盾和彈之間的那點事(三十二)

2020-01-15 04:26:45 兵器知識 2020年1期

涂林峰

前兩篇介紹了聲制導的基本原理,以及主要以聲制導為基礎制導方式的一些魚雷的優缺點。本篇接著再說說現代魚雷的分類和不同魚雷用途方面的區別。

多年來,各種反潛裝備對潛艇的探測、跟蹤和攻擊技術一直都稍遜于潛艇技術的發展,可以說反潛一直是現代海戰中的一個軟肋,而無論航空反潛還是水面艦艇的反潛,最得力的兵器非魚雷莫屬。當然,魚雷也有自身的弱點和不足,如魚雷的速度和航程比不上空中飛行的導彈。魚雷的發展已經歷了100多年歷史,從早期無控制的自航魚雷,已發展到現代的智能化魚雷。智能化魚雷采用了數字計算機,制導系統能夠根據目標的不同特性與計算機儲存的信息進行對照,從而能夠在復雜的海洋水聲環境以及水聲干擾條件下識別目標。現代先進魚雷不僅能夠水下自主航行,而且能自主控制速度、深度和方向,并自動尋找和攻擊目標,相當于小型高速水下無人潛航器。先進魚雷的研制難度非常高。美國從1962年開始,經過近10年的時間才研發出了MK48重型魚雷,研制費用高達67億美元,研制難度之大可見一斑。魚雷的生產成本也很高,單枚成本高達數百萬美元,已經超過了大多數的防空導彈和反艦導彈。

美國“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇正在裝填MK48重型魚雷

我國海軍艦艇上裝備的324毫米輕型魚雷發射管

魚雷的動力裝置決定了魚雷的航速、航程等關鍵指標,可分為熱動力和電動力兩大類。熱動力魚雷是利用化學燃料燃燒而產生動力,電動力魚雷則是利用電池產生動力。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、研制周期長,航行深度受背壓影響,航行時的噪音大,航跡明顯,攻擊隱蔽性差。電動力魚雷則可以在大深度航行,功率不受背壓影響,噪音小,不排氣,隱蔽性好。長期以來,電動力魚雷受限于電池性能,在航程、航速等關鍵指標上一直難以與熱動力魚雷相抗衡,但隨著高性能大容量電池技術的發展,其發展前景還是非常看好的。對于海軍大國來說,同時對熱動力和電動力魚雷技術進行研發,以發揮各自的性能優勢,提高海軍魚雷裝備的整體作戰能力,是很有必要的。

現代魚雷的另一個發展趨勢是提高靜音性能。魚雷的設計一開始就要充分考慮降噪措施,要大幅降低航行自噪聲,以獲得更好的隱蔽攻擊能力。而且航行自噪聲的降低對魚雷的聲自導探測能力也是有好處的,自噪聲干擾越小,則魚雷的聲自導探測距離越遠。

魚雷按照尺寸可分為重型魚雷、中型魚雷和輕型魚雷。隨著時代的發展,現代魚雷開始向重型和輕型兩個方向發展,中型魚雷則逐漸被邊緣化。重型魚雷的直徑多為533毫米,輕型魚雷的直徑多為324毫米,中型魚雷的直徑則在400~482毫米之間。重型魚雷多裝備在潛艇上,越來越少見于水面艦艇的搭載。輕型魚雷普遍裝備于水面艦艇、固定翼反潛機、反潛直升機,以及用作反潛導彈的戰斗部,并且呈現出通用化發展趨勢。當今世界上大部分國家都采取了潛載533毫米重型魚雷、艦載/空射324毫米輕型魚雷的搭載方案,但也有一個國家例外,那就是蘇/俄。蘇聯似乎特別熱衷于重型魚雷的發展,不但為潛艇研發了650毫米的65型超重型魚雷,水面艦艇也清一色配備了533毫米重型魚雷,而反潛直升機和反潛導彈則搭載了400毫米級的中型魚雷,這種魚雷搭配方案在世界海軍范圍內可謂獨樹一幟。這種搭配方案不但被蘇/俄海軍自身所采用,還隨著海軍技術裝備的外銷而在一定程度上影響到其它國家的海軍。比如印度海軍由于長期采購俄制海軍裝備,且缺乏獨立自主的裝備研發能力,其水面主戰艦艇的魚雷搭載方案也選擇了俄式533毫米重型魚雷,而不是世界主流的324毫米輕型反潛魚雷。我國引進的“現代”級驅逐艦也搭配了俄制533毫米魚雷,但我國自主建造的主戰艦艇清一色選擇了國產324毫米輕型反潛魚雷作為標配。

