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推動(dòng)海軍革命的武器——魚(yú)雷(連載14)百年魚(yú)雷續(xù)4

 笑熬漿糊糊 2014-03-17

 

 MK54魚(yú)雷發(fā)射前,由自動(dòng)測(cè)試設(shè)備裝入魚(yú)雷的戰(zhàn)術(shù)軟件。在航程終了時(shí),戰(zhàn)術(shù)軟件被存貯電路擦掉,以免失密。魚(yú)雷入水后,雷上的自導(dǎo)與控制系統(tǒng)跟蹤、探測(cè)、分辨和計(jì)算各種目標(biāo)數(shù)據(jù),然后通過(guò)多次收聽(tīng)其音程來(lái)分析這些目標(biāo),不斷刪除假目標(biāo),追擊真目標(biāo)。
            MK54魚(yú)雷的推進(jìn)系統(tǒng)基本上是采用MK46的,主要改進(jìn)包括:加強(qiáng)了推進(jìn)系統(tǒng)快速啟動(dòng)與武器控制回收能力,使其能在很淺的水中進(jìn)行發(fā)射和操雷的回收;附加艙內(nèi)裝有MK48ADCAP魚(yú)雷的變速控制閥,以適應(yīng)魚(yú)雷的變速要求;裝有MK50魚(yú)雷雙繞組電源電機(jī)、熱電機(jī)和安全互鎖壓力開(kāi)關(guān)。由于融合了MK48ADCAP和MK50魚(yú)雷推進(jìn)系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù),因此魚(yú)雷在整個(gè)航行深度范圍和速度范圍內(nèi)都具有了很高的可靠性和變速能力。
            戰(zhàn)斗部采用MK46魚(yú)雷的戰(zhàn)斗部,鋁制殼體,內(nèi)裝44.6千克的PBXN-103炸藥、引爆裝置、電纜、感應(yīng)線圈、磁組件和液壓部件。其破壞威力足以對(duì)付潛艇目標(biāo),戰(zhàn)斗部可靠性大于99%。 


              
            由此可見(jiàn),MK54實(shí)際上是一種混合設(shè)計(jì)方案,集美國(guó)海軍三大主戰(zhàn)魚(yú)雷優(yōu)點(diǎn)于一身。這種不同尋常的設(shè)計(jì)理念不僅節(jié)省了大量資金,而且大大縮短了新武器投入戰(zhàn)場(chǎng)的時(shí)間。據(jù)估算,該雷的研制、試驗(yàn)和鑒定費(fèi)用大約為1億美元,是研制一型全新魚(yú)雷的十分之一。MK54魚(yú)雷于1995年立項(xiàng),最初打算2001年裝備,但由于資金短缺而推遲,2004年第一批魚(yú)雷裝備部隊(duì)。美國(guó)海軍計(jì)劃采購(gòu)1500枚MK54,2011年獲得完全作戰(zhàn)能力。該雷的研制只花費(fèi)了8~9年,比MK50魚(yú)雷研制時(shí)間的一半還少。
與時(shí)俱進(jìn)的先鋒:“鯆魚(yú)”
            英國(guó)研制“鯆魚(yú)”(Sting 
            Ray)魚(yú)雷的目的,是為了對(duì)付蘇聯(lián)新型潛艇,同時(shí)填補(bǔ)英國(guó)沒(méi)有324毫米小型魚(yú)雷的空白。1971年馬可尼空間與防御系統(tǒng)公司開(kāi)始了“鯆魚(yú)”魚(yú)雷整體方案的研究,1979年11月簽訂了第一批訂購(gòu)合同,1983年9月正式交付英國(guó)皇家空軍和海軍。“鯆魚(yú)”魚(yú)雷的整個(gè)研制費(fèi)用超過(guò)4億美元,早期的“鯆魚(yú)”魚(yú)雷為Mod 
            0型,英國(guó)對(duì)該雷總的訂購(gòu)量為2400枚,已裝備了英國(guó)的水面艦艇、“山貓”和“海王”反潛直升機(jī)、“獵迷”反潛巡邏機(jī)。該雷已出口到泰國(guó)、馬來(lái)西亞、埃及、挪威、巴西等國(guó)。進(jìn)入新世紀(jì)以后,為了適應(yīng)淺水作戰(zhàn),同時(shí)也為了延長(zhǎng)使用壽命,英國(guó)國(guó)防部決定將所有庫(kù)存的“鯆魚(yú)”Mod0型升級(jí)到Mod1型。 


