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第13章 和谐共生——鱼雷发射装置(1)

鱼雷发射装置的作用分类

鱼雷发射装置的作用是按要求的初始条件将鱼雷送入水中,并使鱼雷入水后能自动进入正常工作状态。鱼雷虽能在水中自动航行,但仍需一种机械装置将其从舰上及时射入水中并使之启动。自有鱼雷以来,鱼雷发射装置因与鱼雷配套需要而产生,并随着科技的进步不断地发展和完善。

一、鱼雷发射装置作用

鱼雷发明的初期,鱼雷发射装置是采用栅状管。鱼雷装入栅状管后一同放入水中,发射时解脱鱼雷制动装置并打开扳机,鱼雷发动机工作,于是鱼雷自航出管。自从鱼雷快艇出现以后,鱼雷发射装置要固定安装在甲板上,鱼雷则采用前端开口后端密闭的管子,即采用鱼雷发射管进行发射。管的外面装有设定与固定鱼雷的装置,并有检查鱼雷的孔盖,后端是一个可以启闭的后盖,管的后上方还有燃烧火药的燃烧室,发射时点燃火药,利用火药燃烧生成的气体将鱼雷抛射出去。

大、中型水面舰艇上的鱼雷发射装置是采用多联装发射管,3~5个发射管共安装在1个可水平旋转的转台上,以便于转到不同的方位发射鱼雷。发射所用的能量有的采用火药,有的采用高压空气,有的则两者同时采用,也曾用过抛射或下滑的机械能。潜艇鱼雷发射装置都是多联装式,由2~8个发射管组成,它布置并固定在潜艇的艇艏和艇艉,通过围栏与艇体结构紧密结合在一起,发射所用的能量是高压空气,但也有采用高压水和机械动力的,也有采用鱼雷自航出管的。随着核动力潜艇的出现和发展,潜艇可在深水域高速长期活动,要求鱼雷的作战深度大幅度提高。

在20世纪60年代以前,鱼雷发射深度都限在水深60米以内,采用高压空气直接作发射动力还有可能。后来发射深度要求200~300米,或者更深。采用高压空气直接推动鱼雷出管已变得比较困难了,需要改变发射方法或发射原理。最大的改变是鱼雷发射前,先使发射管的后部像前部一样直接与海水相通,使鱼雷前后都受到海水的静压作用,而不仅是前部受海水静压。这样可不受发射深度影响,活塞液压平衡式就是采用这种方式。此外还有气动活塞冲压式、弹射式、自航式、水压式及空气涡轮水泵式等。

二、鱼雷发射装置的分类

鱼雷发射装置的结构有的复杂,有的简单,这与发射装置的类型有关,发射装置可按以下观点分类:

按所装备的舰艇分类,鱼雷发射装置可分为水面舰艇(水上)用鱼雷发射装置和潜艇(水下)用鱼雷发射装置。

按发射装置的组成管数来分,可分为单管和联装(多管)两类。按发射所用能量形式来分,可分为空气发射、火药发射、液压发射、自航发射的、机械按发射深度来分,可分为深水发射(大于60米)或普通深度发射(60米以内的)。按海水静压的利用情况来分,可分为平衡式和非平衡式等。

三、鱼雷发射装置的组成

鱼雷发射装置除了发射鱼雷的功能外,它还是一个储存鱼雷的装置。鱼雷发射装置的结构是根据这两方面的需求而组成的,一般有下列几部分。

1.发射管

发射管是筒状的管子,内有导轨和气密环,管外装着各种仪器与系统,后端有可开闭的后盖,前端有前盖。用于水面舰艇的鱼雷发射管的前盖一般在发射前不卸下,鱼雷是冲破前盖而射出。潜艇的发射管前盖则是可开闭的,发射前通过舱内的传动机构将前盖打开,再发射鱼雷。发射管以管身固定于转台(用于可回转瞄准的发射装置)或艇体上(用于靠舰艇回旋进行瞄难的发射装置)。

2.保证发射与储存的器件部分

保证发射与储存的器件部分系指对鱼雷准备发射与储存所必需的一系列器件,它们是:

设定仪:用以设定鱼雷各个工作参数的仪器,有定深度设定器、方向设定器等。

制止器:用来在发射前将鱼雷固定在发射管内以防其摇动和前后移动,但在发射时又能自动解除制动以便鱼雷顺利射击。有边制止器、上制止器及后制止器等。

电热器:用于水面舰艇鱼雷发射装置上,当气温较低时在发射管内加热鱼雷以防雷内温度过低。

扳机栓:用来在发射时打开鱼雷扳机,启动鱼雷工作。充水排水系统:潜艇鱼雷发射装置上用来向发射管中充水,以便打开前盖准备发射;在前盖关闭后将发射管中的水排出,以便打开后盖,重新装填鱼雷;或在发射管中干储鱼雷时,抽干管内的水。