俄羅斯“無畏”級反潛驅逐艦上裝備的四聯裝533毫米重型魚雷發射管

俄羅斯65型650毫米超重型魚雷

“暴風雪”超空泡魚雷

蘇/俄的65型650毫米超重型魚雷主要裝備于各類核潛艇上,口徑堪稱世界之最。蘇聯核潛艇上一般會同時配備多部650毫米和533毫米魚雷發射管,這種配置是蘇/俄核潛艇所獨有的,據說“庫爾斯克”號核潛艇沉沒事故的起因就是因為艇上的65型魚雷燃料發生了爆炸。65型魚雷主要用于攻擊航母等大型水面艦艇以及重要岸基設施,其戰斗部裝藥高達450千克(這甚至比324毫米輕型魚雷的全重還要大),而且還有核裝藥型。其航程和航速等各種性能指標也非常突出,堪稱魚雷中的超重量級選手,曾經是美國海軍水面艦艇的最嚴重威脅之一。不過受限于蘇聯時期的電子、動力技術水平,65型魚雷以現在的標準來看已顯落后,相比美國MK48重型魚雷的最新型號并沒有優勢,而且因為結構復雜且可靠性較差,在蘇/俄海軍中的口碑不佳。目前俄羅斯已開始了改進型650毫米魚雷的研制工作。一般來說,魚雷的直徑越大、體型越大,越有利于增加航程和打擊范圍,也有利于加裝性能更強大的大型聲自導頭,從而大幅提高魚雷的制導與探測距離。不過大直徑魚雷也對搭載平臺提出了更高的要求,即使是蘇/俄核潛艇這樣的水下“龐然大物”也不能全部配備650毫米超重型魚雷的發射管。加上電子技術的進步,魚雷內部設備的尺寸和占用空間都得以減小,輕型魚雷也可以實現很高的作戰性能,因此類似65型這種超重型魚雷的發展將會越來越不受待見。此外,蘇聯還發展了“暴風雪”超空泡魚雷。超空泡魚雷,是利用超空泡技術在水下高速航行的魚雷,該技術可以在魚雷表面和海水之間產生一個氣體空腔,魚雷在氣體空腔中前進,從而極大地降低了魚雷的水下航行阻力,使魚雷能夠實現在水中的“飛行”。目前真正服役的超空泡魚雷只有俄羅斯的“暴風雪”,其它國家仍處于技術驗證階段,據稱伊朗也自主研發了一種超空泡魚雷。“暴風雪”的水下航速可達200節,是目前世界上最快的魚雷。由于速度過快,該魚雷還配備了用于矢量控制的小型火箭發動機噴嘴,以穩定魚雷在水下的高速航行。但“暴風雪”魚雷由于種種原因沒有安裝聲自導設備,是一種無制導的直航魚雷,這在很大程度上限制了它的作戰性能,應用范圍和發展前景也受到很大限制。

美國“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇發射MK48重型魚雷想象圖

美國海軍較為著名的重型魚雷型號為MK48,它是美國海軍攻擊型核潛艇的主要反潛和反艦武器,也作為戰略核潛艇的主要防御武器。MK48還被多個盟國所采購,其先進性不容否定,技術狀態早已成熟可靠。MK48于1971年研制成功,1972年服役,經過40多年發展已形成了多個型號,性能也越來越先進。MK48魚雷長5.85米,直徑533毫米,重量達1.5噸,最高航速達到55節,航程46千米,最大航深1200米。該魚雷為熱動力魚雷,具有高能量密度、低噪音、無尾跡等特點,戰斗部為裝藥100~150千克的爆破戰斗部,單枚命中即可擊沉一艘大型潛艇或中型水面艦艇。其主要特點為:威力大,具有反潛、反艦雙重功能:制導系統先進,智能化程度較高;航速高、潛深大,特別適合用于攻擊大深度高速潛艇和大中型水面艦艇,是美國海軍現役最重要的主戰魚雷型號。在中輕型魚雷領域,美俄海軍的發展可謂勢均力敵。中輕型魚雷盡管沒有重型魚雷的威力大,但由于其平臺適應性更好,對目標的打擊機動靈活,因此也受到各國的普遍重視。

超空泡魚雷在水下高速航行的示意圖

隨著電子、水聲以及動力技術的發展,目前重型魚雷已經不再是單一的反艦功能,成為反艦/反潛通用魚雷。而輕型魚雷則更多的專注于反潛。重型魚雷主要裝備于潛艇,包括常規潛艇、攻擊核潛艇和戰略導彈核潛艇。潛艇的作戰對象既有水面艦艇也有對方的潛艇,因此其搭載的重型魚雷必須同時兼顧反艦和反潛能力。輕型魚雷主要裝備于水面艦艇。現在的水面艦艇已經很少使用魚雷執行反艦作戰了,因為反艦導彈無論是射程、速度,還是打擊范圍、打擊靈活性,都比魚雷有優勢的多,水面艦艇搭載的魚雷往往只剩下反潛任務了。目前大多數國家的軍艦都選擇了324毫米輕型魚雷作為艦載反潛魚雷,這是因為冷戰結束后,反潛作戰環境發生了根本變化,水面艦艇反潛的對象不再以大潛深的核潛艇為主,而是在淺水近岸區域活動的安靜型常規潛艇,反潛魚雷的作戰也由深水轉變為淺水作戰為主。

