鱼雷武器纵横谈
时间：2020-04-03 05:21:59 来源：千叶帆 本文已影响人
自19世纪鱼雷问世直到21世纪的今天,鱼雷的发展已经进入了一个非常辉煌的时期,世界各国在鱼雷的研制方面都有了长足的进展。二战之前鱼雷没有制导系统,是一种直航反舰武器。但是随着潜艇技术的发展,反潜及潜载鱼雷成为鱼雷发展的一个重要目标。为了快速打击中、远程目标,各国在鱼雷的制导及发射方式上作了大量的研究工作,提高了鱼雷的制导抗干扰能力,增加了自导作用距离,提高了命中概率。同时,发射方式由管装发射发展到直升机空投发射和火箭助飞发射,使得鱼雷的作战效果大大提高。
一、鱼雷发展的系列化
为完成不同的使命,鱼雷一般按轻、重两个系列发展。轻型鱼雷直径一般小于400毫米,重型鱼雷直径一般为533毫米。轻型鱼雷适合于水面舰艇、直升机空投及火箭助飞发射,其主要任务是反潜,也兼顾反舰。重型鱼雷适合于舰、艇管装发射,其航程远,爆炸威力大,用途广泛,是发展的重点。在重型鱼雷的研制中只有前苏联可以和海军实力强大的美国相抗衡,它针对美国航母编队,研制了超大口径的65型鱼雷,产生了一定的威慑作用。
但随着鱼雷技术的不断发展和战术思想的改变,目前鱼雷已向通用化方面发展。在作战海域方面既可用于深水也可用于浅水。
二、鱼雷动力系统的发展
鱼雷从最早的瓦斯雷发展到现在的电动力和热动力鱼雷,经过了一个发展过程。鱼雷动力装置的性能决定着鱼雷的航速和航程。热动力鱼雷虽然在航速和航程方面都优于电动力鱼雷,但其技术难度大,研制周期长,航行深度受背压影响,噪音大,航迹明显,隐蔽性差。而电动力鱼雷可在大深度航行,功率不受背压影响,噪音小,不排气,无航迹,隐蔽性好,造价也比较低廉,其单雷价格是热动力鱼雷的三分之一。因此各国海军大都同时装备有热动力和电动力鱼雷,以发挥各自优势,提高作战能力。
为了解决热动力鱼雷在大深度航行时的影响,各个国家都在研究半闭式和闭式循环动力装置,并且取得了一定的成绩。电动力鱼雷关键是高能电池的研究。目前银锌电池是在役鱼雷上使用最多的一种电池。鱼雷电机的发展方向是进一步改进永磁电机,提高推进电机的可靠性、维修性、比功率等性能。为了解决电动力鱼雷航程短的问题,还可借助于空投及火箭助飞的发射方式,综合利用鱼雷与发射装置之间的搭配关系,进一步提高鱼雷的作战指标。
三、鱼雷制导技术的发展
从鱼雷问世到二战前所用的鱼雷都是无制导的直航鱼雷,是一种近程快速、威力大的反舰武器,但是由于雷上没有自导装置和非触发引信,单雷命中概率很低,必须同时几条雷齐射。
随着水面舰艇性能的进一步发展,鱼雷所要攻击的目标在航速和机动性方面都有了大幅度的提高,无制导直航雷已停止生产。
二战后各国相继研制了声自导鱼雷。然而声自导鱼雷的发展遇到了越来越大的困扰。声自导所利用的水声信号同海洋环境噪声、鱼雷自噪声、人工干扰噪声、混响等混杂在一起,这给信号的提取和识别带来了困难,尤其在鱼雷航速很高时更是如此。这就要求声自导鱼雷向着智能化方向发展。
目前世界先进国家所设计的重型鱼雷大都采用了线导+主/被动声自导技术,大大提高了鱼雷的抗干扰和目标检测能力。线导中所使用的导线大都是铜线,其缺点是导线重、体积大、抗拉力小、传输频带窄、信号衰减量大。而且线导鱼雷中信号的衰减量和导线的长度成正比,导线越长信号衰减量越大,因此就限制了鱼雷的航程。随着光纤传输信息技术在通信领域内的成功应用,科研人员提出了以光纤代替普通铜导线用于鱼雷的设计方案。美、法等国分别成功地进行了光纤线导的海上试验,试验距离达到了20～30千米。
