫向傳輸到作戰艦上，隨後裝具被固定在滑車機構上，滑車透過相應的水平與垂直移動將飛彈儲存箱運至空彈位，然後旋轉機構將飛彈儲存箱垂直豎起，並降入彈位中。

由於飛彈儲存箱在裝填過程中被剛性固定，不像起重機懸吊時會自由晃動，因此能在較高的海況下有效進行補給作業。此種裝填系統需要六名來自補給艦的人員進行操作，這六名人員在補給艦與作戰艦艇建立橫向連結後，乘坐一個吊車由索具傳輸到作戰艦艇上。不過由於冷戰結束後，MK-41海上再裝填的能力不再被重視（後冷戰時代美國海軍購置飛彈的速度連艦隊中的垂直發射器都裝不滿，根本沒有海上再補給需求），因此這種新補給裝置的原型系統在懷尼米港補給測試站展開測試後就遭到擱置，始終沒有完成開發。

彈種相容性

最初美國海軍只打算用MK-41來發射標準SM-2 MR（RIM-66）防空飛彈（深4.72m），但很快美國海軍決定將戰斧巡航飛彈納入MK-41之中（深6.25m） 。因此，MK-41發射系統的框架配合戰斧飛彈作為上限，要相容隨後增加助推器延長射程的標準SM-2 Block IV、SM-3反彈道飛彈等都不是問題，而垂直發射反潛火箭（VLA）以及海麻雀防空飛彈系列也都被整合入MK-41發射系統。美國海軍現役所有飛彈中，除了魚叉反艦飛彈之外，其餘如標準系列防空飛彈 、海麻雀防空飛彈、戰斧巡航飛彈以及垂直發射型反潛火箭(VLA)等，全部都有相容於MK-41的型號。而對於之後的新彈種，如果設計上能適應垂直發射（即飛彈本身能承受點火初期發射管內的高溫高壓熱焰，且具備垂直發射升空轉向目標方位的能力），只要飛彈尺寸（長度、寬度）在MK-41發射系統的框架以內，替每種飛彈設計符合MK-41構架的發射箱與相關介面，就能順利整合入MK-41發射系統中。

以下為目前已知MK-41各構型：

Mod 0：用於後22艘提康德羅加級飛彈巡洋艦（CG-52~73），兩組各八個八聯裝單元（其中一個單元由五個發射管與一個再裝填裝置構成，整組總共61個發射管）。

Mod 1：用於改良後的史普魯恩斯級驅逐艦，一組八個八聯裝發射單元（其中一個單元由五個發射管與一個再裝填裝置構成，整組總共61個發射管）。

Mod2：用於柏克級飛彈驅逐艦Flight 1/2（DDG-51~78），包含前部一組四個八聯裝單元（編號MK-159 Mod 0，其中一個單元由五個發射管與一個再裝填裝置構成，整組總共29個發射管）與後部一組八個八聯裝單元（編號MK-158 Mod0，其中一個單元由五個發射管與一個再裝填裝置構成，整組總共61個發射管） 。

Mod3：用於德國F-123布蘭登堡級（Brandenburg class）巡防艦，一組兩個八聯裝單元（共16個發射管，自衛型）

Mod 5：用於澳洲紐澳軍團級（Anzac class）巡防艦，一個八聯裝單元（共8個發射管，戰術型）

Mod6：用於日本村雨級驅逐艦，一組兩個八聯裝單元（共16個發射管）

Mod 7：用於柏克級Flight 2A中使用神盾Baseline 7以前的艦艇（DDG-79~91），包含前部一組四個八聯裝單元（編號MK-177 Mod 0，共32個發射管）與後部一組八個八聯裝單元（編號MK-176 Mod 0，共64個發射管）

Mod 8：用於土耳其MEKO 200 TN 2B巡防艦，一組兩個八聯裝單元（共16個發射管，自衛型）

Mod 10：用於德國F-124薩克森級（ Sachsen class）飛彈巡防艦，一組四個八聯裝單元（共32個發射管）

Mod15：用於柏克級Flight 2A中使用神盾Baseline 7以後的艦艇（DDG-92起），包含前部一組四個八聯裝單元（編號MK-177 Mod 3，共32個發射管）與後部一組八個八聯裝單元（編號MK-176 Mod 2，共64個發射管）

Mod 16：用於澳洲改良後的阿德萊德級（Adelaide class）巡防艦，一個八聯裝單元（共8管，自衛型）

Mod 29：用於日本秋月級驅逐艦，四組八聯裝單元（編號MK-177 Mod 3，共32個發射管），打擊型。

Mod 33：用於日本朝霧級驅逐艦，四組八聯裝單元（編號MK-177 Mod 3，共32個發射管），打擊型。
　 　

MK-41實際服役後，總共有三種不同的構型：自衛型(Self-Defence)、戰術型(Tactical)與打擊型(Strike)；這三種 發射箱的截面尺寸都相同，長、寬各25吋（63.5cm），能容納直徑22吋（55.88cm）的飛彈，內部承受壓力的標準也都是每平方公分2.8kg，唯一的區別是深度 ；發射箱長度的上限是發射槽構架的深度，長度越大的發射箱就能容納更大型的彈種，並能向下相容於較小型的飛彈。自衛型深度最淺（5.3m），使用海麻雀 或新的ESSM短程防空飛彈，主要用途為外銷供盟國艦艇自衛使用；戰術型深度（6.75m）比自衛型深，據信能容納長度至多為5.64m（222英吋）的飛彈，使用彈種較自衛型增加SM-2MR防空飛彈以及垂直發射反潛火箭(VLA)；打擊型(Strike)深度最深（7.70 m），可發射的彈種最多，較戰術型增加戰斧巡航飛彈、增程型標準SM-2ER（Block 4）飛彈 的運用能力，而幾種標準系列的反彈道飛彈衍生型如SM-2 Block 4A( NAD，已取消)以及SM-3(NTW)，也只有打擊型發射箱才能夠容納。

目前MK-41共有六種儲存箱（canister），分別如下：

1.MK-13：裝填SM-2MR （Block 2、3）中程型標準區域防空飛彈，屬於戰術型發射箱。 空箱重675.85kg，容納標準SM-2 Block 2飛彈與適配器(adaptor)總重1664.675kg。

2.MK-14：裝填戰斧巡航飛彈，屬於打擊型發射箱。  空箱重911.716kg，容納戰斧飛彈與相關組件後總重2780.5kg。

3.MK-15：裝填VLA垂直發射反潛火箭，屬於戰術型發射箱。 空箱重757.495kg，容納VLA反潛火箭與相關組件後總重2032.1kg。

4.MK-21：裝填SM-2 ER（ Block 4/4A）或SM-3增程型標準區域防空飛彈，屬於打擊型發射箱。

5.MK-22：裝填現役RIM-7M/P垂直發射型海麻雀短程防空飛彈，屬於自衛型發射箱。 空箱重966.15kg，容納RIM-7防空飛彈與適配器後總重1496.847kg。

6.MK-25：四合一容器(Quad Pack canister)，發射箱內分隔成四個空間，裝填四枚海麻雀ESSM短程防空飛彈，屬於自衛型發射箱。

在2010年代，MK-41的新發展是結合美國海軍研究辦公室（Office of Naval Research，ONR）與國防部先期防衛計畫局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）新開發的遠程反艦飛彈（Long Range Anti-Ship Missile，LRASM），另有專文介紹。

在2013年5月，洛克西德.馬丁集團與歐洲飛彈集團（MBDA）簽約，將MBDA的通用模組化防空飛彈（Common Anti-Air Modular Missile，CAMM，詳見英國皇家海軍Type-26巡防艦一文）與MK-41垂直發射器整合。配合MK-41時，每個發射槽可裝置一個MBDA的ExSL三聯裝冷發射容器，每個可裝填三枚CAMM。在2013年9月，MBDA與洛馬首度進行由MK-41發射器搭載ExSL發射器並發射CAMM飛彈的測試。

配合海麻雀ESSM的MK-25四合一發射容器，每單元能容納四枚ESSM。

當SM-3、ALAM系列等飛彈整合入MK-41時，也會另外分別為其設計與對應的發射箱。除了長度最大的MK-14發射箱之外，其餘發射箱在裝入發射器框架時，都需要搭配對應的適配器。 MK-41發射系統與艦上射控系統之間採用數位化接口，沒有類比的模擬輸入量，因此只要修改LCU預置程式（燒在印刷電路板內），就能適與不同的射控系統整合。

