科普--转贴----现代鱼雷的系统分类与发展简史

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 18:38:03
现代鱼雷的系统分类与发展简史
一、鱼雷的简史

鱼雷是一种能在水中自航,自控和自导,以水中爆炸毁伤目标的水中武器。现代鱼雷具有速度快、航程远、隐蔽性好、命中率高和破坏威力大等特点,可以说是 “水中导弹”。


鱼雷的前身是一种诞生于19世纪初的 “撑杆雷”,撑杆雷用一根长杆固定在小艇艇艏,海战时小艇冲向敌舰,用撑杆雷撞击爆炸敌舰。1864年,奥匈帝国海军的卢庇乌斯舰长把发动机装在撑杆雷上,利用高压容器中的压缩空气推动发动机活塞工作,带动螺旋桨使雷体在水中艇行攻击敌舰。但由于艇速低、艇程短、控制不灵,卢庇乌斯的发明未策投入使用。


曾参与上述研制工作的英国工程师罗伯特?怀特黑德于1866年成功地研制出第一枚鱼雷。该鱼雷借鉴了卢庇乌斯的发明,用压缩空气发动机带动单螺旋桨推进,通过液压阀操纵鱼雷尾部的水平舵板控制鱼雷的艇行深度。当时鱼雷的航速仅11公里/小时,射程180─640米,尚无控制鱼雷艇向的装置。因其外形似鱼,而称之为 “鱼雷”,并根据怀特黑德的名字(意译为 “白色”,命名为 “白头鱼雷”)。

几乎与卢庇乌斯和怀特黑德同时,俄国发明家亚历山德罗夫斯基也研制出类似的鱼雷装置。1887年1月13,俄国舰艇向60米外的土耳其2000吨的 “因蒂巴赫”号通信船发射鱼雷,将其击沉。这是海战史上第一次用鱼雷击沉敌舰船。

1899年,奥匈帝国的海军制图员路德格?奥布里将陀螺仪安装在鱼雷上,用它来控制鱼雷定向直航,制成世界上第一枚控制向的鱼雷,大大提高了鱼雷的命中精度。1904年,美国人E?W?布里斯发明发热力发动机代替压缩空气发动机的第一条热动力鱼雷(亦称蒸汽瓦斯鱼雷),使鱼雷的航速提高至约65公里/小时,航程达2740米。

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%;舰艇162艘,占被击沉舰艇总数的49%。第二次世界大战期间,被鱼雷击沉的运输船总吨位达1366万吨,占被击沉运输船总吨位的68%;舰艇达369艘,占被击沉舰艇总数的38.5%。"

1938年,德国首先在潜舰上装备了无航迹电动鱼雷,它克服了热力鱼雷在航行中因排出气体形成艇迹而易被发现的缺点。1943年,德国首先研制出单平面被动式声自导鱼雷,它可接收水而舰艇的噪声自动导鱼雷,提高了命中率。
第二次世界大战末期,德国又发明了线导鱼雷,发射舰艇通过与鱼雷尾部连接的导线进行制导,不易被干扰。50年代中期,美国制成双平面主动式声自导鱼雷(又称反潜鱼雷),它可在水中三维空间搜索,攻击潜航的潜艇。

1960年,美国又首先研制出 “阿斯罗克”火箭助飞鱼雷(又称反潜导弹),它由火箭运载飞行至预定点入水自动搜索、跟踪和攻击潜艇。70年代后、鱼雷采用了微型电脑,改进了自导装置的功能,协强了抗干扰和识别目标的能力。雷的航速已提高到90─100公里/小时,航程达4.6万米,尽管由于反舰导弹的出现,使鱼雷的地位有所下降,但它仍是海军的重要武器。特别是在攻击型潜艇上,鱼雷是最主要的攻击武器。

二、鱼雷的分类及各分系统

2.1 直航鱼雷(无制导)

直航鱼雷就不用说了,大家都知道按照一个三角方程 ,其中Vk为目标速度、Vt为本艇速度,qk为攻角来计算提前角就可以了,普通的理科大学生都可以解这个方程,现代的潜艇都使用电脑来辅助计算从而提高速度。正是因为这种算法使的使用直航鱼雷的潜艇有占据发射阵位的特点。也许有人认为现在已经不需要直航鱼雷了,但是在攻击商船等目标的时候还是需要直航鱼雷的,因为毕竟很便宜,而且在马岛战争时英国潜艇就是用直航鱼雷击沉阿根廷巡洋舰的。


2.2 音响自导鱼雷

音响自导鱼雷又分为被动及主动声制导两种其中又分为单双平面两种制导方式。由于原来的技术限制,音响自导鱼雷只能在一个平面内搜索和攻击目标,其航行深度由定深装置决定,也就是说只能打击有限吃水线的水面舰艇。随着技术的进步,双平面制导出现了因而可以攻击在三维空间机动的目标,也就是可以打击在水中潜航的潜艇。


