魚雷 -水中兵器

魚雷

魚雷是一種水中兵器。它可從艦艇、飛機上發射,它發射後可自己控製航行方向和深度,遇到艦船,隻要一接觸就可以爆炸。用于攻擊敵方水面艦船和潛艇,也可以用于封鎖港口和狹窄水道。

  • 中文名稱
    魚雷
  • 外文名稱
    torpedo
  • 類型
    兵器
  • 拼音
    yulei

介紹基本簡介

魚雷魚雷

魚雷(torpedo)由攜載平台發射入水,能在水中自航、自控和自導,在水中爆炸毀傷目標的水中武器。它和魚雷發(投)射裝置、魚雷射擊指揮控製系統、探測設備等構成魚雷武器系統,裝備于艦艇飛機或岸基發射台,用以攻擊潛艇、水面艦船及其他水中目標;還可作為反潛飛彈的戰鬥部和自動跟蹤水雷的主體。現代魚雷主要用于攻擊潛艇,也用于攻擊大、中型水面艦船;現在的魚雷具有速度快、航程遠、隱蔽性好、命中率高和破壞威力大,發射後可自己控製航行方向和深度,遇到艦船,隻要一接觸就可以爆炸,在水中航行的速度為70~90千米/時。

魚雷是重要的海戰武器,它的航程可達幾千米,它可以在水下15米以內打擊水面上的艦艇,也可以在數百米深的水下攻擊現代潛水艇,它能在水下沿一定方向運動,既不上浮也不下沉.

歷史介紹

魚雷的前身是一種誕生于19世紀初的 “撐桿雷”,撐桿雷用一根長桿固定在小艇艇艏,海戰時小艇沖向敵艦,用撐桿雷撞擊爆炸敵艦。

1864年,奧匈帝國海軍的盧庇烏斯艦長把發動機裝在撐桿雷上,利用高壓容器中的壓縮空氣推動發動機活塞工作,帶動螺旋槳使雷體在水中艇行攻擊敵艦。但由于艇速低、艇程短、控製不靈,盧庇烏斯的發明未策投入使用。

曾參與上述研製工作的英國工程師羅伯特·懷特黑德于1866年成功地研製出第一枚魚雷。該魚雷借鏡了盧庇烏斯的發明,用壓縮空氣發動機帶動單螺旋槳推進,通過液壓閥操縱魚雷尾部的水準舵板控製魚雷的艇行深度。當時魚雷的艇速僅11公裏/小時,射程180─640米,尚無控製魚雷艇向的裝置。因其外形似魚,而稱之為 “魚雷”,並根據懷特黑德的名字(意譯為 “白色”)(而命名為 “白頭魚雷”。幾乎與盧庇烏斯和懷特黑德同時,俄國發明家亞歷山德羅夫斯基也研製出類似的魚雷裝置。

1887年1月13,俄國艦艇向60米外的土耳其2000噸的 “因蒂巴赫”號通信船發射魚雷,將其擊沉。這是海戰史上第一次用魚雷擊沉敵艦船。

1899年,奧匈帝國的海軍製圖員路德格·奧布裏將陀螺儀安裝在魚雷上,用它來控製魚雷定向直航,製成世界上第一枚控製向的魚雷,大大提高了魚雷的命中精度。1904年,美國人E·W·布裏斯發明發熱力發動機代替壓縮空氣發動機的第一條熱動力魚雷(亦稱蒸汽瓦斯魚雷),使魚雷的航速提高至約65公裏/小時,航程達2740米。

第一次世界大戰開始時,魚雷已被公認為是僅次于火炮的艦艇主要武器。第一次世界大戰期間,被魚雷擊沉的運輸船達1153萬噸,佔被擊沉運輸船總噸位的89%;艦艇162艘,佔被擊沉艦艇總數的49%。第二次世界大戰期間,被魚雷擊沉的運輸船總噸位達1366萬噸,佔被擊沉運輸船總噸位的68%;艦艇達369艘,佔被擊沉艦艇總數的38.5%。

1938年,德國首先在潛艦上裝備了無航跡電動魚雷,它克服了熱力魚雷在航行中因排出氣體形成航跡而易被發現的缺點。

1943年,德國首先研製出單平面被動式聲自導魚雷,它可接收水而艦艇的噪聲自動導魚雷,提高了命中率。第二次世界大戰末期,德國又發明了線導魚雷,發射艦艇通過與魚雷尾部連線的導線進行製導,不易被幹擾。

