现代战舰的垂直发射装置为什么不做成六边形？
现代战舰的垂直发射装置（VLS，Vertical Launching System）之所以不普遍采用六边形设计，这背后涉及到技术、工程、经济以及实战等多方面的考量。虽然从几何学上看，六边形在某些方面具有优势，但在VLS这样一个高度集成化、追求极致性能的系统中，其他因素往往更加重要。
要理解这一点，我们首先要明白VLS的核心功能和设计目标：
高密度存储弹药： VLS最核心的功能就是能在有限的空间内装载尽可能多的导弹，并保证它们都能随时可用。
快速、可靠发射： 导弹的发射速度和可靠性直接关系到战舰的作战效能。
安全性： 确保导弹在储存和发射过程中不至于因为相互影响而引发灾难性后果。
适应不同类型的导弹： 现代战舰需要装备多种类型的导弹，从防空导弹到对陆攻击导弹，甚至鱼雷，VLS需要具备一定的通用性。
维护便利性： 系统需要易于维护和装弹。
现在，我们来逐一分析为什么六边形不适合VLS，以及方形或其他形状的优势：
1. 空间利用效率与“容器化”的本质
方形单元的优势： 现代VLS通常是将导弹装载在独立的、通常为圆柱形的导弹发射单元（Canister）中。这些导弹单元再被集成到大型的方形或矩形模块中。为什么是方形模块而不是六边形？因为方形的模块可以无缝地拼接起来，形成一个大的矩形阵列。在构成一个大的整体结构时，方形的排列（即以方形为基本单元进行横向和纵向的组合）能够实现最高的空间利用率。想象一下，如果你有一块长方形的画布，用方形的贴纸去铺满它，你会发现几乎没有浪费的空间。而如果用六边形的贴纸去铺，即使六边形本身在二维平面上排列时能达到很高的填充率，但当你要将这些六边形单元集成到一个更大的、有固定边界（如战舰的船体）的方形结构中时，四周的边缘会产生更多的裁剪和浪费。
圆柱形导弹单元的实际情况： 导弹本身是圆柱形的，这是其空气动力学设计和内部结构决定的。当将圆柱形导弹放入一个方形的发射单元（Canister）时，四角的空间会有一些“死角”，但这是可控的。而如果将圆柱形导弹直接放入六边形的发射单元中，虽然六边形对圆的包裹性在理论上可能更好一些，但由此产生的“死角”处理起来会更复杂，且在整体集成时，依然会面临与方形模块类似的边缘问题。
模块化设计： 现代VLS系统倾向于采用模块化设计，即预先装配好的方形或矩形发射模块。这些模块可以像积木一样组合，根据舰艇的大小和任务需求进行配置。方形模块的组合非常简单和直接，可以方便地堆叠和连接，形成不同规模的VLS阵列。
2. 工程制造与结构强度
制造工艺： 方形或矩形结构的制造相对简单，尤其是在需要大量焊接和连接的情况下。加工高强度、厚壁的金属板材形成方形舱室，其精度控制和焊接工艺都比较成熟。六边形结构的加工，尤其是在需要承受巨大压力和冲击的情况下，其复杂性会显著增加，例如焊接点和连接处的应力集中会更加难以预测和控制。
结构强度与支撑： VLS模块需要承受导弹发射时产生的巨大冲击和振动，同时也要保证结构完整性。方形的设计更容易布置内部支撑结构，例如加强筋，以分散应力。六边形的结构虽然在某些情况下具有更好的受力均匀性（例如在均匀受压时），但在VLS这种复杂的载荷环境下，其优势并不明显，反而可能因为结构上的不连续性或复杂的连接方式而带来设计和制造上的挑战。
3. 火焰与排气管理
导弹发射的副产品： 导弹发射时会产生高温高压的燃气，这些燃气需要被安全地导离发射井，避免对相邻导弹或舰艇结构造成损害。VLS通常采用排气通道（Vent）设计，或者通过结构本身的排列来引导燃气。
方形单元的优势： 在方形模块中，相邻单元之间的空间可以被设计成用于排气的通道。例如，在AM35发射系统（其单元是方形的）中，单元之间的空隙就充当了排气通道的一部分功能。相比之下，如果采用六边形排列，单元之间的空隙形状更不规则，设计和优化排气通道会更加复杂，可能需要额外的结构来引导燃气。
