“魚狗”箱式魚雷發射裝置對我國艦用魚雷發射裝置的啟示

尹美方, 徐先勇, 李 陽

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“魚狗”箱式魚雷發射裝置對我國艦用魚雷發射裝置的啟示

尹美方, 徐先勇, 李 陽

(海軍蚌埠士官學校 兵器系, 安徽 蚌埠, 233012)

英國海軍的“魚狗”箱式魚雷發射裝置集儲存與發射功能于一身, 具有大大簡化發射準備工作、根據實際情況模塊化組合并通過機械形式集中施力等特點, 近年來已逐漸成為魚雷發射裝置的研究熱點。通過對英國“魚狗”箱式魚雷發射裝置結構特點的詳細分析, 提出了我國艦用魚雷發射裝置應加強標準化、模塊化設計, 加強箱式發射裝置、加強便捷化、加強新的發射技術等方面的研究, 從而進一步提高艦艇快速反應能力, 應對日益復雜的海洋戰爭。

艦用魚雷; 箱式發射裝置

0 引言

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, 并發射魚雷誘餌, 干擾敵潛艇或水面艦船向我艦施放的魚雷[1]。

隨著科學技術的發展, 艦用魚雷的性能不斷提高, 其發射裝置也在不斷發展與進步。在21世紀之初, 我國開展了多項魚雷發射技術的預先研究, 為我國艦用魚雷發射裝置趕超世界先進水平奠定了技術基礎。但在近一段時期內, 美英等傳統海軍強國的艦用魚雷發射裝置的發展仍將居于世界領先水平, 加強對其研究, 將對我國艦用魚雷發射裝置的發展有著重大的啟示作用。

1 “魚狗”箱式魚雷發射裝置

英國海軍的“魚狗”箱式魚雷發射裝置是英國馬可尼公司為小型艇和輔助船研制的發射“鯆魚”魚雷的一種新型發射裝置[2]。它的發射管做成箱形, 類似于某些導彈發射箱, 兼有儲運和發射2種功能。在發射管內有支撐魚雷的支架和引導魚雷出管的導架, 由前至后裝有“鯆魚”魚雷、降落傘包(“鯆魚”魚雷的一個特點是水面艦艇發射時也帶有降落傘)、氣動彈射裝置和前蓋開啟機構。氣動彈射裝置具有氣動活塞、發射氣瓶和發射閥組成的發射系統。箱體中部有發射用的扳機。發射魚雷時, 發射閥打開, 來自發射氣瓶的一路高壓氣打開扳機, 一路高壓氣打開前蓋, 主要的一路高壓空氣推動能在導架上往復運動的活塞(其直徑與魚雷圓柱段直徑相同), 通過連桿和推筒（連桿一端連接在活塞上, 另一端和推筒連接,推筒罩在降落傘包和魚雷螺旋槳外面, 通過推筒將連桿的推力直接作用在魚雷雷體上）給魚雷一個初始速度, 從而將魚雷發射出管, 其結構原理如圖1所示。

圖1 “魚狗”箱式魚雷發射裝置結構原理示意圖

發射是由控制臺進行的, 它可以控制一個發射箱, 也可控制幾個發射箱。控制臺和發射箱之間由艦艇電纜連接, 傳遞控制信號。準備發射時, 控制臺操作員確定使用的發射箱, 并給它輸入預定的攻擊方式和射擊諸元。發射時, 操作員發出發射命令, 用以啟動自動發射程序, 隨后就打開前蓋、解脫魚雷固定箍帶, 彈射裝置動作將魚雷射出。控制臺的戰術情報(含目標諸元)和指令, 來源自編隊中指揮艦的火控中心或專門的預報和火控中心。

2 “魚狗”箱式魚雷發射裝置特點

2.1 集儲存與發射功能于一身

“魚狗”箱式魚雷發射裝置發射箱用玻璃鋼制成, 發射箱實際就是魚雷的包裝運輸箱。平時, 魚雷就儲存在發射箱中, 箱體密閉, 可充惰性氣體保護魚雷, 并可在不開箱的情況下對魚雷進行自動檢測; 運輸和裝艦時, 發射箱和魚雷始終是一體的。由于集儲存、運輸、發射等多種功能于一身, 避免了過去保障設備復雜龐大, 運輸車、轉運車、裝管車……浩浩蕩蕩等缺點, 自動化、一體化水平大大提高。