对于某些鱼雷还需要有电解液灌注系统,用来对鱼雷的一次电池进行灌注电解液,使鱼雷处于待发的状态。

3.发射系统部分

发射系统部分用来提供动力将鱼雷以要求的入水条件安全地射出发射管。不同类型的发射装置其发射系统的差别较大,需分别讨论,但从功能上看,它由以下几种功能部件组成:

安全自检线路或管路。依次检查有关部件是否进入可发射状态,若进入可发射状态,则对下一部件进行检查,若未进入,则发射就不能进行。

发射所用工质的储存或生成设备。储存工质或生成工质以供发射使用。

工质流注过程的控制组件。在发射过程中用以控制工质向发射管中流注的速率和压强,以便确保鱼雷的出管速度,但又使管内压强不会超高。

雷重自动补偿组件。在潜艇上鱼雷出管后需自动吸入相当于雷重的海水以防潜艇产生倾差而难以操纵。

附属设备部分是用来完成装填的设备。由于潜艇鱼雷发射装置还用来布放水雷和发射导弹,所以还有用来完成与此功能相关的设备,如水雷固定器等。

四、鱼雷发射装置的主要战术技术指标

鱼雷发射装置的主要战术技术指标为:质量、长度、内径、发射方式、最大膛压、鱼雷出管速度及入水角(仅对水面发射装置而言)等。对水面旋转式发射装置,应加上发射装置旋转速度、射界(即安全射击的角度范围)、手动力矩和发射管轴线安装高度等。对潜艇发射装置则加上开闭前盖的速度(时间)及力矩,最大发射深度及最大允许潜深等项。

五、鱼雷发射装置的弹道学

鱼雷发射装置的弹道学是研究鱼雷在发射过程中的运动问题。鱼雷发射装置的弹道可分成以下三部分来进行研究:内弹道。研究鱼雷发射时在发射管内的运动问题。中间弹道。研究鱼雷在发射过程中由鱼雷圆柱段离开管口(或T形导子离开上导轨)至鱼雷完全脱离管口的运动问题。

研究鱼雷脱离发射管之后于入水之前在空中飞行的运动问题,对于潜艇鱼雷发射装置,鱼雷脱离发射管后的弹道称初始弹道。

快艇鱼雷发射装置

鱼雷快艇上使用的鱼雷发射装置都采用发射管,管体的材料除钢材外,还有铝合金和玻璃钢,艇上安装的发射管一般为2~4管,但也有多至6管的。艇上的发射装置由发射管和射击器组成。射击器装在驾驶台内,用来控制鱼雷发射。发射管则布置在艇甲板的两舷,其轴线与艇艏艉线之间以一个小的夹角(一般约为6°)向外展开。

一、快艇鱼雷发射管的结构

发射管由前、中、后三段组成,相互之间用凸缘及螺栓连接,管体是一个金属圆筒。后段、中段厚3毫米,前段厚4毫米。管内有三个气密环,分别装在中段的中央,前、中段连接处和中、后段连接处,它们用来阻止工作气体由鱼雷与发射管之间的空隙流出。

发射管内有4根导轨,分别位于管内上方、下方和两侧。在中、后段的上导轨上制有“Ⅱ”形槽,前段的上导轨上则“Ⅱ”形槽。鱼雷装入发射管后,其导子卡在槽内,以防鱼雷转动。侧导轨由不连续的长方形铜块组成,每侧共有20块,按一定间隙列成直线。

在发射管后段内的两侧和鱼雷水舱对府的位置,分别装有电热器,当气温降至0℃以下时,用来防止鱼雷水舱冻结。发射管的前端口有前盖,它由铜环及帆布(或橡皮膜)制成,用来防止海水溅入发射管内,以免海水腐蚀管体与鱼雷,并会在发射时造成吸收瓦斯热量,降低瓦斯压力,影响鱼雷初速从而使鱼雷碰撞甲板,冬季可保证电热器加热和保暖。在战斗发射时,鱼雷是冲破帆布(或橡皮膜)而出管。在实习发射时,如果浪小于2~3级,可将前盖取下再行发射。