            “鯆魚(yú)”Mod0型魚(yú)雷直徑324毫米,長(zhǎng)2597毫米,重265千克,戰(zhàn)斗部為45千克定向聚能高爆炸藥,航速45節(jié),航程11000米,動(dòng)力裝置為電動(dòng)機(jī)+鎂/氯化銀海水電池+泵噴射推進(jìn)器,制導(dǎo)方式為主/被動(dòng)聲自導(dǎo),自導(dǎo)探測(cè)距離1500米。
            “鯆魚(yú)”魚(yú)雷是小型魚(yú)雷中最早實(shí)現(xiàn)全部計(jì)算機(jī)控制的,不僅在聲學(xué)裝置和自導(dǎo)系統(tǒng)中,而且在控制及魚(yú)雷戰(zhàn)術(shù)使用上都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)處理及軟件管理,能使魚(yú)雷選擇最佳戰(zhàn)術(shù)去攻擊目標(biāo),一旦丟失目標(biāo),可進(jìn)行再搜索。
            該雷還最早實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)斗部的聚能裝藥,實(shí)雷打靶試驗(yàn)中,它能一舉擊穿雙殼潛艇。
其推進(jìn)裝置也是泵噴射裝置,但一般的泵噴射裝置都是由導(dǎo)管、1個(gè)轉(zhuǎn)子加上1個(gè)定子(位于尾部)所組成,如美國(guó)的MK50、法國(guó)的“海鱔”那樣,而“鯆魚(yú)”是由導(dǎo)管及前后雙轉(zhuǎn)子(正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子)組成的。
            “鯆魚(yú)”最大的特點(diǎn)在于它的空投系統(tǒng),與其它空投反潛魚(yú)雷相比,有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)。第一,在空中階段,魚(yú)雷上既有降落傘又裝有雷頂罩。雷頂罩在發(fā)射前及空投過(guò)程中用來(lái)防止雷頂結(jié)冰和受損。雷頂罩用易碎材料制成,入水沖擊使其碎裂而離開(kāi)雷頂,使換能器表面很干凈。第二,魚(yú)雷入水后,掛在魚(yú)雷上的降落傘繼續(xù)起減速作用,并使魚(yú)雷保持穩(wěn)定。當(dāng)電機(jī)軸解脫鎖定、泵噴射推進(jìn)器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后,降落傘才脫開(kāi)。該雷的這一特點(diǎn)就給控制系統(tǒng)的3個(gè)速率陀螺和3個(gè)加速度計(jì)以足夠的啟動(dòng)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)拉平彈道,防止魚(yú)雷跳水或扎入海底。隨著空中附件在水中的解脫,魚(yú)雷進(jìn)入正確的初始搜索深度并保持水平姿態(tài)。 

            2003年英國(guó)開(kāi)始“鯆魚(yú)”魚(yú)雷延壽計(jì)劃,要求提高魚(yú)雷在淺水對(duì)付安靜型潛艇的效能,并將魚(yú)雷的服役期至少延長(zhǎng)到2025年。改進(jìn)主要包括自導(dǎo)系統(tǒng)的升級(jí)(采用更先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器和功能更強(qiáng)的信號(hào)處理軟件),改進(jìn)雷頭換能器陣列,新的“軟啟動(dòng)”電機(jī)控制器,提高戰(zhàn)斗部定向效能,采用新的由諾思羅普·格魯曼導(dǎo)航系統(tǒng)公司生產(chǎn)的LN-200慣性測(cè)量單元,新的安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)以及新的鎂/氯化銀海水電池等。魚(yú)雷的戰(zhàn)斗部裝藥也改用了新型鈍感炸藥。

            第一批100枚“鯆魚(yú)”Mod1魚(yú)雷于2006年7月交付,第二批120枚魚(yú)雷于2007年初交付,第三批正在生產(chǎn)當(dāng)中,將于2008年交付,整個(gè)生產(chǎn)工作預(yù)計(jì)于2010完成。 

            眾所周知,意大利在世界魚(yú)雷市場(chǎng)占有極其重要地位,其最大魚(yú)雷生產(chǎn)廠家就是大名鼎鼎的白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司(WASS)。它位于意大利西北海岸的里窩那,下轄3個(gè)魚(yú)雷制造廠,是全球魚(yú)雷制造先驅(qū),生產(chǎn)從輕型到重型魚(yú)雷,水面艦艇、潛艇反魚(yú)雷裝置,主動(dòng)或被動(dòng)艦載、直升機(jī)載聲吶和水下監(jiān)視裝備,“白頭”一度成為魚(yú)雷的代名詞。為了加強(qiáng)國(guó)際間的合作,該公司還通過(guò)控歐洲魚(yú)雷公司(法國(guó)艦艇建造局和泰利斯公司聯(lián)合組建的公司)股份高達(dá)50%,使其成為法意聯(lián)合研制先進(jìn)魚(yú)雷最主要的平臺(tái)。作為芬梅卡尼卡公司的全資子公司,白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司風(fēng)靡世界魚(yú)雷市場(chǎng)130余年。
開(kāi)啟魚(yú)雷時(shí)代
            提及白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司,便不能不提及羅伯特·懷特黑德(1823年l月3日~1905年11月14日)。
            1823年,懷特黑德出生于英國(guó)波爾頓一個(gè)普通的工程師家庭,1840年從英國(guó)曼徹斯特機(jī)械學(xué)院工程系畢業(yè)后,前往法國(guó)土倫船廠工作,隨后在意大利米蘭擔(dān)任工程顧問(wèn)。歐洲戰(zhàn)亂,他不得不放棄大量專(zhuān)利權(quán)遷至意大利東北部亞得里亞海沿海的里肖雅斯特的阜姆。在這里,他建立了一個(gè)鋼鐵廠,取名逢德里亞鋼鐵廠,這就是白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司前身。1856年,他擔(dān)任經(jīng)理,將工廠更名為阜姆士他俾勞勉圖廠,為奧匈帝國(guó)海軍服務(wù),隸屬于奧地利,主要生產(chǎn)艦船蒸汽機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī),是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的產(chǎn)品。 

            1866年,懷特黑德與剛從奧匈帝國(guó)海軍退休的工程師盧皮斯研制出首款魚(yú)雷,在海面以下的設(shè)定深度上航行,炸藥和雷管裝在頭部,可破壞軍艦的水下部分。它的直徑為356毫米,長(zhǎng)3.53米,重136千克,裝藥15~18千克,航速6節(jié),航程200米,采用壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)(歷史上稱(chēng)為冷動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī))帶動(dòng)螺旋槳推進(jìn)魚(yú)雷。采用靜水壓閥門(mén)和慣性擺錘共同操縱橫舵,即利用靜水壓設(shè)定魚(yú)雷的航行深度,用慣性擺錘減少魚(yú)雷在定深線附近的波動(dòng)。