2.2 大大簡化了發射準備工作

“魚狗”箱式魚雷發射裝置在軍械庫中裝填好魚雷和降落傘, 并給彈射裝置充氣, 關閉前蓋及其他孔蓋, 便可將整個發射箱運到船上安裝。安裝時只需將發射箱吊到甲板上的支架上, 進行簡單的連接、固定, 發射裝置即完成發射準備工作。由于發射準備工作大大簡化, 極大地縮短了艦艇的作戰反應時間。

2.3 可根據實際情況模塊化組合

“魚狗”箱式魚雷發射裝置的箱子呈長方形, 安裝時上下左右均可與另外的箱子拼攏, 組成多聯裝。具體數量由擔負的任務和使用平臺甲板尺寸來決定, 可多可少, 最多可組成6聯裝的發射裝置。另外采用了“即插即用”技術, 裝艦后, 每箱均可與控制臺通過接插件聯成系統, 實現控制臺對所有發射箱的集中控制。由于實行模塊化組合, 增加了載雷量, 提高了遂行任務的靈活性。

2.4 通過機械方式推動魚雷出管

“魚狗”箱式魚雷發射裝置盡管也是采用空氣發射系統, 但與傳統的采用空氣發射系統的魚雷發射裝置不同, 它并非氣壓直接作用于魚雷, 而是氣壓作用在活塞上, 通過連接在活塞上的連桿機構推動魚雷。由于采用這種機械形式施力, 相對于氣動方式作用力比較集中, 因此產生的推力也比較大。

3 對國內艇用魚雷發射裝置的啟示

3.1 加強標準化、模塊化設計

所謂發射裝置的標準化、模塊化, 系指發射裝置由若干個模塊組合而成, 這些模塊的功能和結構完全相同, 彼此之間可以互換、自由組合, 從而滿足不同作戰平臺和作戰任務的需要[3]。魚雷發射裝置的標準化、模塊化可以極大地增強在艦艇上的適裝性, 包括一些輔助船和小型船都可以進行裝備, 從而大大增加可裝備魚雷發射裝置的艦艇數量, 尤其有利于老艦艇裝備的更新改造。發射裝置的模塊化還使其在艦船上配置時, 能按單個模塊或沿全艦分布的多種模塊布置, 具有相當大的靈活性。此外, 由于各模塊彼此獨立, 一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、模塊化能夠大大提高裝備的可靠性。

3.2 加強箱式發射裝置研究

一般來說, 在確保戰斗使用可靠性前提下, 魚雷貯存待機時間越長, 就越利于長期執行作戰任務并提高迅速反應能力。由于魚雷裝置中大多是復雜的精密電子設備, 要長期保持高可靠性是十分困難的, 對于貯存條件有著極其嚴格的要求。目前魚雷大都采用密封貯存技術, 通過在貯存箱中加入惰性氣體提高其貯存可靠性。但使用前必須開箱進行技術準備, 再上艦裝管使用。由于技術準備程序復雜, 耗時較長, 極大限制了艦艇的作戰反應時間。采用箱式發射裝置, 由于其集貯存、運輸、發射等多種功能于一身, 憑借配套的環境監控系統和自動化綜合測試系統, 在不開箱的情況就可以對魚雷進行全壽命監控和測試, 從而大大提高艦艇的快速反應能力, 延長魚雷貯存待機時間。因此, 加強箱式發射裝置研究意義重大。

3.3 加強便捷式魚雷反潛武器系統的研究

一般輔助艦船和民用商船大都沒有自衛反潛武器, 在戰事發生時遇敵潛艇, 常常處于被動挨打的境地。二次大戰中德國的U型潛艇就曾對盟國的商船形成了極大威脅, 一度使海上運輸處于癱瘓狀態。考慮到這種情況, 需要加強適合在小型艇、輔助艦船和民用商船上安裝的便捷式魚雷反潛武器系統的研究。如研究集裝箱式結構的魚雷反潛武器系統, 魚雷反潛武器系統的各單元(目標探測系統、發控系統、電源系統)分裝在幾個集裝箱中, 包括聲納集裝箱、操作室集裝箱、電源集裝箱。一旦需要時, 可以把這種集裝箱結構的魚雷反潛武器系統安裝在集裝箱商船或輔助艦船上, 通過簡單的安裝調試即可使商船或輔助艦船擁有自衛反潛能力。

