朱清浩 魏建宇
(海軍潛艇學院 青島 266042)
潛射MK37魚雷于1957年裝備美國海軍,到六十年代末,隨著核潛艇發展,該雷已不能滿足要求[1]。美國對MK37魚雷現代化改進的重點是增加魚雷航速和航程,提升聲自導裝置對目標輪廓檢測和低信息目標檢測的能力。改進后的MK37魚雷變為NT37系列魚雷,其后續最新改進型是美國1997年服役的NT37G(長雷)和1999年服役的NT37G-S(短雷)[2]。目前,正在裝備使用 MK37或NT37系列魚雷的其他國家主要包括阿根廷、秘魯、埃及和土耳其等[3],也有消息稱我國臺灣地區擁有NT37-E魚雷[4]。了解、分析和掌握MK37魚雷發射參數設置情況,對于借鑒其技術設計與戰術使用方法以及應對其攻擊威脅等而言,都具有相應的現實必要性[5]。
從戰術使用角度考慮,為將MK37魚雷置于能夠捕獲指定目標位置,其魚雷參數基本分為同步參數與非同步參數兩大類進行設置[6]。
同步設置參數指的是與魚雷發射過程同步進行設置的參數,包括魚雷初始轉角、魚雷自導開啟航程、魚雷航行深度、魚雷發射時間間隔和發射雷數等。
非同步設置參數指的是與魚雷發射過程非同步進行設置的參數,包括魚雷水聲制導方式參數、魚雷速度、魚雷水平搜索樣式和“層限”等。
非同步設置參數、航行深度和自導開啟航程的選擇應根據被攻擊目標當前條件或可預見條件以及環境條件進行確定。魚雷初始轉角與發射雷數的選擇通常應根據對目標未來位置及其運動情況的預測準確程度進行確定。
在由發射艇探測發現目標到每一齊射魚雷發射出管的攻擊過程中,發射艇必須針對每一齊射魚雷進行參數設置選擇。如果發射艇對被攻擊目標跟蹤的時間長度合理適當,則可對魚雷參數進行最佳選擇設置。但如果攻擊過程時間短暫,則必須根據假定的某些目標條件進行魚雷參數設置選擇,或者綜合考慮各種可能的目標條件進行魚雷參數設置選擇[7~9]。
3.1.1 魚雷自導開啟航程
MK37魚雷可在300碼~9500碼范圍內對魚雷自導開啟航程進行設置。
如果同時滿足下述條件,則應將自導裝置開啟航程設置為600碼:
·已通過“層限”設置保護發射艇安全;
·使用魚雷“蛇行”方式搜索。
但下述情況除外:要求使魚雷自導裝置在發射艇到假目標(中立目標或如冰山、局部惡劣海況等虛假目標)距離以外開啟,或在攻擊被屏障掩護目標時的屏障距離以外開啟。在將魚雷自導裝置開啟航程設置為大于假目標距離或屏障距離時,應盡可能不使魚雷自導裝置開啟航程設置超過估計魚雷航程的50%。
如果同時滿足下述條件,也應將自導裝置開啟航程設置為600碼:
·未利用“層限”設置保護發射艇安全;
·使用魚雷“蛇行”方式搜索;
·魚雷采用被動搜索方式;
·發射艇具有安靜性。
如果同時滿足下述條件,則應將自導裝置開啟航程設置為2000碼,但不超過估計魚雷航程的50%:
·未利用“層限”設置保護發射艇安全;
·使用魚雷“蛇行”方式搜索;
·魚雷采用主動搜索方式。
應注意不要將自導裝置開啟航程設置成“剛好”小于目標距離。如果能夠準確預測目標未來位置,進而可保證將自導裝置開啟航程設置成“剛好”小于目標距離(也就是使預測的目標位置點處在±魚雷自導作用距離范圍內),則可采用魚雷“環行”搜索方式,此時,應將自導裝置開啟航程設置為比魚雷航程小1000碼。
3.1.2 魚雷航行深度
MK37魚雷航行深度設置范圍為4英尺到1000英尺,在淺海水域使用時采用航行深度300英尺或更小。
1)航行深度禁設范圍條件
·魚雷采用高速時,不要將魚雷航行深度設置為小于60英尺;
·魚雷采用低速時,不要將魚雷航行深度設置為小于45英尺;
·如果選擇設置“層限”的“上限”或“下限”,則不要將航行深度設置為超出“層限”范圍,也不要設置為100英尺深度的上下15英尺范圍內;