为了封闭管体的后端,防止瓦斯气体漏泄,有效地将鱼雷射出,以及为了安装其他设备,在管的后端装有后盖。

后盖以铰链装在发射管后端。关闭时用手柄转动齿轮轴,使压环上的凸齿转到压住后盖上凸齿的位置。压环转到位时,保险板卡入其凹口中,以防止压环转动,同时后盖接触器接通射击电路,保证了只有在后盖关好的情况下才可进行发射。打开后盖时,先把保险板从压环凹口中推出,再转动齿轮轴,使压环凸齿转到后盖的齿槽之间,拉动后盖把手,即可打开。

二、快艇鱼雷发射装置的发射系统

快艇鱼雷发射装置的发射系统是多用火药瓦斯作为发射鱼雷的动力,也有用压缩空气发射的。用火药发射的发射系统比较简单轻便。发射系统由药室、击发与电发机件以及射击盒三部分组成。

1.药室

发射药为硝酸甘油管状火药,质量1.4千克,装在药筒内,药筒底部有2个底火,通电或机械击发均能起爆,并点燃火药。

药室为厚壁圆筒,前端用拉瓦尔喷管(先收缩然后扩张的管子)连通向到发射管后端,药室后端有后盖,后盖上装有击发装置与电发装置,该后盖结构与发射管后盖的结构形式相同。药室内装药筒。药室上装有接触器,在药室后盖确实关好时,此接触器把发射电路上的一个开关接通,以确保发射安全,药室装在发射管后段的外侧后上方。

2.击发与电发机件

发射方式有单射和齐射。艇长在驾驶台内拉动射击盒把手可进行单射或齐射。无论单射或齐射都是用机械击发和电发同时进行。如果射击器损坏,则由鱼雷兵拉发射管上的击发把手进行单管击发射击。

电发时接通电路,如果发射管后盖及药室后盖确实关闭,则使底火起爆,点燃装药进行发射。

击发时接通电路,使电磁铁产生磁力,吸动铁心(当发射管后盖及药室后盖确实关好时,保险板让开,铁心可以移动),通过机械传动,使撞针击发底火。

3.射击盒

射击盒装在驾驶台内,由艇长操纵进行齐射,或左右管单射。射击盒正面中央有转换开关,开关有四挡位置,如开关转向“双”时,两管的击发电路和电发电路都接通,开关转向“左”或“右”时,左管或右管的电路接通。在电路接通的情况下,扳动发射把手,即可进行齐射或单射。开关在转向“断”时电路切断。

转换开关的两侧装有指示灯,在电路接通时指示灯发亮。装填鱼雷时,在发射管前端装上拖雷绞车和导向滑轮,在甲板上装雷架。用吊车把鱼雷放到雷架上,绞车的钢索穿过发射管挂在雷头吊环上,摇动绞车,把鱼雷拖入发射管。

水面舰艇联装式负雷发射装置

驱逐舰等大型水面舰艇上安装的舰对舰大型鱼雷发射装置为3~5管联装式的发射装置,但现在的趋势是将其改装其他类型的武器系统。

一、水面舰艇联装式鱼雷发射装置

现代各国海军的大中型战斗舰艇上都配备了自动化的反潜武备系统,担负着反潜、防潜的重要使命。这些装置的反潜鱼雷,有的用火箭助推方式发射,有的用反潜鱼雷发射装置发射,如美国MK32型三联装鱼雷发射装置,它可装备于巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、猎潜艇、巡逻艇和导弹艇。它用于发射“小雷”,是美国和北约国家使旦的飞种标准发射装置。

MK32型三联装鱼雷发射装置有多种型号,有固定的“两管”吕字形排列的和单管的发射器。大部分是可回转的“三管”品字形排列的联装鱼雷发射装置。

二、MK32型三联装发射装置

每条舰大都装有两座三联装鱼雷发射装置。带转台的三联装发射装置主要包括以下几个部分:发射管、拔插装置、制动装置、发射系统、发射控制系统、发射管温度控制系统、回转台及装填装置。

1.发射管

其功能是平时储存鱼雷,发射鱼雷时保证鱼雷在管内运动和鱼雷出管的要求。管体是一个内径为404毫米,长度为3250毫米的玻璃钢体。管内有4个弧形板,用螺钉固定在管体内,形成直径为327毫米的膛孔。弧形板间形成4个导槽,用于容纳展长大于雷体直径的鳍或舵。每根发射管前端均装有一个玻璃钢圆盖,保证鱼雷封存在发射管内。在发射鱼雷或空放前取下,即使忘记打开前盖,鱼雷也能安全出管。

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