            1567~1565年,懷特黑德的海上試驗(yàn)獲得了意想不到的成功,炸藥在水下的爆炸威力比在水面要大得多。這是人類(lèi)史上的第一條真正魚(yú)雷。由于懷特黑德英文whitedhead意為“白頭”,故得名“白頭”魚(yú)雷。盡管魚(yú)雷有著良好的市場(chǎng)前景,但阜姆士他俾勞勉圖廠由于1868年沒(méi)能從奧匈帝國(guó)海軍處拿到足夠的魚(yú)雷訂單,1873年正式宣告破產(chǎn)。
            1875年,心有不甘的懷特黑德索性在阜姆士他俾勞勉圖廠基礎(chǔ)上重建了一個(gè)私人公司,正式取名白頭魚(yú)雷制造廠。后該廠轉(zhuǎn)成股份制公司,更名為白頭魚(yú)雷股份有限公司。由于早在1868年,懷特黑德就曾攜帶2枚魚(yú)雷前往英國(guó)推銷(xiāo),并在1871年與英國(guó)簽訂在英國(guó)制造“白頭”魚(yú)雷的協(xié)議(英國(guó)魚(yú)雷以此為原型開(kāi)始發(fā)展),因此白頭公司在成立后不久就被英國(guó)威格士有限公司和阿姆斯特朗-懷特沃斯公司收購(gòu)。
            1895年懷特黑德對(duì)“白頭”魚(yú)雷進(jìn)行首次重要改進(jìn),采用奧地利人路德維格·奧布賴(lài)發(fā)明的方位角控制魚(yú)雷陀螺儀技術(shù):魚(yú)雷軸的平衡環(huán)內(nèi)置一個(gè)直徑3英寸、重1.75磅的輪子(魚(yú)雷發(fā)射前轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分,確保魚(yú)雷發(fā)射后在一條直線上,但不影響?hù)~(yú)雷速度),減少魚(yú)雷對(duì)平衡環(huán)的二次依賴(lài).增加了魚(yú)雷射程,達(dá)到7000碼.比先前的1000碼增加了6倍。但該型魚(yú)雷最大缺陷是發(fā)射初期軌跡傾斜。1898年懷特黑德又引進(jìn)當(dāng)時(shí)的最新技術(shù)增強(qiáng)了“白頭”魚(yú)雷攻擊方向的穩(wěn)定性。
后來(lái)白頭公司將魚(yú)雷發(fā)明專(zhuān)利權(quán)出售給其它國(guó)家海軍,“白頭”魚(yú)雷遂成為各國(guó)魚(yú)雷發(fā)展公認(rèn)的母型。不久,德國(guó)施沃爾茨-考普夫公司又研制出一種用磷青銅制作的“黑頭”魚(yú)雷(blackhead 
            torpedo),其原理與“白頭”魚(yú)雷基本相同,但各項(xiàng)指標(biāo)有所改進(jìn),如直徑縮小為304毫米,長(zhǎng)度增至4.57米,重量增至275千克,裝藥量增至20千克,航速達(dá)22節(jié),只是射程最初僅有400米。