到了50年代中期,美國製成雙平面主動式聲自導魚雷(又稱反潛魚雷),它可在水中三維空間搜尋,攻擊潛航的潛艇。

1960年,美國又首先研製出 “阿斯羅克”火箭助飛魚雷(又稱反潛飛彈),它由火箭運載飛行至預定點入水自動搜尋、跟蹤和攻擊潛艇

到了70年代後,魚雷採用了微型電腦,改進了自導裝置的功能,協強了抗幹擾和識別目標的能力。雷的航速已提高到90─100公裏/小時,航程達4.6萬米,盡管由于反艦飛彈的出現,使魚雷的地位有所下降,但它仍是海軍的重要武器。特別是在攻擊型潛艇上,魚雷是最主要的攻擊武器。

前蘇聯的“基洛夫”號和“伏龍芝”號核動力飛彈巡洋艦是除美國外其它國家僅有的兩艘核動力巡洋艦,也是目前世界上最大的巡洋艦。它們的滿載排水量達2.8萬噸,艦上各種飛彈發射裝置達250管之多,最多可攜帶296枚飛彈。它們分別于1977年和1981年下水。

目前世界各國都非常重視魚雷的研究、改進和製造,目的是使魚雷更輕便,進一步提高命中率、爆炸力和捕捉目標的能力。

結構介紹

(圖)魚雷外形(圖)魚雷外形

魚雷雷身形狀似柱形,頭部呈半圓形,以避免航行對阻力太大。中段(雷身)和後段(雷尾)3段組成,分別裝有裝葯引爆系統、導引控製系統和動力推進系統等。它的前部為雷頭,裝有炸葯和引信;中部為雷身,裝有導航及控製裝置;後部為魚尾,裝有發動機和推進器等動力裝置。魚雷的動力系統能源分別為燃氣和電力等。

根據不同的需要,魚雷分為大、中、小三種類型。直徑為533毫米以上的為大型魚雷;直徑在400~450毫米之間的為中型魚雷;直徑為324毫米以下的為小型魚雷。魚雷主要用艦船攜帶,必要時也可以用飛機攜帶。在港口和狹窄水道兩岸,也可以從岸上發射。魚雷在水中航行的速度為70~90千米/時。

魚雷在水中的運動受到重力和浮力的共同作用:若重力大于浮力,沿水準方向發射的魚雷,將象石子那樣向斜下方運動;若重力小于浮力,它將象氫氣球那樣向斜上方運動.要使魚雷瞄準目標沿一定方向運動,必須使浮力和重力大小相等,恰當地選擇魚雷的體積,可以調整重力和浮力的關系.所以,魚雷的體積是一個重要的技術指標

主要特點

現代魚雷具有航行速度快、航程遠、隱蔽性好、命中率高和破壞性大的特點,可以說是 “水中飛彈”。它的攻擊目標主要是戰艦和潛水艇,也可以用于封鎖港口和狹窄水道。

基本種類

魚雷魚雷

魚雷按攜載平台和攻擊對象分為反艦(艦艦、潛艦、空艦)魚雷和反潛(艦潛、潛潛、空潛)魚雷。

按雷體直徑分為大型魚雷(533~555毫米)、中型魚雷(400~482毫米)和小型魚雷(254~324毫米)。

按製導方式分為自控(程式控製)魚雷、自導魚雷、線導魚雷和復合製導魚雷。

按推進動力分為熱動力(燃氣、噴氣)魚雷、電動力魚雷和火箭助飛魚雷。按裝葯分為常規裝葯魚雷和核裝葯魚雷。

目前,世界上裝備和使用魚雷的國家很多,但能夠研製和生產魚雷的國家卻屈指可數,隻有美國、俄羅斯、英國、法國、德國、義大利、日本、瑞典、中國等廖廖幾個。其中美國的魚雷研製水準一直居世界領先地位,而俄羅斯在與美國的激烈競爭中,其魚雷發展獨樹一幟,是唯一可與美國分庭抗禮的魚雷生產大戶。

