三种典型的近海轻型反潜鱼雷

来源:用户上传      作者: 陈忠杰

　　20世纪80年代中期，轻型鱼雷的设计和技术开发主要都是围绕如何对付冷战时期高航速、大潜深的核动力潜艇而展开。如今时过境迁，海上主战场已经从过去的深海大洋转移至近海浅水海域，轻型鱼雷要对付的新目标是那些在近海浅水中静止或缓慢移动的常规潜艇。浅水中的声学环境更加复杂。为了应对回声更小的潜艇和更先进的水声对抗设备以及更加复杂的声学环境，海军强国对轻型鱼雷进行了升级、改进，推出了新一代轻型反潜鱼雷。
　　
　　国际合作的典范：MU90
　　
　　MU90是由法国和意大利两国联合组建的欧洲鱼雷公司研制的，该雷实质上是把法国的“海鳝”鱼雷和意大利的A290鱼雷方案合并起来，取各家之长，充分利用了各自的技术优势，是国际合作的一个成功范例。
　　该雷可供水面舰艇、反潜直升机、固定翼飞机使用，用于对付能快速机动、有隐身能力、使用主／被动对抗器材的各种核动力潜艇和常规潜艇。MU90鱼雷于1999年大批量服役，号称是世界上最先进的轻型鱼雷，性能优于美国MK50，是北约各成员国的标准配置，目前有舰载型和机载型两种。舰载型安装了入水稳定器，以改进浅水水域的作战性能。机载型安装了带条、分锁、鳍保护装置和稳定器。
　　MU90长3米，直径324毫米，重量304千克，航速29～50节(可连续变化)，航程12000米／50节或25 000米／29节，航深25～1000米。
　　战斗部为50千克定向聚能装药，能一举击穿双层壳体结构的潜艇，包括双层壳体间有缓冲水舱的大型潜艇。战雷头(鱼雷的雷头分战雷头和操雷头，战雷头装有炸药，操雷头不装炸药，而装有用于接收、测量、记录的电子装置和仪表)采用触发引信引爆，并装有独立的安全保险机构。
　　制导方式为主被动声自导，主动自导探测距离2500米。在计算机的控制下，声自导有6个工作频带，工作带宽远大于10kHz，有47个发射和32个接收波束。水声覆盖范围120°×70°。在计算机强大计算能力的支持下，能对接收信号进行处理，分辨真假目标，最多能同时跟踪10个目标。在各种作战和战术软件的配合支持下，能对慢速目标、快速机动目标、采用吸声材料覆盖的潜艇或处于强干扰环境中的目标进行攻击。
　　鱼雷控制系统主要由捷联式惯导装置加上微处理机构成，采用了性能先进的速率陀螺和加速度计，能在3个自由平面上同时控制鱼雷的航行姿态，使鱼雷可以任何姿态入水，大大增加了作战灵活性。当鱼雷大深度攻击时，可实现90°垂直下潜，这对于大深度鱼雷而言，是一个非常重要的功能，在攻击目标的末段，惯导系统与声自导相结合，大大提高了弹道精度，可实现对目标的垂直命中，这也是采用定向聚能装药对自导和控制系统的新要求。
　　MU90鱼雷的动力系统为电动推进系统，电源采用法国SAFT公司研制的铝／氧化银一次性高能电池，该电池的比能量为140～180瓦时／千克，其电解液为氢氧化钠，电解质以氧化钠粉末的形式储存在雷体内。鱼雷入水后海水进入雷体，经循环泵加压，进入电解质柜内，溶解电解质，形成电解液，并以恒定速度在一个闭式循环系统中流动。当电解液进入电池组内，发生电化学反应，产生电功率，由于该系统从启动到全功率需要一定时间，为此MU90鱼雷安装了2个辅助电池。当鱼雷刚入水未达到全功率时，一个电池向自导系统供电，另一个向电解液泵和控制舵机供电，使鱼雷入水后能很快工作，以利于浅水作战。
　　
　　MU90鱼雷的推进电机是德国STN公司研制的永磁电机，采用了钴钐合金永磁体，具有非常高的比功率，能在很高的温度下不失磁，电机功率大干100千瓦。该电机的最大特点是通过脉冲转换可自行连续调节电机速度，实现鱼雷的