            早期魚(yú)雷主要由水面艦體攜載發(fā)射,入水后按預(yù)先設(shè)定的航深和航向作直線航行,在有效射程內(nèi)攻擊水面艦船及其它水中目標(biāo),命中率取決于測(cè)定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的準(zhǔn)確度、魚(yú)雷深度和航向控制的精確度。當(dāng)時(shí),海軍戰(zhàn)艦和特制的魚(yú)雷艇普遍都裝備一至數(shù)個(gè)魚(yú)雷發(fā)射管,但兩者的發(fā)射方式略有不同。戰(zhàn)艦上的發(fā)射裝置可以調(diào)整發(fā)射方向,魚(yú)雷艇則因體積小,只能靠艇身的機(jī)動(dòng)來(lái)調(diào)整發(fā)射方向。由于魚(yú)雷只能自航數(shù)百米,作戰(zhàn)時(shí)需冒險(xiǎn)抵近攻擊,故防護(hù)能力較弱的魚(yú)雷艇一般是在大艦的掩護(hù)下發(fā)動(dòng)突襲,或乘夜霧時(shí)單獨(dú)進(jìn)行偷襲。盡管當(dāng)時(shí)魚(yú)雷的航程有限,但威力極大,所以一問(wèn)世便很快成為歐美各國(guó)海軍的新寵。
            一戰(zhàn)時(shí),白頭魚(yú)雷股份有限公司被奧匈帝國(guó)強(qiáng)占。一戰(zhàn)后意大利獲得了白頭魚(yú)雷股份有限公司,正式成為該公司主人。到二戰(zhàn)結(jié)束時(shí),白頭魚(yú)雷股份有限公司已經(jīng)生產(chǎn)了7個(gè)型號(hào)(MK 
            I、II、III、lV、V、VI和VII型魚(yú)雷)、2萬(wàn)余枚“白頭”魚(yú)雷,出口10多個(gè)國(guó)家。
            二戰(zhàn)結(jié)束前,“白頭”魚(yú)雷(含各種改進(jìn)型)大多是重型冷動(dòng)力魚(yú)雷(壓縮空氣魚(yú)雷,亦稱(chēng)冷機(jī)魚(yú)雷,后為熱動(dòng)力魚(yú)雷替代),長(zhǎng)7米,裝藥量250~300千克。魚(yú)雷問(wèn)世改變了世界海軍作戰(zhàn)樣式,作戰(zhàn)重心由水面轉(zhuǎn)移到水下。
            “白頭”魚(yú)雷在其誕生后的歷次戰(zhàn)爭(zhēng)中均有出色的表現(xiàn)。1891年智利內(nèi)戰(zhàn)時(shí),智利海軍“林其海軍上將”號(hào)魚(yú)雷艇發(fā)射360毫米口徑“白頭”魚(yú)雷,擊中100碼處的叛軍“布蘭克·英卡拉達(dá)”號(hào)軍艦左舷,致其沉沒(méi),為智利海軍平叛做出了杰出的貢獻(xiàn)。1940年4月9日德國(guó)海軍“布呂歇爾”號(hào)重型巡洋艦(1939年4月服役)被挪威海軍2枚性能老化的“白頭”魚(yú)雷擊沉,成為德挪海軍交戰(zhàn)中德海軍的最大損失。
            A244再戰(zhàn)江湖
            由于二戰(zhàn)后阜姆劃歸南斯拉夫,1945年白頭魚(yú)雷股份有限公司從阜姆遷至意大利里窩那,更名為白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司,開(kāi)始研制以電力驅(qū)動(dòng)的輕型魚(yú)雷和沖壓噴水發(fā)動(dòng)機(jī)魚(yú)雷,但由于戰(zhàn)后嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危機(jī)席卷整個(gè)資本主義世界,自研不堪其負(fù)。此時(shí)通過(guò)仿制“白頭”起步的美國(guó)魚(yú)雷工業(yè)后來(lái)居上,白頭公司沉寂起來(lái)。
            20世紀(jì)50年代初,白頭公司向美國(guó)購(gòu)買(mǎi)MK44型魚(yú)雷,并獲許可證生產(chǎn)。1960年,白頭公司以MK44為原型研制出“白頭”21魚(yú)雷,1966年開(kāi)始生產(chǎn),航速27節(jié),航程7000米,重1130千克,制導(dǎo)方式采用線導(dǎo)加音響制導(dǎo)。潛艇發(fā)射時(shí),啟用線導(dǎo)模式向目標(biāo)靠近,隨后用音響制導(dǎo)攻擊目標(biāo)。
            70年代,白頭公司和法國(guó)泰利斯水下系統(tǒng)公司在MK44魚(yú)雷的基礎(chǔ)上,聯(lián)合研制出A244輕型魚(yú)雷,白頭公司再次引人注目。該魚(yú)雷長(zhǎng)2.75米,直徑324毫米,巡航速度30節(jié),最大航速39節(jié),最大作戰(zhàn)深度600米,最大航程13.5千米,最大重量238千克,具有抗干擾能力、延長(zhǎng)報(bào)警時(shí)間、射程遠(yuǎn)、發(fā)射后不管等特點(diǎn),適應(yīng)瀕海地區(qū)的作戰(zhàn)需求,可裝備核潛艇、常規(guī)潛艇、水面艦艇、直升機(jī)和固定翼飛機(jī)。最新改型為A244/S-3。
白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司總共生產(chǎn)了1000枚A244魚(yú)雷,裝備該型魚(yú)雷的國(guó)家包括意大利、韓國(guó)(“藍(lán)些”魚(yú)雷就是A244韓國(guó)版)、印度、孟加拉國(guó)、印尼、馬來(lái)西亞、新加坡、阿根廷、哥倫比亞、尼日利亞、瑞典、阿聯(lián)酋和委內(nèi)瑞拉等。當(dāng)意大利ATR72反潛巡邏機(jī)、馬拉西亞“超山貓”MK100直升機(jī)、新加坡海軍“威武”級(jí)隱身護(hù)衛(wèi)艦和“無(wú)畏”級(jí)巡邏艇等攜帶該型魚(yú)雷,執(zhí)行近海反潛任務(wù)時(shí),才可真正體會(huì)到什么是譽(yù)滿全球。
            此外.白頭公司80年代末生產(chǎn)了A200超輕型魚(yú)雷、90年代初生產(chǎn)了A290輕型魚(yú)雷,還制造出C-310型魚(yú)雷對(duì)抗系統(tǒng)(專(zhuān)門(mén)裝備水面艦艇)和C-303型魚(yú)雷對(duì)抗系統(tǒng)(專(zhuān)門(mén)裝備潛艇)。
            法意聯(lián)手,新品層出
            1993年白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司大部分老廠房不能再使用,1997年全部賣(mài)給房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商,正式加盟意大利芬梅卡尼卡公司。隨著21世紀(jì)到來(lái),歐洲防務(wù)公司進(jìn)一步整合,提升整體防務(wù)產(chǎn)品的研發(fā)能力,冠以歐洲之名的公司如雨后春筍般出現(xiàn),如歐洲戰(zhàn)斗機(jī)公司、歐洲直升機(jī)公司、歐洲運(yùn)輸機(jī)公司和歐洲魚(yú)雷公司等。其中歐洲魚(yú)雷公司就是法意水下防務(wù)系統(tǒng)合作平臺(tái),白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司利用其控股的歐洲魚(yú)雷公司與法國(guó)艦艇建造局和法國(guó)泰利斯公司聯(lián)合研制新型魚(yú)雷,包括著名的MU90“沖擊”輕型反潛魚(yú)雷和“黑鯊”重型魚(yú)雷。 