反艦導彈已成為目前水面艦艇的主要反艦手段。圖為正在發射的意大利“奧托馬特”反艦導彈

英國研制的“旗魚”重型魚雷

即使在深海海域,艦載重型魚雷無論是射程還是航速,相比反潛導彈或攜帶輕型魚雷的反潛直升機而言并沒有優勢,水面艦艇的中遠程反潛任務可由反潛導彈和反潛直升機負責。現在的艦載反潛魚雷只負責水面艦艇的內層反潛防御作戰,輕型魚雷就足已堪用,因此重型魚雷越來越少見于水面艦艇就不奇怪了。而且提高遠程防區外發射距離是第三代輕型魚雷的一個重要特征,比如著名的MU90輕型魚雷的最大航程可以達到25千米,有效航程可以達到15千米,這個航程已經超出了水面艦艇內層反潛防御的需要,即使沒有配備反潛導彈的艦艇在配備了MU90魚雷后也可以具備較強的反潛作戰能力。從殺傷威力的角度來看,輕型反潛魚雷雖然彈頭裝藥量有限,一般只有幾十千克,與重型魚雷差距明顯,但先進的輕型反潛魚雷多采用了定向爆炸(聚能爆炸)技術,即把爆炸后釋放出來的能量集中在一個方向上,從而增大了殺傷威力,能讓40千克的裝藥量產生250千克裝藥爆炸的威力。同時輕型魚雷多采用觸發引信,可以靠精確制導直接撞上目標來提高殺傷效果。現在的輕型魚雷已具備了攻擊和毀傷大中型雙殼體潛艇的能力。

法國海軍裝備的NH90反潛直升機及其配備的MU90輕型魚雷

從水面艦艇發射的MU90輕型魚雷

我國常規潛艇正在裝填533毫米重型魚雷

而對于潛艇來說,重型魚雷仍然是非常重要的作戰武器。在水面艦艇與潛艇之間的反潛攻防戰中,水面艦艇在發現潛艇后可以采取多批次、多層次的反潛攻擊,反潛手段也相對豐富的多。而潛艇對水面艦艇的攻擊則往往只有一次機會,倘若不成功則會面臨水面、空中、水下各路反潛力量的圍剿,因此潛艇對水面艦艇的攻擊務求一擊必中、一擊必沉。重型魚雷是潛艇的最好選擇。重型魚雷在潛艇上除了必備的反艦功能外,還要兼顧反潛能力,不過西方國家海軍也在考慮為潛艇增加專用的輕型反潛魚雷。此外,重型魚雷可以為潛艇提供更遠的作戰距離,這一點對于潛艇的反艦作戰來說非常關鍵。因為潛艇要突破水面艦艇的反潛防御圈是非常困難的,增大魚雷射程就等于間接增加了潛艇的生存能力和作戰效能。雖然很多現代潛艇都具備了發射潛射反艦導彈的能力,但潛射反艦導彈存在的最大問題在于其攻擊隱蔽性遠差于全程在水下航行的魚雷。而且潛射反艦導彈往往需要外部平臺提供目標指引,攻擊精度和抗干擾能力也得不到保證,潛艇與外部平臺的通信聯絡和戰術配合也是個難題。再加上潛艇上配備的魚雷發射管數量有限(一般僅配備4~6部魚雷發射管),在優先保證魚雷的裝填數量后,留給反艦導彈的可用發射管數量就更少了。潛艇一次能夠齊射的潛射反艦導彈的數量非常有限(這里不包括蘇/俄海軍所獨有的、以反艦為主的巡航導彈核潛艇),靠幾枚反艦導彈突防的成功率并不樂觀。潛艇要搭載更多的潛射反艦導彈,形成飽和攻擊能力,只能配備專用垂直發射裝置,但這會增加潛艇結構的復雜程度,并導致潛艇建造成本的上漲,因此目前采取這種方案的潛艇仍為少數。最后,由于水下爆炸所形成的沖擊波能量更大,魚雷對水面艦艇造成的毀傷效果要遠勝于在空氣中爆炸的同等當量的導彈,這也是魚雷相比反艦導彈的一大優勢,這對攻擊超大型水面艦艇(如航母)來說是非常關鍵的。

