鱼雷技术

时间:2024-07-24 00:46:34编辑:优化君

鱼雷制导技术有过怎样的发展过程?

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。

制导鱼雷

制导鱼雷制导鱼雷是进攻性水中兵器,通常由潜艇,或水面舰艇发射,执行反潜和反舰任务。自反舰导弹问世以来,在远距离的反舰战斗中,导弹的威力已超过鱼雷,但在水下作战领域,尤其是深水作战领域,鱼雷仍占有头等重要的地位,特别在潜艇威胁日益严重的今天,各国海军对制导鱼雷的发展更加重视,都把制导鱼雷作为当今重点发展的水中兵器之一。制导鱼雷出现于第二次世界大战末期,战后50多年来随着科学技术的发展,制导鱼雷的战斗性能又有了新的提高,在原有被动声制导、有线制导的基础上,又研制了主动声制导、主被动声复合制导等制导鱼雷。主动声制导系统的作用距离可达1700米,被动声制导系统的作用距离为2500米。自20世纪70年代以来,制导鱼雷的制导系统大多采用多频制,并采用编码和时空分析技术,从而使制导鱼雷能在干扰条件与复杂的海洋环境中检测出真假目标信号,并具有很强的抗干扰能力。制导形式除了利用声制导以外,还可利用尾流制导.

制导鱼雷 漫谈鱼雷制导技术

  鱼雷是一种自主推进、自动控制、按预定设计弹道搜索、自动导向、攻击敌舰艇的水中航行体。鱼雷能准确命中目标,其功能主要由制导控制系统完成。   从二次大战期间的1943年德国使用T25被动声自导鱼雷开始,从无制导鱼雷到有制导鱼雷,完成了从直接瞄准武器向制导武器的转变。随着电子学及电子工程学科的快速发展,尤其是微型计算机的普及应用,鱼雷制导与控制技术已有了很大进步。鱼雷制导方式的发展呈现多样化特点,按时间出现先后,制导方式可分为:被动声自导、主动声自导、机动仪(齿轮、凸轮式自动驾驶仪)、主被动交替声自导、线导、线导+主/被动声自导、线导加主被动联合声自导、声尾流自导、主被动声自导+声尾流自导、主被动声自导+磁尾流自导、捷联式惯导、线导+捷联式惯导、线导+捷联式惯导+主被动声自导、拖曳基阵主被动声自导等。
  
  被动/主动声自导
  
  被动与主动声自导是鱼雷制导的先行者,即不管鱼雷使用了何种新式制导手段,最后的末自导阶段还是离不开主动声自导;而被动声自导经常担任备用的角色,它负责监听任务,主动有信号时,它不参与工作;主动丢失目标信号时,由它来接替,并跟踪目标,但是一旦主动又一次发现目标,它就继续监听。被动自导是鱼雷接受假信号的主要渠道,它不能测量目标距离,更不能测量目标长度,在反鱼雷器材(包括诱饵)相当发达的今天,缺点更明显。但是,被动自导也有其优点:一般说来,它有(与主动相比)先发现目标的优势。因此,主、被动结合(交替或联合)使用,能实现优势互补。
  
  线导
  
  大型远程鱼雷在制导鱼雷初期采用线导,可以克服声自导鱼雷的缺点。通常情况下,鱼雷声自导的作用距离一般为千米左右,而敌我(发现目标时)相隔往往有万米之遥,要先靠鱼雷运载平台解算出目标位置,然后才把声自导鱼雷发射到目标附近,依靠声自导鱼雷自己去搜索目标,这样就很容易降低鱼雷对目标的捕捉概率。
  线导鱼雷的优点在于:鱼雷运载平台在距被攻击敌舰艇万米以外可先用线导引导鱼雷接近目标,然后声自导开机,在发现与确认目标后,才由声自导接班。有的鱼雷,如英国MK24“虎鱼”,在声自导段,线导仍然保有“凌驾”权,即舰艇一旦发现鱼雷受诱饵拖引,线导就会又一次优先纠偏。线导原来只适用于大型鱼雷,而瑞典首先将其推广至小型鱼雷,其TP42系列(TP423及TP427等)与TP43系列各型均有线导,并首创空投小型鱼雷利用浮标中继,由直升飞机通过两段导线导引鱼雷的战术。20世纪末,线导鱼雷所使用的导线有些已采用光纤(光纤直径只为铜芯线的1/2,含包敷层),取代直径约1.2mm有绝缘层的铜芯线。由于线导鱼雷的突出优点,特别是不需要本艇精确解算目标运动要素的突出特点,再加上光纤通信的信息量大、信号衰减小、体积小、重量轻等优点,21世纪的鱼雷除了空投和火箭助飞鱼雷战斗部的微型鱼雷外,几乎所有大型鱼雷都将被研制成线导鱼雷。
  