魚(yú)雷是怎樣攻向目標(biāo)的?
            如果說(shuō)到“地雷”,大家一定會(huì)想起電影“地雷戰(zhàn)”中炸得日本鬼子魂飛膽喪的“大圓球”。如果提起“水雷”,不難想像,一定是水中的“大圓球”。而說(shuō)到“魚(yú)雷”,自然便成了可以像魚(yú)一樣游動(dòng)的“大圓球”。從外形上看,此時(shí)的魚(yú)雷已經(jīng)不是“大圓球”了,它要像魚(yú)一樣在水中運(yùn)動(dòng),就需要加上“魚(yú)頭”、“魚(yú)尾”、“魚(yú)鰭”等,于似乎,“大圓球”被拉長(zhǎng),就更像魚(yú)了。

            翻開(kāi)《辭?!?,魚(yú)雷的釋義是“能自行推進(jìn)、自行控制方向和深度的水中兵器,似圓椎形,頭部裝有引信和炸藥,中部和尾部裝有燃料和動(dòng)力裝置等。……有的魚(yú)雷還有能自動(dòng)捕捉目標(biāo)的自導(dǎo)裝置等?!?/DIV>
            我國(guó)軍標(biāo)對(duì)魚(yú)雷的表述是:“魚(yú)雷是一種水中自動(dòng)推進(jìn)、引導(dǎo),用以攻擊水面或水下目標(biāo)的水中兵器。”
            以上對(duì)魚(yú)雷的釋義概括了它的三個(gè)基本屬性,即:在水中自動(dòng)推進(jìn)或自航性,導(dǎo)引性,破壞性。
            魚(yú)雷的破壞性不難講解也不難實(shí)現(xiàn),只要有引信和炸藥即可解決。如何讓魚(yú)雷動(dòng)起來(lái),而且能自動(dòng)地游向目標(biāo),這才是人們最關(guān)注的,也是魚(yú)雷技術(shù)的關(guān)鍵。
            如何讓魚(yú)雷動(dòng)起來(lái)?
            要讓魚(yú)雷動(dòng)起來(lái),關(guān)鍵就是它的動(dòng)力系統(tǒng),這也是決定魚(yú)雷速度和航程的重要性能指標(biāo)。一般來(lái)講,魚(yú)雷的動(dòng)力系統(tǒng)主要分為兩大類(lèi):熱動(dòng)力和電動(dòng)力。在魚(yú)雷航速、體積、重量一定的前提下,航程取決于動(dòng)力系統(tǒng)的比功率和能源的比能而這兩項(xiàng)指標(biāo),熱動(dòng)力都比電動(dòng)力具有較大的優(yōu)勢(shì)。

            2007年11月30日,法國(guó)艦艇建造局和泰利斯公司、意大利芬梅卡尼卡公司(白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司母公司)在尼斯宣布將整合兩國(guó)水下武器系統(tǒng)公司,組建三個(gè)合資企業(yè),其中魚(yú)雷合資企業(yè)負(fù)責(zé)魚(yú)雷系統(tǒng)(重型、輕型魚(yú)雷和魚(yú)雷對(duì)杭系統(tǒng))設(shè)計(jì)研制、市場(chǎng)開(kāi)拓和項(xiàng)目管理;魚(yú)雷制造合資企業(yè)負(fù)責(zé)魚(yú)雷測(cè)試和制造;聲吶合資企業(yè)負(fù)責(zé)聲吶設(shè)計(jì)、制造。法意兩國(guó)將在歐洲魚(yú)雷公司基礎(chǔ)上進(jìn)一步組建戰(zhàn)略聯(lián)盟,打造一個(gè)全球水下系統(tǒng)公司,2008年底之前組建完畢.將大大強(qiáng)化法意防務(wù)工業(yè)合作和提升魚(yú)雷競(jìng)爭(zhēng)力。白頭阿萊尼亞水下系統(tǒng)公司將在新的體制下再放異彩。
熱動(dòng)力系統(tǒng) 熱動(dòng)力系統(tǒng)一般包括能源(燃料)、發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)器三部分。
            發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)繁多,有多缸往復(fù)或凸輪活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、斜盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)及固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等。它們的位置一般設(shè)在魚(yú)雷的后段。
            熱動(dòng)力系統(tǒng)采用的燃料有普通燃料(氣、水、油)、單組元燃料(如奧托燃料)、多組元燃料(如奧托-II+過(guò)氧化氫+海水三組元燃料)和固體燃料。應(yīng)用廣泛的奧托-II燃料是一種硝酸酯類(lèi)燃料。
            燃料在常溫下一般是氣態(tài)或液態(tài)的,只有固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用的火藥是固態(tài)的。由于魚(yú)雷在水下航行,不可能像飛機(jī)和汽車(chē)一樣從周?chē)髿庵腥〉醚鯕猓虼怂鼣y帶的燃料不但有燃燒劑還有氧化劑,空氣、過(guò)氧化氫和純氧就成了不可缺少的攜帶物。另外,魚(yú)雷的冷卻水需要噴入燃燒室內(nèi),用以冷卻燃?xì)?,其生成的水蒸汽與燃?xì)饣旌虾笠黄疬M(jìn)入主機(jī)做功,因此水與燃燒劑、氧化劑共同組成燃料組元。 

            魚(yú)雷推進(jìn)器傳統(tǒng)上是指將發(fā)動(dòng)機(jī)(或電動(dòng)機(jī))的機(jī)械功轉(zhuǎn)變?yōu)轸~(yú)雷前進(jìn)推力的裝置。通常火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力室和噴管也是一種推進(jìn)器。