馬丁.馬里塔公司也針對外銷市場，推出深度縮減的MK-41發射模組，其八聯裝模組隔艙框架深度減為5.03m，頂部與底部結構與標準化模組相同，中間長度則縮短，只能容納海麻雀飛彈的發射箱（MK-22與25）；由於安裝所需的深度較低，因此比較適用於中小型巡防艦上，充當防空自衛火力。

除了美國之外，MK-41 VLS也廣泛被西方國家採用，如德國、荷蘭、西班牙、加拿大、日本、韓國等等。

MK-41 VS 俄系VLS/冷發射VS熱發射

MK-41堪稱今日最具代表性的艦用垂直發射系統，然而全世界第一種艦載垂直發射系統則是前蘇聯海軍SA-N-6區域防空飛彈系統的3S-41型 ，其結構與運作方式都和MK-41大不相同。3S-14是典型的俄系垂直發射系統，發射器是一個埋在甲板下、類似左輪槍彈匣的圓形彈艙， 中間有一根機械旋轉軸（驅動機構在轉軸底部），轉軸周圍掛上八支飛彈儲存/發射管，每管裡存放一枚 飛彈；整個發射器就只有一個開口，要發射飛彈時 ，中央旋轉軸會先轉動，讓其中一支發射管對準發射口，發射後轉軸繼續旋轉，讓下一支發射管就位。由於採用這種構造， 這類蘇聯式垂直發射器經常被稱為「轉輪式」。使用SA-N-6的蘇聯艦艇包括基洛夫級(Kirov class)與光榮級(Slava class)飛彈巡洋艦，前者擁有12組3S-41/B-203垂直發射器，光榮級則裝有八組3S-41/B-204型VLS。除了SA-N-6之外，蘇聯海軍的SA-N-9短程防空飛彈系統也使用類似的3S-95型(Kinzhal)轉輪式VLS，唯其動作部位較3S-41完全相反，發射 器本身是固定的，但發射蓋為旋轉式；接戰時，發射蓋會以每秒55度的速率將唯一的發射口輪流對準底下的發射管。 前蘇聯海軍這些最早期的垂直發射系統採用轉輪式設計、只使用單一發射口，主要原因可能是為了減少甲板上發射器開口的數量與面積， 提高發射器上方的結構強度，使得彈艙獲得最大的保護（例如基洛夫級飛彈巡洋艦的SA-N-6垂直發射器就覆蓋在強化的裝甲之下，只有一個發射口需要開啟）， 避免遭到敵彈命中時鑽入彈艙造成重大破壞，或者提防本身發射的飛彈升空後失效落發射器上引爆時提供較佳的防護。

蘇聯RIF-M防空飛彈的「轉輪式」垂直發射器旋轉彈艙內部畫面。彈艙中間的柱子是旋轉軸

，驅動旋轉的機構在底下；導彈發射管掛在中心轉軸的周圍，透過轉軸轉動而輪流

對準發射器開口。

蘇聯海軍垂直發射系統另一大特色，是通常採用「冷發射」模式，也就是以機械裝置將飛彈彈出發射管，接著才點燃飛彈的推進器；而西方MK-41、MK-48、Sylver等 的飛彈採用「熱發射」，飛彈在發射管內直接點燃發動機，靠著本身動力衝出發射管 。也因此，冷發射又稱為「外動力彈射」，即飛彈發射的動力並非由彈體本身提供。蘇聯冷射式VLS的氣體彈射裝置位於發射管底部，由燃氣產生裝置、汽缸與活塞連桿等部件組成 ；系統接收發射指令後，燃氣產生裝置製造高壓氣體並突破裝置內的噴嘴堵片，使高壓燃氣灌入汽缸；當汽缸內壓力累積到一定值之後，飛彈與發射筒的連結裝置便脫鎖，汽缸內的活塞在高壓燃氣的推動下迅速上衝，進而推動一根連桿，瞬間把飛彈拋出發射筒，飛彈在射出發射筒一段距離後才將發動機引燃。

垂直發射系統：冷發射 VS 熱發射

相較於冷發射，熱發射系統本身不需要提供讓飛彈升空的動力，連帶省略相關的彈射與燃氣產生裝置 ，節省了可觀的體積與重量（這對容積與載重有限的船艦而言十分重要）。在熱發射系統中，只要飛彈本身發動機工作正常，就可以順利發射；而 冷發射系統如果讓多個發射管共用同一個燃氣產生裝置，一旦燃氣產生裝置發生故障，所有的發射管都無法工作。

然而，熱發射系統的飛彈點火時，會在管內產生大量高溫高壓且帶有劇毒的熱焰，因此無論是飛彈與發射器在設計上都必須考慮到承受這樣的溫壓和腐蝕性，發射器還必須安裝排氣系統以排除飛彈在發射槽內噴出的熱焰 ；由於直接承受飛彈噴焰，熱發射系統的壽命週期較短，飛彈儲存箱是只能使用一次的消耗品，發射器結構本體也需要更頻繁地檢修或更新。而冷發射本身則不需要，至多僅需在發射管設置洩壓排氣孔，以防燃氣產生裝置意外走火，因此發射器 使用壽命較長，飛彈發射筒在使用後，只需經過適當維修並更換燃氣彈射裝置，便可重複使用數次 ，而且飛彈本身不需要經過特別的耐溫壓強化處理。此外，熱發射會將大量熱氣留在彈艙內，排氣系統需要一陣子才能完全將其排除， 在這段期間將增加船艦的整體紅外線訊號；而冷發射就沒有此種問題。例如瑞典第二批偉士比級巡邏艦就是基於這個原因捨棄熱發射的美製ESSM，而採用自製的Rb-23冷射式垂直發射防空飛彈系統。

在飛彈性能方面，冷發射飛彈係由外部動力將彈體彈射出發射管，發動機點火時飛彈已經有一定的向上初速；然而熱發射飛彈從靜止到升空都需以自身發動機自食其力，消耗更多燃料，而且需要修改飛彈的氣動力外型（需加裝推力轉向裝置）；因此在相同推進藥量的前提下，冷發射飛彈的射程將高於熱發射飛彈，而且由於比較不需要修改彈體外型，冷發射飛彈通常比熱發射飛彈更能保有性能。而部分較大型的熱發射飛彈（例如美國標準SM-2區域防空飛彈）通常在彈體後段再追加一截加力器，專門提供初階段爬升、轉向的動力 。

彈種相容性方面，熱發射需的前提是發射器承受高溫噴焰以及排氣系統的能力，是否能與飛彈匹配 ；當飛彈越大越重（如開發中的大型反彈道飛彈攔截器），助升火箭產生的燃氣溫度與量也增加，可能超出熱發射系統的負荷能力。而冷發射在這方面則只取決於氣體彈射裝置的出力，故理論上冷發射的彈種兼容性要優於熱發射式（然而美國MK-41與各類配套彈種擁有良好規劃，反而使其成為目前彈種相容性最好的垂直發射系統）。例如，美國在2000年代曾打算發展動能攔截器（Kinetic Energy Interceptor，KEI）部署於下一代大型防空巡洋艦上，由於KEI的推進火箭強大、船艦本身很難搭載夠大的垂直發射熱焰排放系統，因美國海軍當時規劃以冷發射方式來發射KEI，但KEI於2009年遭到取消。

飛彈的控制方面，冷發射在飛彈彈出階段，面臨比熱發射更高的風險。相較於由傳統發射器發射，垂直發射飛彈的一大不同，就是飛彈從升空到轉向目標前進需要轉換初始座標。雖然非垂直發射的飛彈在發射之初同樣要面臨座標轉換問題，但由於發射器一開始就會將飛彈朝向目標方位 並點火加速，因此發射初期能迅速加速到讓慣性導航系統 生效並取得座標的速度，其間不需要大幅度轉向，因此剩下的技術議題就只有限制發射器俯角（讓飛彈在墜海前有足夠的時間取得初始座標並修正彈道），以及考慮發射時的風力、海象限制以及最低攔截 高度等問題（各類防空飛彈的發射角度限制與最低攔截高度問題，多半起因於飛彈初始座標轉換階段的安全限制） ；而傳統發射的飛彈在飛離之後即便導引系統無法正常工作，也會落入遠方海中。垂直發射飛彈的升空方向並非目標方向，加上發射階段重力方向正好與飛彈飛行方向完全相反， 意味著飛彈的導航裝置必須在初期速度不高的階段就展開工作，帶飛彈轉向目標並開始有效控制，需要多一些程序。飛彈從垂直發射器升空後數秒之內，都處在對發射艦有威脅的範圍；一旦有閃失，飛彈就會墜落在軍艦甲板上。 對於冷發射而言，這種考驗更為嚴峻；冷發射飛彈只靠發射器提供的初始推力彈射升空，在飛彈點火時已經懸浮在空中，初始的姿態與指向都處於不受控制、較不穩定的狀態。 反觀熱發射的飛彈一開始就是穩定地依賴本身的推力升空加速，飛彈點火從靜止開始加速時仍然固定在發射器的軌道上，因此指向是固定的， 飛彈離開發射管進入空中時已經有自己的持續推力來穩住航道，受控的程度高於冷發射，免除一些無法掌握的變數。