在鱼雷制导技术的发展过程中除声自导、线导、光纤制导等以外,有些国家还采用了尾流自导技术。尾流自导抗干扰能力强,可通过预编程设定,解决多目标情况下对预定目标的攻击。前苏联的65型等鱼雷都较好地利用了尾流技术,美国只有MK45F鱼雷采用了尾流自导技术,但并未普及。此外瑞典的TP61系列鱼雷具有线导/被动声自导功能,同时也具有尾流自导功能。
目前尾流自导技术只应用于反舰鱼雷,尾流自导属非声自导,不受水文条件的影响,可在贴近水面高速航行,对于攻击水面舰艇有较强的威力。同时由于尾流难以伪造产生,干扰尾流自导鱼雷比较困难。因此尾流自导鱼雷抗干扰能力强。尾流自导鱼雷航速高、噪声大、隐蔽性差。但由于鱼雷是从舰船尾部进行跟踪,处于声纳盲区之内,并且尾流消失需要时间,因此水面舰船对尾流自导鱼雷实施对抗和规避很难奏效。
四、未来鱼雷的发展趋势
21世纪反潜、反舰形势更加严峻,常规潜艇将以水下20～25节速度,核潜艇将以40节速度,在水深400～1000米处采用“隐形”及先进的水下对抗技术参与作战,航空母舰等大型水面舰艇将以25～35节的航速,装备十分完善的反导手段,并具有强大的对海、对空及反潜火力。
由于鱼雷具有隐蔽性、大的水下爆炸威力和自导寻的的精确制导,鱼雷在水下的作战地位越来越高,它不仅是未来海战有效的反潜武器,而且也是打击水面舰船和航空母舰、破坏岸基设施的重要手段。因此世界各国都非常重视鱼雷武器的发展,并根据未来海战的需求和各自的战术思想,结合本国的特点,选择不同的技术道路发展鱼雷武器。
1.智能化制导鱼雷
鱼雷制导性能是鱼雷战术技术指标的核心内容,也是鱼雷研制中的难点。制导性能将直接影响到目标的检测和识别及抗干扰能力。对于现代战争而言,作战舰艇都采用了多种不同类型的干扰器材,以对抗鱼雷对其攻击。因此各国专家都非常重视对先进的水声对抗技术进行系统的研究。所以,未来海战特别是水下战斗实际上是探测与反探测,对抗与反对抗的较量。因此鱼雷制导系统除了必须具有自导作用距离远、搜索扇面大、导引精度高之外,更为重要的是具有较强的抗自然干扰,尤其是抗人工干扰的能力。同时能够更有效地攻击目标要害部位和薄弱环节。
鱼雷智能化制导技术主要是通过制导系统应用高速数字微处理机,采用自适应技术,最优控制技术来实现的。由于水下电子对抗技术的日益发展,鱼雷制导系统必须能够对来自于自然和人工的干扰目标进行识别,根据其不同的特征提取出有用的目标参量,然后由自适应控制系统选择和调整其工作状态和参数,瞄准在搜索攻击过程中几何尺寸变化大的目标,进行最优控制,从而实现“精确制导”,并以90°命中角击中目标的要害部位。
智能化制导在国外鱼雷已得到应用,能够在复杂的海洋水声环境中识别真假目标。
2.战斗部聚能爆炸技术
战斗部是鱼雷武器唯一有效载荷。战斗部的威力大小,对目标的毁伤程度与装药的数量、质量、爆炸方式等有关,也同鱼雷命中目标的位置、舰艇结构有关。
现代舰艇为了自身的安全,在结构设计及材料选择方面作了大量的研究工作,并且在一些先进国家的潜艇上得到了应用。这就大大增加了潜艇的下潜深度和抗爆能力。因此在装药量和炸药质量受到限制的情况下只能采用新的爆炸技术。