            最常見(jiàn)的魚(yú)雷推進(jìn)器是螺旋槳,分單槳和雙槳兩種。所謂雙槳,是在同一軸上反向旋轉(zhuǎn)的螺旋槳,也稱(chēng)對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳。對(duì)轉(zhuǎn)槳不僅比單轉(zhuǎn)槳效率高,而且可以清除單方向旋轉(zhuǎn)引起的扭矩。美國(guó)早期的MK24魚(yú)雷和瑞典的TP43X0魚(yú)雷采用單槳,以后生產(chǎn)的魚(yú)雷多為對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳。螺旋槳高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的空泡現(xiàn)象將魚(yú)雷的速度限制在51~52節(jié)以下。
            新發(fā)展的推進(jìn)器采用先進(jìn)的泵噴射螺旋槳和導(dǎo)管對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳,可以突破普通螺旋槳的空泡對(duì)魚(yú)雷速度的限制。泵噴射螺旋槳是在單軸螺旋槳部位設(shè)置一個(gè)減速型導(dǎo)管,這樣既可改善螺旋槳產(chǎn)生的空泡,又可屏蔽部分螺旋槳噪聲向雷頭自導(dǎo)裝置的輻射。為了解決單螺旋槳扭矩不平衡和效率低的缺陷,又出現(xiàn)了雙槳的泵噴射推進(jìn)器,即導(dǎo)管對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳。它已被法國(guó)“海鱔”、英國(guó)“鯆魚(yú)”等采納。推進(jìn)器一般設(shè)在雷尾。
            俄羅斯的“暴風(fēng)”、德國(guó)的“梭魚(yú)”等超空泡高速魚(yú)雷,都是利用超空泡技術(shù),采用鋁、鎂、銼等固體燃料和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)的熱動(dòng)力魚(yú)雷。
 熱動(dòng)力魚(yú)雷的最大特點(diǎn)就是功率大、航程遠(yuǎn)、速度快,其缺點(diǎn)是受海水背壓影響,航深淺、噪聲大,而且航行中排出的廢氣等可形成航跡,易被敵方發(fā)現(xiàn)并規(guī)避。為此又開(kāi)發(fā)出閉環(huán)系統(tǒng),其最大特點(diǎn)就是整個(gè)循環(huán)均在系統(tǒng)內(nèi)部完成,沒(méi)有任何廢氣物排入大海,因此它既無(wú)排氣噪聲,又無(wú)排氣航跡,大大提高了魚(yú)雷的安靜性和隱蔽性,更重要的是采用這種系統(tǒng)的魚(yú)雷不受背壓的影響,可以大大提高魚(yú)雷的航行深度。美國(guó)MK50采用的就是這種系統(tǒng),航深達(dá)到750~800米。
            電動(dòng)力系統(tǒng)  魚(yú)雷的電動(dòng)力系統(tǒng)由推進(jìn)電機(jī)、電池組和推進(jìn)器三大部分組成。
            電機(jī)的性能是決定電動(dòng)力系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一。目前普遍使用的基本上是單轉(zhuǎn)或雙轉(zhuǎn)的串激直流電機(jī)。如俄羅斯SETT-65魚(yú)雷就是采用雙轉(zhuǎn)串激直流電動(dòng)機(jī),電樞和磁系統(tǒng)都能轉(zhuǎn)動(dòng),直接帶動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳。其轉(zhuǎn)速低,無(wú)需減速,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但電機(jī)的比功率不大。而單轉(zhuǎn)串激直流電機(jī)電樞轉(zhuǎn)速高,通過(guò)減速器減速和換向,帶動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)的兩個(gè)螺旋槳,電機(jī)比功率大,但由于需要齒輪減速器,因此結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,噪聲也有所增大。

            當(dāng)今世界性能較優(yōu)的是法意聯(lián)合研制的永磁電機(jī),以永磁稀土材料釹硼或釤鉆作磁極,取代笨重的銅導(dǎo)線激磁繞組,使電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小、重量輕、損耗小、升溫低、效率高,比功率達(dá)到2.7~5.5馬力/千克。該型電機(jī)已被法國(guó)的“海鱔”、德國(guó)的DM2A4、歐洲的MU90等魚(yú)雷采用。
            另外,電池的能量也是決定電動(dòng)力系統(tǒng)性能的又一重要指標(biāo)。目前魚(yú)雷用電池類(lèi)型繁多,而且發(fā)展很快,常用的有鉛酸電池、鎳鎘電池、銀鋅電池、鎂-氯化銀海水電池等。

 鉛酸電池是以鉛作負(fù)極,二氧化鉛為正極,稀硫酸作電解液的普通電池,比能量為11~17瓦時(shí)/千克,比較低,所以除老式魚(yú)雷外,已被現(xiàn)代魚(yú)雷棄用。
            鎳鎘電池以鎳鎘作負(fù)極,氧化鎳作正極,氫氧化鉀溶液作電解液,比能量為22~26瓦時(shí)/千克。

