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第3章 水下刺客——鱼雷的发展历程(2)

鱼雷的外形有严格的要求,要求雷体具有良好的对称性,它决定于雷体的加工和装配质量。雷体的不对称性将引起鱼雷在航行中流体动力的不对称,这种不对称将影响鱼雷航行方向和深度准确性。对于流体动力起重要影响作用的鳍舵在安装时应保证其误差在所规定的误差范围内。

为了便于制造、维护和使用,鱼雷壳体都由数段组成,对于不同型号的鱼雷分段数量不同,但基本分为头段、中段、后段和雷尾。对于自导鱼雷头段又分成自导雷顶和战雷段(对于战雷)或操雷段(对于操雷)。各段壳体采用适当的连接方式进行连接。目前鱼雷各段之间所使用的连接方式有螺钉连接、螺环连接、楔环连接、箍环连接等。

为了保证雷体内的仪表和装置正常工作,某些舱室必须保持良好的密封性,所以壳体连接处还必须有密封结构。

为了吊挂鱼雷和在发射管内的定位和导向,在鱼雷重心附近上方的壳体上固定有导脊,以承受鱼雷的自重或其他外加载荷的作用。当发射鱼雷时,雷体上将受到发射力的作用。鱼雷在水中运动时,特别是大深度条件下工作时,壳体将受到较大静水压力的作用。空投鱼雷入水时还会受到冲击力的作用。因此鱼雷壳体及其吊挂系统必须具有足够的强度,并且还必须具有足够的刚度,以防止变形。

鱼雷所携带的炸药、动力能源以及各种仪表装置均合理地布置在雷体中。为了便于自导换能器工作,自导装置位于雷头的顶部,炸药装在雷头的后部称为战雷段。动力能源多在鱼雷中段,这种布置方法,不致于航行中燃料消耗而引起鱼雷重心有较大的变化。鱼雷发动机位于鱼雷后段,以便与推进器连接。控制仪表的位置应确保其正常工作,对于不同型号的鱼雷,其安装位置有所不同。

还应指出,高空投放的鱼雷,除雷头、动力装置、制导控制系统及雷体结构组成部分外,还包括有降落伞装置及缓冲头帽。降落伞装置连接在鱼雷尾部,用以控制鱼雷在空中下降的速度及入水姿态,避免鱼雷入水时产生过大的冲击力,使壳体及仪表受到损坏。当鱼雷入水时,降落伞装置便自动脱离鱼雷。

缓冲头帽用特种泡沫塑料制成,用夹紧结构装于鱼雷的头部,起缓冲作用,用以减小鱼雷入水冲击和过载。缓冲头帽在入水撞击力的作用下破裂,自动与鱼雷分离,保证鱼雷入水后正常航行。

装有战雷段的鱼雷称为战雷,此外还有一种供部队训练或试验和鉴定性能用的鱼雷,这种鱼雷将战雷段换成操雷段,操雷段内不装炸药,而装有各种测试仪表和上浮装置,用以测定鱼雷的航行性能以及保证鱼雷航行终了时能自动上浮和便于打捞。这种装有操雷段的鱼雷称为操雷。

2.战雷段

所有战雷都具有一个装载炸药的舱段,叫做战雷段。战雷段里除装有炸药外还装有引信,以便起爆炸药。战雷段一般在头部,也称为战雷头。战雷段是对目标起直接破坏作用的部分,有时也称为战斗部。鱼雷作为一种水中兵器,战雷段是其重要组成部分。在战斗中,鱼雷的其余组成部分都是用来保证将战雷段准确可靠地送到目标处,从而达到摧毁目标的目的。

鱼雷之所以安装战雷段是由于鱼雷依靠其本身所具有的动能远不能达到摧毁目标的目的。另一方面,鱼雷使用了非触发引信后仅能依靠战雷段装药的爆炸威力才能起到对目标的破坏作用。

鱼雷的尺寸不同,战雷段的装药量也不同,装药量是决定鱼雷破坏威力的主要因素之一。现在重型鱼雷的装药量一般为200~500千克,对于某些轻型反潜鱼雷,装药量为40~50千克。