  尾流自导
  
  尾流以水面舰艇尾流最为明显,其长度一般有数千米,比船的长度长几十倍。尾流的形成,主要是由于海水与船体摩擦生成的微小汽泡,也包括螺旋桨打水生成的空泡微粒,以及船上生活污水和主辅机冷却用的热水。总的来说,尾流比海水要轻,所以浮在水面上,很远就可看见。即使舰船停车不走,半小时之内,尾流也不会消失,它与停车的船连在一起。尾流宽度与船的尺度和航速有关,一般为船宽的数倍至数十倍。
  尾流有许多物理场被自导鱼雷利用,如尾流浑浊,透见性差;尾流内水温高于周围海水;尾流对声脉冲有反射作用等。美海军MK452F鱼雷利用的就是声脉冲原理,弹道设计是使进入尾流的鱼雷向信号强的方向(例如左侧强,说明目标在左方)转向。由于尾流宽度不大,鱼雷会冲过尾流,但打左舵的鱼雷按左转方向穿出尾流,此时鱼雷自导会发现右边信号强,就改打右舵右转弯,又一次冲出尾流……这样以近似正弦曲线的弹道逼近目标,并最后击中目标。
  使用光、热的物理场的尾流自导鱼雷大体也是用同样原理设计成追击弹道。俄罗斯的65型巨型鱼雷使用的是磁场,该鱼雷设计主要用于攻击美国航空母舰。尾流自导鱼雷的局限性是只能反舰不能反潜,因为潜艇的尾流在上浮的过程中稀化而消失。
  
  捷联式惯性导航
  
  自从鱼雷航程增大,并使用线导技术以后,为使发射舰艇感知鱼雷瞬时位置,人们便一直期望能把惯性导航技术应用于鱼雷上,至少把鱼雷相对于发射点的位置信息随时通过导线告知发射舰艇的火控系统。由于鱼雷容积不大,雷内很难装下平台式惯导,因此直到战术武器普遍装备捷联式惯导以后,这一愿望才得以实现。因为主要硬件,如速率陀螺、摆式线性加速度计均是亚微型的配套微处理器(8086或68000),体积也不大。鱼雷装惯导,对制导控制系统来说是一大进步。
  鱼雷发射后的位置之所以成为问题,就在于线导鱼雷的噪声在发射艇声纳中造成对目标噪声的掩盖或定位的干扰。鱼雷位置只能凭雷速与线导时间来推算,由于鱼雷航向经常改变,必然造成很大的积累误差,只有装有捷联式惯导才能算出较为精确的实际雷位。
  目前,应用惯导的鱼雷还不普及,已报导的仅有英国“旗鱼”、意大利A290与日本89式等。然而,惯导加上末段主被动声自导,将是未来鱼雷的综合制导体制之一。
  
  拖曳式基阵主被动声自导
  
  美国的轻型鱼雷REGAI是线导鱼雷的改进型。REGAI将声纳站简化与小型化,由发射出的鱼雷自行拖曳。鱼雷本身的主被动声自导仍然保留。拖曳基阵在管内是卷起来的,出管后才展开。各阵元之间的间隔是不等的,用以接收不同的频率。无论目标潜艇的优势频率是什么,被拖曳的基阵总可以在远距离上发现目标。拖了基阵的鱼雷航速会受影响,但这也带来一个好处,因为航速低,自噪声小,有利于拖曳基阵探测距离的增大。当鱼雷接近到声自导并发现目标,经核实后,就可把拖曳基阵解脱,鱼雷增速,跟踪并攻击目标。
  REGAI射出以后,舰艇还需跟踪一小段距离,因为拖曳基阵在管内卷拢时是不工作的,无法接受来自目标的信号。目标信号只有舰艇上的声纳站才能接收,经火控系统解算之后,通过一小段导线向拖曳基阵“交班”,这是第一次,交接无误,导线就可断开,发射舰艇撤出战场。第二次“交班”,就是当鱼雷的声自导捕捉住目标并经核实后,拖曳基阵完成使命,从雷尾上解脱,使鱼雷得以增速歼敌。
  REGAI方案是线导鱼雷的发展,有利于发射舰艇及早撤离战场,这种鱼雷的进一步发展是与惯导技术结合起来的,并可使其成为新一代线导鱼雷。


鱼雷的发展过程

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。 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MK 45F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。

鱼雷是怎样攻向目标的?:没有击中目标的鱼雷

  如果说到“地雷”,大家一定会想起电影“地雷战”中炸得日本鬼子魂飞胆丧的“大圆球”。如果提起“水雷”,不难想像,一定是水中的“大圆球”。而说到“鱼雷”,自然便成了可以像鱼一样游动的“大圆球”。从外形上看,此时的鱼雷已经不是“大圆球”了,它要像鱼一样在水中运动,就需要加上“鱼头”、“鱼尾”、“鱼鳍”等,于似乎,“大圆球”被拉长。就更像鱼了。
  翻开《辞海》,鱼雷的释义是“能自行推进、自行控制方向和深度的水中兵器,似圆椎形,头部装有引信和炸药,中部和尾部装有燃料和动力装置等。……有的鱼雷还有能自动捕捉目标的自导装置等。”
  我国军标对鱼雷的表述是:“鱼雷是一种水中自动推进、引导,用以攻击水面或水下目标的水中兵器。”
  以上对鱼雷的释义概括了它的三个基本属性,即:在水中自动推进或自航性,导引性,破坏性。
  鱼雷的破坏性不难讲解也不难实现,只要有引信和炸药即可解决。如何让鱼雷动起来,而且能自动地游向目标,这才是人们最关注的,也是鱼雷技术的关键。
  
  如何让鱼雷动起来?
  