            銀鋅電池以鋅作負(fù)極,氧化銀作正極,氫氧化鉀溶液作電解液,分一次電池(指無(wú)法進(jìn)行充電,僅能放電的電池,但一次電池容量一般大于同等規(guī)格充電電池)和二次電池(指可反復(fù)充電再循環(huán)的電池)兩種。二次電池的能量達(dá)55~60瓦時(shí)/千克,可反復(fù)充放電4~15次,但一次充電需要24~48小時(shí),故一般為操雷(操練用,可打撈回收的魚(yú)雷)使用。一次電池充電時(shí)間一般為4~6小時(shí),且先進(jìn)的一次電池比能量可達(dá)80~100瓦時(shí)/千克,故為戰(zhàn)雷使用。
            鎂/氯化銀海水電池以鎂合金為負(fù)極,氯化銀作正極,海水作電解液,最多比能量可達(dá)130瓦時(shí)/千克,現(xiàn)役的英國(guó)“鯆魚(yú)”就是采用該種電池。
            此外法國(guó)的“海鱔”、歐洲的MU90采用的是鋁/氧化銀電池。
            法國(guó)10年前開(kāi)始研制鋰亞硫酰氯電池,其比能量高達(dá)550瓦時(shí)/千克,已裝配到324毫米的輕型魚(yú)雷上,目前的研制目標(biāo)是用于重型魚(yú)雷。此外國(guó)外正在研制更為先進(jìn)的塑料電池,重量?jī)H為鉛酸電池的1/10,而容量卻比它大10倍,且可反復(fù)使用。全固態(tài)電池也在發(fā)展之中,有望使用在新型魚(yú)雷上。
            采用電動(dòng)力系統(tǒng)的魚(yú)雷,在航行中無(wú)廢氣排出、無(wú)氣泡、無(wú)航跡、噪音小,所以隱蔽性好;不受海水背壓影響,適于深水航行,且對(duì)自導(dǎo)裝置干擾?。唤Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維修。其缺點(diǎn)是因雷體容積有限,電池的電容量小,故功率不如熱動(dòng)力魚(yú)雷大,影響?hù)~(yú)雷的航速和航程,所以電動(dòng)力系統(tǒng)更適合短航程的輕型魚(yú)雷。
 如何讓魚(yú)雷游向目標(biāo)?
            魚(yú)雷問(wèn)世后不久,就有自動(dòng)控制魚(yú)雷航行方向和深度的系統(tǒng),并且作為魚(yú)雷區(qū)別于其它水中兵器的特征而存在,如何將魚(yú)雷穩(wěn)定地導(dǎo)向目標(biāo)?這需要解決導(dǎo)引和控制兩方面問(wèn)題。
            魚(yú)雷上有控制方向和深度的兩組舵,即直舵和橫舵??刂浦倍娴氖欠较騼x,也稱(chēng)陀螺儀,控制深度的是定深器。陀螺儀是利用高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的指向性,使魚(yú)雷保持其初始運(yùn)動(dòng)方向不變的原理攻擊目標(biāo)。定深器則是采用水壓盤(pán)等敏感元件來(lái)感應(yīng)魚(yú)雷航行深度,并使魚(yú)雷始終保持在初始的設(shè)定深度上。這種魚(yú)雷只能直航,無(wú)法在未命中目標(biāo)后再次改變方向追蹤目標(biāo),亦稱(chēng)直航魚(yú)雷,如俄羅斯的53-39魚(yú)雷。
            由于直航魚(yú)雷機(jī)動(dòng)性差,故命中概率低,現(xiàn)代魚(yú)雷多采用能夠自動(dòng)跟蹤目標(biāo)的裝置,即制導(dǎo)系統(tǒng)。目前廣泛采用以下幾種制導(dǎo)方式。

            聲自導(dǎo)  
            聲自導(dǎo)魚(yú)雷是在雷頭安裝一套能形成和發(fā)射多個(gè)波束的自導(dǎo)裝置,整個(gè)波束可形成大角度的扇面,當(dāng)這些波束接收到目標(biāo)的噪聲信號(hào)時(shí)既可操舵跟蹤目標(biāo)。如果導(dǎo)引過(guò)程失去了目標(biāo)信號(hào),可在目標(biāo)附近采用最能捕獲目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方式,操縱魚(yú)雷進(jìn)行再搜索,以便重新發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。 