历史上被动式音响制导方式出现的最早,主动式制导出现较晚,主动式制导由于海洋特殊的环境因素造成其自然干扰比较严重,较难从背景中分辨出目标,因此现代音响制导装置采用了很多比如FFT变换、脉冲压缩、脉冲编码、频谱分析等方法来提高抵抗自然和非自然的干扰的能力。由于必须具备不同水深、不同水文环境下工作的能力及现代舰船安静性越来越好,一般现代鱼雷的主动制导为可变频方式,且同时具有被动及主动两种工作方式。音响自导鱼雷缺点是在高航速时,音响自导距离要缩短。未来的音响自导装置具有智能化的特点,具有目标分析的能力。

2.3 尾流自导鱼雷

由于舰船航行中螺旋桨的扰动产生尾流,根据尾流中气泡、水压、水温的变化制导鱼雷的方式称为尾流制导。尾流制导是比较难于干扰的制导方式,目前只有俄罗斯和瑞典两国拥有这种技术。其缺点是只能从尾部攻击舰船,且目标丢失后再入较难。


2.4 线导鱼雷

线导鱼雷于60年代出现,能够利用发射舰艇更大的声纳系统弥补在高航速时,音响自导距离要缩短的缺点。导线为铜线,原来为单向传输,现多为双向传输,不仅能遥控还能遥测。其发展方向用光纤代替铜线,以解决在远距离时的信号衰减问题。

复合制导鱼雷

复合制导鱼雷可弥补上述几种制导方式的不足,现多为线导+音响制导或尾流制导的方式。由发射舰船将鱼雷导引到目标附近,然后再交由鱼雷自导。

2.6 热动力鱼雷

热动力鱼雷又可分为闭式循环、半闭式和开式循环。开式循环由于要向海水排出废气,造成航迹及静差问题(由于海水的背压,废气排出需要承受很大的负压,造成了水深不同航速不同的结果),目前慢慢被闭式和半闭式取代。半闭式循环将一部分不溶于水的气体排出雷外,然后将溶于水的气体储存起来;闭式循环完全不向雷外排出气体,不过这和热动力燃料有很大的关系。

第一代热动力鱼雷采用压缩空气,由于压缩空气比能量低,鱼雷不能打的远,也不能打的快。

第二代热动力鱼雷采用了酒精或煤油和鱼雷本身压缩空气混合以后通过燃烧室,才是真正意义上的热动力鱼雷。

第三代热动力鱼雷采用夹层燃烧室,燃烧室夹层为淡水,淡水用雷外海水冷却,淡水喷入燃烧室后加热为水蒸气共同进入发动机,由于加入淡水量很大,所以有蒸汽瓦斯鱼雷之名。


第四代热动力鱼雷采用奥托OTTO和HAP(高氯酸阱胺)燃料,具有航迹小、价格便宜、无腐蚀等特点。奥托其实是一种硝酸脂混合物,其分子式中含氧比率低,所以需要HAP助燃提高燃烧效率。由于采用此种高能量比的(170瓦时/KG)的燃料,第四代鱼雷的航速都在50节以上,航程40KM以上,美国海军已有应用在MK50、MK48 ADCAP上。

第五代热动力鱼雷有采用改进的奥托2燃料或锂燃料,另外在此几种以外还有采用过氧化氢燃料的,此种燃料燃烧生成物是水,所以其航迹很小,在日本及瑞典的鱼雷上有应用。

需要注意的是由于各种循环方式的不同,各种鱼雷在不同的深度的航程及航速不同(对开式或半开式而言)。由于热动力鱼雷的航速高、航程远所以尽管由于价格昂贵(几乎是电动鱼雷的三倍),各大海军强国还是努力发展。

2.7 电动力鱼雷

自二战德国首次将电动力鱼雷用于实战以来,由于其无航迹、无背压、低噪音、低造价的优点有了很大发展。电动力鱼雷改进的主要方向在于电池和发电机,鱼雷电池由于和普通电池的要求不同所以采用了一些不同的原料及生产工艺,鱼雷电池大约有以下几种:第一代铅酸、第一二三代银镁海水电池、银锌电池(现使用)、镍镉电池(操雷用)、锂氯电池(未来)、铝氧化银(未来)。经过60年的发展电池能量密度有了更大的提高,从原先的铅酸电池理论127瓦时/KG,实际17瓦时 /KG到现在银锌电池的理论180瓦时/KG到实际100瓦时/KG,使得电动力鱼雷能够以更大的速度及航程捕获目标。不过其比其热动力鱼雷相比航速低、航程短的缺点还是得不到彻底解决,不过现在的速度对付主要目标刚刚足够(40~50节左右)。未来的发展方向是锂氯电池和铝氧化银,前者其理论能量密度为 1470瓦时/KG到实际的600瓦时/KG,但是由于锂的活性太强使得制造上颇为不易后者虽然没有前者的能量密度高但制造容易,便于生产。