魚雷魚雷

重型魚雷

俄羅斯勝美一籌

重型魚雷由于航程遠、威力大是美俄兩國海軍發展的重點。在美軍重型魚雷中最具代表性的當屬MK48型魚雷。經過數十年的不懈努力,這種魚雷目前已發展到了MK48-0、1、2、3、4、5六個型號,主要裝備各型核潛艇,是美海軍用以攻擊潛艇和水面艦艇的主力武器。其中MK48最新型號MK48-5型已趨于智慧型化,該魚雷採用線導加主被動聲自導,線導導線為雙向傳輸,不但發射艇可將目標信息傳給魚雷,而且魚雷的運動彈道和航行參數也能回傳給發射艇,潛艇可隨時監視和校正魚雷航向;其聲自導頭採用多頻製,可在惡劣海情、淺水、冰層下及幹擾條件下有效工作。製導系統裝有5台微型電腦,存儲量大,處理速度快,可預先存入特徵信息,具有識別真假目標的能力。動力系統採用"奧托-2"型燃料,具有高能量密度、低噪聲、無尾跡等優點。MK48-5型可發射後不用管,依靠聲自導完成搜尋和攻擊,單雷命中就足以擊沉一艘大型潛艇或中型水面戰艦。而且該雷航速高、潛深大,特別適用于攻擊大深度高速潛艇,是美國海軍本世紀的主戰魚雷。

相比之下,為與美國龐大的航母編隊相抗衡,俄羅斯在發展重型魚雷上花費的心思更大。為能夠擊沉或重創美國的航母、巡洋艦等大型水面戰艦,根據實戰的要求,俄羅斯推出了65型超大型魚雷。這種魚雷裝葯量達900公斤,居世界魚雷之首,航速為50節時,航程可達50公裏,30節時,航程可達100公裏,最大航行深度1000米。其主要攻擊對象是航母和大型水面戰艦。目前,俄羅斯的"阿庫拉"級、"奧斯卡"級、V-2/3級攻擊潛艇以及"台風"級彈道飛彈潛艇均攜帶有65型魚雷。俄羅斯新近研製出了主要用于摧毀美國大型航母的DST-96超大型反艦魚雷。這種魚雷最大發射深度為1000米,探測距離達20000米,戰鬥部採用碰炸或近炸引信,魚雷可在水下2-3米沖至艦艇龍骨1/3-2/3處爆炸,從而對艦艇造成致命一擊。可以說,俄製重型魚雷比美製重型魚雷威力更大。

輕型魚雷

美俄勢均力敵 輕型魚雷盡管沒有重型魚雷威力大,但是由于攜載平台多樣,機動靈活,因此美、俄兩國一直都有沒有放松對輕型魚雷的研製。目前美國著重在研製MK50型魚雷。MK50魚雷自適應能力強,智慧型化程度高,其製導系統採用聲自導平面基陣,具有目標識別能力和水聲對抗能力,尤其是淺水性能好,有極強的抗混響和抗幹擾能力,航速可達60節時,航程18000米,航深900米,是當今世界最先進的輕型魚雷之一,也是美海軍本世紀的主力魚雷之一。俄羅斯在發展艦用、潛用重型魚雷的同時,一直沒有放棄輕型魚雷的研製開發,俄羅斯90年代在APR-2E基礎上研製出了A3型空投反潛魚雷。這種魚雷頭護罩由5個2毫米的金屬片組成,易于散開,雷尾裝有空中彈道穩定器,航速為70節時,航程為3400米,航深600米。相比之下,美國的新型魚雷航程更遠,航深也略勝一籌,但是俄製輕型魚雷速度高于美製魚雷,更具有襲擊的突然性。經過新型探測技術的更新套用,兩家魚雷的製導技術也不相上下。

火箭助推魚雷

俄羅斯風頭更勁

火箭助飛魚雷就是魚雷裝有火箭助推器,其在空中飛行的航速可達音速。這種魚雷家族的"異類"速度快、射程遠,因而倍受美俄兩國的青睞。美國在90年代針對俄羅斯"台風"、"奧斯卡"和"阿庫拉"級三種先進高速,深潛潛艇研製的"海長矛"火箭助推魚雷可從潛艇魚雷發射管內發射,也可由水面艦艇垂直發射裝置發射,飛行速度約2馬赫,射程可達110-160公裏。俄羅斯的火箭助飛魚雷研製的起步要比美國晚,但其技術水準和發展勢頭卻強于美國。90年代以後,俄羅斯在SS-N-16基礎上研製出了新型火箭助飛魚雷"颮"系統。據稱"颮"系統時速達1.6馬赫,水中攻擊距離10000米,噪聲低,可實施隱蔽攻擊,對現代任何大型潛艇來說,"颮"魚雷系統都可以是一場噩夢。西方一些海軍人士認為,俄羅斯的這類超高速魚雷已對核潛艇構成了極大的威脅。

雖然俄羅斯海軍已今不如昔,大型戰艦、潛艇或拆或出售,或"痛"臥基地無法出海。但其大型反潛武器尤其是魚雷發展卻在不斷推陳出新,憑借這些經濟實用,效費比高的利器,使美國海軍的大型艦艇編隊也忌憚三分。

