尹美方,吳吉偉,范 劍
(海軍蚌埠士官學校,安徽 蚌埠 233012)
魚雷發射裝置是水面艦艇反潛武器系統的重要組成之一,主要用于發射自導魚雷,攻擊對我艦有威脅的潛艇,并可發射魚雷誘餌,干擾敵潛艇或水面艦船向我艦施放的魚雷。
隨著艦用魚雷的不斷發展,其發射裝置也在不斷進步。縱觀世界發達國家艦用魚雷發射裝置總的發展情況,不難看出,當代世界艦用魚雷發射裝置的主要發展趨勢是:適應未來海軍作戰由“平臺中心戰”向“網絡中心戰”的轉變,采用以計算機為核心的數字化技術;采用模塊化、通用化設計,發展多武器、多功能的垂直發射系統或臥式發射系統,提高艦艇的隱身性;采用低噪聲發射技術,加強電磁能、油壓能以及彈形體的變形能等新型發射能的研究。本文就艦用魚雷發射裝置的通用化問題談幾點看法。
早期的艦艇魚雷發射裝置采用滾落架,平時將魚雷縛在滾落架上,發射時繩索解開,魚雷依靠重力滾落到海中,進行自航。
最早出現的用于發射魚雷的裝置是柵狀管和圓筒形管,且都是單管形式,功能單一,只能發射直航魚雷,結構也簡單。1877 年,俄國的“伊斯坦丁大公”號輪船,就在其舷側安裝了用于發射魚雷的帶有柵格式發射管的特種形式的舢舨,魚雷利用自身動力航行出管。到了圓筒形管,為提供發射動力,就具有了發射系統。1878 年,俄國海軍在水面艦船上安裝了圓管式發射管,并采用壓縮空氣發射魚雷。1887 年,俄國海軍又完善了水面艦艇的火藥發射系統。之后,火藥發射系統又經歷了從黑火藥到無煙火藥的轉變,同時藥柱形式及裝藥密度、藥膛結構及安裝位置的改變,解決了火藥充分燃燒及火藥燃氣的順利流動問題,但火藥發射的發光問題和對發射管的污染問題始終未能解決。于是在采用火藥發射系統的同時,又采用了壓縮空氣發射系統。這種同時具備火藥和壓縮空氣2 套發射系統的模式,俄羅斯一直沿用至今。
隨著魚雷的發展,魚雷有了機動航行功能和自動尋的功能,因而也就要求發射管具有相應的魚雷航行參數設定、速制設定及自導工作方式設定等功能,發射管就具有了相應的設定儀器。這時,魚雷發射管才有了完整、確切的定義,那就是“能夠儲存魚雷,與發射系統配合,可實現魚雷發射的組件(含管體、前后蓋、管上機械及設定儀器)”。
隨著艦艇的發展和使用魚雷的戰術要求的提高,魚雷及發射管的裝船數量也不斷增加,出現了多個發射管聯裝的形式,且為滿足實施瞄準的要求,出現了瞄準機構(含轉臺及其轉動系統)。魚雷發射也從單射發展到多雷齊射,從而出現了射擊控制儀器。此后,射擊控制儀器逐漸從簡單、手動、機械式的控制盒,發展到復雜的、自動的、電子的直到微機化的射擊控制儀。
近年來,以美國為首的西方國家,在艦對艦作戰中,多強調導彈的作用,對反艦魚雷越來越不重視,因此在現代的水面艦艇上,一般都不裝備大口徑的聯裝式魚雷發射裝置,但對水面艦艇使用魚雷反潛還是十分重視的,除意大利、法國外,幾乎無一例外地都裝備了324 mm 口徑的3 聯裝魚雷發射裝置。而意大利和法國則在水面艦艇上裝備了大型的線導魚雷發射裝置用以反潛。如意大利“西北風”級護衛艦上裝備的發射A-184 魚雷的B -516/A 型單管固定式魚雷發射裝置,法國艦艇上裝備的發射F17P 魚雷的固定式4 聯裝發射裝置。
還有一些特殊形式的艦用魚雷發射裝置,如箱式發射裝置,他在船上只安裝機座和接口裝置,出航前只需將在檢修所裝備好的魚雷連同發射箱一起吊裝到艦上機座上,完成必要的機械和電氣連接便可實現魚雷發射。具有代表性的是英國的“魚狗”箱式魚雷發射裝置和瑞典的T43 ×2 型魚雷發射裝置。
所謂魚雷發射裝置通用化,就是指魚雷發射裝置為適應多種任務和在多種平臺上使用的需要,采用通用化、模塊化設計,能從多方位發射多種武器以保證在多種領域中的使用。實現魚雷發射裝置通用化具有非常明顯的優越性,他給艦艇武器系統的作戰效能帶來了一系列有利的影響。
實現通用化后的魚雷發射裝置包括實施“即插即用”系統結構的通用機構和電氣對接接口以及可發射多種武器的靈巧型儲運發射筒(箱)。該裝置可發射的武器包括魚雷、導彈、對抗器材和探測器等,適用的作戰領域包括反潛戰、反艦戰、對空戰、電子戰、水雷戰和反水雷戰等。艦艇裝備了這種魚雷發射裝置后可大大提高作戰能力。
2.1.1 提高了立體打擊能力
現在的艦用魚雷發射裝置主要用來發射反潛魚雷,攻擊敵方潛艇,而實現通用化后的魚雷發射裝置不僅可發射反潛魚雷,還可發射反艦魚雷、導彈、對抗器材、誘餌及水雷反水雷等多種武器,可對空中、水面、水下等多種目標形成打擊能力,這樣既擴大了艦艇打擊目標的種類,又大大增強了艦艇打擊目標的能力。