在提高爆炸威力方面,各国除继续研究新炸药外,都采用了定向聚能爆炸技术,具有40千克的装药量,产生250千克爆炸威力的效果。聚能爆炸技术主要用于轻型鱼雷,而且采用聚能爆炸的鱼雷只采用触发引信而不采用非触发引信。
3.火箭助飞鱼雷的发展
在反潜武器中火箭助飞鱼雷占有很重要的地位。为了对付潜艇的威胁,鱼雷武器系统在远距离上的快速反应十分重要。鱼雷和弹道导弹相结合构成的火箭助飞鱼雷能用很高的速度把鱼雷送到远距离的目标附近,系统反应时间短,可以昼夜全天候使用,可以连续射击,提高了目标杀伤概率。
火箭助飞鱼雷已有多种型号装备部队。如美国的舰对潜“阿斯洛克”和前苏联的SS-N-14等。鉴于现代战争远距离作战的特点,火箭助飞鱼雷的发展前景是非常乐观的。
五、世界先进国家鱼雷武器性能综评
从第1条鱼雷问世至今,鱼雷武器的性能有了大幅度提高,不管在制导方式、动力装置、自导作用距离还是航速、航程等各方面都有了突飞猛进的发展。随着科学技术的不断发展,新型鱼雷不断出现,各国海军的力量不容忽视。
美国1977年装备部队的MK48-3鱼雷是直径为533毫米的重型鱼雷,航速50节,航程46千米,航深914米,装药量达到267千克,采用的是触发加非触发引信,制导方式为线导加主/被动声自导,动力装置采用奥托燃料。到1985年装备部队的MK46-5反潜鱼雷直径为324毫米,航速为45节,航程为11千米,航深750米,采用触发加非触发引信,制导方式为主/被动声自导。该雷解决了浅水控制及直升机空投的问题,成为海军浅海作战的一个有力武器。到1991年装备部队的MK50反潜鱼雷就已采用了聚能爆炸技术,其装药量只有67千克,但爆炸威力却相当大。对于海军强国美国来讲,其鱼雷武器的发展相当迅速。英国1983年装备部队的“鱼甫鱼”就已采用了聚能爆炸及线导加主/被动声自导技术,法国1991年装备部队的“海鳝”鱼雷也采用了聚能爆炸及多频主动声自导技术。
可与美国海军势力相抗衡的前苏联在鱼雷武器的发展上步伐也相当大。80年代,前苏联在53-65K和TЭСТ-71М基础上改进研制出性能先进的УСЭТ-80通用型电动力鱼雷,其航速为48～50节,航程18～20千米,自导作用距离可达900米,在反舰时采用尾流自导。该雷新的型号还采用了线导中心计算机、目标识别、水声反对抗和泵喷推进器等新技术。90年代又在АПР-2鱼雷基础上研制出A3空投反潜鱼雷。其自导作用距离可达到1500～2000米,航速大于60节,航程约3400米。另外经过长期的研究实践,突破传统的设计思想,研制出了新概念重型高速鱼雷。该雷由普通潜艇发射,以约200节的高速航行在气泡流场中,在15～20千米以外即可打击航母等大、中型水面舰艇及岸基设施。同时可作为水下运载器装载直径324毫米的常规轻型自导鱼雷,将其送入敌目标附近。
纵观世界鱼雷武器的发展,不难看出,在海军需求的牵引及高科技发展的推动下,鱼雷武器在其制导精度、智能化程序等方面还会有新的突破,高性能的鱼雷武器会不断出现,必将成为海军作战中一项最有效的水下导弹。
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