·不要將航行深度設置為與目標所處躍變層相對一側的深度;
·在淺水水域中,當采用魚雷主動搜索方式時,不要將航行深度設置為距海底不到70英尺的深度。
2)已知目標深度情況下航行深度設置
·如果在目標深度以上存在等溫層,或者魚雷采用主動搜索方式,則應將魚雷航行深度設定為目標深度;
·如果由目標深度及以下存在負梯度,且魚雷采用被動搜索方式,則應將魚雷航行深度設定為目標深度以下100英尺;
·如果由目標深度及以上存在正梯度,且魚雷采用被動搜索方式,則應將魚雷航行深度設定為目標深度以上100英尺。
3)未知目標深度情況下航行深度設置
一般而言,在等溫層條件下,魚雷將捕獲龍骨深度與魚雷航行深度相差200英尺內的目標。因此,一條魚雷將覆蓋400英尺深度范圍。
為了覆蓋深度估計誤差,魚雷也必須像在水平方向上采用散布角發射一樣進行深度方向上的散布發射。魚雷在深度上的散布也會存在與魚雷在水平方向上散布時相同的魚雷相互干擾。因此,不管在深度方向上還是在水平方向上,在一次齊射各條魚雷之間,同樣需要間隔。
·攻擊一個核潛艇目標時,應發射兩條保持一定航行深度散布的魚雷。其中,一條魚雷航行深度設置為400英尺,另一條魚雷航行深度設置為750英尺;
·攻擊一個以電池動力航行的常規潛艇目標時,應發射兩條保持一定航行深度散布的魚雷。其中,一條魚雷航行深度設置為200英尺,另一條魚雷航行深度設置為550英尺。
·在淺水水域當中,無論針對何種目標實施魚雷攻擊,如果存在等溫層,則應發射一條航行深度設置為100英尺的魚雷。由于淺水水域定義為水深小于300英尺的水域,航行深度設置為100英尺的魚雷將保證足夠的深度覆蓋范圍。
3.1.3 魚雷發射時間間隔
如果齊射的各條MK37魚雷間沒有足夠的發射時間間隔,則齊射各雷會對相互間干擾比較敏感。要求齊射的MK37魚雷要么在水平方向上、要么在深度方向上體現出發射間隔[10]。
要求的必須防止在齊射被動方式各條魚雷之間產生相互干擾的發射間隔為15s。要求的必須防止在齊射主動方式各條魚雷之間產生相互干擾的發射間隔為2分15秒。
3.2.1 魚雷水聲制導方式
MK37魚雷水聲制導方式包括主動制導、被動制導或主被動聯合制導。
·如果目標處于空化狀態,應采用被動制導方式;
·如果目標不處于空化狀態,應采用主動制導方式;
·如果目標不處于空化狀態,且正使用連續工作的噪聲干擾器,應采用主被動聯合制導方式;
·如果目標不處于空化狀態,且正使用交替工作的噪聲干擾器,應采用主動制導方式;
·如果目標處于空化狀態,且正使用連續工作的噪聲干擾器,應采用被動制導方式;
·如果目標處于空化狀態,且正使用交替工作的噪聲干擾器,應采用被動制導方式;
·針對輕微空化的水面目標,應采用被動制導方式[11]。
3.2.2 魚雷速度
MK37魚雷速度包括高速和低速[13]。
·如果被攻擊目標的空化狀態明顯、聲納工作條件良好,且魚雷航程不大于10000碼,應采用高速被動制導方式;
·如果被攻擊目標的空化狀態輕微,或聲納工作條件不良,或魚雷航程大于10000碼,應采用低速被動制導方式;
·如果目標沒有空化,且魚雷航程不大于10000碼,應采用高速主動制導方式。
·只有在目標沒有空化且魚雷航程大于10000碼情況下,才應采用低速主動制導方式。
一般而言,高雷速應該用于所有目標均處于魚雷高速航程內的情況,低雷速應該只用于取得較大魚雷低速航程的情況,而且在對目標是否產生足夠的60kHz(MK37魚雷被動制導頻率)噪聲存在疑問的情況下,應該使用主動制導方式。當將魚雷設置成低速被動制導方式時,自導裝置靈敏度將增加6db。只有上述這種速度與制導方式組合才能使得上述靈敏度增加。