我國直-9反潛直升機投放輕型反潛魚雷

不過,任何事物都要一分為二去看,潛射反艦導彈也有魚雷所無法比擬的優點。首先,導彈的飛行速度遠比水下航行的魚雷要快,其攻擊目標所耗費的時間更少,一枚普通的亞音速反艦導彈攻擊幾十千米外的目標只需要幾分鐘的時間,超音速反艦導彈甚至可在一分鐘內飛完全程(這里只計入導彈在空中的飛行時間,不考慮導彈潛射出水所耗費的時間)。而魚雷要攻擊同樣的目標則需要數十分鐘甚至更長時間才能完成,在這漫長的攻擊過程中難免會出現一些變數,直接影響到潛艇的攻擊效率。其次,對于潛艇來說,導彈是一種“發射后不管”的武器(潛艇一般也管不了空中飛行的導彈),潛艇在發射導彈后可以立即采取機動規避動作,或者迅速脫離戰場,將反艦導彈的控制扔給其它平臺去負責,從而最大程度提高自身的生存性。但潛艇在發射重型線導魚雷攻擊遠距離目標時,則需要潛艇持續控制魚雷,這限制了潛艇在攻擊期間的機動能力,并有可能遭到對方反潛兵力的反擊。

美國潛射型“魚叉”反艦導彈發射出水

輕型反潛魚雷與反潛直升機

綜上所述,潛射反艦導彈既有優點也有缺點,但它并不能替代重型魚雷在潛艇上的地位。配備了潛射反艦導彈的潛艇在進行反艦作戰時,在戰術選擇上具備了更好的靈活性,并且能夠更好的參與并融入到海軍的作戰體系內。通常認為,當潛艇執行遠程反艦作戰任務時,潛射反艦導彈更有優勢,但必須有外部平臺提供目標信息支援;而在近距離的反艦作戰中,為了使潛艇能夠保持隱蔽性,使用魚雷是更好的選擇,而且從潛艇大多數時間都是獨自作戰的情況來看,魚雷才是不可替代的最佳選擇。不過,隨著各國海軍體系作戰能力的增強,潛射反艦導彈對體系的依賴將越來越不是問題,因此其發展前景仍然是非常看好的。

準備為P-8A 反潛巡邏機掛載的MK54輕型魚雷

P-8A反潛巡邏機正在測試投放MK54輕型魚雷

正在發射的MK50輕型魚雷

對于機載反潛魚雷來說(包括艦栽反潛直升機和大型岸基固定翼反潛機),那基本就只有輕型魚雷一個選擇了。因為航空平臺的有效載荷一般都有限,難以掛載重量以噸計的重型魚雷,況且還需要搭載吊放聲吶、聲吶浮標、光電系統、對海監視雷達等各種反潛探測設備,以及其它作戰載荷。比如我國直-18反潛直升機雖然是艦載直升機中的大塊頭,但最多也只能外掛4枚數百千克的輕型反潛魚雷,這在現役艦載反潛直升機中已經是很優秀的指標了。即使是大型固定翼反潛機,在掛載尺寸較大的重型魚雷后也會對飛行性能產生較大影響,而且航空平臺通常在離潛艇較近的距離上投放魚雷,對魚雷的射程要求并不高,輕型魚雷即可滿足要求。因此,不管是固定翼反潛機還是反潛直升機,大多都選擇了與水面艦艇通用的324毫米輕型反潛魚雷。美國新一代P-8A反潛巡邏機最主要的反潛武器為MK54輕型反潛魚雷,該魚雷代表了輕型空投反潛魚雷的最高技術水平。同時,各國的反潛導彈也選擇了324毫米魚雷作為反潛戰斗部。美國“阿斯洛克”反潛導彈早期采用了MK44輕型魚雷作為戰斗部,后更換為更先進的MK46輕型魚雷,也可以采用更新、更先進的MK50輕型魚雷。反潛導彈戰斗部選擇的一個基本原則是,要考慮導彈的彈體直徑和尺寸,以及艦上垂直發射裝置或潛艇魚雷發射管的尺寸,因此需要采用體型較小的輕型魚雷。

隨著信息技術的發展,魚雷作為一種水中兵器,最終也將成為“網絡中心戰”的一個組成部分。未來,魚雷的發展將呈現出信息化、智能化、平臺化的趨勢,由原先單一的反潛、反艦功能向多任務、模塊化方向發展,新型魚雷將具有無人潛航器(UUV)的功能,可實現水下伏擊、水中通信、協同反潛、協同掃雷等功能,魚雷與UUV之間的功能界限將越來越模糊。未來的魚雷制導系統也將越來越智能化,能夠對來自于自然和人工的干擾進行自主識別,根據不同的特征提取出有用的目標參量,然后由自適應控制系統選擇和調整工作狀態和參數,對不同目標進行分類與識別,從而真正實現魚雷的“精確制導”。

【編輯/山水】

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