西方最早實用化的大多數艦用VLS如MK-41，都使用系統結構較為簡單、體積重量較少（不需要安裝彈射裝置）、飛彈控制較為單純的熱發射方式，寧可並犧牲發射器壽命和飛彈的低空性能包絡。不過2010年代歐洲飛彈公司發展的通用模組化防空飛彈（Common Anti-Air Modular Missile，CAMM），就使用稱為「軟發射」（Soft Launch） 的冷發射技術，使發射器與平台不必承受高溫尾焰，減輕結構重量並延長發射使用器壽命。

VLS與傳統式飛彈發射器的比較

以下就來比較傳統旋轉式發射器、蘇聯旋轉式VLS以及MK-41的性能：

發射密集度

飛彈發射密集度(也就是發射速度)攸關艦艇在面對飽和攻擊時的存活力，是現代艦艇防空戰力的一項重要指標。 如果來不及在被擊中前發射飛彈接戰每一個來襲者，艦艇將無法在戰場上存活。發射速度乃是由備便彈的數目、 瞄準程序以及再裝填動作來衡量。所謂「備便彈」就是已經就位、只差點火動作就能 升空接戰的飛彈。

一般的傳統式艦載旋轉式發射器使用一個位於甲板上的旋轉式發射器，發射器上有一到二支掛有飛彈的發射臂； 透過發射器的水平旋轉與發射臂俯仰，使飛彈瞄準預定的目標攔截點然後才發射；接戰時，旋轉發射器會調整方位、 仰角以對準目標，接著發射飛彈。至於備射彈多半儲存於發射器底部 的彈艙中 。發射器上的飛彈射出之後必須進行裝填，此時又需將發射臂對準裝填開口（牽涉水平與俯仰動作）， 彈艙至少需要選擇彈種（彈艙可能混裝不同型號飛彈）並將選定彈位轉至定位等機械功能，然後揚彈機將選好的飛彈送上發射臂， 此後發射臂重新進行水平/垂直向動作來瞄準下一個目標。早期如美國MK-10或英國海鏢飛彈發射系統的再裝填機械動作都十分複雜 ，彈艙內的飛彈係裝填於個別的儲存箱裡，發射箱內設有飛彈所需的冷卻、加熱、驅動等周邊裝置，上 彈時彈艙內的機構會將整個儲存箱輸送至彈艙口，進行裝填時再把發射器對準再裝填開口，讓機械裝置將飛彈從儲存箱推送至發射架上，整個過程牽涉到二十個以上的機械動作；而如果是更老一點的飛彈發射器 例如美國用來裝填大型護島神（Tolas）的MK-12等，飛彈的戰鬥部與推進器甚至是分開儲存 ，在彈艙內組裝飛彈時也需要一些機械動作。而較新型的旋轉發射器如美國MK-13、26則將彈艙機械結構簡化，彈艙位於發射器下方的甲板，採用連續皮帶輸送，飛彈直接加掛在皮帶上，再裝填時只要將皮帶轉至定位，再將發射臂轉到垂直，彈艙的機構就能將飛彈垂直推上發射臂，只牽涉到數個簡單的機械動作。因此，老 式的MK-10發射器每次裝填需花上20秒以上，而MK-26僅需要8秒。

至於VLS的發射管就沒有任何對準目標的動作，角度永遠固定朝上，讓飛彈在升空後自行轉向目標，如此可節省不少反應時間。此外，VLS的飛彈儲存管本身就兼具儲存與發射功能 ，每一枚飛彈都可處於備射狀態，連續發射兩枚飛彈之間的機械動作大幅簡化。

蘇聯 幾種轉輪式冷射垂直發射器（如SA-N-6與SA-N-9）在每次發射時，需要旋轉彈艙，將每個發射管逐一對準發射器的單一開口，機械動作較多。而構造如MK-41的垂直發射器的每個發射管都是獨立且位置固定的單元，發射飛彈時只需將外蓋打開並下達點火指令即可，沒有其他機械動作 ；彈選擇也由電子系統完成，一旦檢測到不符合任務屬性的飛彈或故障彈，就立刻選擇下一枚，電子裝置只需要很短時間就能切換到另一個發射管，甚至可連續發射多種不同的飛彈。 由於不需要轉動旋轉，MK-41的射速約是平均每秒一枚飛彈，理論上能持續以這種速度發射直到飛彈耗盡（只受到射控通道數量的制約）；而蘇聯SA-N-6防空飛彈的B-203A(3S-41)轉輪式VLS射速僅3至4秒一發，SA-N-9短程防空飛彈的3S-95轉輪式VLS也是每3秒一發。

至於俄羅斯在2000年代以降陸續推出的3S-14E型八聯裝通用垂直發射器、3S90E（裝填Sthil-1防空飛彈系列）12聯裝垂直發射器與3S97（裝填Redut防空飛彈系列）八聯裝垂直發射器也都使用類似西方的格艙式佈局，每個發射模組由多個獨立的固定式發射管構成，每個發射管都有專屬的彈射裝置 與開口。

射擊角度

傳統式旋轉發射器是靠著發射器本身來讓飛彈對準目標，因此飛彈的射界就取決於發射器的旋轉範圍(因為飛彈尋標器的搜索角度有限)。雖然這種設計能讓飛彈一開始就對準目標方位，但是旋轉發射器的射界難面會被艦體結構擋到，多少會對飛彈的射界造成不便 。此外，面臨多軸向飽和攻擊時，無論是短程防空飛彈或機砲CIWS的旋轉基座，都會陷入反應不及、顧此失彼的窘境。

VLS則是一律讓飛彈垂直射出，隨後靠自身動力轉向目標；雖然飛彈垂直升空後需要一些時間轉向目標，不過也因此而沒有射擊角度限制，在面臨同時多方向攻擊時也能迅速接戰。 垂直發射也能免除船艦本身上層結構物或者鄰近艦艇對射界的阻擋；使用傳統發射器時，在編隊中的船艦可能必須先進行轉向與加速機動進入射擊陣位（例如避開友軍艦艇的妨礙）才能接戰，而使用能繞越障礙物的垂直發射（以及配合的飛彈制導機制）之後就能直接發射飛彈接戰，不用再花額外時間搶佔陣位。

可靠度

任何武器系統的結構複雜度都與可靠度成反比：機械越複雜龐大，故障癱瘓的機率就越高，也越不耐用。傳統旋轉式發射器的機械結構複雜，除了能夠旋轉與俯仰、自動抵銷船艦搖晃影響的發射裝置之外 ，平時儲存飛彈的彈艙也有大量活動機械組件（含備彈環、揚彈機等），而且這些機械都可能發生故障。在接戰時只要發射臂、發射臂上的飛彈、旋轉座或彈艙其中任一者故障，整個旋轉發射系統很可能就會陷入無法接戰的窘境。另外，傳統式發射器位於甲板以上，直接受到外界海浪、鹽分、風吹日曬雨林的影響，也更容易遭受戰損。

而蘇聯幾種轉輪垂直發射器的附屬機械裝置也嫌偏多，萬一彈艙的旋轉機構失效，整套系統 就會停擺；而如果冷發射器設計成每個發射單元需要共用彈射裝置或燃氣產生裝置，一旦集中式的部件失效，整個發射單元所有的飛彈就都無法發射。