　　无级变速，以适应不同的作战和战术要求。该电机采用海水冷却方式。
　　该雷的推进器为泵喷射推进装置，其转子由7叶侧斜式叶片组成。
　　MU90还有较大的发展空间，例如将该鱼雷改用锂／亚硫酰氯电池后，其航速可达60节。此外北约正在将该雷改装成反鱼雷鱼雷和用于潜艇发射的潜射型鱼雷，或用大陆架水雷发射的鱼雷。
　　
　　扬长避短的组合产物：MK54
　　
　　20世纪90年代后，美国海军除继续保持其深水大洋作战优势外，还要应付发生在中、小国家的局部冲突，因此不得不在水声条件极其恶劣的浅海环境进行反潜作战。美国MK46鱼雷的浅水性能不理想，经改进的MK50也不尽人意，因此急需开发出一型能在沿海有效攻击安静型潜艇的小型鱼雷，这就是MK54。
　　MK54鱼雷直径为324毫米，有三种型号，舰载型、直升机载型和固定翼机载型。舰载型长2710毫米，重275千克，直升机载型长2790毫米，重285千克。固定翼机载型长2880毫米，重292千克。航速36/45节，航程大于15000米。
　　MK54的制导方式为主被动声自导，主动自导探测距离2 500米。其声自导头是从MK50鱼雷声自导头成熟技术演化来的，采用流体力学性能良好的雷顶线型，具有较低的基阵自噪声。水声基阵和数字式波束形成装置在浅水区具有良好的性能。其52个换能器单元按垂直和水平各8条排列，能提供窄波束，提高鱼雷的自导性能。该雷还具有连续变速能力，使鱼雷末段速度与环境噪声条件相匹配，从而使MK54鱼雷声自导头有着最佳的搜索和跟踪效能。
　　自导与控制系统是指声自导的数据处理部分和鱼雷控制装置，一般这两部分是合在一起的。MK54鱼雷的自导与控制系统有两个主要部件：处理器组件和执行控制功能(自动驾驶和导航)的控制组件。处理器组件中的数据记录器能记录700兆字节的数据，控制组件采用了MK48ADCAP鱼雷的数字式自动驾驶仪技术。为了满足动力控制的要求，MK54鱼雷采用了MK50鱼雷姿态测量装置和现代化的深度传感器组件。MK54的处理能力为每秒浮点运算1200兆次，这种处理能力与它们在浅水和深水两种环境条件下的最佳探测、编辑和跟踪算法相适应，远远超过了MK46鱼雷。
　　MK54鱼雷发射前，由自动测试设备装入鱼雷的战术软件。在航程终了时，战术软件被存贮电路擦掉，以免失密。鱼雷入水后，雷上的自导与控制系统跟踪、探测、分辨和计算各种目标数据，然后通过多次收听其音程来分析这些目标，不断删除假日标，追击真目标。
　　MK54鱼雷的推进系统基本上是采用MK46的，主要改进包括：加强了推进系统快速启动与武器控制回收能力，使其能在很浅的水中进行发射和操雷的回收：附加舱内装有MK48ADCAP鱼雷的变速控制阀，以适应鱼雷的变速要求：装有MK50鱼雷双绕组电源电机、热电机和安全互锁压力开关。由于融合了

MK48ADCAP和MK50鱼雷推进系统的先进技术，因此鱼雷在整个航行深度范围和速度范围内都具有了很高的可靠性和变速能力。
　　战斗部采用MK46鱼雷的战斗部，铝制壳体，内装44.6千克的PBXN-103炸药、引爆装置、电缆、感应线圈、磁组件和液压部件，其破坏威力足以对付潜艇目标，战斗部可靠性大于99％。