2.8 火箭动力鱼雷

这个是俄罗斯的独家法宝,鱼雷发射后以约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。不过详情不太清楚。


2.9 鱼雷的传动装置及推进装置"  



电动鱼雷的传动装置如果采用直流电机由电池----开关电器----高速直流电动机----减速齿轮箱----螺旋桨组成;如果采用交流电机由电池----逆变器---- 交流电动机----减速齿轮箱----螺旋桨组成;热动力鱼雷在传动上就比较简单。电动鱼雷电动机为正反转串极电机,现在的发展方向是采用高永磁电机,减小重量,提高效率。对转螺旋桨是现在的主流设计方式,但是在大航速下噪声较大,效率降低且由空蚀现象;于是出现了泵喷射器方式,泵喷射器是减速推进,所谓减速是指导管内径前小后大,水流进入是减速的。这种推进方式可推迟空泡出现的时间并能提高螺旋桨的转速还可降低噪声,在50节以下效率不如对转螺旋桨装置。

三、 世界海军鱼雷现状及其改进

大家可能不知道能制造鱼雷的国家,比能制造导弹的国家要少,可见研制新型鱼雷的难度。现代海军鱼雷大多装备一大一小,大型必须是线导,小型的以反潜为主。传统的海军强国都很重视鱼雷的研制,对鱼雷的要求是快、远、准、狠、深五个字。


3.1 航程和航速

航程和航速是一队矛盾的关系,基本上成三次方关系,就是说航速降低一半,航程增加8倍。为了提高鱼雷的航程和航速,采取的措施有以下几个方面:

3.1.1研究和改进鱼雷的动力装置(鱼雷的推进电机和热机)、鱼雷的燃料和电池。

其中燃料和电池是关键。鱼雷未来燃料有锂+氟化物,过氯氟化物+煤油,奥托燃料+HAP等;鱼雷未来电池有铝氧化银电池、锂亚硫酰氯电池、铝氯电池等。未来新型鱼雷上会出现直流无刷电机、磁阻电机或磁浮电机等。

3.1.2采用降阻和层流控制技术来提高鱼雷航速

研制中的技术有高分子降阻、海豚皮降阻等,但是目前还没有应用。另外层流控制技术可以达到使用化的阶段,其原理是将表面上的紊流液体吸入雷内然后排出雷外。  

3.2 提高鱼雷的自导性能

主要是提高鱼雷的浅水性能、抗干扰能力、识别能力、作用距离和导引精度等。关键是提高目标识别能力和自导的作用距离,使之成为智能鱼雷。


3.3 提高爆炸威力

3.3.1研制新一代炸药—PBX系列炸药

3.3.2采用水下定向爆炸技术

3.3采用气体炸药和剩余的燃料一起爆炸

4. 外军先进鱼雷一览表:


型号/国家 重量/装药(公斤) 航速节/航程(公里) 潜深(米) 制导 动力)

MK48 ADACP 1630/330 75/45 1000 线导+主被动 热动力"

MK50 300/68 60/9 900 声自导 热或电动力

鳆鱼/英国 268/45 60/20 1250 声自导 电动力


枪鱼/英国 1850/240 70/40 》500 线导+主被动 热动力

NTL/法国 ?/? ?/? ? 声自导 电动力

TP43/瑞典 ?/? ?/? ? 声自导  

瑞典TP43,直径400毫米与西方324毫米不同,TP43-0为本国使用,声自导+线导,银锌电池电力推进;

枪鱼(旗鱼)英国,半闭环热机,奥托+HAP燃料,60米水深航速75节,是目前最快的鱼雷;

美国MK48ADACP,通常采用267公斤弹头,奥托2燃料闭循环热机,采用少见的3速制,65/50/38节,航程MK48航程26公里/55节,46公里/40节;

1943年3月美国开始使用的世界第一型反潜鱼雷MK24,被动声自导,铅酸电池电力推进,战斗部50公斤,航速12节;

美国人改进的MK46Mod6利用了MK50自导和控制设备,MK46的雷体,MK48燃料分配阀组成,就采用3速制;

MK48Mod3,战斗部267公斤,双速制55/40节,航程50公里/55节;38公里/40节,最大航深900米,主、被动声自导+线导,

NTL(海鳝)法国,航速50~55节,电动推进,铝-氧化银电池;

MK50美国,战斗部好象是50公斤,闭环热机,锂燃料;

另80年代以后鱼雷都采用高能炸药聚能战斗部

HG-RX-3/日本 500/? 60/5 600 线导+主被动 电动力

73改/日本 235/? 40/6 450 声自导 电动力

G-RX-2/日本 ?/? 55/20 600 线导+主被动 热动力


四、中国鱼雷的现状

中国海军的鱼雷研制从20世纪60年代初开始,首先是仿制两种苏制鱼雷,即鱼一型潜射和鱼二型空投反舰鱼雷;70年代开始独立研制鱼三型深水反潜和鱼四型潜射反舰鱼雷;到80年代又仿制了轻型反潜鱼雷,并开始研制新一代的鱼五型线导反潜鱼雷和火箭推进反潜鱼雷(RAT)。到90年代,中国海军已先后装备了自制的热动力导引鱼雷,潜对潜/潜对舰电动声导鱼雷,空投反潜鱼雷,火箭助推鱼雷,潜对潜线导反潜鱼雷等。