MK-41這類的垂直發射器的機械複雜度極端簡化，飛彈發射管兼具平時儲存與發射的功能，整個發射系統的活動部位只有每個發射槽的艙蓋以及其開啟機構，結構簡單可靠 。傳統的發射器往往需要二維穩定功能，自動抵銷船艦在海浪中的搖晃，讓架上飛彈持續對準目標方位，發射前的瞄準更需要水平/垂直軸向的快速俯仰運動，因此需要十分昂貴的高靈敏度伺服馬達以及相關的穩定裝置 ，而垂直發射器的開蓋動作就簡單得多。 也由於沒有任何需要大功率轉動的組件，MK-41在一般狀況下只需要20KW的峰值電源，平均耗電更只有4KW；而MK-26雙臂發射器由於需要輸彈、上彈、快速調整發射器指向目標 以及抵銷海浪搖晃等，最大運作功率負荷高達480KW。

 傳統發射器連續發射所有飛彈時，都是同一個發射架的相關轉動機構在持續運作，長時間作戰時比較容易發生故障；而像是MK-41這樣的垂直發射器的每個發射管的蓋子與控制電路在作戰時只會使用一次 、把管內唯一的飛彈射出，不需要持續多次運作；而且每個垂直發射箱都有獨立的發射口與控制電路，任何一個發射管失效（包括飛彈或發射器的機械、電路），都不會影響其他任何發射管的運作。

MK-41垂直發射系統的平均故障間隔（Mean Time Between Failure ，MTBF）高達1936小時。1991年沙漠風暴戰役時，美國海軍各艦的MK-41 VLS共成功發射289枚戰斧飛彈，沒有遇到任何問題。

安全性

MK-41的每一枚飛彈都各自儲存於獨立且隔絕的發射管內，每個發射管都足以抵擋因為意外而產生的爆炸與燃燒，因此整體安全性可謂十分優良，一般情況下很難產生連鎖誘爆；反觀傳統旋轉式飛彈發射器的彈艙內部，每一枚飛彈都沒有隔離，發生火災爆炸時就有很大機率產生連鎖反應災難。此外，體積重量較低、專門裝填海麻雀防空飛彈的MK-48垂直發射系統（另有專文介紹），同樣滿足類似的安全要求。美國用於DDG-1000驅逐艦的更新一代MK-57垂直發射器擁有更堅實的防護設計，並以長條方式布置在側舷，一方面進一步降低飛彈集中誘爆的風險，再者也可充當側舷的防護緩衝。然而，垂直發射器個別儲彈並採取完善隔離防護，整個系統的體積重量勢必高出相同容量的傳統發射器彈艙，單位甲板面積與體積可儲存的飛彈數量減少。

美國與北約對垂直發射系統的安全標準，是能在飛彈故障或發射失敗、飛彈在發射管內點火卻沒有射出的情況下，發射管 需能承受火箭發動機噴流的持續燒蝕，並確保鄰近的發射管不受波及；飛彈本身則需滿足鈍感彈藥（insensitive munitions，北約規範代號STANAG4439）需求，要求即便飛彈火箭推進器在 發射管內持續燃燒到殆盡為止，也不會發生引爆的情況。以MK-41為例，其結構十分堅固，發射口配備防爆發射門(blast door)，就算飛彈在發射後失靈掉落在發射器上爆炸，發射器內的其他飛彈也不會被波及。此外，每組發射器都有專屬的自動注水裝置以及使用特殊液體的消防/冷卻系統，盡可能降低火災時造成的損失。

萬一飛彈沒有順利點火或者點火後發生意外熱發射的MK-41的飛彈絕大多數情況頂多停留在彈艙內，即便推進器失火，也會被發射器本身良好的防護隔絕措施控制住災情。而冷垂直發射的飛彈如果升空後點火失敗，就有可能砸回軍艦甲板釀成危險（為此， 中國為HHQ-9艦載防空飛彈開發的冷射VLS在安裝時刻意朝舷外傾斜五度，使飛彈以些微的角度發射，即便點火失敗也會落入海裡，而不是摔回甲板） 。對傳統發射架而言，萬一飛彈點火不順利，運氣好則整枚彈入海中，如果殘餘彈體或加力段掉落在甲板上（例如加力段在發射架上爆炸），還是會釀成若干災情，不像 熱發射多半會停留在 防護措施周延的彈艙裡。不過換而言之，傳統發射器 或冷發射式垂直發射器的飛彈如果發射失敗掉落在甲板上，要排除也相對容易，只需將飛彈推入海中；而垂直發射飛彈一旦發射失敗停在彈艙就不易排除；而冷發射系統的彈射動力由發射系統提供，萬一飛彈故障則仍可將飛彈彈射出管。

艦體隱身、重心

傳統式旋轉發射器無可避免地要暴露在甲板上，勢必增加艦艇的雷達截面積（RCS）。而VLS從甲板上唯一能看到的部分就是平貼於甲板上的發射開口， 從艦體側面完全看不出來，不會增加船艦的雷達截面積；同時，垂直發射器沒有高於甲板的結構物，也有助於降低艦體重心。

發射系統成本

垂直發射系統本身結構簡單，沒有要求快速精確的大型活動機械，後勤維護需求大幅降低，這使得MK-41型的購置經費與全壽期維護成本都比MK-26大幅降低。根據美國海軍的資料，提康德羅加級的M-41發射器（16個八聯裝模組）的購置成本約只有原本兩套MK-26的一半。在1982年預算年度採購的2艘提康德羅加級飛彈巡洋艦（CG-52、CG53），首度以 MK-41系統代替原本的MK-26，美國官方估計節約了8800萬美元左右，而每艘艦的載彈量卻從原本的88枚增加到122枚。

不過從另一個角度，如採用垂直發射方式，飛彈本身需要具備耐高溫高壓設計（針對熱垂直發射），而且需要更精密昂貴的導航系統來適應發射方式（射後大角度離軸轉向才能對準目標），成本高於非垂直發射的飛彈。

垂直發射飛彈的缺憾

雖然好處眾多，但是VLS有許多傳統發射器所不具備的難題，而且並非完全沒有缺點。

1.垂直發射飛彈的技術挑戰

首先，垂直發射的飛彈升空後，就必須大幅偏離原始軸向才能對準目標；一般而言，飛彈發射升空到導引與控制系統完成初始化並進入可控狀態之前，都有一段自由飛行的不受控階段（也就是飛彈先天的最低射程）。因此，適用於垂直發射的飛彈對導航控制的要求比較高，需要較複雜昂貴的導航與自動駕駛儀器（能掌握飛彈精確方向、速率），使飛彈升空之後儘速生效，正確控制飛彈大角度轉向進入預定航道。實際上，垂直發射飛彈也是在電子技術進步、能將慣性導航裝置微型化裝入戰術飛彈的導引系統之後，才得以實用化與普及化。

第二，垂直發射後的飛彈向上發射升空之後才能轉向目標飛行，損失了一些反應時間；而傳統發射器先指向目標才發射，飛彈一升空就直接朝目標而去。這種差別在長程接戰或對付次音速目標時尚不顯著 （因為反應時間 充裕），但對於時間緊迫的攔截自衛任務（從地平線上躍出的掠海反艦飛彈），飛彈垂直上升的時間就是平白損失寶貴反應時間；萬一是在很近距離才發現低飛，防空飛彈垂直升空才轉向，有可能會來不及向下鎖定攔截來襲目標。

為了改善這個問題，許多垂直發射的飛彈另外增加向量推力控制技術（包括飛彈尾部燃氣舵，甚至增加一截包含燃氣舵、專門用於升空與轉向的推進段）來加快飛彈轉向。一些垂直發射的中、短程防空飛彈如美國ESSM、歐洲Aster-15、以色列閃電(Barak)、英國垂直發射型海狼飛彈等都具有向量推力技術，在盡可能低的高度上迅速轉向。 此外，一些2010年代發展的短程垂直發射防空飛彈如MBDA的CAMM（英國版為海攔截者，Sea Ceptor）採用冷發射以及彈側火箭轉向，飛彈被外動力彈射到空中並由側向火箭完成轉向才點燃飛彈本身發動機，能進一步加快垂直發射後的轉向。

2.飛彈相容於熱垂直發射的要求

如同前述，熱垂直發射的飛彈在發射器內點火，彈體必須能承受自身火箭高溫燃氣在密閉發射管內製造的高溫、高壓與強大粒子侵蝕；這些都會使飛彈本身的耐熱材質要求變高，提高了成本與技術難度。

3.垂直發射系統對船艦設計的制約

就船艦平台方面，由於整個垂直發射系統需要安裝在甲板以下，下甲板構造深度比傳統的MK-13、MK-26旋轉發射器都大；再加上垂直發射器的每個彈位都是獨立發射管，兼具儲存與發射功能，所以無論佔用船艦甲板面積或深度，都大於MK-13、MK-26等傳統發射器，間接導致安裝MK-41垂直發射器的船艦，體型與造價向上攀升。

