基于舰船尾流光效应的制导鱼雷--《鱼雷技术》2000年03期
基于舰船尾流光效应的制导鱼雷
【摘要】：本文对气幕光效应特性进行了初步的定量研究,对尾流光效应鱼雷制导装置的组成及结构进行了设想和描述。研究结果表明,尾流光效应在鱼雷上的应用是可行的,并且具有良好的发展前景。这项技术将大大提高鱼雷尾流制导的作用距离和导引精度。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TJ630【正文快照】：
0引言 舰船在航行中由于螺旋桨搅动产生的空化现象,海面波浪的翻卷、破碎以及从吃水线部分卷入的大量空气,在舰船的尾部形成了一条含有大量气泡的气幕带,这就是常说的尾流。尾流的几何特性与产生它的舰船大小、航行速度、海面风速等因素有很大的关系。一般情况下,大多数舰船
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新一代反鱼雷系统悄然来袭
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目前，俄罗斯列吉奥公司已经研发成功了一种名为“帕科特-E/NK”系统的反鱼雷鱼雷，其直径324毫米，长度3.1米，重量380千克，系统由目标识别跟踪声呐、反鱼雷鱼雷、标准储运发射箱、发射装置组成。目标识别跟踪声呐主要功能是自动探测和识别来袭的水下目标，将目标航行参数生成目标数据。
原标题：新一代反鱼雷系统悄然来袭徐坚鱼雷自问世以来，由于其炸药装量大、能直接破坏舰艇水线以下部位的特点，一直是舰艇最为害怕的主要水下威胁。两次世界大战中，鱼雷击沉的水面舰艇，分别占被击沉数量的49%和38.5%。1982年的英阿马岛战争，阿根廷海军舰队的主力舰只、舰队旗舰“贝尔格拉诺将军”号巡洋舰，被英国海军攻击核潜艇“征服者”号发射的重型MK48鱼雷击沉后，阿海军其他水面舰艇包括其航母均不敢驶入英国划定的马岛200海里封锁海域，马岛制海权完全被英国控制，马岛被英军重新占领。2010年韩国的“天安”巡逻舰被鱼雷击沉事件，也证明了鱼雷武器在现代海战中依然拥有巨大威力，因此各国都在不遗余力地发展防御鱼雷的新装备。美国海军“水下幽灵”具备智能判断能力美国海军历来十分重视发展各类鱼雷防御技术，其鱼雷防御装备技术水平一直保持世界领先地位。美国宾夕法尼亚大学应用研究实验室研发了号称“水下幽灵”的反鱼雷鱼雷，直径171毫米，长度2.4米，重量不超过136千克，整体安装在密封发射筒中，无需维护保养，作战直接使用；其航速超过60节，作战适用范围大，是美国新型鱼雷防御系统的核心。“水下幽灵”是美国海军新型第四代鱼雷，动力系统采用可缩回的控制鳍，动力源为化学能（锂和六氟化硫反应产生）；装备有主/被动声探测系统，具备多模式搜索处理功能，可以提供威胁目标的合成航迹；控制与制导部分全数字化处理，使用高度集成化的处理芯片阵列，把方位距离控制、制导、引信等功能集为一体，能够快速分析，综合解算出对威胁目标的攻击跟踪。“水下幽灵”的厉害之处还在于：其新研发的神经网络和模糊逻辑判断软件，具备一定的智能判断能力，能够区分来袭威胁目标的属性是直航、自导或是线导鱼雷。还实现了对抗击尾流自导鱼雷防御的重大技术突破，它能够沿本舰艇的尾流航迹航行，具备拦截抗击从舰艇尾部来袭的尾流自导鱼雷的独特能力。2013年5月中旬，美国海军“布什”号航母在大西洋进行了新型水面舰艇鱼雷防御系统海上测试。测试证明系统已经具备发现、识别、跟踪、抗击鱼雷的能力，“布什”号航母使用“水下幽灵”反鱼雷鱼雷，一共摧毁了7个鱼雷形状的水下目标，系统实验取得圆满成功。目前，美国海军正在全面改进完善鱼雷防御系统，计划2035年前装备所有的舰艇。