3.动力推进系统

速度和航程是鱼雷的重要技术指标。鱼雷的速度和航程主要决定于动力推进系统.动力推进系统由动力装置及推进器组成。鱼雷上所使用的动力装置一般有两类:一类是靠电能而工作的叫做电动力装置,一类是依靠热能工作的叫做热动力装置。

电动力装置的原动机是电动机,能源是蓄电池。电动机用以将电池的化学能转换为机械功,用以带动推进器。鱼雷用电动机与普通电动机工作原理基本相同,只不过多数鱼雷用电动机为双转电动机,即电机的磁系统和电枢系统相对转动,以便带动螺旋桨双向转动。

热动力装置的原动机叫热力发动机,热力发动机将燃料燃烧时的热能转换成机械能。鱼雷用热力发动机是外燃机,燃料燃烧过程是在发动机外的燃烧室中完成的。为保证燃料完全燃烧和限制进入发动机的工质温度和流量,就要求燃料成分按一定的比例供入燃烧室,所以热动力系统还必须包括燃料的供应系统和燃烧室等部分。

常用的鱼雷热力发动机根据其工作原理不同,可分为活塞式发动机、汽轮机、固体火箭发动机等。

推进器是将动力装置的机械功转换成使鱼雷前进的推力的装置。鱼雷常用的推进器有螺旋桨、泵喷推进器、导管螺旋桨、喷气推进器和喷水推进器等。

4.制导系统

鱼雷的制导系统是控制系统与导引系统的总称。制导系统的任务是导引和控制鱼雷能准确地命中目标。目前鱼雷的制导系统可分为三种基本类型:自控系统、自导系统和线导系统。

(1)自控系统。鱼雷的自控系统主要包括深度控制系统、方向控制系统及横滚控制系统。这些控制系统完全安置在雷体内,它们所产生的控制信号用以控制鱼雷的横舵或直舵,操纵鱼雷按照预先设定的程序弹道运动,不需要鱼雷本身以外的设备协同工作。鱼雷在航行中如果由于外界干扰而偏离所设定的弹道时,自控系统能自动消除其弹道偏差,保证按预定弹道航行。但仅有控制系统的鱼雷不能自动跟踪目标,当鱼雷不能在预定的弹道上与目标相遇,或者目标采取规避措施时,则不能实施有效攻击。早期的鱼雷一般仅装有自控系统。

(2)自导系统。为了提高鱼雷的命中概率,研究出了自导系统。自导系统是利用目标辐射的某种能量或反射的某种能量对鱼雷产生控制信号使鱼雷导向目标的。目前,自导系统大都是利用声信号作为控制信号,装有这种自导系统的鱼雷称为声自导鱼雷。

自导鱼雷能在水中自动搜索、跟踪和攻击目标。自导系统的重要组成部分是安装在雷顶内的换能器阵,它能接收目标舰艇发出的声信号或者接收由鱼雷主动发射出而经目标反射回来的声信号,并转换成电信号。再由接收机和指令装置对信号进行处理,从而判定目标的方位,然后输出信号,以便控制鱼雷的横舵或直舵,操纵鱼雷导向目标。

根据目标辐射的声信号而进行导引鱼雷的自导系统叫被动式自导系统。根据鱼雷发出遇到目标反射回来的声信号而导引鱼雷的自导系统,叫做主动式自导系统。被动式自导系统的缺点是工作时容易受到干扰。主动式自导系统工作时则具有较好的抗干扰性,但结构复杂,因为它不但需要有声信号的接收器,还必须有声信号的发射装置。

鱼雷自导系统除声自导系统外,还有尾流自导系统。尾流是指舰艇在航行时由艇体的运动和螺旋桨转动的空化引起的泡沫区域。与非尾流区的海水介质比,尾流的声特性、温度特性、磁特性及光特性等均发生了异常,尾流自导系统通过检测尾流的异常特性信息,发现尾流并操纵鱼雷沿尾流跟踪目标。根据尾流自导系统所检测利用的尾流信号的不同,可分为声尾流自导、热尾流自导、磁尾流自导、光尾流自导等。目前已用于鱼雷的主要是声尾流自导。