例如，一些派里級飛彈巡防艦的使用國（如澳洲）在規劃升級改裝工程、或者以派里級為設計基線來研發新艦艇（如台灣ACS案）時，如果要取消艦首MK-13發射器（彈艙容量40枚）改成MK-41，原位置艦面甲板空間充其量只能安裝32管MK-41垂直發射器（還沒考慮到原先派里級的結構是否允許這樣的變更）。先前MK-13、MK-26等發射器，裝填的是沒有第二級助升火箭的標準SM-1/2 MR、魚叉反艦飛彈、ASROC等武器，下甲板彈艙的深度大約控制在兩層甲板以內；而到了MK-41垂直發射器，由於配合的飛彈長度更長（包含第二級住推器的SM-2 Block IV、戰斧巡航飛彈等），發射器深度至少來到三層甲板。1990年代以後歐洲國家設計的作戰艦艇，相較於他們代替的舊船，體型與排水量明顯都放大一個檔次，使用包含相位陣列雷達、垂直發射系統為主的作戰裝備，是體型放大的關鍵原因；由於體型與造價大幅攀升，歐洲國家能負擔的新艦艇數量，比起被替換的上一代艦艇降低不少。

 由於佔用的甲板深度最大，MK-41這樣的大型垂直發射系統，對於船艦佈局的制約也比較大，需要在艦體中心軸線上，從主甲板（承力結構）至下方至少三層甲板 都要配合留下大面積開口，整個船艦結構強度與佈局都要配合來設計。而如果像是美國DDG-1000松華特級驅逐艦將MK-57垂直發射系統布置在側舷，對於船艦設計的制約算是相對減低。

另外，對於一些體積較小的近程防空飛彈，如果設計成四枚共用一個發射管的緊湊設計（如美國ESSM），就有助於降低船艦所需要的MK-41發射器管數，進而減低船艦體積與成本。對於中小型國家海軍（對於長程防空與對地攻擊需求較低，比較不需要大型區域防空飛彈與陸攻巡航飛彈），這樣有助於降低新一代作戰艦艇的成本。

MK-41單管發射器（SLC）

針對小型船艦平台設計的MK-41單管發射器（SLC）

MK-41 SCL在2002年進行陸上發射測試的畫面，搭配四合一發射箱裝填ESSM防空飛彈。

標準的MK-41發射器單元是2x4的八聯裝模組，船艦平台必須預留相當的空間（包括甲板面積、下甲板深度等）才能容納。為了增加MK-41垂直發射系統的安裝彈性，洛馬集團在2000年代初期推出了MK-41的單一發射管（Single Cell Launcher，SCL）版本，適合裝載於甲板空間較小的船艦平台。標準的八聯裝MK-41模組的熱焰排放系統是供八個發射管使用，而單管的SCL則使用同心圓排氣結構（cylindrical exhaust），將排焰系統整合在發射管周邊。

在2002年，SCL搭配MK-25四合一發射箱（用於裝填ESSM飛彈）在位於維吉尼亞州的海軍水面作戰中心達爾格倫分部（Naval Surface Warfare Center,Dahlgren）進行了ESSM防空飛彈的陸上發射測試。

日後洛馬繼續相容相容於集裝箱、可部署在陸地機動拖車或無人船艦甲板上的舉升發射版本（見下文），也應用了SCL發射器的技術與經驗。

BAE System：可適應甲板發射器（ADL）

（上與下）BAE Systems在2018年美國海軍水面學術研討會（SNA 2018）

展出的可適應性甲板發射器（ADL），可裝填配合MK-41垂直發射系統的

各種戰術飛彈容器，包括ESSM防空飛彈的MK-25四合一發射箱。如此，

一些原始設計沒有考慮到安裝垂直發射器的艦艇，能以

最簡易的方式、最低的成本來相容使用配合MK-41的戰術性飛彈。 

在2018年初美國海軍水面艦年會（Surface Navy Association 2018 symposium，SNA 2018）中，BAE Systems首度展出一種稱為可適應性甲板發射器（Adaptable Deck Launcher，ADL）的設計。這是一種安裝在船艦甲板上、非穿透性的低角度傾斜箱型發射器，能直接容納之前配合MK-41發射器的各種戰術飛彈的容器，包括標準防空飛彈系列、戰斧巡航飛彈、ESSM防空飛彈的MK-25四合一發射箱等。ADL與MK-41現有的發射控制系統（Launch Control System）相容，飛彈的介面無須修改就可以直接裝置於ADL中。ADL主要是針對一些原始設計並未考慮容納垂直發射系統的船艦（包括第二線後勤船艦），使之能以最簡易的方式相容於ESSM等配合MK-41的戰術飛彈，將工程變更幅度與成本降至最低，只需要一個面積與強度符合要求的甲板空間就可安裝。

在2023年7月6日，BAE Systems宣布獲得美國國防部彈藥技術聯盟（U.S. Department of Defense Ordnance Technology Consortium，DOTC）合約，發展新世代海麻雀飛彈發射系統（Next Generation Evolved SeaSparrow Missile Launch System，NGELS），合約價值3700萬美元。在此合約中，BAE Systems會與北約海麻雀項目辦公室（NATO SeaSparrow Program Office，NSPO）一同設計並交付原型發射器。NGELS是一種非穿透性、固定角度的甲板發射器，能迅速部署在擁有足夠甲板空間的船艦上，迅速提高船艦的防禦能力。NGELS會利用先前BAE Systems自費發展的可適應性甲板發射器（ADL）經驗以及MK-41垂直發射系統現成的子系統，結合ESSM現階段使用的MK-25四合一飛彈容器（也是由BAE Systems製造）。

（上與下）2024年1月美國海軍水面艦年會（SNA 2024）中，BAE Systems展出

柏克級驅逐艦加裝ADL強化火力的概念圖，在艦首B砲位兩側以及艦尾船樓

安裝六組ADL傾斜發射器。此概念是利用ADL容納ESSM防空飛彈，使得

柏克級能騰出更多垂直發射管裝填標準SM-6或戰斧巡航飛彈等具備長程打擊

能力的飛彈，提高船艦殺傷能力。

集裝箱舉升式MK-41發射單元

在2020年代，因應中國海上軍力擴張以及俄羅斯的威脅，美國海軍的戰略重新回到重視爭奪制海制空權以及「反介入/區域拒止」（Anti-Access/Area Denial，A2/AD）等強權對抗的道路。為了因應中國海軍兵力的經人擴張，美國海軍大力推動分佈式海上作戰（DistributedMaritime Operations，DMO）與分佈式殺傷（Distributed Lethality）等概念，包括將飛彈等主要作戰武器分散到眾多水面平台、岸基的海軍陸戰隊單位等，迫使對手耗費更多資源去搜索與防禦。美國海軍從2019財年開始的發展的大型無人水面載具（Large Unmanned Surface Vessel，LUSV）就打算部署武器系統，使美國海軍的主要戰術飛彈從過去集中在巡洋艦、驅逐艦等大型昂貴平台上，變成分散在數量更多的小型平台上。

為了滿足這些需求，美國海軍會利用現成、已驗證的飛彈武器系統，重組成適合多種平台快速部署的模組版本。例如，將MK-41垂直發射器的模組整合到ISO 40英尺標準集裝箱，加上必要的控制與指管通情設備，快速部署到不同的海上平台（包括LUSV大型無人水面載具，或者原本非作戰任務的水面船艦如兩棲艦，以及原始設計裡沒有長程飛彈的LCS濱海作戰船艦等）；只要平台提供足夠的甲板空間，就可以迅速安裝集裝箱化的飛彈發射器以及資料傳輸與射控單元，訓速成為火力投射節點，實踐分佈式的殺傷能力。

理論上，集裝箱化的舉升型MK-41發射器單元能相容於先前所有已經部署到MK-41垂直發射器的戰術飛彈，包括標準與ESSM防空飛彈、戰術型戰斧巡航飛彈、VLA垂直發射反潛火箭等；透過資料鏈系統從其他平台（如神盾艦）獲得目標資訊，就能從臨時部署集裝箱MK-41單元的平台上投射火力，執行防空、對地打擊、反水面以及反潛等各種海軍作戰任務。