  要让鱼雷动起来,关键就是它的动力系统,这也是决定鱼雷速度和航程的重要性能指标。一般来讲,鱼雷的动力系统主要分为两大类:热动力和电动力。在鱼雷航速、体积、重量一定的前提下。航程取决于动力系统的比功率和能源的比能,而这两项指标,热动力都比电动力具有较大的优势。
  热动力系统热动力系统一般包括能源(燃料)、发动机和推进器三部分。
  发动机的种类繁多,有多缸往复或凸轮活塞发动机、斜盘发动机、涡轮发动机、燃气轮机及固体火箭发动机等。它们的位置一般设在鱼雷的后段。
  热动力系统采用的燃料有普通燃料(气、水、油)、单组元燃料(如奥托燃料)、多组元燃料(如奥托-Ⅱ+过氧化氢+海水三组元燃料)和固体燃料。应用广泛的奥托-Ⅱ燃料是一种硝酸酯类燃料。
  燃料在常温下一般是气态或液态的,只有固体火箭发动机用的火药是固态的。由于鱼雷在水下航行,不可能像飞机和汽车一样从周围大气中取得氧气,因此它携带的燃料不但有燃烧剂还有氧化剂,空气、过氧化氢和纯氧就成了不可缺少的携带物。另外,鱼雷的冷却水需要喷入燃烧室内,用以冷却燃气,其生成的水蒸汽与燃气混合后一起进入主机作功,因此水与燃烧剂、氧化剂共同组成燃料组元。
  鱼雷推进器传统上是指将发动机(或电动机)的机械功转变为鱼雷前进推力的装置。通常火箭发动机的推力室和喷管也是一种推进器。
  最常见的鱼雷推进器是螺旋桨,分单桨和双桨两种。所谓双桨,是在同一轴上反向旋转的螺旋桨,也称对转螺旋桨。对转桨不仅比单转桨效率高,而且可以清除单方向旋转引起的扭矩。美国早期的MK24鱼雷和瑞典的TP43X0鱼雷采用单桨,以后生产的鱼雷多为对转螺旋桨。螺旋桨高速转动时产生的空泡现象将鱼雷的速度限制在51~52节以下。
  
  新发展的推进器采用先进的泵喷射螺旋桨和导管对转螺旋桨,可以突破普通螺旋桨的空泡对鱼雷速度的限制。泵喷射螺旋桨是在单轴螺旋桨部位设置一个减速型导管,这样既可改善螺旋桨产生的空泡,又可屏蔽部分螺旋桨噪声向雷头自导装置的辐射。为了解决单螺旋桨扭矩不平衡和效率低的缺陷,又出现了双桨的泵喷射推进器,即导管对转螺旋桨。它已被法国“海鳝”、英国“(鱼甫)鱼”等采纳。推进器一般设在雷尾。
  俄罗斯的“暴风”、德国的“梭鱼”等超空泡高速鱼雷,都是利用超空泡技术,采用铝、镁、锂等固体燃料和固体火箭发动机推动的热动力鱼雷。
  热动力鱼雷的最大特点就是功率大、航程远、速度快,其缺点是受海水背压影响,航深浅、噪声大,而且航行中排出的废气等可形成航迹,易被敌方发现并规避。为此又开发出闭环系统,其最大特点就是整个循环均在系统内部完成,没有任何废气物排入大海,因此它既无排气噪声,又无排气航迹,大大提高了鱼雷的安静性和隐蔽性,更重要的是采用这种系统的鱼雷不受背压的影响,可以大大提高鱼雷的航行深度。美国MK50采用的就是这种系统,航深达到750~800米。
  电动力系统 鱼雷的电动力系统由推进电机、电池组和推进器三大部分组成。
  电机的性能是决定电动力系统的重要指标之一。目前普遍使用的基本上是单转或双转的串激直流电机。如俄罗斯SETT-65鱼雷就是采用双转串激直流电动机,电枢和磁系统都能转动,直接带动对转螺旋桨。其转速低,无需减速,结构简单,但电机的比功率不大。而单转串激直流电机电枢转速高,通过减速器减速和换向,带动对转的两个螺旋桨,电机比功率大,但由于需要齿轮减速器,因此结构比较复杂,噪声也有所增大。
  当今世界性能较优的是法意联合研制的永磁电机,以永磁稀土材料钕硼或钐钴作磁极,取代笨重的铜导线激磁绕组,使电机结构紧凑,体积小、重量轻、损耗小、升温低、效率高。比功率达到2.7~5.5马力/千克。该型电机已被法国的“海鳝”、德国的DM2A4、欧洲的MU90等鱼雷采用。
  另外,电池的能量也是决定电动力系统性能的又一重要指标。目前鱼雷用电池类型繁多,而且发展很快,常用的有铅酸电池、镍镉电池、银锌电池、镁-氯化银海水电池等。
  铅酸电池是以铅作负极,二氧化铅为正极,稀硫酸作电解液的普通电池,比能量为11~17瓦时/千克,比较低,所以除老式鱼雷外,已被现代鱼雷弃用。
  镍镉电池以镍镉作负极,氧化镍作正极,氢氧化钾溶液作电解液,比能量为22~26瓦时,千克。
  银锌电池以锌作负极,氧化银作正极,氢氧化钾溶液作电解液,分一次电池(指无法进行充电,仅能放电的电池,但一次电池容量一般大于同等规格充电电池)和二次电池(指可反复充电再循环的电池)两种。二次电池的能量达55~60瓦时/千克,可反复充放电4~15次,但一次充电需要24~48小时,故一般为操雷(操练用,可打捞回收的鱼雷)使用。一次电池充电时间一般为4~6小时,且先进的一次电池比能量可达80~100瓦时/千克,故为战雷使用。
  镁/氯化银海水电池以镁合金为负极,氯化银作正极,海水作电解液,最多比能量可达130瓦时/千克,现役的英国“(鱼甫)鱼”就是采用该种电池。
  此外法国的“海鳝”、欧洲的MU90采用的是铝/氧化银电池。
  法国10年前开始研制锂亚硫酰氯电池,其比能量高达550瓦时/千克,已装配到324毫米的轻型鱼雷上,目前的研制目标是用于重型鱼雷。此外国外正在研制更为先进的塑料电池,重量仅为铅酸电池的1/10,而容量却比它大10倍,且可反复使用。全固态电池也在发展之中,有望使用在新型鱼 雷上。
  采用电动力系统的鱼雷,在航行中无废气排出、无气泡、无航迹、噪音小,所以隐蔽性好;不受海水背压影响,适于深水航行,且对自导装置干扰小:结构简单、便于维修。其缺点是因雷体容积有限,电池的电容量小,故功率不如热动力鱼雷大,影响鱼雷的航速和航程,所以电动力系统更适合短航程的轻型鱼雷。
  