作用介紹

(圖)發射魚雷(圖)發射魚雷

自19世紀60年代問世,20世紀初套用于實戰以來,魚雷便一直在反艦、反潛作戰中發揮著重要作用。

現代魚雷主要用于攻擊潛艇,也用于攻擊大、中型水面艦船。除由艦艇、飛機攜載外,還可配置在要塞、港口和狹水道兩側的岸基發射台,用于攻擊入侵的敵方艦艇。

發展歷程

魚雷魚雷

發展的系列化

為完成不同的使命,魚雷一般按輕、重兩個系列發展。輕型魚雷直徑一般小于400毫米,重型魚雷直徑一般為533毫米。輕型魚雷適合于水面艦艇、直升機空投及火箭助飛發射,其主要任務是反潛,也兼顧反艦。重型魚雷適合于艦、艇管裝發射,其航程遠,爆炸威力大,用途廣泛,是發展的重點。在重型魚雷的研製中隻有前蘇聯可以和海軍實力強大的美國相抗衡,它針對美國航母編隊,研製了超大口徑的65型魚雷,產生了一定的威懾作用。但隨著魚雷技術的不斷發展和戰術思想的改變,目前魚雷已向通用化方面發展。在作戰海域方面既可用于深水也可用于淺水。

動力系統的發展

魚雷從最早的瓦斯雷發展到現在的電動力和熱動力魚雷,經過了一個發展過程。魚雷動力裝置的性能決定著魚雷的航速和航程。熱動力魚雷雖然在航速和航程方面都優于電動力魚雷,但其技術難度大,研製周期長,航行深度受背壓影響,噪音大,航跡明顯,隱蔽性差。而電動力魚雷可在大深度航行,功率不受背壓影響,噪音小,不排氣,無航跡,隱蔽性好,造價也比較低廉,其單雷價格是熱動力魚雷的三分之一。因此各國海軍大都同時裝備有熱動力和電動力魚雷,以發揮各自優勢,提高作戰能力。

為了解決熱動力魚雷在大深度航行時的影響,各個國家都在研究半閉式和閉式迴圈動力裝置,並且取得了一定的成績。電動力魚雷關鍵是高能電池的研究。目前銀鋅電池是在役魚雷上使用最多的一種電池。魚雷電機的發展方向是進一步改進永磁電機,提高推進電機的可靠性、維修性、比功率等性能。為了解決電動力魚雷航程短的問題,還可借助于空投及火箭助飛的發射方式,綜合利用魚雷與發射裝置之間的搭配關系,進一步提高魚雷的作戰指標。

製導技術的發展

從魚雷問世到二戰前所用的魚雷都是無製導的直航魚雷,是一種近程快速、威力大的反艦武器,但是由于雷上沒有自導裝置和非觸發引信,單雷命中概率很低,必須同時幾條雷齊射。

隨著水面艦艇性能的進一步發展,魚雷所要攻擊的目標在航速和機動性方面都有了大幅度的提高,無製導直航雷已停止生產。

二戰後各國相繼研製了聲自導魚雷。然而聲自導魚雷的發展遇到了越來越大的困擾。聲自導所利用的水聲信號同海洋環境噪聲、魚雷自噪聲、人工幹擾噪聲、混響等混雜在一起,這給信號的提取和識別帶來了困難,尤其在魚雷航速很高時更是如此。這就要求聲自導魚雷向著智慧型化方向發展。

目前世界先進國家所設計的重型魚雷大都採用了線導+主/被動聲自導技術,大大提高了魚雷的抗幹擾和目標檢測能力。線導中所使用的導線大都是線,其缺點是導線重、體積大、抗拉力小、傳輸頻帶窄、信號衰減量大。而且線導魚雷中信號的衰減量和導線的長度成正比,導線越長信號衰減量越大,因此就限製了魚雷的航程。隨著光纖傳輸信息技術在通信領域內的成功套用,科研人員提出了以光纖代替普通銅導線用于魚雷的設計方案。美、法等國分別成功地進行了光纖線導的海上試驗,試驗距離達到了20~30千米。

在魚雷製導技術的發展過程中除聲自導、線導、光纖製導等以外,有些國家還採用了尾流自導技術。尾流自導抗幹擾能力強,可通過預編程設定,解決多目標情況下對預定目標的攻擊。前蘇聯的65型等魚雷都較好地利用了尾流技術,美國隻有MK 45F魚雷採用了尾流自導技術,但並未普及。此外瑞典的TP61系列魚雷具有線導/被動聲自導功能,同時也具有尾流自導功能。