以MK-41發展的集裝箱化舉升版本，應用先前洛馬集團開發的MK-41單一發射管（Single Cell Launcher，SCL）的技術，例如熱焰排放系統是緊湊布置在發射管周邊的同心圓（cylindrical）設計。

（上與下）在2021年9月4日，美國國防部公佈遊騎兵號原型無人載具在

海上發射標準SM-6防空飛彈的視頻畫面。此次試射的標準SM-6飛彈四聯裝

發射器設置在一個白色集裝箱模組裡，裝在遊騎兵號艦尾甲板，發射器

在發射之前從集裝箱裡舉升。 

在2021年9月，由美國國防部戰略能力辦公室（Strategic Capabilities Office，SCO）主導的大君主幽靈艦隊（Project Ghost Fleet Overlord）項目進行海上無人載具發射防空飛彈的測試，此項目中的大型無人水面船遊騎兵號（Ranger）裝載了由四聯裝MK-41垂直發射單元修改的集裝箱式舉升飛彈發射器，以及負責控制的虛擬化神盾武器系統（Virtualized Aegis Weapon System，利用小型商用計算機硬體在虛擬環境中執行神盾作戰系統的各項軟體），成功發射SM-6防空飛彈擊落標靶。在2022年美國海軍水面船艦年會（SNA 2022）中，洛克希德馬丁集團將集裝箱化的MK-41舉升發射武器系統稱為遠征作戰系統（Expeditionary Warfare System，ExWS）。遊騎兵號此次試射使用的標準SM-6發射器被美國海軍稱為MK 70 Mod 1遠征發射器（Expeditionary Launcher）；依照洛馬集團的資料，「遠征發射器」源於洛馬集團開發的籌載部署系統（Payload Deployment System，爾後又改稱Payload Delivery System，PDS），是基於MK-41垂直發射器衍生的陸地機動版本，由拖車底盤拖運部署。

除了裝載與海上平台之外，美國陸軍在2019年退出中程飛彈條約之後，立刻推動中程打擊能力（Mid-Range Capability，MRC，打擊範圍500~2000km）計畫，利用海軍現成的戰斧巡航飛彈以及SM-6增程型標準飛彈衍生出對地飛彈。這個項目包括將衍生自MK-41的舉升式四聯裝發射單元部署到重型拖車上（可能就是前述的MK 70 Mod 1遠征發射器），再結合虛擬化神盾武器系統作為控制單元，稱為「提豐」（Typhon，希臘神話中的怪物）飛彈發射車。

除了美國陸軍「中程打擊能力」的「提豐」武器系統之外，美國海軍陸戰隊也以「海軍陸戰隊遠征船艦封鎖系統」（Navy Marine Expeditionary Ship Interdiction System，NMESIS）中的遠征火力陸地單位（Remotely Operated Ground Unit for Expenditionary Fires，ROGUE）無人車結合單管MK-41發射管攜帶戰斧巡航飛彈，成為長程飛彈發射器（Long-Range Missile Launcher，LMSL）。NMESIS是將兩個海軍打擊飛彈（NSM）結合在ROGUE無人車上，而ROGUE是聯合輕型戰術車輛（Joint Light Tactical Vehicle，JLTV）的無人衍生版（由外部遙控）。NMESIS/ROGUE可由C-130運輸機或LCAC氣墊登陸艇快速部署到戰線前方小島，而咸信ROGUE與戰斧飛彈組合成的LMSL也有類似的能力。

2023年9月中旬，美軍演練用C-17運輸將一個MK-70 Mod1發射模組連同一枚

SM-6飛彈空運到丹麥波恩荷爾摩島機場。

2023年9月18日，獨立級濱海作戰船艦薩凡納號（USS Savannah LCS-28）

直昇機甲板載著一個MK 70 Mod 1 PDS發射模組與一套AN/TPQ-53雷達從

聖地牙哥啟航。 

在2023年9月中旬，美國海軍歐洲司令部與丹麥合作，演練將MK-70發射模組透過C-17運輸機空運到盟邦；此演習中，一套美國海軍MK-70 Mod 1籌載交運系統（Payload Delivery System，PDS）連同裡面裝填的一枚SM-6防空飛彈，經由C-17空運到丹麥位於波羅的海的波恩荷爾摩島（Bornholm）島的機場；而在9月18日，搭載一個MK 70 Mod 1 PDS模組與洛馬集團AN/TPQ-53 Fire Finder雷達的獨立級濱海作戰船艦薩凡納號（USS Savannah LCS-28）從聖地牙哥啟航在2023年10月24日，該艦於10月24日在太平洋東部水域首次試射裝填在MK-70遠征發射器的SM-6飛彈，並且命中預定的地面目標。

MK-41搭載愛國者PAC-3飛彈的概念

在2001年12月，美國海軍取消落後超支的海軍區域彈道飛彈防禦系統(Navy Area Defense，NAD，即SM-2 Block 4A)時，洛馬集團曾向海軍提議以當時發展中的愛國者（Patriot）防空飛彈先進能力3（Patriot Advanced Capability，PAC-3，2003年形成初始作戰能力）的艦載版取代NAD。PAC-3制式編號為MIM-104F，不僅能攔截終端下落的彈道飛彈，也能攔截巡航飛彈，而且其直徑較小，每個MK-41發射管能裝填四枚（類似ESSM），使船艦能攜帶的攔截器數量大幅增加。當時洛馬打算以PAC-3的艦載版同時與雷松的標準SM-2與ESSM競爭；不過美國海軍後來並沒有採用愛國者PAC-3，仍繼續發展標準SM-6作為攔截巡航飛彈、終端下落彈道飛彈以及常規空中目標的攔截器。

愛國者PAC-3彈體全長5.2m，彈徑25.5cm，翼展51cm，發射重量312kg，採用單級固態火箭（與戰鬥部始終不分離），火箭燃燒完畢後彈體重量剩140公斤；而先前愛國者PAC-1/2長5.31m，直徑41cm，翼展85cm，彈重914kg。PAC-3的彈體比先前愛國者PAC-1/2小得多，因此射程較短，攔截彈道飛彈的射程約30km（愛國者PAC-2射程為160km），射高24.2km，飛行速率4.1馬赫；由於彈體較細，每個PAC-1/2發射管的空間可以容納四枚PAC-3，因此原本PAC-1/2的四聯裝發射架可裝置多達16管PAC-3。PAC-3起引進X/Ku波段終端主動雷達尋標器，取代以往愛國者使用的TVM導引。為了有效摧毀下落的彈道飛彈，PAC-3捨棄先前愛國者的近發引信高爆戰鬥部，改用撞擊獵殺（hit-to-kill）。Ku頻主動雷達尋標器的高精確度，使PAC-3具備作為動能擊殺載具（kinetic kill vehicle）的能力；而除了靠氣動力彈翼控制之外，PAC-3彈體前部裝有180個微型脈衝固態推進火箭，稱為姿態控制推進器（Attitude Control Motors，ACM），在攔截末端啟動並將飛彈直接推向目標；ACM控制技術在彈道終端的靈敏度與精準度遠高於氣動力舵面，使攔截器能直接撞擊、將所有動能用來摧毀目標。雖然取消傳統高爆戰鬥部，PAC-3仍配備一個重11.1kg的小型高爆戰鬥部，稱為「殺傷增強器」（ Lethality Enhancer），內有24個重量各214g的鎢破片（tungsten fragments），分成兩圈布置在彈體周圍；命中目標時，「殺傷增強器」裝藥引爆釋放24個破片，確保攔截器本身或破片能擊中目標，提高殺傷率。

在2004年，美國陸軍展開中程擴展防空系統（Medium Extended Air Defense System，MEADS），使用的攔截器是以愛國者PAC-3為基礎發展，稱為PAC-3飛彈增程型（Missile Segment Enhancement，MSE）。PAC-3 SME比PAC-3更粗而短，重量增為373km，換裝更大型的增程雙脈衝固態火箭發動機，射程比PAC-3提高50%以上（約達45~60km），直徑增加到11.4英吋（28.96cm），翼展增為92cm，彈體長度則減為4.826m，此外換裝新的動能攔截器、新氣動控制面、新的射控電腦等。PAC-3 SEM沿用PAC-3的Ku頻主動雷達尋標器、飛彈導引處理器單元、姿態控制部件、慣性測量裝置和C/X波段資料鏈等組件。愛國者PAC-3 SME在2015年10月起交付美國陸軍，2016年8月達成初始作戰能力（IOC）；由於愛國者PAC-3 MSE直徑比原本愛國者PAC-3大得多，因此也改用新的M903發射系統，每個M903可容納12個PAC-3 MSE發射管，或者四個四聯裝原版PAC-3發射器（共16枚），或者四枚舊的愛國者PAC-2 GEM發射器；此外，M903也能混裝不同型號的愛國者，例如六管PAC-3 MSE加上兩個四聯裝PAC-3發射器（8枚）或兩枚PAC-2，或者是四枚PAC-3 MSE加上一個四聯裝PAC-3發射器（4枚）加上兩管PAC-2。