  如何让鱼雷游向目标?
  
  鱼雷问世后不久,就有自动控制鱼雷航行方向和深度的系统,并且作为鱼雷区别于其它水中兵器的特征而存在,如何将鱼雷稳定地导向目标?这需要解决导引和控制两方面问题。
  鱼雷上有控制方向和深度的两组舵,即直舵和横舵。控制直舵的是方向仪,也称陀螺仪,控制深度的是定深器。陀螺仪是利用高速旋转时的指向性,使鱼雷保持其初始运动方向不变的原理攻击目标。定深器则是采用水压盘等敏感元件来感应鱼雷航行深度,并使鱼雷始终保持在初始的设定深度上。这种鱼雷只能直航,无法在未命中目标后再次改变方向追踪目标,亦称直航鱼雷,如俄罗斯的53~39鱼雷。
  由于直航鱼雷机动性差,故命中概率低,现代鱼雷多采用能够自动跟踪目标的装置,即制导系统。目前广泛采用以下几种制导方式。
  声自导 声自导鱼雷是在雷头安装一套能形成和发射多个波束的自导装置。整个波束可形成大角度的扇面,当这些波束接收到目标的噪声信号时既可操舵跟踪目标。如果导引过程失去了目标信号,可在目标附近采用最能捕获目标的运动方式,操纵鱼雷进行再搜索,以便重新发现目标。
  声自导系统按声场的利用方式可分为被动自导、主动自导和主被动联合自导三种。被动式是接收目标的信号来完成对目标的跟踪,其作用距离最大可达2500米,适合在浅水攻击高速目标。主动式是利用鱼雷发射的声波,经目标反射回来的信号,发现并跟踪目标,其作用距离较小,一般不超过1700米,而且隐蔽性较差,适合深水攻击中低速目标。主被动联合式是前两种方式的结合,并能按预先设定的程序工作。新型鱼雷多采用主被动联合式。
  线导线导是利用鱼雷和发射平台之间的一条专用导线来传递信号和操舵指令,将鱼雷导向目标的制导方式。在鱼雷发射管内装一个导线团,线团绕有直径小于1.2毫米、芯线小于0.4毫米、长约5000米左右的导线,另在鱼雷上装一个导线长约20000米左右的线团。鱼雷入水后,两个线团同时放线。并随时通过发射平台上的火控系统和鱼雷上的线导系统相互传递信息,引导鱼雷攻向目标。导线一般为铜线,先进的则用传输快、损耗小、强度大的光纤导线。
  
  线导又分单芯和双芯两种。单芯线导一般只能向鱼雷发布指令,也有的鱼雷采用一半时间向鱼雷发布指令,一半时间回收鱼雷的运动信息(称半双工)。现代鱼雷多采用双芯导线,这样就可以同时完成舰雷之间的信息传递。
  由于线导系统的精度不高。故现代鱼雷多采用线导+末端声自导的方式,即由线导将鱼雷引导到目标附近,当声自导发现目标后,改由声自导系统追踪目标。
  尾流自导 舰船在水中航行时,由于螺旋桨的搅动、船体和水的相互作用,以及排出物质等,会在船体后方水平面约2。的张角和2倍于舰船吃水深度的范围内形成一条近千米长的具有热效应、声效应的尾流,尾流自导鱼雷就是利用不同的尾流传感器对尾流的温度、声效应进行检测,并导向目标。
  除俄罗斯的53-65K、TESF-95、USET-80等鱼雷外,意大利的A184Mod3和法国F17Mod2等都采用了尾流自导。尾流自导鱼雷在发射前就设定了鱼雷穿越舰船尾流后的转向方向、航深和航向,发射入水后按设定的航向航行。当穿过尾流并接收到尾流信号时,即按设定的方向操舵,传鱼雷转向目标方向。当鱼雷再次穿越尾流时,鱼雷就向相反方面运动,如此反复,以蛇形弹道跟随目标尾流逼进目标,直至命中。
  由于水面舰艇的尾流难以模拟,所以尾流自导鱼雷的最大特点是抗干扰性强,其缺点是蛇形弹道使鱼雷的航程损失过大。为克服这一缺陷,大都采用尾流加末端声自导或线导加尾流自导加末端声自导的制导方式。
  另外由于潜艇的尾流强度弱、长度短、保留时间短,故尾流自导鱼雷难以用于攻击潜艇。
  