2.1.2 提高了作戰的靈活性
1 艘艦艇只要安裝了通用魚雷發射裝置,那么他就可根據任務的需要進行各種武器的混裝,每種武器的數量由所執行的任務來確定。對于1 個艦艇編隊而言,編隊中的每1 艘艦艇都可擔當多種任務,大大提高了艦艇的隨機應變能力和協同作戰能力。
2.1.3 縮短了作戰反應時間
通用魚雷發射裝置由于采用了集儲存與發射功能于一身的儲運發射筒(箱)技術,簡化了上艦前的技術準備和在艦上的發射準備工作,并且采用了“即插即用”技術,裝艦后,通過預留的電氣和機械對接接口就可將發射裝置與控制系統和武器對接,大大縮短了艦艇的作戰反應時間。
發射裝置通用化后,在艦艇的總體設計過程中,就可根據艦艇的噸位大小在通用化、標準化、模塊化的發射裝置中合理選擇和優化組合,無需在艦艇與發射裝置的布置上花費過多的精力和時間,設計的重點可放在進一步提高艦艇的各項性能如隱身性等方面,有利于艦艇的總體設計。
發射裝置通用化后,不僅減少了發射裝置的類型和數量,甚至還會減少由于不同任務需要而引起的水面艦艇類型(例如反艦型、對空型和反潛型)或結構的差異。發射裝置或艦艇的種類大大減少,日常用于維護保養的各種配套設備、工具和備附件的數量也就相應大大減少,這就降低了對其后勤保障與使用維護的要求,從而提高了其可靠性和可維修性。
要實現艦用魚雷發射裝置通用化,必須具備以下幾個基本條件。
直徑、長度和重量都較為相近的武器,采用相同外形尺寸的發射筒(箱)實現起來較為容易;而尺寸差異較大的武器,尤其是直徑差異較大的武器,一般不易實現發射裝置的共用。
發射魚雷,必須給魚雷提供推力。此推力可以是火藥燃氣壓力、壓縮空氣膨脹壓力、水和油等液體壓力、電磁力及各種機械力(如機械牽引力、彈力)等。不同的發射方式,其結構大不一樣,使得發射筒(箱)的尺寸也大不一樣。因此,通過通用魚雷發射裝置發射的武器發射方式應保持一致。
實現魚雷發射裝置通用化,必須確保各種武器與發射裝置的接口相同,即控制方式相近。如發控系統與不同武器的通訊、設定電纜應保持相同,與發射箱聯接的電插頭數量和規格應保持統一。只有這樣才能使通用魚雷發射裝置在結構上趨于簡單、合理,使用更加可靠,適裝性能更好。
武器的外形尺寸和發射方式的一致性是發射裝置能否通用的主要條件。但是,不同種類的武器在外形尺寸、某些結構等方面或多或少總有些差別,所以,為使發射裝置通用化,發射裝置對不同種類的武器必須有一定的兼容能力。
發射裝置的標準化、模塊化可極大增強發射裝置在艦艇上的適裝性,大大增加可裝備發射裝置的艦艇數量,尤其有利于老艦艇裝備的更新改造,從而對提高海軍水面艦艇的戰斗力大有益處。此外,由于各模塊彼此獨立,1 個模塊發生故障不會影響其余模塊正常工作,所以,發射裝置的標準化、模塊化能大大提高裝備的可靠性。
實現魚雷發射裝置通用化,必須對其使用的武器從頂層設計開始進行規劃,制定設計規范,使這些武器逐步走向標準化、系列化,以滿足不同任務的需要。
目前,由于發射方式的不同,導致不少武器無法實現通用發射。因此,要加強發射技術的研究,尤其是加強電磁能、彈形體的變形能等新型發射技術的研究,使更多的武器能實現通用發射,從而提高發射裝置通用化水平。
由于通用發射裝置使用的武器種類多、數量大,如何保證武器儲存發射的安全性就成了一個非常突出的問題。因此,應強化發射裝置安全系統的設計,諸如意外點火時的發射筒(箱)噴水降溫系統、煙火自動報警系統、高溫自動報警系統、消防系統、通風系統等的設計。
隨著科學技術的快速發展,武器裝備的發展也必將突飛猛進。我國艦用魚雷發射裝置通用化研究還是1 個新課題,正處于起步階段。通用發射裝置的研制不僅僅對發射裝置提出了新要求,更對武器本身及發控系統也提出了更高的要求,必須綜合考慮,從而找出行之有效的解決辦法。
[1]練永慶,王樹宗.魚雷發射裝置發射原理[M].北京:國防工業出版社,2012.
[2]李陳葉. 水面艦艇魚雷發射裝置[J]. 艦船知識,1999(7):31-32.
[3]劉顯奎.某艦魚雷發射裝置布置探討[J].艦船工程研究,2001(4):82-85.
[4]羅亞南.基于模塊化方法的小批量定制生產[J].魚雷與發射技術,2005(1):43-45.
[5]李志華,閻勇,吳吉偉.魚雷發射裝置安全性仿真分析[J].四川兵工學報,2011(4):7-8.