2023年1月中旬美國海軍水面協會年會（SNA2023）中，洛馬集團展出MK-41

垂直發射器裝填愛國者PAC-3 SEM防空飛彈的概念。

在2015年阿布達比國際防衛展（IDEX 2015）期間，洛馬集團就展示了把愛國者PAC-3 MSE整合到MK-41垂直發射系統中；依照當時Janes防務週刊報導，洛馬宣稱只需要「少量整合工作」，PAC-3 MSE就能裝入MK-41發射管中，每個發射管裝填二枚。

在2020年10月，洛馬集團提出將愛國者PAC-3 MSE裝上船艦MK-41垂直發射系統的概念，作為海軍攔截高超音速武器及（反艦）彈道飛彈的選項。依照洛馬展出的模型，一個MK-41垂直發射管只能裝填一枚愛國者PAC-3 MSE，無法像原本愛國者PAC-3一樣每管裝四枚，也不像IDEX 2015年展出時宣稱的每個發射管裝填兩枚PAC-3 MSE。 對此，洛馬集團的解釋是如果要在MK-41發射管裝入兩枚愛國者PAC-3 MSE，飛彈需要更多修改例，包括採用折疊式彈翼，這需要美國軍方決定採用才行；而此時正在產線生產的愛國者PAC-3 MSE是固定彈翼，因此每個MK-41發射管只能裝填一枚；基於成本和產量的考量，洛馬集團寧可優先發展可以同時支持海軍與陸軍的方案。即便如此，PAC-3 MSE的體積與長度還是比標準SM-2 Block 4以及SM-6低，可裝填於深度較小的MK-41戰術型垂直發射器，而不像SM-2 Block 4與SM-6必須要深度最大的MK-41打擊型才能相容，提高了船艦適裝範圍。標準SM-6的射程雖然比PAC-3 MSE長得多，但是缺乏類似PAC-3 MSE終端姿態控制（ACM）以動能攔截的能力，因此理論上PAC-3 MSE攔截彈道終端下落階段的彈道飛彈或高超音速目標具有優勢（這類目標速度較高）。

在2023年1月上旬舉行的年度美國海軍水面協會（Surface Navy Association，SNA2023）年會中，洛馬集團展出了MK-41垂直發射器裝填愛國者PAC-3 SEM的概念。洛馬集團飛彈與射控部門（Lockheed Martin Missiles and Fire Control）代表Tom Cavanaugh表示，此時PAC-3 MSE的年產量高於海軍的標準飛彈，因此將PAC-3 MSE結合神盾系統，能提高海軍艦隊的反彈道飛彈容量，作為標準系列（SM-3/6）的輔助。Tom Cavanaugh稱，洛馬集團將愛國者飛彈整合到MK-41發射器的概念已經出現了相當時日，但近年海軍才展現比較大的興趣；前一年（2022年）在整合工作上取得許多進展，並對美國政府進行了展示。洛馬集團透露，在政府合約之下，該集團已經將愛國者PCA-3 MSE整合到夏威夷太平洋飛彈測試設施（Pacific Missile Range Facility）的岸基神盾系統中，並且展示了PCA-3 MSE與神盾武器系統（Aegis Weapon System，AWS）在不同整合程度之下的能力；而之後也會在岸基神盾進行試射工作。

在2018年，洛馬集團就建立了每年生產350枚愛國者PAC-3 MSE的產能，除了滿足美國本身之外，也包含因應盟邦逐漸增加的訂單；例如在2018年中期洛馬獲得的美國國防部合約，就需要為三個歐爭國家供應576枚PAC-3 MSE，包括羅馬尼亞的168枚、波蘭的208枚與瑞典的200枚。到2022年2月俄烏戰爭全面爆發時，洛馬集團已經建立了每年生產500枚愛國者PAC-3 MSE的產能；而在美國陸軍資助下，到2023年底目標是把產能提高到每年550枚；此外，洛馬在2022年還決定，透過內部投資，在2027年左右使愛國者PAC-3 MSE的產能增加到每年650枚，以因應俄烏戰爭以及西太平洋持續緊張之下，美國和盟邦的彈藥需求。洛馬擴張愛國者PAC-3 MSE產能的主要關鍵，是一個新造的生產廠房（面積85000平方英尺）。相形之下，標準SM-6此時年產量只有125枚，預計在2026年起提高到每年200枚。

依照SNA2023展場中展示的模型，PAC-3 MSE會加入S波段資料鏈（原本PAC-3 SEM使用C/X波段資料鏈），以便與神盾武器系統整合 。由於美國海軍的標準SM-3、SM-6等反彈道飛彈只相容於最深的MK-41打擊構型發射器，讓愛國者PAC-3SEM找到了利基點：一些只裝備戰術型MK-41發射器的較小型船艦，透過結合愛國者PAC-3SEM，還是能擁有高水平的反彈道飛彈與反高超音速飛彈能力。

在2023年4月初海上─空中-太空展（Sea Airspace，SAS2023）期間，洛馬集團飛彈與射控部門海軍系統副總裁Thomas Copeman透露，美國海軍已經有一個項目稱為海軍整合火力系統（Navy Integrated Fires），並正在發展海軍終端防禦整合火力（Navy Integrated Fires Terminal Defense），而這個項目堪稱把愛國者PAC-3 MSE整合到神盾系統的里程碑。Thomas Copeman表示，愛國者PAC-3 MSE整合到神盾系統，唯一需要的較大修改就是必須相容神盾系統的S頻資料鏈（由S波段的SPY-1/6相位陣列雷達負責上鏈傳輸），因此愛國者PAC-3 MSE會增加S頻的上鏈接收天線，使之具備三頻（S/C/X頻）資料鏈接收能力。

在2023年7月10日，洛馬集團宣布，愛國者PAC-3 MSE首次與神盾系統的AN/SPY-1相位陣列雷達實現資料連結，這是PAC-3 MSE整合到神盾武器系統的重要里程碑；這意味著PAC-3 MSC正式整合入配合AN/SPY-1操作頻率的S頻資料鏈，成為三頻（S/C/X）相容。愛國者PAC-3 MSC會在2024年第一季在美國海軍神盾驅逐艦上進行試射；至2024年底，洛馬約花費1億美元在整合PAC-3 MSE到神盾系統的項目，而美國飛彈防禦局（MDA）也資助少量資金。

除了海軍艦載飛彈市場之外，愛國者PAC-3SEM結合MK-41發射器，還能打入一些神盾武器系統的陸基應用場合，包括陸基神盾反彈道飛彈系統，或者由神盾武器系統與MK-41垂直發射器為基礎發展的「提豐」機動武器系統（裝填來自海軍戰斧巡航飛彈以及標準SM-6飛彈作為中程打擊武力）。如果美國陸軍能在這些陸基神盾應用中部署自己已有的愛國者PAC-3/PAC-3 SEM等飛彈，比起完全需要購買海軍型飛彈，具有很大的吸引力（一般而言，美國各軍種都不太喜歡使用其他軍種發展的飛彈）。

2020年代重新研究海上在裝填垂直發射器能力

2010年代以來，隨著中國海上實力增強以及俄羅斯重振軍備，美國海軍又開始考慮重新建立在海上裝填垂直發射器的能力，使得作戰艦艇不需要花時間撤出戰區到基地進行整補。在2017年6月美國海軍作戰部長（Chief of Naval Operations，CNO）約翰.李查森（ John Richardson）在美國海軍戰爭學院（U.S. Naval War College）論壇中提到，美國海軍正研究在海軍武力前進部署時，盡可能確保生存性並引進最新的技術革新，同時將會重建在航行途中重新補給垂直發射系統的能力。