  会飞的鱼雷
  
  随着科学技术的发展。潜艇性能也有了大幅度的提高,特别是航速的提高,使得普通鱼雷的反潜效果大打折扣。另一方面,探测器材的发展,使潜艇的探测距离越来越远,为此要在远距离实施鱼雷反潜,就需要发展高速、大航程鱼雷。但鱼雷的航速和航程呈反比关系,不可能同时增加。另外,鱼雷的自导作用距离又受航速的制约,航速越高,作用距离越短,同时,航程越远,制导控制误差越大。为了解决这些矛盾,于是出现了一种新的鱼雷发射方式,由火箭来运载,能在空中飞行后再入水,这种鱼雷称作“火箭助飞鱼雷”。它是将火箭和鱼雷捆绑在一起,由水面舰艇或潜艇发射,按巡航式或弹道式弹道飞行到目标上空,然后鱼雷分离,鱼雷由降落伞控制入水后完成发现和攻击目标的任务。它主要用于反潜作战。
  火箭助飞鱼雷利用火箭在空中的飞行速度可接近1马赫,只需2分钟左右就可将鱼雷送到目标附近。射程也大大超过普通鱼雷的射程,弥补了鱼雷航程短、速度低的缺点。目前主要型号有美国“阿斯洛克”、俄罗斯的“蝼蛄”、法国的“玛拉丰”以及澳大利亚的“依卡拉”等。这些火箭助飞鱼雷的飞行速度比普通鱼雷高出10倍以上,射程可达20~65千米。


鱼雷和导弹的区别是什么

1、以速度来说,鱼雷速度慢,导弹速度快。
鱼雷是在水中前进的,导弹主要是在空气中前进。这就导致鱼雷速度慢,最快的超空泡鱼雷也不过200节(370.4公里)而导弹速度则很快,最慢的亚音速导弹,也有近1000公里的速度。


2、以威力来说,鱼雷威力大。
以法国飞鱼反舰导弹为例,该导弹弹头重156公斤。
中国鱼6(美国Mk-48),鱼雷弹头重650磅(294公斤)
鱼6鱼雷弹头是飞鱼导弹弹头火药含量的1倍。


3、以隐蔽性来说,鱼雷隐蔽性高。
反舰导弹容易被卫星、预警机侦察到,也能被舰艇的雷达所探测。
鱼雷隐蔽性比导弹要好得多。鱼雷是在水下行进的,所以难以发现。


4、以控制程度来说,鱼雷易于操纵。
现在线导鱼雷(如MK48)的导线长度达到46公里,在鱼雷行进途中都可以进行制导。
而导弹一般都是由弹头中的程序自行判断攻击目标的,只能中继制导,无法末端制导。

5、鱼雷抗干扰能力强。
导弹飞行过程中,容易被雨雪风霜、锡箔条、红外诱饵弹、电磁等干扰。
鱼雷由于采用线导,不会被干扰。当然声导鱼雷也是会被干扰的。

6、以多样性来说,导弹家族庞大,鱼雷家族弱小。
导弹家族有弹道导弹、巡航导弹、空空导弹、反潜导弹、反舰导弹.....最大的弹道导弹是国之重器,一枚就上亿美元,是真正的国之重器。而鱼雷也就是一种武器而已。