　　由此可见，MK54实际上是一种混合设计方案，集美国海军三大主战鱼雷优点于一身。这种不同寻常的设计理念不仅节省了大量资金，而且大大缩短了新武器投入战场的时间，据估算，该雷的研制、试验和鉴定费用大约为1亿美元，是研制一型全新鱼雷的十分之一。MK54鱼雷于1995年立项，最初打算2001年装备，但由于资金短缺而推迟，2004年第一批鱼雷装备部队。美国海军计划采购1500枚MK54，2011年获得完全作战能力。该雷的研制只花费了8～9年，比MK50鱼雷研制时间的一半还少。
　　
　　与时俱进的先锋：“(鱼甫)鱼”
　　
　　英国研制“(鱼甫)鱼”(Sting Ray)鱼雷的目的，是为了对付苏联新型潜艇，同时填补英国没有324毫米小型鱼雷的空白。1971年马可尼空间与防御系统公司开始了“(鱼甫)鱼”鱼雷整体方案的研究，1979年11月签订了第一批订购合同，1983年9月正式交付英国皇家空军和海军。“(鱼甫)鱼”鱼雷的整个研制费用超过4亿美元，早期的“(鱼甫)鱼”鱼雷为Mod O型，英国对该雷总的订购量为2 400枚，已装备了英国的水面舰艇、“山猫”和“海王”反潜直升机、“猎迷”反潜巡逻机。该雷已出口到泰国、马来西亚、埃及、挪威、巴西等国。进入新世纪以后，为了适应浅水作战，同时也为了延长使用寿命，英国国防部决定将所有库存的“(鱼甫)鱼”Mod O型升级到Mod 1型。
　　“(鱼甫)鱼”Mod O型鱼雷直径324毫米，长2597毫米，重265千克，战斗部为45千克定向聚能高爆炸药，航速45节，航程11000米，动力装置为电动机+镁／氯化银海水电池+泵喷射推进器，制导方式为主／被动声自导，自导探测距离1500米。
　　
　　“(鱼甫)鱼”鱼雷是小型鱼雷中最早实现全部计算机控制的，不仅在声学装置和自导系统中，而且在控制及鱼雷战术使用上都实现了计算机处理及软件管理，能使鱼雷选择最佳战术去攻击目标，一旦丢失目标，可进行再搜索。
　　该雷还最早实现了战斗部的聚能装药，实雷打靶试验中，它能一举击穿双壳潜艇。
　　其推进装置也是泵喷射装置，但一般的泵喷射装置都是由导管、1个转子加上1个定子(位于尾部)所组成，如美国的MK50、法国的“海鳝”那样，而“(鱼甫)鱼”是由导管及前后双转子(正反转转子)组成的。
　　“(鱼甫)鱼”最大的特点在于它的空投系统，与其它空投反潜鱼雷相比，有许多明显的优点。第一，在空中阶段，鱼雷上既有降落伞又装有雷顶罩，雷顶罩在发射前及空投过程中用来防止雷顶结冰和受损。雷顶罩用易碎材料制成，入水冲击使其碎裂而离开雷顶，使换能器表面很干净。第二，鱼雷入水后，挂在鱼雷上的降落伞继续起减速作用，并使鱼雷保持稳定。当电机轴解脱锁定、泵喷射推进器转子转动后，降落伞才脱开。该雷的这一特点就给控制系统的3个速率陀螺和3个加速度计以足够的启动时间来实现最优拉平弹道，防止鱼雷跳水或扎入海底。随着空中附件在水中的解脱，鱼雷进入正确的初始搜索深度并保持水平姿态。
　　2003年英国开始“(鱼甫)鱼”鱼雷延寿计划，要求提高鱼雷在浅水对付安静型潜艇的效能，并将鱼雷的服役期至少延长到2025年。改进主要包括自导系统的升级(采用更先进的数字信号处理器和功能更强的信号处理软件)，改进雷头换能器阵列，新的“软启动”电机控制器，提高战斗部定向效能，采用新的由诺思罗普・格鲁曼导航系统公司生产的LN-200惯性测量单元，新的安全保险机构以及新的镁／氯化银海水电池等。鱼雷的战斗部装药也改用了新型钝感炸药。
　　第一批100枚“(鱼甫)鱼”Mod 1鱼雷于2006年7月交付，第二批120枚鱼雷于2007年初交付。第三批正在生产当中，将于2008年交付，整个生产工作预计于2010完成。

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