另外,在有关鱼雷的重要技术领域中,如组合式电动陀螺仪,高强度铝镁合金新材料,可编频引信,新型声导技术,线导技术以及能源等方面都具备了技术基础。整体而言,中国鱼雷武器的发展基础虽短,而且已取得一定的成绩,但与现代高科技海战的要求仍有一段距离。造成这种状况的根源,既有经济技术落后的实际,也有军事战略重点选择的原因。所以,80年代后中国开始从国外引进先进鱼雷。目前,已知引进的有意大利的白头轻型反潜鱼雷,俄罗斯的533毫米系列鱼雷。
目前我国最新型号为鱼6现代鱼雷的系统分类与发展简史
一、鱼雷的简史

鱼雷是一种能在水中自航,自控和自导,以水中爆炸毁伤目标的水中武器。现代鱼雷具有速度快、航程远、隐蔽性好、命中率高和破坏威力大等特点,可以说是 “水中导弹”。


鱼雷的前身是一种诞生于19世纪初的 “撑杆雷”,撑杆雷用一根长杆固定在小艇艇艏,海战时小艇冲向敌舰,用撑杆雷撞击爆炸敌舰。1864年,奥匈帝国海军的卢庇乌斯舰长把发动机装在撑杆雷上,利用高压容器中的压缩空气推动发动机活塞工作,带动螺旋桨使雷体在水中艇行攻击敌舰。但由于艇速低、艇程短、控制不灵,卢庇乌斯的发明未策投入使用。


曾参与上述研制工作的英国工程师罗伯特?怀特黑德于1866年成功地研制出第一枚鱼雷。该鱼雷借鉴了卢庇乌斯的发明,用压缩空气发动机带动单螺旋桨推进,通过液压阀操纵鱼雷尾部的水平舵板控制鱼雷的艇行深度。当时鱼雷的航速仅11公里/小时,射程180─640米,尚无控制鱼雷艇向的装置。因其外形似鱼,而称之为 “鱼雷”,并根据怀特黑德的名字(意译为 “白色”,命名为 “白头鱼雷”)。

几乎与卢庇乌斯和怀特黑德同时,俄国发明家亚历山德罗夫斯基也研制出类似的鱼雷装置。1887年1月13,俄国舰艇向60米外的土耳其2000吨的 “因蒂巴赫”号通信船发射鱼雷,将其击沉。这是海战史上第一次用鱼雷击沉敌舰船。

1899年,奥匈帝国的海军制图员路德格?奥布里将陀螺仪安装在鱼雷上,用它来控制鱼雷定向直航,制成世界上第一枚控制向的鱼雷,大大提高了鱼雷的命中精度。1904年,美国人E?W?布里斯发明发热力发动机代替压缩空气发动机的第一条热动力鱼雷(亦称蒸汽瓦斯鱼雷),使鱼雷的航速提高至约65公里/小时,航程达2740米。

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%;舰艇162艘,占被击沉舰艇总数的49%。第二次世界大战期间,被鱼雷击沉的运输船总吨位达1366万吨,占被击沉运输船总吨位的68%;舰艇达369艘,占被击沉舰艇总数的38.5%。"

1938年,德国首先在潜舰上装备了无航迹电动鱼雷,它克服了热力鱼雷在航行中因排出气体形成艇迹而易被发现的缺点。1943年,德国首先研制出单平面被动式声自导鱼雷,它可接收水而舰艇的噪声自动导鱼雷,提高了命中率。
第二次世界大战末期,德国又发明了线导鱼雷,发射舰艇通过与鱼雷尾部连接的导线进行制导,不易被干扰。50年代中期,美国制成双平面主动式声自导鱼雷(又称反潜鱼雷),它可在水中三维空间搜索,攻击潜航的潜艇。

1960年,美国又首先研制出 “阿斯罗克”火箭助飞鱼雷(又称反潜导弹),它由火箭运载飞行至预定点入水自动搜索、跟踪和攻击潜艇。70年代后、鱼雷采用了微型电脑,改进了自导装置的功能,协强了抗干扰和识别目标的能力。雷的航速已提高到90─100公里/小时,航程达4.6万米,尽管由于反舰导弹的出现,使鱼雷的地位有所下降,但它仍是海军的重要武器。特别是在攻击型潜艇上,鱼雷是最主要的攻击武器。

二、鱼雷的分类及各分系统

2.1 直航鱼雷(无制导)