7、以载体来说,导弹载体多
有车载的、有舰载的、有飞机挂载的,有单兵的,多种多样
鱼雷只能潜艇、直升机、舰船挂载。


鱼雷的推动靠什么

T1
型号:G7a
直径:53.3cm
弹头重量:280kg
整体重量:1.5吨
推进方式:压缩空气
航程/速度(有3种类型):6000m/44kts,8000m/40kts,14000m/30kts
大体介绍:该型号是德军U艇在战争初期的标准型鱼雷,沿直线航行。该鱼雷的推进方式是蒸汽动力推动。它在水中运动时,带有一条明显的波痕,很容易被发现。它的航速可以调整,共有3种:1 .慢速(30节)状态下,最大射程为12500米 2 .中速(40节)状态下射程为7500米 3.高速(44节)状态下,射程为5000米。(德国海军一般设置为中速)。主要缺点是在航行期间会在海面上留下一串很清晰的气泡痕迹。
背景:1938年生产的G7e(T-2)电动力鱼雷虽航速、航程逊于热动力鱼雷,却具有无航迹的优点,故为德国潜艇大量采用,有1艘德国潜艇被英国海军击沉,在打捞残骸时发现了G7e,立即运往美国,经威斯汀豪斯电气公司一年多仿制,于1942年正式装备部队,即为美国的第一代电动鱼雷 MK18。英国也把G7e仿制成了MK11鱼雷,也是英国第一代电雷。苏联在二战后期,反攻进入德国,俘获了G7e,随即进行仿制,于1946年完成,命名为ЗТ-46。
T2
型号:G7e
直径:53.3cm
弹头重量:280kg
整体重量:1.6吨
推进方式:电力
航程/速度:5000m/30kts(预热状况下的数据),3000m/28kts(未预热状况下的数据)
大体介绍:在二战中最为普遍的鱼雷。早期,它的问题主要是其内部的定深装置和引信装置,但是这些问题在挪威战役以后基本上得到了解决,直线航行,外型和战斗部与T-1型相同,但是推进系统该成了电动推进,在水中没有什么波痕,而且造价较底。缺点是只能以30节的速度攻击,射程在1800米左右。
(在1942年中期,G7e的改进型号出现了,被改进部分是其电池容量。在增大了电池容量以后,此型号鱼雷的航程增加了50%。只不过这种改进型被命名为T3a。)
T3
型号:G7e
直径:53.3cm
弹头重量:280kg
整体重量:1.65吨
推进方式:电力
航程/速度:5000m/30kts
大体介绍:主要性能和T2相仿,只不过使用了磁性引信,直线航行的电动推进鱼雷。航速30节时的射程是5000米。该型号于1942年投入使用,与T-2型大体相同,但其弹头的引信的可靠性更高。
T4 (T3FAT)
型号:G7e
直径:53.3cm
弹头重量:280kg
整体重量:1.9吨
推进方式:电力
航程/速度:7500m/20kts
大体介绍:第一种自动寻的鱼雷。其生产于1943年3月,安装了一个被动的声音引导装置。主要是在U-603,U-758,U-221攻击HX-229护航船队和SC-122护航船队时被使用。从T-3型改装而来的另一型扇型搜索鱼雷,1943年投入使用。其搜索阶段的参数设置和T-1Fat-1 (G7a)一样。由于该型鱼雷射程小(航速30节射程为5000米),一般是从艇艉发射管发射,主要用于对付追击本艇的敌军舰。在T5出现后,T4便很少被使用了。
T5
型号:G7s
直径:53.3cm
弹头重量:274kg
整体重量:2.12吨
推进方式:电力
航程/速度:5700m/24kts
大体介绍:它于1943年的秋天投入使用,是在T-3的基础上改装的音响制导鱼雷。1943年末投入使用,专门用来对付盟军的护航舰只。航速24节射程为 5700米。虽然鱼雷上有音响寻的指导头,可以根据目标发出的声响来追踪,快速、有效攻击距离较远、并且可以通过磁性或者触发式两种方式引爆,它的设计初衷是护航舰杀手,虽然曾取得了一些小的成果,但是可惜的是盟军很快拥有了对付它的装置——噪声干扰器Foxer。但是需要敌舰声响相当大才行,事实证明,如果U艇通过艇尾发射管发射的话,必须在发射后迅速下潜到60米以下,否则会因为声音过大而成为T5的目标。另外,它的工作原理是在发射后400米锁定声音最大的船只,可U-972和U-377曾经分别在1943年12月以及1944年1月差点被自己的T5鱼雷击中。
背景:1942年,德国又研制成第一代被动声自导电动反舰鱼雷T5,英美称之为Gnat(德国海军音响鱼雷),1943年9月16日,德潜艇使用这种自导鱼雷,在10分钟内连续击沉3艘英国驱逐舰。战后美国将其仿制,就是美国第一代批量生产的潜对舰被动声自导电动鱼雷MK27。英国加以仿制称为MK20。苏联于1950年将其仿制即为САЗТ-50。法国也将其仿制即为K2。
T11
型号:G7es
直径:53.3cm
弹头重量:280kg
推进方式:电力
航程/速度:5700m/24kts
大体介绍:作为T5的改进版,它抵御Foxer干扰的能力得到提升。可惜的是,尽管在实验阶段被证明是极为有效的鱼雷,但是当时已经不需要在战场上使用了。
顺便提一下:
德国在战时还研制成电动线导鱼雷“云雀”,战后美国将其仿制,即为美国第一代线导鱼雷MK37。另外德国又将航空炸弹与空投鱼雷结合起来,研制成一种综合武器,苏联俘获后将其仿制成PAT-52,这是空对舰鱼雷,如果投在舰体上,就起炸弹作用;如掉在(飞机与目标舰之间的)海中,火箭发动机点火,它作为鱼雷继续攻击目标。还有德国研制的IBIS尾流自导鱼雷,成为美国战后研制MK45F鱼雷的蓝本。同时,日本鱼雷在二战中也有不错的表现。如为在珍珠港内浅水投雷,研制了91式带小翅的空对舰鱼雷。用压缩氧作能源的93式舰对舰鱼雷(著名的93式酸素鱼雷),航程普遍高于2万米,甚至可达4万米。在太平洋海战,日本鱼雷优于美国鱼雷性能。


鱼雷的内部结构是怎样的?