(3)线导遥控系统。虽然装有自导系统的鱼雷能够自动跟踪目标,具有较高的命中概率,但自导系统易受干扰,此外,自导作用距离有限,只能在与目标较近的距离上跟踪目标。所以现代大型鱼雷上一般都装有线导系统,发射鱼雷的舰艇通过导线对鱼雷进行遥测和遥控,所以线导鱼雷也称为遥控鱼雷。遥控鱼雷的特点是形成鱼雷导引信号的设备不是完全安装在鱼雷体上,由艇上设备和线导鱼雷组成鱼雷武器系统。

线导鱼雷武器系统一般由设在舰艇上的声呐、指挥系统、鱼雷发射显控台、传输导线和雷上的线导系统及相关部分组成。雷上线导系统主要由雷上线团和放线器及电子设备组成。雷上导线与艇上导线通过导线连接器连接。

线导鱼雷能够在远距离上对鱼雷进行跟踪,并具有较强的抗干扰性,但当鱼雷远离发射舰艇而接近目标时,由于艇上设备限制,其导引精度还不够高,为了实现精确制导,一般装有线导系统的鱼雷同时还装有自导系统。在远距离时,由发射舰艇将所测得目标和鱼雷的相关参数,通过计算机进行数据处理,输出遥控指令,经过导线送至鱼雷并操纵鱼雷导向目标。同时自导系统也在进行目标探测,在自导系统发现目标后,则交由自导系统操纵鱼雷导向目标。当自导系统工作失误时,制导站给予纠正。在断线后鱼雷自导系统自主工作。

(4)操纵装置。操纵装置是鱼雷制导系统的执行机构,用于将制导系统的指令信号转换成控制鱼雷的操纵力。一般鱼雷的控制系统、自导系统、线导系统共用一套操纵装置。鱼雷的操纵装置主要由舵机和舵组成。

舵机的作用是将制导系统输出的控制信号进行功率放大,并推动舵偏转。舵的作用是通过偏转产生流体动力和力矩,控制鱼雷按要求的弹道运动。鱼雷一般装有四片舵叶,两片垂直舵和两片水平舵呈十字形安装在尾部。垂直舵用以操纵鱼雷水平面内的运动,水平舵用以操纵鱼雷纵平面的运动,当水平舵或垂直舵差动,即不同步偏转时,可以控制鱼雷的横滚。有些鱼雷舵叶是按X形布置,如MK48鱼雷。

海军利器——鱼雷的作用

雷是近代各次海战使用最多和杀伤力最大的水中兵器,由于其具有自动跟踪与攻击目标、隐蔽性强、爆炸威力大和使用范围广等特点,始终是各国海军的主战武器。在历次海战中,鱼雷武器都起到了巨大的作用。

一、在历次海战中的作用

鱼雷真正用于海战,是由1877~1878年的俄土战争开始的。在该战争中,俄国舰艇使用鱼雷击沉了土耳其停泊在巴统港内的舰艇,获得鱼雷使用史上的第一次战绩。中日甲午战争中也使用了鱼雷。到日俄战争时期,鱼雷的使用量已逐渐增加,共发射了265条鱼雷,击毁舰艇11艘,初步显示了鱼雷攻击所具有的良好效果。由于科学技术的发展,鱼雷兵器不断完善,在两次世界大战中,交战双方都使用了大量的鱼雷。

第一次世界大战开始时,鱼雷已被公认为是仅次于火炮的舰艇主要武器。第一次世界大战期间,被鱼雷击沉的运输船达1153万吨,占被击沉运输船总吨位的89%;击沉舰艇162艘,占被击沉舰艇总数的49%。

在第二次世界大战期间,鱼雷武器得以迅速发展,除用以攻击一般舰艇外,有不少航空母舰被鱼雷击沉。日本的“飞鹰”号航空母舰,排水量达27700吨,在1944年6月20日菲律宾海战中,美国利用飞机和潜艇对其实施鱼雷攻击,各有一条命中了它,致使其沉没。还有二艘航空母舰“大风”、“翔鹤”也在该次海战中被鱼雷击沉。