直航鱼雷就不用说了,大家都知道按照一个三角方程 ,其中Vk为目标速度、Vt为本艇速度,qk为攻角来计算提前角就可以了,普通的理科大学生都可以解这个方程,现代的潜艇都使用电脑来辅助计算从而提高速度。正是因为这种算法使的使用直航鱼雷的潜艇有占据发射阵位的特点。也许有人认为现在已经不需要直航鱼雷了,但是在攻击商船等目标的时候还是需要直航鱼雷的,因为毕竟很便宜,而且在马岛战争时英国潜艇就是用直航鱼雷击沉阿根廷巡洋舰的。


2.2 音响自导鱼雷

音响自导鱼雷又分为被动及主动声制导两种其中又分为单双平面两种制导方式。由于原来的技术限制,音响自导鱼雷只能在一个平面内搜索和攻击目标,其航行深度由定深装置决定,也就是说只能打击有限吃水线的水面舰艇。随着技术的进步,双平面制导出现了因而可以攻击在三维空间机动的目标,也就是可以打击在水中潜航的潜艇。


历史上被动式音响制导方式出现的最早,主动式制导出现较晚,主动式制导由于海洋特殊的环境因素造成其自然干扰比较严重,较难从背景中分辨出目标,因此现代音响制导装置采用了很多比如FFT变换、脉冲压缩、脉冲编码、频谱分析等方法来提高抵抗自然和非自然的干扰的能力。由于必须具备不同水深、不同水文环境下工作的能力及现代舰船安静性越来越好,一般现代鱼雷的主动制导为可变频方式,且同时具有被动及主动两种工作方式。音响自导鱼雷缺点是在高航速时,音响自导距离要缩短。未来的音响自导装置具有智能化的特点,具有目标分析的能力。

2.3 尾流自导鱼雷

由于舰船航行中螺旋桨的扰动产生尾流,根据尾流中气泡、水压、水温的变化制导鱼雷的方式称为尾流制导。尾流制导是比较难于干扰的制导方式,目前只有俄罗斯和瑞典两国拥有这种技术。其缺点是只能从尾部攻击舰船,且目标丢失后再入较难。


2.4 线导鱼雷

线导鱼雷于60年代出现,能够利用发射舰艇更大的声纳系统弥补在高航速时,音响自导距离要缩短的缺点。导线为铜线,原来为单向传输,现多为双向传输,不仅能遥控还能遥测。其发展方向用光纤代替铜线,以解决在远距离时的信号衰减问题。

复合制导鱼雷

复合制导鱼雷可弥补上述几种制导方式的不足,现多为线导+音响制导或尾流制导的方式。由发射舰船将鱼雷导引到目标附近,然后再交由鱼雷自导。

2.6 热动力鱼雷

热动力鱼雷又可分为闭式循环、半闭式和开式循环。开式循环由于要向海水排出废气,造成航迹及静差问题(由于海水的背压,废气排出需要承受很大的负压,造成了水深不同航速不同的结果),目前慢慢被闭式和半闭式取代。半闭式循环将一部分不溶于水的气体排出雷外,然后将溶于水的气体储存起来;闭式循环完全不向雷外排出气体,不过这和热动力燃料有很大的关系。

第一代热动力鱼雷采用压缩空气,由于压缩空气比能量低,鱼雷不能打的远,也不能打的快。

第二代热动力鱼雷采用了酒精或煤油和鱼雷本身压缩空气混合以后通过燃烧室,才是真正意义上的热动力鱼雷。

第三代热动力鱼雷采用夹层燃烧室,燃烧室夹层为淡水,淡水用雷外海水冷却,淡水喷入燃烧室后加热为水蒸气共同进入发动机,由于加入淡水量很大,所以有蒸汽瓦斯鱼雷之名。


第四代热动力鱼雷采用奥托OTTO和HAP(高氯酸阱胺)燃料,具有航迹小、价格便宜、无腐蚀等特点。奥托其实是一种硝酸脂混合物,其分子式中含氧比率低,所以需要HAP助燃提高燃烧效率。由于采用此种高能量比的(170瓦时/KG)的燃料,第四代鱼雷的航速都在50节以上,航程40KM以上,美国海军已有应用在MK50、MK48 ADCAP上。

第五代热动力鱼雷有采用改进的奥托2燃料或锂燃料,另外在此几种以外还有采用过氧化氢燃料的,此种燃料燃烧生成物是水,所以其航迹很小,在日本及瑞典的鱼雷上有应用。

需要注意的是由于各种循环方式的不同,各种鱼雷在不同的深度的航程及航速不同(对开式或半开式而言)。由于热动力鱼雷的航速高、航程远所以尽管由于价格昂贵(几乎是电动鱼雷的三倍),各大海军强国还是努力发展。