3.4 加強新的發射技術研究

火藥和壓縮空氣是魚雷發射裝置傳統使用的能源, 使用火藥燃燒生成的高溫高壓氣體發射魚雷因其燃燒不穩定、能量利用率低及污染等問題, 有退出這塊領地的趨勢, 使用壓縮空氣為能源發射魚雷也因排氣噪聲等問題使其使用受到限制。因此, 尋找新的發射能源, 利用儲備液為能量的液壓蓄能式發射技術、利用彈形體變形能的彈性蓄能式發射技術和利用電磁能的電磁發射技術是當前諸多國家正在積極探索的課題。液壓蓄能式發射技術不再使用壓縮空氣作為發射能源, 無空氣消耗, 無排氣噪聲, 采用全電液控制, 靈活方便[4]; 但由于其液壓系統為高壓、瞬時大流量系統, 因此系統復雜, 加工制造要求高。彈形蓄能式發射技術無排氣與機械振動噪聲, 在一定程度上可實現隱蔽發射, 但必須解決可靠、耐用的彈形材料的研制和彈形部件結構設計等問題。電磁發射技術以電能取代了傳統的高壓空氣作為發射能源, 能有效解決發射噪聲問題[5], 但研制出常溫、高溫超導材料, 將是它得以應用的技術關鍵。

4 結束語

縱觀魚雷及其發射裝置近150年的發展歷程, 可以說, 科學技術是其發展的基礎, 海軍作戰要求則是它們發展的動力, 運用高新技術提升自身的性能和作戰能力, 將是魚雷發射裝置持續發展之路。本文對英國“魚狗”箱式魚雷發射裝置的結構特點進行了分析, 結合當前世界魚雷發射裝置的發展趨勢, 對我國水面艦艇用魚雷發射裝置的發展研究方向提出了一些建議, 希望能起到拋磚引玉的作用。

[1] 劉顯奎. 某艦魚雷發射裝置布置探討[J]. 艦船工程研究, 2001(4): 16-18, 26.

[2] 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: 37-68.

[3] 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): 43-48.

[4] 田兵, 王樹宗, 練永慶. 液壓蓄能式魚雷發射裝置內彈道建模與仿真[J]. 魚雷技術, 2011, 19(1): 68-71. Tian Bin, Wang Shu-zong, Lian Yong-qing. Inner Trajectory Modeling and Simulation of Hydraulic Energy Accumulated Torpedo Launcher[J]. Torpedo Technology, 2011, 19(1): 68-71.

[5] 羅紅偉. 超導電磁流體魚雷發射裝置[J]. 魚雷與發射技術, 2003(2): 24-25.

Inspiration of Shipborne Torpedo Launchers in China from the British Kingfisher Box-type Torpedo Launcher

YIN Mei-fang, XU Xian-yong, LI Yang

(Department of Weaponry Engineering, Bengbu Navy Petty Officer Academy, Bengbu 233012, China)

British Navy′s kingfisher box-type torpedo launcher integrates storage function with launching function to greatly simplify the launching preparation. And it possesses the advantages of modular combination according to actual situation and exerting concentrated force on torpedo mechanically. Hence, it has become a hot spot in torpedo launcher research. In this paper, the structural characteristics of the kingfisher box-type torpedo launcher are analyzed. And suggestions about researches on shipborne torpedo launchers in China are offered, i.e. more attention should be paid to standardized and modular design, box-type torpedo launcher, convenient operation, and new launching technologies for gaining rapid reaction ability of warships.

shipborne torpedo; box-type launcher

TJ635

A

1673-1948(2013)02-0153-03

2013-01-29;

2013-03-01.

尹美方(1971-), 男, 副教授, 研究方向為武器系統與運用工程.

(責任編輯: 許 妍)