鱼雷雷身形状似柱形,头部呈半圆形,以避免航行对阻力太大。中段(雷身)和后段(雷尾)3段组成,分别装有装药引爆系统、导引控制系统和动力推进系统等。它的前部为雷头,装有炸药和引信;中部为雷身,装有导航及控制装置;后部为鱼尾,装有发动机和推进器等动力装置。鱼雷的动力系统能源分别为燃气和电力等。根据不同的需要,鱼雷分为大、中、小三种类型。直径为533毫米以上的为大型鱼雷;直径在400~450毫米之间的为中型鱼雷;直径为324毫米以下的为小型鱼雷。鱼雷主要用舰船携带,必要时也可以用飞机携带。在港口和狭窄水道两岸,也可以从岸上发射。鱼雷在水中航行的速度为70~90千米/时。

MU90轻型鱼雷的技术特点

MU90鱼雷是北约标准口径多任务智能轻型鱼雷 ,全雷重304 kg,雷长2850mm。由“米拉斯”(MILAS)反潜导弹和大西洋ATL2反潜飞机试射的空投型 MU90鱼雷的直径/长度/重量分别为324mm /3 000mm /275 kg。MU90鱼雷配有新式主/被动声纳 ,用来对付艇体敷消声瓦下潜深度大、反侦测能力强的常规潜艇和核动力潜艇。该型鱼雷可以在水面舰艇 ,固定翼、旋翼飞机或助飞火箭等多种平台上发射。工程人员开发的MU90鱼雷衍生型号还有反鱼雷型 (Hard2Kill)和自航式大陆架布雷型 ,这些衍生型 MU90鱼雷具备潜艇水下发射能力。考虑到潜射防空导弹对空投鱼雷平台造成的威胁,研制人员将MU90鱼雷自身特点融入作战体系,设计了独特的鱼雷空投附件,可在900m以上高度投放 ,投放速度可在400 kn以上,并具备打击较远目标能力 (10km以上) ,这样可使空投鱼雷平台从容应对防空武器的威胁。MU90鱼雷独特的系统性能使其真正地实现在25 m浅海水域中作战,并能应付多方面的威胁 ,包括攻击微型袖珍潜艇。该型鱼雷已投入批量生产,生产大约在1000条以上,北约国家法国 ,意大利 ,德国 ,丹麦 ,波兰以及澳大利亚等国都已列装,第1批MU90鱼雷已在2002年交付部队。集当今世界先进技术设计制造的MU90鱼雷极大拓展了21世纪水下战空间。 MU90鱼雷的动力电源采用铝-氧化银海水电池 ,利用海水溶解氢氧化钠粉末(海水进入前一直处于惰性固体状态 )作为电解液,并结合一套先进的电解液闭式循环系统使得该动力电池具有低污染、低危险等特点。动力电池功率为120kW,不但能提供鱼雷更高的航速和续航能力 ,而且保证鱼雷在贮存运输期间电池安全可靠 ,减轻了后勤部队的负担。作为下一步改进计划 ,MU90鱼雷动力电源将采用锂-亚硫酰氯电池 ,氢氧化钾作为电解液 ,以提高航速和航程。MU90鱼雷动力系统设计合理 ,拆装方便,将一次性海水电池置换为锂离子二次电池即可用于操雷训练 ,有效地降低武器系统全寿命周期成本。MU90鱼雷采用新式电控高可靠性无刷电机 ,推进器为斜式多浆片喷射泵。推进系统采用无级变速 ,速度可在29kn至50kn机动切换 ,变速步长为 1kn。MU90鱼雷可以根据战前设定和作战阶段的不同以及战场环境的变化自动做出战术机动和速度转换 ,航速从最大到最小的转换时间小于3 s,航程 12 000 m /50 kn和 25 000 m /29 kn。MU90鱼雷动力推进系统采用现代泵喷推进器,克服了空化现象 ,降低了辐射噪声。先进的推进技术结合控制系统自动调校预制参数的功能 ,MU90鱼雷自动制定最优战术策略 ,更安静地接近目标 ,使目标发现来袭鱼雷报警距离缩短 ,提高了命中率。另外 ,MU90鱼雷推进系统不受盐度、温度限制 ,最大下潜深度大于 1 000 m,最小下潜深度2.5m。 由汤姆逊·辛特拉反潜公司研制MU90鱼雷自导系统是“海鳝 ”鱼雷的改进型 ,其特点是采用捷联惯导系统和先进主动声自导系统。该声自导系统能克服混响和来自干扰源的假回波 ,在浅水中具有高超的抗干扰能力 ,可对付现有的各种反鱼雷手段。惯导系统嵌入到鱼雷控制和自导系统 ,使MU90鱼雷具有全深度机动能力 ,包括紧贴海底航行 ,在接敌阶段漂移低 ,在攻击阶段命中精度高。机载型鱼雷入水后具有环形搜索能力 ,而舰载型鱼雷入水后具有直航搜索能力。MU90鱼雷声自导头数据处理能力强大 ,有对浅海、深海潜艇发出的回波进行远距探测能力。自导头并行处理各类声学信号 ,能同时跟踪 10个水下作战目标 ,攻击数个最有威胁性的目标 ,主动探测距离大于 2 500 m。中央指挥控制装置采用4台 16位大存储容量微处理器 ,完成鱼雷的全部引导和控制任务 ,如确定鱼雷潜深、自动定向控制、航行稳定、航速变化、自主制导、目标跟踪和自动编程等 ,强大的数据处理能力使其能在更远距离快速探测目标。另外 ,MU90鱼雷被探测性很低 ,敌方仅能在近距离探测 MU90鱼雷 ,故具有快速多次攻击和多目标攻击能力。MU90鱼雷独具特色的大功率声学自导头有 47个发射波束和 33个接收波束 ,声作用范围为 120°H (水平 ) ×70°V (垂直 ) ,可工作在 6个不同频段 ,带宽为 10 kHz,可同时跟踪 10个目标。鱼雷声自导头可在大范围内发射和接收单频和调制频率 ,能在全环境下探测潜艇 ,并可识别目标干扰措施。MU90鱼雷自导系统与高能推进系统相匹配 ,实时改变攻击策略以适应战局的变化 ,同时仍可保持最佳声学分辨率。被动发现目标的距离大于 15 000 m,平均杀伤概率大于 75%。基于先进控制导引学、超强的计算机和数字寄存器技术 ,科研人员为 MU90鱼雷开发了智能数字信号处理和导引律战术软件 ,该软件可根据作战态势和所受威胁实时自动编制程序 ,调整战术策略。 MU90的钝感定向聚能装填战斗部填装V350型炸药 ,足以击穿大型双壳体潜艇。在各种作战深度 ,MU90鱼雷杀伤能力不减 ,包括对紧贴水面的目标 ,鱼雷战斗部的爆炸和爆炸冲击波同样能给以极大的杀伤。MU90鱼雷具有电子和机械两套各自独立的保险装置 ,研制人员开发了先进的μ型紧凑引信控制处理器和预设定传感器触发爆炸系列装置 ,在鱼雷可能受到冲击 ,危及鱼雷机能时 ,能有效阻止因外部机械压力而导致雷体变形引发的危险。MU90鱼雷战斗部符合北约标准安全协定 (STANAG)的要求。