4. 系统集成与维护
接口标准化： 方形模块更容易设计标准化的接口，包括导弹装载接口、数据总线接口、电力接口等。这些标准化的接口使得不同型号的导弹可以方便地装载到任何一个单元中，也方便了系统的维护和升级。
维修通道： 在大型VLS系统中，需要预留维修通道，以便技术人员进行检查和维护。方形排列的模块，其通道设计相对规整，易于规划。六边形排列可能会导致通道的形状不规则，增加操作的难度。
装弹便捷性： 现代VLS的装弹通常是通过起重设备或专用运输工具将预装好导弹的发射单元（Canister）插入到模块中。方形模块的设计便于这些设备与发射单元进行对接。
5. 成本效益
制造和维护成本： 总体而言，方形模块的设计和制造技术更加成熟，成本相对较低，且在后期的维护和更换上也更容易实现标准化和降低成本。六边形的设计在初期研发和制造过程中，可能会面临更高的成本。
总结来说，现代战舰的VLS之所以不普遍采用六边形设计，是因为：
方形模块能实现更高的整体空间利用率，尤其是在与舰艇结构的集成和大型阵列的构建上。
方形结构在制造、结构强度和支撑方面更具优势，工程实现更为成熟和可靠。
方形排列便于设计和优化导弹发射时的火焰和排气管理。
方形模块易于实现标准化接口和维护通道，简化了系统集成和操作。
从成本效益角度考虑，方形设计更为经济实惠。
虽然六边形在二维平面上的“紧密填充”能力令人印象深刻，但VLS是一个复杂的工程系统，需要将这些几何特性与弹药的实际形状、发射过程的物理需求以及整个舰艇的结构和作战需求相结合。在这些综合考量下，以方形模块为基础的VLS系统成为了当前的主流选择，它在实用性、可靠性和经济性上达到了一个更优的平衡点。
要理解这一点，我们首先要明白VLS的核心功能和设计目标：
高密度存储弹药： VLS最核心的功能就是能在有限的空间内装载尽可能多的导弹，并保证它们都能随时可用。
快速、可靠发射： 导弹的发射速度和可靠性直接关系到战舰的作战效能。
安全性： 确保导弹在储存和发射过程中不至于因为相互影响而引发灾难性后果。
适应不同类型的导弹： 现代战舰需要装备多种类型的导弹，从防空导弹到对陆攻击导弹，甚至鱼雷，VLS需要具备一定的通用性。
维护便利性： 系统需要易于维护和装弹。
现在，我们来逐一分析为什么六边形不适合VLS，以及方形或其他形状的优势：
1. 空间利用效率与“容器化”的本质
方形单元的优势： 现代VLS通常是将导弹装载在独立的、通常为圆柱形的导弹发射单元（Canister）中。这些导弹单元再被集成到大型的方形或矩形模块中。为什么是方形模块而不是六边形？因为方形的模块可以无缝地拼接起来，形成一个大的矩形阵列。在构成一个大的整体结构时，方形的排列（即以方形为基本单元进行横向和纵向的组合）能够实现最高的空间利用率。想象一下，如果你有一块长方形的画布，用方形的贴纸去铺满它，你会发现几乎没有浪费的空间。而如果用六边形的贴纸去铺，即使六边形本身在二维平面上排列时能达到很高的填充率，但当你要将这些六边形单元集成到一个更大的、有固定边界（如战舰的船体）的方形结构中时，四周的边缘会产生更多的裁剪和浪费。
圆柱形导弹单元的实际情况： 导弹本身是圆柱形的，这是其空气动力学设计和内部结构决定的。当将圆柱形导弹放入一个方形的发射单元（Canister）时，四角的空间会有一些“死角”，但这是可控的。而如果将圆柱形导弹直接放入六边形的发射单元中，虽然六边形对圆的包裹性在理论上可能更好一些，但由此产生的“死角”处理起来会更复杂，且在整体集成时，依然会面临与方形模块类似的边缘问题。
模块化设计： 现代VLS系统倾向于采用模块化设计，即预先装配好的方形或矩形发射模块。这些模块可以像积木一样组合，根据舰艇的大小和任务需求进行配置。方形模块的组合非常简单和直接，可以方便地堆叠和连接，形成不同规模的VLS阵列。