目前尾流自導技術隻套用于反艦魚雷,尾流自導屬非聲自導,不受水文條件的影響,可在貼近水面高速航行,對于攻擊水面艦艇有較強的威力。同時由于尾流難以偽造產生,幹擾尾流自導魚雷比較困難。因此尾流自導魚雷抗幹擾能力強。尾流自導魚雷航速高、噪聲大、隱蔽性差。但由于魚雷是從艦船尾部進行跟蹤,處于聲納盲區之內,並且尾流消失需要時間,因此水面艦船對尾流自導魚雷實施對抗和規避很難奏效。

發展趨勢

21世紀反潛、反艦情勢更加嚴峻,常規潛艇將以水下20~25節速度,核潛艇將以40節速度,在水深400~1000米處採用“隱形”及先進的水下對抗技術參與作戰,航空母艦等大型水面艦艇將以25~35節的航速,裝備十分完善的反導手段,並具有強大的對海、對空及反潛火力。由于魚雷具有隱蔽性、大的水下爆炸威力和自導尋的的精確製導,魚雷在水下的作戰地位越來越高,它不僅是未來海戰有效的反潛武器,而且也是打擊水面艦船和航空母艦、破壞岸基設施的重要手段。因此世界各國都非常重視魚雷武器的發展,並根據未來海戰的需求和各自的戰術思想,結合本國的特點,選擇不同的技術道路發展魚雷武器。

智慧型化製導魚雷

魚雷製導性能是魚雷戰術技術指標的核心內容,也是魚雷研製中的難點。製導性能將直接影響到目標的檢測和識別及抗幹擾能力。對于現代戰爭而言,作戰艦艇都採用了多種不同類型的幹擾器材,以對抗魚雷對其攻擊。因此各國專家都非常重視對先進的水聲對抗技術進行系統的研究。所以,未來海戰特別是水下戰鬥實際上是探測與反探測,對抗與反對抗的較量。因此魚雷製導系統除了必須具有自導作用距離遠、搜尋扇面大、導引精度高之外,更為重要的是具有較強的抗自然幹擾,尤其是抗人工幹擾的能力。同時能夠更有效地攻擊目標要害部位和薄弱環節。

魚雷智慧型化製導技術主要是通過製導系統套用高速數位微處理機,採用自適應技術,最優控製技術來實現的。由于水下電子對抗技術的日益發展,魚雷製導系統必須能夠對來自于自然和人工的幹擾目標進行識別,根據其不同的特征提取出有用的目標參量,然後由自適應控製系統選擇和調整其工作狀態和參數,瞄準在搜尋攻擊過程中幾何尺寸變化大的目標,進行最優控製,從而實現“精確製導”,並以90°命中角擊中目標的要害部位。

智慧型化製導在國外魚雷已得到套用,能夠在復雜的海洋水聲環境中識別真假目標。

魚雷魚雷

戰鬥部聚能爆炸技術

戰鬥部是魚雷武器唯一有效載荷。戰鬥部的威力大小,對目標的毀傷程度與裝葯的數量、質量、爆炸方式等有關,也同魚雷命中目標的位置、艦艇結構有關。

現代艦艇為了自身的安全,在結構設計及材料選擇方面作了大量的研究工作,並且在一些先進國家的潛艇上得到了套用。這就大大增加了潛艇的下潛深度和抗爆能力。因此在裝葯量和炸葯質量受到限製的情況下隻能採用新的爆炸技術。

在提高爆炸威力方面,各國除繼續研究新炸葯外,都採用了定向聚能爆炸技術,具有40千克的裝葯量,產生250千克爆炸威力的效果。聚能爆炸技術主要用于輕型魚雷,而且採用聚能爆炸的魚雷隻採用觸發引信而不採用非觸發引信。

火箭助飛魚雷的發展

在反潛武器中火箭助飛魚雷佔有很重要的地位。為了對付潛艇的威脅,魚雷武器系統在遠距離上的快速反應十分重要。魚雷和彈道飛彈相結合構成的火箭助飛魚雷能用很高的速度把魚雷送到遠距離的目標附近,系統反應時間短,可以晝夜全天候使用,可以連續射擊,提高了目標殺傷概率。

火箭助飛魚雷已有多種型號裝備部隊。如美國的艦對潛“阿斯洛克”和前蘇聯的SS-N-14等。鑒于現代戰爭遠距離作戰的特點,火箭助飛魚雷的發展前景是非常樂觀的。

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