MU90鱼雷的生产技术有什么特点?

MU90采用120千瓦无刷可变速电动机驱动隐藏式泵喷推进器。电源由铝,氧化银海水电池(电解液为氢氧化钠)提供,电池的比能量为140~180瓦时,千克。MU90采用比功率很高的永磁电机,使小型电动鱼雷的动力水平与热动力系统相当。鱼雷可根据战术设定自动选择最佳速度,范围从29节到50节以上,变速步长为1节。射程依速度而定,速度最大时为12000米,速度最小时超过25000米。MU90的声自导头具有47个发射波束和33个接收波束,能够覆盖水平120。和垂直70o的范围。声自导有6个频率波段,带宽超过10千赫,可以通过并行同步处理方式同时跟踪10个以上目标,主动侦测距离超过2500米,并能有效抵御声学干扰。MU90鱼雷控制系统主要由捷联式惯导和微处理系统构成,采用了性能先进的高速率陀螺和加速度计,使鱼雷可以以任何姿态入水,极大的增强了鱼雷作战的灵活性。MU90的聚能战斗部使用V350钝感炸药,可以穿透双层壳体潜艇。MU90鱼雷

什么是火箭助飞鱼雷?

火箭助飞鱼雷就是鱼雷装有火箭助推器,其在空中飞行的航速可达音速。这种鱼雷家族的“异类”速度快、射程远,因而倍受美俄两国的青睐。美国在90年代针对俄罗斯“台风”、“奥斯卡”和“阿库拉”级三种先进高速,深潜潜艇研制的“海长矛”火箭助推鱼雷可从潜艇鱼雷发射管内发射,也可由水面舰艇垂直发射装置发射,飞行速度约2马赫,射程可达110-160公里。

什么是火箭助飞鱼雷?

于是,人们将速度高、飞得远的火箭与灵巧的自导鱼雷结合起来,取长补短,从而诞生了一种能在空中飞行的火箭助飞鱼雷。火箭助飞鱼雷主要装备在驱逐舰和护卫舰上,也有的装在潜艇上,用来对付敌方潜艇。当从水面舰艇上发射火箭助飞鱼雷时,先点燃助飞火箭,鱼雷便在空中高速飞行。当飞行到一定距离时,火箭助推器便和鱼雷分开,这时鱼雷靠惯性继续前进。鱼雷到达目标上空一定高度时,降落伞张开,以减慢鱼雷入水速度。鱼雷入水时,降落伞在水的冲击下与鱼雷脱离,这时鱼雷在本身发动机的推动下向前航行,并自动搜索和追踪目标——敌方的舰艇。

反鱼雷技术涉及了哪些方面?

反鱼雷技术涉及水声及其它水下物理场、水下爆炸、水动力学、超高速水下推进、水下激光、军事运筹学等基础学科,也用到鱼雷、水雷、深水炸弹、火炮、火箭、水声电子对抗等诸多行业的技术,还涉及电磁发射、高能放电等高新技术领域和网具等特殊装具。具有边缘学科技术的特点,已成为一门新兴行业。西方国家把鱼雷防御计划列在很高的优先等级。相关技术水声;水下爆炸;水动力学;超高速水下推进;水下激光;军事运筹学;鱼雷;水雷;深水炸弹;火炮;火箭;水声电子对抗;电磁发射;高能放电

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