因此,如果選擇主動制導方式,則當目標處于10000碼距離范圍內時,使用低雷速將不存在優勢。如果選擇被動制導方式,則當目標處于5000碼距離范圍內時,可適當考慮使用低雷速,當然由此帶來的不利之處是增加了魚雷航行時間,從而將使得目標擁有更多時間進行機動規避或停車規避。如果目標正以12節以上速度航行,則此時必須選擇高雷速。
3.2.3 魚雷水平搜索樣式
MK37魚雷水平搜索樣式包括“蛇行”、“右環行”或“左環行”。
·如果發射艇不能保證預測目標未來位置誤差在±500碼內,則應始終采用魚雷“蛇行”搜索方式;
·如果發射艇能夠保證預測目標未來位置誤差在±500碼內,則可采用魚雷“環行”搜索方式。魚雷環行搜索的方向(“左環行”或“右環行”)應與目標運動方向相同。
當魚雷采用“環行”搜索方式時,魚雷將在自導開啟之后、開始環行搜索之前,首先蛇行1000碼。
3.2.4 魚雷“層限”
MK37魚雷“層限”(魚雷可攻擊目標的深度限定)包括“上限”、“下限”或“不限”。
·如果已知目標深度完全在100英尺以下,則將“層限”設置在“上限”位置;
·如果已知目標深度完全在100英尺以上,則將“層限”設置在“下限”位置;
·如果目標深度未知或估計目標深度在100英尺左右,則將“層限”設置在“不限”位置。
美國潛艇當前使用的魚雷主要是更為先進的MK48ADCAP系列魚雷,雖然MK37魚雷與MK48 ADCAP系列魚雷在技術軟硬件及戰術使用等方面不盡相同,但兩類魚雷的基本使用指導思想和基本戰術使用方法等并不存在大的差異。通過了解MK37魚雷發射參數設置情況,應該會對魚雷研制設計和戰術使用以及對抗規避來襲魚雷等理論方法提升產生積極的促進作用。
[1]李波.從MK37魚雷的不斷改進看老魚雷的新生[J].現代艦船,1997(2):26~27
[2]吳曉海.美國MK48系列魚雷發展歷程帶給我們的啟示[J].魚雷技術,2006,14(3):7~10
[3]USA/MK37Mods 1and 2[M].JANE'S UNDERWATER WARFARE SYSTEMS,2011~2012
[4]王樹宗.NT37-E和SUT臺灣潛艇上的兩型魚雷[J].艦船知識,1999(12)
[5]曹震卿.西太平洋地區主要反潛武器裝備[J].艦船知識,2011(2):56~59
[6]USN.Submarine Qualification Book-Mark 37Torpedo,1966:1~2
[7]趙正業.潛艇火控系統原理[M].國防工業出版社,2003:236~253
[8]宗方勇,劉演龍,王炳.美俄潛艇指控系統[J].四川兵工學報,2007(6):20~23
[9]馬亮,李偉,于大方.潛艇魚雷發射系統軍事需求及對策分析[J].魚雷技術,2011(2):148~150
[10]夏佩倫,劉勇,陳志鵬.直航雷齊射命中間隔的計算與分析[J].魚雷技術,2010(4):308~311
[11]賈躍,宋保維,趙向濤,等.水面艦艇對聲自導魚雷防御機動方法研究[J].火力與指揮控制,2009(1):25~46
[12]王孝福,尚雅玲,張賢彪.于步進電動機的引信安全系統控制電路[J].計算機與數字工程,2010,38(2)
[13]KNUT RIEF ARMO.The relationship between a submarine's maximum speed and its evasive capability[D].Naval postgraduate school,Monterey,California,2000:9~18