第二次世界大战中被击沉的航空母舰和巡洋舰总数中,大部分是被鱼雷击中而沉没,或是被鱼雷和炸弹的共同作用而击沉。因此,海战实践表明鱼雷对付大型军舰十分有效。

第二次世界大战后的局部海战中,鱼雷仍是主要的水中兵器。1982年英阿马岛海战中,英国“无敌”号潜艇发射两枚鱼雷,一举击沉了阿根廷的万吨巡洋舰“贝尔拉诺将军”号,赢得了战争的胜利。在这次战争中,鱼雷发挥了极大的作用,也奠定了鱼雷在现代海战中的重要位置。现代战争的实践,又一次显示了鱼雷武器的威力。

二、在现代海战中的作用

在科学技术迅猛发展的今天,随着各种高新技术在鱼雷上的应用,鱼雷所具有的独特作用将进一步提高。在未来的现代化海战中,鱼雷将会在攻击现代化核潜艇和常规动力潜艇,击毁敌航空母舰和其他现代化战斗舰艇,消灭运输船和警戒舰艇,以及对海军基地、港口进行袭击等方面起到更加重要的作用,真正成为各国海军起威慑作用的克敌制胜的“杀手锏”。

1.反潜的主要武器

第二次世界大战中,潜艇的战绩显赫,战后各国海军更加重视潜艇的建造和性能的改进,大力发展潜艇,特别是核动力潜艇。核潜艇的作战能力和机动性能比普通潜艇大为提高,能深入远洋,长期在水下逗留,它装备的观测通信器材的性能和武器的威力都有很大提高,它的活动海域显著扩大。核潜艇在许多国家海军的发展中占有极重要的地位,在未来的海战中必将大规模地使用。由于潜艇战斗性能的改进和它在海上战斗行动中作用的增大,反潜战成为各国海军非常突出的问题,将是一项极为艰巨的任务。为了对付潜艇,各国海军一直在寻求有效的反潜武器,特别是能有效地对付核潜艇的武器。鱼雷的速度高、机动性好,能在大深度水下使用,能够自动搜索和追击潜艇,并有效地歼灭潜艇,反潜鱼雷在目前可以说是最有效的武器。反潜鱼雷在海军武器的发展中具有重要的地位。

2.攻击水面战舰及反航母

击毁敌人战斗舰艇以削弱其海上攻击力量,这是鱼雷兵器的重要任务之一。现代的大型水面舰艇为了防护水下的破坏,虽然采用了各种防护结构和措施,但由于现代鱼雷性能的提高,鱼雷水下攻击仍会给水面舰艇带来巨大威胁。虽然导弹武器的出现和其他海军武器发展给海军增添了新的武器装备,但由于鱼雷具有水下爆炸的独特性能和良好的破坏结果,今后鱼雷仍是一种打击水面舰艇的有效武器。

反航母成为现代海战的一个重要的任务,航母及大中型水面舰艇为防导弹攻击,在舰桥、水线附近及飞行甲板等要害部位采用高强度装甲材料,从水上部分一举击沉十分困难,被击中后即便失去战斗力及机动能力,也未必沉没。鱼雷则是攻击舰船的水下部分,而水下部位,特别是舰底却是它最薄弱的部位,并且机舱、弹药舱、电子控制中心等要害部门大多集中于此。同时水下爆炸的破坏威力远大于在空气介质中的爆炸威力,对摧毁和击沉敌舰艇具有更大威力。

航母和大中型水面舰艇及编队具有较强的对空、对海防御能力,反导弹技术不断完善加强了航母和大中型水面舰艇的反导能力,从空中和海面很难接近。然而在水下则不同,其防御和对付鱼雷水下攻击的能力明显是薄弱环节。显然,采用潜艇携带鱼雷隐蔽攻击、远距离突袭是反航母及打击大中型水面舰艇的有效方法和战术。

3.破坏海上运输线

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