2.7 电动力鱼雷

自二战德国首次将电动力鱼雷用于实战以来,由于其无航迹、无背压、低噪音、低造价的优点有了很大发展。电动力鱼雷改进的主要方向在于电池和发电机,鱼雷电池由于和普通电池的要求不同所以采用了一些不同的原料及生产工艺,鱼雷电池大约有以下几种:第一代铅酸、第一二三代银镁海水电池、银锌电池(现使用)、镍镉电池(操雷用)、锂氯电池(未来)、铝氧化银(未来)。经过60年的发展电池能量密度有了更大的提高,从原先的铅酸电池理论127瓦时/KG,实际17瓦时 /KG到现在银锌电池的理论180瓦时/KG到实际100瓦时/KG,使得电动力鱼雷能够以更大的速度及航程捕获目标。不过其比其热动力鱼雷相比航速低、航程短的缺点还是得不到彻底解决,不过现在的速度对付主要目标刚刚足够(40~50节左右)。未来的发展方向是锂氯电池和铝氧化银,前者其理论能量密度为 1470瓦时/KG到实际的600瓦时/KG,但是由于锂的活性太强使得制造上颇为不易后者虽然没有前者的能量密度高但制造容易,便于生产。


2.8 火箭动力鱼雷

这个是俄罗斯的独家法宝,鱼雷发射后以约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。不过详情不太清楚。


2.9 鱼雷的传动装置及推进装置"  



电动鱼雷的传动装置如果采用直流电机由电池----开关电器----高速直流电动机----减速齿轮箱----螺旋桨组成;如果采用交流电机由电池----逆变器---- 交流电动机----减速齿轮箱----螺旋桨组成;热动力鱼雷在传动上就比较简单。电动鱼雷电动机为正反转串极电机,现在的发展方向是采用高永磁电机,减小重量,提高效率。对转螺旋桨是现在的主流设计方式,但是在大航速下噪声较大,效率降低且由空蚀现象;于是出现了泵喷射器方式,泵喷射器是减速推进,所谓减速是指导管内径前小后大,水流进入是减速的。这种推进方式可推迟空泡出现的时间并能提高螺旋桨的转速还可降低噪声,在50节以下效率不如对转螺旋桨装置。

三、 世界海军鱼雷现状及其改进

大家可能不知道能制造鱼雷的国家,比能制造导弹的国家要少,可见研制新型鱼雷的难度。现代海军鱼雷大多装备一大一小,大型必须是线导,小型的以反潜为主。传统的海军强国都很重视鱼雷的研制,对鱼雷的要求是快、远、准、狠、深五个字。


3.1 航程和航速

航程和航速是一队矛盾的关系,基本上成三次方关系,就是说航速降低一半,航程增加8倍。为了提高鱼雷的航程和航速,采取的措施有以下几个方面:

3.1.1研究和改进鱼雷的动力装置(鱼雷的推进电机和热机)、鱼雷的燃料和电池。

其中燃料和电池是关键。鱼雷未来燃料有锂+氟化物,过氯氟化物+煤油,奥托燃料+HAP等;鱼雷未来电池有铝氧化银电池、锂亚硫酰氯电池、铝氯电池等。未来新型鱼雷上会出现直流无刷电机、磁阻电机或磁浮电机等。

3.1.2采用降阻和层流控制技术来提高鱼雷航速

研制中的技术有高分子降阻、海豚皮降阻等,但是目前还没有应用。另外层流控制技术可以达到使用化的阶段,其原理是将表面上的紊流液体吸入雷内然后排出雷外。  

3.2 提高鱼雷的自导性能

主要是提高鱼雷的浅水性能、抗干扰能力、识别能力、作用距离和导引精度等。关键是提高目标识别能力和自导的作用距离,使之成为智能鱼雷。


3.3 提高爆炸威力

3.3.1研制新一代炸药—PBX系列炸药

3.3.2采用水下定向爆炸技术

3.3采用气体炸药和剩余的燃料一起爆炸

4. 外军先进鱼雷一览表:


型号/国家 重量/装药(公斤) 航速节/航程(公里) 潜深(米) 制导 动力)

MK48 ADACP 1630/330 75/45 1000 线导+主被动 热动力"

MK50 300/68 60/9 900 声自导 热或电动力

鳆鱼/英国 268/45 60/20 1250 声自导 电动力


枪鱼/英国 1850/240 70/40 》500 线导+主被动 热动力

NTL/法国 ?/? ?/? ? 声自导 电动力

TP43/瑞典 ?/? ?/? ? 声自导  

瑞典TP43,直径400毫米与西方324毫米不同,TP43-0为本国使用,声自导+线导,银锌电池电力推进;

枪鱼(旗鱼)英国,半闭环热机,奥托+HAP燃料,60米水深航速75节,是目前最快的鱼雷;

美国MK48ADACP,通常采用267公斤弹头,奥托2燃料闭循环热机,采用少见的3速制,65/50/38节,航程MK48航程26公里/55节,46公里/40节;

1943年3月美国开始使用的世界第一型反潜鱼雷MK24,被动声自导,铅酸电池电力推进,战斗部50公斤,航速12节;

美国人改进的MK46Mod6利用了MK50自导和控制设备,MK46的雷体,MK48燃料分配阀组成,就采用3速制;