2. 工程制造与结构强度
制造工艺： 方形或矩形结构的制造相对简单，尤其是在需要大量焊接和连接的情况下。加工高强度、厚壁的金属板材形成方形舱室，其精度控制和焊接工艺都比较成熟。六边形结构的加工，尤其是在需要承受巨大压力和冲击的情况下，其复杂性会显著增加，例如焊接点和连接处的应力集中会更加难以预测和控制。
结构强度与支撑： VLS模块需要承受导弹发射时产生的巨大冲击和振动，同时也要保证结构完整性。方形的设计更容易布置内部支撑结构，例如加强筋，以分散应力。六边形的结构虽然在某些情况下具有更好的受力均匀性（例如在均匀受压时），但在VLS这种复杂的载荷环境下，其优势并不明显，反而可能因为结构上的不连续性或复杂的连接方式而带来设计和制造上的挑战。
3. 火焰与排气管理
导弹发射的副产品： 导弹发射时会产生高温高压的燃气，这些燃气需要被安全地导离发射井，避免对相邻导弹或舰艇结构造成损害。VLS通常采用排气通道（Vent）设计，或者通过结构本身的排列来引导燃气。
方形单元的优势： 在方形模块中，相邻单元之间的空间可以被设计成用于排气的通道。例如，在AM35发射系统（其单元是方形的）中，单元之间的空隙就充当了排气通道的一部分功能。相比之下，如果采用六边形排列，单元之间的空隙形状更不规则，设计和优化排气通道会更加复杂，可能需要额外的结构来引导燃气。
4. 系统集成与维护
接口标准化： 方形模块更容易设计标准化的接口，包括导弹装载接口、数据总线接口、电力接口等。这些标准化的接口使得不同型号的导弹可以方便地装载到任何一个单元中，也方便了系统的维护和升级。
维修通道： 在大型VLS系统中，需要预留维修通道，以便技术人员进行检查和维护。方形排列的模块，其通道设计相对规整，易于规划。六边形排列可能会导致通道的形状不规则，增加操作的难度。
装弹便捷性： 现代VLS的装弹通常是通过起重设备或专用运输工具将预装好导弹的发射单元（Canister）插入到模块中。方形模块的设计便于这些设备与发射单元进行对接。
5. 成本效益
制造和维护成本： 总体而言，方形模块的设计和制造技术更加成熟，成本相对较低，且在后期的维护和更换上也更容易实现标准化和降低成本。六边形的设计在初期研发和制造过程中，可能会面临更高的成本。
总结来说，现代战舰的VLS之所以不普遍采用六边形设计，是因为：
方形模块能实现更高的整体空间利用率，尤其是在与舰艇结构的集成和大型阵列的构建上。
方形结构在制造、结构强度和支撑方面更具优势，工程实现更为成熟和可靠。
方形排列便于设计和优化导弹发射时的火焰和排气管理。
方形模块易于实现标准化接口和维护通道，简化了系统集成和操作。
从成本效益角度考虑，方形设计更为经济实惠。
虽然六边形在二维平面上的“紧密填充”能力令人印象深刻，但VLS是一个复杂的工程系统，需要将这些几何特性与弹药的实际形状、发射过程的物理需求以及整个舰艇的结构和作战需求相结合。在这些综合考量下，以方形模块为基础的VLS系统成为了当前的主流选择，它在实用性、可靠性和经济性上达到了一个更优的平衡点。
网友意见
六边形铺地的优势要面积大才能体现出来。
比如
同样是直径10的圆形，在80*80的区域用方形铺法可以铺64片。
而用六角形铺法的话只要稍大的尺寸（80*80.83）就能塞68片
但是对于小空间的情况呢？
小空间的时候六边形铺法浪费的半个六边形带来的损失就很显著了。
能放3*3=9个正方形的地方只能塞8个六边形，能放4*2=8个正方形的地方只能塞7个六边形。
所以还是做成正方形适应能力比较强。
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