2022年10月5日，美國海軍在聖地牙哥舉行海上垂直發射器裝填的概念展示

，由軍事海運指揮部（MSC）的海岸支援船海洋勇氣號（MV Ocean Valor）

為史普魯恩斯號（USS Spruance DDG-111）飛彈驅逐艦的前部垂直發射器

裝填彈箱（此次展示並非實彈）。

海岸支援船海洋勇氣號（MV Ocean Valor）負責為美國海軍運送然油、

補給物資、人員以及彈藥，能利用後部型載運甲板以及起重機為船艦

裝填垂直發射器

在2022年底，美國海軍部長卡洛斯.狄.托羅（Carlos Del Toro）在紐約表示，美國海軍正在發展能在海上重新裝填船艦垂直發射器的能力，能顯著強化美國海軍艦隊的前線作戰能力。此時美國海軍作戰船艦只能停靠在基地碼頭重新裝填垂直發射器，以太平洋艦隊為例，這些基地在日本、關島、夏威夷與加州。考慮到未來可能與中國的高強度武力衝突，部署在西太平洋的艦隊可能在最初的一次兩次交戰就打光了艦上的飛彈，需要撤離前線回到基地再裝填。以中國的長程飛彈能力，美國海軍在日本、關島的基地可能已經遭到摧毀，或者這些船艦在返回這些西太平洋基地的路上會遭到猛烈攻擊；如果要回到較遠的夏威夷珍珠港（中太平洋），這些船艦就會退出戰鬥至少二星期，若要回到加州更會退出戰鬥至少三星期。對於卡洛斯.狄.托羅而言，這是不可接受的。

依照2019年哈德遜機構（Hudson Institute）防衛與概念科技中心（Center for Defense Concepts and Technology）資深軍事專家Tim Walton為戰略和預算評估中心（Center for Strategic and Budgetary Assessments）撰寫的研究報告，如果美國海軍部署2至3艘船艦，能在中/西太平洋海面為作戰船艦重新裝填垂直發射器，大幅縮短巡洋艦、驅逐艦重新裝填退出戰鬥的時間，就相當於使太平洋艦隊多出18艘可用的巡洋艦/驅逐艦。

美國海軍現狀是驅逐艦需要停靠基地碼頭固定好，岸上布置起重機與支持裝置，由岸上人員操作起重機吊起飛彈容器，然後裝入船艦的垂直發射器系統中。發展垂直發射器海上再裝填能力分為兩階段：

第一階段：將原本設在碼頭的再裝填起重機、支援裝備等基礎設施以及飛彈容器，移到一艘支援船上；作戰船艦傍靠支援船，然後進行再裝填。如此，再裝填作業可以在任何水夠深的碼頭進行，而不是限定在某幾個有特別設施、專門進行裝填作業的碼頭。此外，任何足夠平靜、深度足夠的水域，例如一個港灣內部、島嶼旁的平靜水域（背風、潮流影響較低），都可以讓支援船以及作戰船艦會和進行再裝填作業。

第二階段：發展能在開闊洋面再裝填的能力。當今軍事海運司令部（Military Sealift Command，MSC）為美國海軍船艦進行海上航行間再補給作業，補給艦與受補給船艦能在海上以大約12節航速近距離並排，能傳送燃油、水、食物、乾貨、零件、郵件、輕武器彈藥（如砲彈）等。然而，現在海上再補給技術並不能安全地傳送飛彈容器，無損地裝入垂直發射器；飛彈容器的長度與重量都不低，懸掛著的飛彈容器本身就有自由度在擺盪，作戰船艦因為海浪而橫向搖晃以及縱向擺盪，要克服這些晃動而讓容器保持垂直、對齊並裝入垂直發射器，困難度極高。

2022年9月與10月，太平洋軍事海運指揮部（MSC Pacific）進行了在海上快速裝填垂直發射器的概念展示，利用一艘美國軍事海運指揮部（Military Sealift Comman，MSC）的海岸支援船海洋勇氣號（MV Ocean Valor），為史普魯恩斯號（USS Spruance DDG-111）飛彈驅逐艦的垂直發射器進行裝填，兩次都使用模擬飛彈容器外觀的訓練品。這是美國海軍首次公開展示利用海洋支援船平台在海上為軍艦垂直發射器進行裝填；此前從2016年到2019年，MSC已經利用其他幾種平台，測試了這項海上快速再裝填作業。海洋勇氣號是在2002年建造，是一艘典型的商用多功能海岸支援船（offshore support vessel），負責為美國海軍運送然油、補給物資、人員以及彈藥；海洋勇氣號的後部平台甲板設置有一座大型起重機來裝卸物資，因此可以用來為作戰艦艇的垂直發射器吊裝飛彈。海洋勇氣號擁有動態定位系統（dynamic positioning system），能在裝填期間能自動控制船隻推進器抵銷海流與風力影響，將船隻保持在定位。

依照太平洋軍事海運指揮部指揮官Kendall Bridgewater上校2023年2月23日對防務新聞（Defense News）透露，史普魯恩斯號與海洋勇氣號的海上快速在裝填測試總共進行兩次，第一次測試在2022年9月30日進行，史普魯恩斯號在聖地牙哥港（San Diego Harbor）的北島航空基地（Naval Air Station North Island）的碼頭停靠；第二次測試在10月7日進行，兩船在聖地牙哥灣勞馬點（Point Loma）的水域進行再裝填。第一次測試（9月30日）中，史普魯恩斯號繫泊在碼頭，海洋勇氣號保持在距離史普魯恩斯號約60英尺（18.3m），使用起重機吊運飛彈容器的時候，利用動態定位系統保持，最後成功完成Kendall Bridgewater上校表示，這項展示中，為預防海洋勇氣號不慎與史普魯恩斯號碰撞，因此使用碰墊（bumpers），但實際測試顯示海洋勇氣號保持船位的能力良好，因此以後應該不需要部署碰墊。而10月7日的測試中，兩船在聖地牙哥灣勞馬點水域停船下錨，保持90英尺（27.4m）的距離，面對比停在碼頭時更強的海流以及風力；由於當時兩船在風雨海流中的相對運動過大，起重機實在無法安全地將飛彈吊往史普魯恩斯號並且對齊垂直發射器，最後只能放棄。

依照防務新聞2023年3月28日報導，位於馬里蘭州的美國海軍水面作戰中心卡迪洛克分部（Carderock Division of the Naval Surface Warfare Center, Maryland）的戰略海運研究發展項目（strategic sealift research and development program）主管傑夫.格林（Jeff Green）表示，海上裝填VLS首先需要空間與裝備，能安全地傳輸與處理飛彈容器；第二，補給船跟作戰船艦必須能安全地並排靠伯。第三，船上要有適當設備，不僅安全地傳輸飛彈容器到驅逐艦，還要能讓飛彈容器保持垂直、裝入垂直發射器中。傑夫.格林表示，美國海軍正在發展多種用於海上裝填的起重機，設計與性能會優於海洋勇士號展示時使用的現有設備，這會是快速裝填垂直發射器的近期努力。而在長期方面，美國海軍正發展其他概念，發展類似現在海上再補給的滑輪式（pulley）傳輸系統來運送飛彈；此項概念稱為可傳輸在裝填機制（Transportable ReArming Mechanism，TRAM），由美國海軍水面作戰中心懷米尼港分部（Naval Surface Warfare Center Port Hueneme Division，NSWC PHD）設計，已經發展了20年左右（約在2000年代初），但美國海軍先前一直沒有投資發展這項概念。依照美國海軍工程協會（American Society of Naval Engineers）在近期的會議，TRAM被認為是「相當可行」的垂直發射器海上再裝填技術。而當傳輸到驅逐艦甲板上之後，如何安全地處理體積與重量都不低的飛彈容器、垂直裝入發射器中，是另一項挑戰；因此，發展能在海上船體受風浪影響運動時，將飛彈容器安全放入與移出垂直發射器的裝備，是一個主要課題。

卡洛斯.狄.托羅表示，美國海軍研究辦公室（Office of Naval Research，ONR）及其他海軍機構正在進行研究，希望讓美國海軍盡快擁有可快速在海上裝填垂直發射器的能力；在史普魯恩斯號與海洋勇氣號的展示後，美國海軍會進行更多投資，預定在2025到2026財年申請。卡洛斯.狄.托羅說。美國海軍先從在海港裡快速裝填開始，然後發展在開闊海域裝填的技術，設法突破海象以及風造成的考驗。

在2024年2月15日聖地牙哥的WEST 2024會議上，海軍部長卡洛斯.狄.托羅透露，他已經指示海軍最晚在2024年中，在懷米尼港進行TRAM的展示。