MK48Mod3,战斗部267公斤,双速制55/40节,航程50公里/55节;38公里/40节,最大航深900米,主、被动声自导+线导,

NTL(海鳝)法国,航速50~55节,电动推进,铝-氧化银电池;

MK50美国,战斗部好象是50公斤,闭环热机,锂燃料;

另80年代以后鱼雷都采用高能炸药聚能战斗部

HG-RX-3/日本 500/? 60/5 600 线导+主被动 电动力

73改/日本 235/? 40/6 450 声自导 电动力

G-RX-2/日本 ?/? 55/20 600 线导+主被动 热动力


四、中国鱼雷的现状

中国海军的鱼雷研制从20世纪60年代初开始,首先是仿制两种苏制鱼雷,即鱼一型潜射和鱼二型空投反舰鱼雷;70年代开始独立研制鱼三型深水反潜和鱼四型潜射反舰鱼雷;到80年代又仿制了轻型反潜鱼雷,并开始研制新一代的鱼五型线导反潜鱼雷和火箭推进反潜鱼雷(RAT)。到90年代,中国海军已先后装备了自制的热动力导引鱼雷,潜对潜/潜对舰电动声导鱼雷,空投反潜鱼雷,火箭助推鱼雷,潜对潜线导反潜鱼雷等。

另外,在有关鱼雷的重要技术领域中,如组合式电动陀螺仪,高强度铝镁合金新材料,可编频引信,新型声导技术,线导技术以及能源等方面都具备了技术基础。整体而言,中国鱼雷武器的发展基础虽短,而且已取得一定的成绩,但与现代高科技海战的要求仍有一段距离。造成这种状况的根源,既有经济技术落后的实际,也有军事战略重点选择的原因。所以,80年代后中国开始从国外引进先进鱼雷。目前,已知引进的有意大利的白头轻型反潜鱼雷,俄罗斯的533毫米系列鱼雷。
目前我国最新型号为鱼6
美国MK系列鱼雷

多年来,美国海军一直没有研制全新的鱼雷,而是通过在免拆卸情况下定期升级软件来提升鱼雷性能。现役的轻型鱼雷有MK46系列和MK50等。最近服役的MK54轻型鱼雷和MK48—7型“通用宽波段先进声呐系统”(CBASS)重型鱼雷,都是由旧鱼雷配更新控制软件而成。美国海军认为,宽波段声呐是鱼雷技术的一大进步,由于配备了强大的数字处理系统,鱼雷在恶劣环境尤其是浅海中的对抗能力大大提高,同时具备了更强的水底探测能力、更高的频率敏感度以及最优频率选择能力。

  MK46鱼雷直径324毫米(美国轻型鱼雷的标准口径),通常由MK32水面舰船发射装置或直升机、固定翼飞机发射,也可装载于“阿斯洛克”垂直发射反潜火箭上。MK46内置“奥托Ⅱ”燃料推进系统,弹头携带大约100磅(约45.4千克)的PBXN炸药(相当于108千克TNT炸药)。MK46-7轻型鱼雷专为攻击高性能潜艇而设计,1966年开始服役,是美国和北约海军的标准装备。MK46-5鱼雷是美国海军轻型反潜鱼雷群中的主战装备,预计服役至2012年。目前,美国已不再生产MK46鱼雷,准备用MK54鱼雷取而代之。后者在浅水及深水区都有良好的作战性能,可从P-3、H-60反潜机和水面舰艇上发射,还可作为垂直发射反潜导弹的战斗部,于2004年底实现初始作战能力,可能首先在直升机中队等空中平台上服役

  MK50是先进的轻型鱼雷,可以从反潜飞机和水面作战舰艇上发射,用来对付速度快、下潜深的先进潜艇,尤其是双层壳体的潜艇。与MK46和MK48不同,MK50使用闭循环化学反应推进系统(亦称“储备化学能推进系统”),其内置式锂加热器将锂加热到一定温度后,与六氟硫化物接触并发生化学反应,释放大量储备化学能。反应过程释放的热量将加热器或环绕加热器旋管流过的水变为蒸汽,蒸汽推动涡轮旋转并发电。该推进系统不仅产生的能量巨大,而且所有的化学反应都在加热器中进行、不会引起海水运动,从而避免了对鱼雷声学元件的干扰。  MK48系列于1972年服役,是美国海军现役的主要重型鱼雷。它是反潜、反舰通用型鱼雷,改进了线导系统,采用双向信号传输,既能遥控又能遥测。MK48-5先进能力(ADCAP)鱼雷增加了全数字制导和控制处理器。MK48-6鱼雷可以通过下载新的鱼雷作战软件来实现更新:只需将鱼雷置于鱼雷管中,并钩在一个简易的测试装置上,这个装置便能快速下载更新数据。按照以往的做法,MK48型鱼雷的服役期为6~8年,然后被送到维修厂进行升级,返回舰队后的8年内将不再进行更新;而上述改良能力使鱼雷可以在船上进行软件升级。目前,美国海军中仍然有一些MK48-4鱼雷,在役的MK48-5正在被改进为MK48-6,最终美海军所有的MK48鱼雷都将被升级为MK48-7型(CBASS)一一美、澳合作开发的带有通用宽波段先进声呐系统的重型鱼雷,该鱼雷计划于2006年投入使用。