俄罗斯海军“帕科特”自动探测水下目标俄罗斯历来是鱼雷制造大国，自然对发展反鱼雷鱼雷十分重视。据说当年苏联部分核潜艇就装备了“超空泡鱼雷”，一度令美军核潜艇和航母都对其核潜艇退避三舍，就是因为忌惮这种武器的强大打击能力。目前，俄罗斯列吉奥公司已经研发成功了一种名为“帕科特-E/NK”系统的反鱼雷鱼雷，其直径324毫米，长度3.1米，重量380千克，系统由目标识别跟踪声呐、反鱼雷鱼雷、标准储运发射箱、发射装置组成。目标识别跟踪声呐主要功能是自动探测和识别来袭的水下目标，将目标航行参数生成目标数据。“帕科特”反鱼雷鱼雷航速大于50节，航程大于1400米，采用高爆战斗部弹头，装药80千克，鱼雷自导方式为主/被动声自导模式，自导作用距离大于400米，鱼雷有效拦截距离为100-400米。鱼雷储运方式与美国“水下幽灵”反鱼雷鱼雷一样，都是整体安装在密封发射箱中，无需维护保养，作战中采用固定式或旋回式直接发射。据报道，虽然海上测试中“帕科特-E/NK”系统表现可圈可点，能有效提高舰艇抗击鱼雷攻击的能力和生存概率，但俄罗斯海军对装备该系统犹豫不定，主要原因是需要大笔资金支持舰艇配套装备改造，因此，能否争取到资金，是“帕科特-E/NK”可否服役的前提。德国海军“海蜘蛛”完成360度对潜防御德国阿特拉斯电子公司研制的“海蜘蛛”，是世界上第一款专用于反鱼雷的潜艇、水面舰艇通用型鱼雷，其具有尺寸小、装药量大、反应速度快、高效可靠、无需维护保养、性价比高、能抗击目前现役各类型鱼雷的突出优点。它由声呐、制导系统、战斗部、电池及推进装置组成，是一种小型的声自导鱼雷。“海蜘蛛”直径210毫米，长度2米，重量100千克左右，采用水下火箭推进作为主推进动力系统，最高航速50节。“海蜘蛛”能够使用被动、主动、直接拦截抗击三种模式同时工作，可以预先设定工作频率拦截来袭尾流制导鱼雷；其制导系统采用了固态微处理器技术、一体化光纤陀螺和惯性测量技术，精度高稳定性好；操作和储存简单，在8年战备储存期中，只需要日常的库房检查维护，不需要其他维护保养。“海蜘蛛”反鱼雷鱼雷既可以用于潜艇，也可以在水面舰艇上使用。潜艇使用时，能够抗击线导、声自导轻型和重型鱼雷，采取被动探测跟踪战术模式，抗击命中概率一般大于90%；当判断来袭水下目标为轻型反潜鱼雷时，采用直接发射鱼雷拦截的战术对目标予以摧毁；当判断来袭水下目标为重型反潜鱼雷时，则采取先预判与目标交汇点位置再发射鱼雷拦截的战术使用方式，同时潜艇进行规避性战术机动，以提高潜艇的生存力。水面舰艇上使用“海蜘蛛”，可完成舰艇360度全方位的对潜防御。“海蜘蛛”可以使用舰艇上经过的现役反潜诱饵发射装置，发射后可将鱼雷快速运送到预定的位置点，助推装置分离并展开降落伞，以便鱼雷以恰当的速度和姿态入水，入水后伞包脱离火箭发动机点火，鱼雷高速迎击目标。目前，德国海军已经完成了“海蜘蛛”的演示实验，系统控制能力、探测跟踪定位性能、反应速度、浅水性能等满足作战需求，即将装备部队。各国研发防御鱼雷有共识现代鱼雷防御技术包括软杀伤和硬杀伤技术。反鱼雷鱼雷是最重要的硬杀伤防御鱼雷装备，虽然软杀伤防御技术在理论和实验中效果不错，但没有真正在实战中检验过，因此海军大国都不敢放弃反鱼雷系统的研发，投入大量资金，以期未来舰艇将拥有软硬一体的抗击鱼雷攻击的防御体系。各国研发反鱼雷鱼雷，有以下三个共同点：首先是出于可以继续使用现役舰艇反潜鱼雷共用发射装置的考虑。如美国的“水下幽灵”采取微小口径，提出了171毫米的尺寸要求，主要是想利用现有舰艇的鱼雷发射装置来使用反鱼雷鱼雷；德国海军的“海蜘蛛”反鱼雷鱼雷口径定为210毫米，主要是可以继续使用现役舰艇的反潜诱饵发射装置；俄罗斯海军的“帕科特-E/NK”反鱼雷鱼雷口径定为324毫米，也是出于可以继续使用现役舰艇的反潜鱼雷共用发射装置的考虑。