            聲自導(dǎo)系統(tǒng)按聲場(chǎng)的利用方式可分為被動(dòng)自導(dǎo)、主動(dòng)自導(dǎo)和主被動(dòng)聯(lián)合自導(dǎo)三種。被動(dòng)式是接收目標(biāo)的信號(hào)來(lái)完成對(duì)目標(biāo)的跟蹤,其作用距離最大可達(dá)2500米,適合在淺水攻擊高速目標(biāo)。主動(dòng)式是利用魚(yú)雷發(fā)射的聲波,經(jīng)目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào),發(fā)現(xiàn)并跟蹤目標(biāo),其作用距離較小,一般不超過(guò)1700米,而且隱蔽性較差,適合深水攻擊中低速目標(biāo)。主被動(dòng)聯(lián)合式是前兩種方式的結(jié)合,并能按預(yù)先設(shè)定的程序工作。新型魚(yú)雷多采用主被動(dòng)聯(lián)合式。
            線導(dǎo)  
            線導(dǎo)是利用魚(yú)雷和發(fā)射平臺(tái)之間的一條專(zhuān)用導(dǎo)線來(lái)傳遞信號(hào)和操舵指令,將魚(yú)雷導(dǎo)向目標(biāo)的制導(dǎo)方式。在魚(yú)雷發(fā)射管內(nèi)裝一個(gè)導(dǎo)線團(tuán),線團(tuán)繞有直徑小于1.2毫米、芯線小于0.4毫米、長(zhǎng)約5000米左右的導(dǎo)線,另在魚(yú)雷上裝一個(gè)導(dǎo)線長(zhǎng)約20000米左右的線團(tuán)。魚(yú)雷入水后,兩個(gè)線團(tuán)同時(shí)放線,并隨時(shí)通過(guò)發(fā)射平臺(tái)上的火控系統(tǒng)和魚(yú)雷上的線導(dǎo)系統(tǒng)相互傳遞信息,引導(dǎo)魚(yú)雷攻向目標(biāo)。導(dǎo)線一般為銅線,先進(jìn)的則用傳輸快、損耗小、強(qiáng)度大的光纖導(dǎo)線。
 線導(dǎo)又分單芯和雙芯兩種。單芯線導(dǎo)一般只能向魚(yú)雷發(fā)布指令,也有的魚(yú)雷采用一半時(shí)間向魚(yú)雷發(fā)布指令,一半時(shí)間回收魚(yú)雷的運(yùn)動(dòng)信息(稱(chēng)半雙工)?,F(xiàn)代魚(yú)雷多采用雙芯導(dǎo)線,這樣就可以同時(shí)完成艦雷之間的信息傳遞。
            由于線導(dǎo)系統(tǒng)的精度不高,故現(xiàn)代一魚(yú)雷多采用線導(dǎo)+末端聲自導(dǎo)的方式,即由線導(dǎo)將魚(yú)雷引導(dǎo)到目標(biāo)附近,當(dāng)聲自導(dǎo)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,改由聲自導(dǎo)系統(tǒng)追蹤目標(biāo)。
            尾流自導(dǎo)  
            艦船在水中航行時(shí),由于螺旋槳的攪動(dòng)、船體和水的相互作用,以及排出物質(zhì)等,會(huì)在船體后方水平面約2°的張角和2倍于艦船吃水深度的范圍內(nèi)形成一條近千米長(zhǎng)的具有熱效應(yīng)、聲效應(yīng)的尾流,尾流自導(dǎo)魚(yú)雷就是利用不同的尾流傳感器對(duì)尾流的溫度、聲效應(yīng)進(jìn)行檢測(cè),并導(dǎo)向目標(biāo)。
            除俄羅斯的53-65K、TESF-95、USET-80等魚(yú)雷外,意大利的A184Mod3和法國(guó)F17Mod2等都采用了尾流自導(dǎo)。尾流自導(dǎo)魚(yú)雷在發(fā)射前就設(shè)定了魚(yú)雷穿越艦船尾流后的轉(zhuǎn)向方向、航深和航向,發(fā)射入水后按設(shè)定的航向航行。當(dāng)穿過(guò)尾流并接收到尾流信號(hào)時(shí),即按設(shè)定的方向操舵,傳魚(yú)雷轉(zhuǎn)向目標(biāo)方向。當(dāng)魚(yú)雷再次穿越尾流時(shí),魚(yú)雷就向相反方面運(yùn)動(dòng),如此反復(fù),以蛇形彈道跟隨目標(biāo)尾流逼進(jìn)目標(biāo),直至命中。 


            由于水面艦艇的尾流難以模擬,所以尾流自導(dǎo)魚(yú)雷的最大特點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng),其缺點(diǎn)是蛇形彈道使魚(yú)雷的航程損失過(guò)大。為克服這一缺陷,大都采用尾流加末端聲自導(dǎo)或線導(dǎo)加尾流自導(dǎo)加末端聲自導(dǎo)的制導(dǎo)方式。
            另外由于潛艇的尾流強(qiáng)度弱、長(zhǎng)度短、保留時(shí)間短,故尾流自導(dǎo)魚(yú)雷難以用于攻擊潛艇。
會(huì)飛的魚(yú)雷
            隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,潛艇性能也有了大幅度的提高,特別是航速的提高,使得普通魚(yú)雷的反潛效果大打折扣。另一方面,探測(cè)器材的發(fā)展,使?jié)撏У奶綔y(cè)距離越來(lái)越遠(yuǎn),為此要在遠(yuǎn)距離實(shí)施魚(yú)雷反潛,就需要發(fā)展高速、大航程魚(yú)雷。但魚(yú)雷的航速和航程呈反比關(guān)系,不可能同時(shí)增加。另外,魚(yú)雷的自導(dǎo)作用距離又受航速的制約,航速越高,作用距離越短,同時(shí),航程越遠(yuǎn),制導(dǎo)控制誤差越大。為了解決這些矛盾,于是出現(xiàn)了一種新的魚(yú)雷發(fā)射方式,由火箭來(lái)運(yùn)載,能在空中飛行后再入水,這種魚(yú)雷稱(chēng)作“火箭助飛魚(yú)雷”。它是將火箭和魚(yú)雷捆綁在一起,由水面艦艇或潛艇發(fā)射,按巡航式或彈道式彈道飛行到目標(biāo)上空,然后魚(yú)雷分離,魚(yú)雷由降落傘控制入水后完成發(fā)現(xiàn)和攻擊目標(biāo)的任務(wù)。它主要用于反潛作戰(zhàn)。

            火箭助飛魚(yú)雷利用火箭在空中的飛行速度可接近1馬赫,只需2分鐘左右就可將魚(yú)雷送到目標(biāo)附近。射程也大大超過(guò)普通魚(yú)雷的射程,彌補(bǔ)了魚(yú)雷航程短、速度低的缺點(diǎn)。目前主要型號(hào)有美國(guó)“阿斯洛克”、俄羅斯的“螻蛄”、法國(guó)的“瑪拉豐”以及澳大利亞的“依卡拉”等。這些火箭助飛魚(yú)雷的飛行速度比普通魚(yú)雷高出10倍以上,射程可達(dá)20~65千米。

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