英国“黄貂鱼”和“虎鱼”鱼雷

  英国海军的“黄貂鱼”鱼雷是目前最先进的轻型鱼雷。该雷由马可尼水下系统公司研制生产,可由水面舰艇和飞机携载,用于反潜作战。该雷于20世纪70年代开始研制,80年代装备部队。90年代末由“黄貂鱼”0型改进为“黄貂鱼”1型,2004年装备部队。该雷采用镁一氧化银一次性海水电池为能源,采用了体积小、噪声低、推进效率高的泵喷射推进器。自导系统由三部分组成:雷顶段发射机、声发射/接收换能器基阵以及声波束形成网络;处理主、被动信号的处理机;带有捷联式惯性测量装置的新型自动驾驶仪。该雷是最早使用聚能装药战斗部的鱼雷,爆破威力大;鱼雷不受海水背压影响,可用于深水作战;先进的探测、识别、抗混响和抗其他干扰的能力,又使其具备了良好的浅水作战能力。

 MK-24型“虎鱼”重型鱼雷是英国马可尼公司研制的系列电动鱼雷,由潜艇发射,用于反潜和反舰。MK-24有0型、1型和2型三种型号:0型用于潜对潜作战,1型是潜射的反潜/反舰两用雷,2型是在1型基础上改进的安静型鱼雷。“虎鱼”0型于1959年开始研制,1974年装备部队,但其宽波束自导装置存在严重缺陷,因此很快便退役。改型后的“虎鱼”1型于1981年服役。经过进一步改进的“虎鱼2”型于1986年服役,成为目前英国潜艇的主要装备。该雷由操雷头、动力系统、线导系统、自导系统、控制系统和引信系统组成。电源为氢氧化钾电解液的银锌电池,战雷用一次电池、操雷用二次电池。电机由弹性支架支承,通过内外推进轴直接带动正反转螺旋桨,因此噪声较低。MK24型“虎鱼”鱼雷是世界上第一种采用远距离通信技术的线导鱼雷,线导系统由以往的单向传输改为双向传输。射艇可向鱼雷发送各种指令,也可接返回的数据,从而提高了导引性能和变能力。但该雷螺旋桨在水深不足30米时易出现空化现象,故浅水性能较差德国DM2A4型鱼雷

德国DM2A4型鱼雷

  德国海军DM2A4型鱼雷由德国AEG公司和艾尔萨哥公司联合开发,是DM2A3型“海鳕”线导长鱼雷的升级改进型,研制始于1996年,用于装备德海军212型潜艇。该雷的自导头采用现代化的保角基阵,使探测距离增加、视角加宽,目标识别和抗干扰能力增强,特别适于在水声条件很差的浅水水域。DM2A4鱼雷采用模块化设计的电子控制式高速永磁电动机和锌氧化银电池组,航速和航程都得以提高。电子装置进行了升级,特别是把声自导头内的模拟信号处理系统改成了数字信号处理系统。模块化的结构使之既可以派生出其他型号的鱼雷,又可以衍生出水下无人潜航器。模块化的电池使其可以根据实战或训练的不同需求,配置1~4块相同的电池。此外,该雷引入了“混合装载”概念,不仅装备对抗高级别或危险目标的现代化高性能鱼雷,同时还装备简单、廉价、对抗低级别目标的鱼雷。

  意大利“黑鲨”鱼雷

  在与法、德联合研制新型鱼雷以及自行研制A290鱼雷的计划一再推迟的情况下,意大利在A184—3型鱼雷的基础上改进出A184“黑鲨”鱼雷。“黑鲨”是意大利所有重型鱼雷中技术最先进的,它采用了先进的动力及推进系统,具有高速、大航程、低噪声、无航迹的特点;应用了目前只有*采用的线导+尾流自导+主/被动声自导的制导方式,这种制导方式使“黑鲨”既可用于攻潜,又可遂行反舰任务,简化了潜艇鱼雷的配置,提高了战术灵活性

  瑞典海军TP62型鱼雷是面向21世纪的新型线导长鱼雷,于80年代中后期开始研制,1994~1996年进行全面试验,1997年正式投产,现已装备部队。该雷的出口型被命名为TP2000。TP62鱼雷动力系统采用高效过氧化氢作氧化剂、烷烃燃料和7缸星形发动机,喷水推进。采用主动、被动及主/被动三种制导方式。鱼雷配有先进声自导头,装有计算机控制的触发或近炸引信。雷长5.99米、直径533毫米、重1400千克,最大航速45节、最大航程50千米。该型雷具有高航速、大航程、大潜深、低噪声的特点,将取代瑞典海军现役的TP613型鱼雷