第二，各国都采取了研制专用反鱼雷鱼雷武器的技术路线，以规避技术风险，降低技术难度。为确保鱼雷的抗击成功概率，都采取了大装药、使用最新精确制导技术等综合手段提高命中精度。在设计系统时，充分考虑了潜艇和水面舰艇的通用性，按照一体设计、系统研发、同步改进的思路，重点解决探测跟踪、毁伤能力、航速航程等方面的问题。第三，将鱼雷快速投送到预定抗击拦截位置点，是反鱼雷鱼雷完成任务的前提，因此鱼雷研发必须要实现大推力、高航速。美国“水下幽灵”的动力系统采用锂燃料化学能为动力，锂在燃烧室高温燃烧形成强大的高工质气体，推动涡轮机产生足够动力，保证鱼雷获得高航速。德国的“海蜘蛛”则采用火箭发动机，速度大大超过了常规动力鱼雷，可以快速接近攻击目标，并且由于其航速很快，航程变短，对鱼雷制导系统的导航精度要求不高，鱼雷的造价相对低廉，有很好的性价比和市场前景。俄罗斯的“帕科特-E/NK”反鱼雷鱼雷采用较大口径，航程较长，续航力强，尤其装载于潜艇舷外发射时，可以大大提高潜艇防御能力和生存力。（作者为知远战略与防务研究所研究员）
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军情瞭望台 潜艇对海军水面战斗舰艇的危险在全球范围内迅速扩大，由于不依赖空气推进技术（AIP）的进步，即便是小型和相对便宜的AIP装备的柴电潜艇也能像核潜艇一样安静，并且可以一直保持下潜几个星期。这种技术已经在中国和俄罗斯潜艇中推广，中国的元级潜艇已经全面使用AIP系统。将作为攻击型核潜艇的有力补充，这使得美国的核动力超级航母很容易受到潜艇发射的鱼雷攻击，即使航母拥有一个多层的防空反潜网。
这把保护伞包括一系列的空中和地面防御，从远程巡航导弹和反航母导弹发射载机，到RIM-116导弹和Mk15密集阵近防武器系统。航母对于潜艇防御采用类似的分层方法，虽然在历史上它们缺乏一个近距离防御系统用来有效地抵挡靠近的鱼雷。
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目前，美军航母对于潜艇的防御包括巡洋舰，驱逐舰，甚至濒海战斗舰在内都存在问题，虽然都装备有声纳和鱼雷系统，但如何反鱼雷却依然是个问题。
中俄的尾流制导鱼雷已经全面列装，俄罗斯的53型鱼雷和出口中国的型号都具备S模式的规避能力。因此美军超级航母都配备了MH-60R型海鹰直升机群协助反潜，它们都部署在航母和护航舰上。甚至陆基P-3C和P-8A海上巡逻机也来支援航母战斗群，并且这些反潜机装备了更强大的武器来攻击潜行的潜艇。然而在这些所有的重型攻击武器中，最有效的反潜艇武器是分配给航母战斗群的攻击型核潜艇。
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尽管如此，即使在这些防御措施的保护之下，航母战斗群中的核心部分——也就是航母本体仍然容易受到来自与潜艇的攻击。只有一艘航母被击沉，那么世界的地缘政治平衡将产生多米诺效果。美军最新开发的SSTD系统被认为是应对中俄潜艇鱼雷攻击的有效防御手段，宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室在RIM-116弹体中嵌入了反鱼雷模块，可对水面发动攻击。
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同时，SSTD系统也会释放诱饵，可有效地干扰来袭的声自导鱼雷。目前SSTD已经有效摧毁7次鱼雷攻击，证明整个系统具备有效作战能力，尼米兹级航母将在大修期间全部换装该系统，应对中俄鱼雷的威慑。
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