尹美方, 徐先勇, 李 陽

?

“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置對(duì)我國(guó)艦用魚雷發(fā)射裝置的啟示

尹美方, 徐先勇, 李 陽

(海軍蚌埠士官學(xué)校 兵器系, 安徽 蚌埠, 233012)

英國(guó)海軍的“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置集儲(chǔ)存與發(fā)射功能于一身, 具有大大簡(jiǎn)化發(fā)射準(zhǔn)備工作、根據(jù)實(shí)際情況模塊化組合并通過機(jī)械形式集中施力等特點(diǎn), 近年來已逐漸成為魚雷發(fā)射裝置的研究熱點(diǎn)。通過對(duì)英國(guó)“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的詳細(xì)分析, 提出了我國(guó)艦用魚雷發(fā)射裝置應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì), 加強(qiáng)箱式發(fā)射裝置、加強(qiáng)便捷化、加強(qiáng)新的發(fā)射技術(shù)等方面的研究, 從而進(jìn)一步提高艦艇快速反應(yīng)能力, 應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的海洋戰(zhàn)爭(zhēng)。

艦用魚雷; 箱式發(fā)射裝置

0 引言

魚雷發(fā)射裝置是水面艦艇反潛武器系統(tǒng)的重要組成之一, 主要用于發(fā)射自導(dǎo)魚雷, 攻擊對(duì)我艦有威脅的潛艇, 并發(fā)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(xué)技術(shù)的發(fā)展, 艦用魚雷的性能不斷提高, 其發(fā)射裝置也在不斷發(fā)展與進(jìn)步。在21世紀(jì)之初, 我國(guó)開展了多項(xiàng)魚雷發(fā)射技術(shù)的預(yù)先研究, 為我國(guó)艦用魚雷發(fā)射裝置趕超世界先進(jìn)水平奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。但在近一段時(shí)期內(nèi), 美英等傳統(tǒng)海軍強(qiáng)國(guó)的艦用魚雷發(fā)射裝置的發(fā)展仍將居于世界領(lǐng)先水平, 加強(qiáng)對(duì)其研究, 將對(duì)我國(guó)艦用魚雷發(fā)射裝置的發(fā)展有著重大的啟示作用。

1 “魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置

英國(guó)海軍的“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置是英國(guó)馬可尼公司為小型艇和輔助船研制的發(fā)射“鯆魚”魚雷的一種新型發(fā)射裝置[2]。它的發(fā)射管做成箱形, 類似于某些導(dǎo)彈發(fā)射箱, 兼有儲(chǔ)運(yùn)和發(fā)射2種功能。在發(fā)射管內(nèi)有支撐魚雷的支架和引導(dǎo)魚雷出管的導(dǎo)架, 由前至后裝有“鯆魚”魚雷、降落傘包(“鯆魚”魚雷的一個(gè)特點(diǎn)是水面艦艇發(fā)射時(shí)也帶有降落傘)、氣動(dòng)彈射裝置和前蓋開啟機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)彈射裝置具有氣動(dòng)活塞、發(fā)射氣瓶和發(fā)射閥組成的發(fā)射系統(tǒng)。箱體中部有發(fā)射用的扳機(jī)。發(fā)射魚雷時(shí), 發(fā)射閥打開, 來自發(fā)射氣瓶的一路高壓氣打開扳機(jī), 一路高壓氣打開前蓋, 主要的一路高壓空氣推動(dòng)能在導(dǎo)架上往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(gè)初始速度, 從而將魚雷發(fā)射出管, 其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

圖1 “魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖

發(fā)射是由控制臺(tái)進(jìn)行的, 它可以控制一個(gè)發(fā)射箱, 也可控制幾個(gè)發(fā)射箱?？刂婆_(tái)和發(fā)射箱之間由艦艇電纜連接, 傳遞控制信號(hào)。準(zhǔn)備發(fā)射時(shí), 控制臺(tái)操作員確定使用的發(fā)射箱, 并給它輸入預(yù)定的攻擊方式和射擊諸元。發(fā)射時(shí), 操作員發(fā)出發(fā)射命令, 用以啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)射程序, 隨后就打開前蓋、解脫魚雷固定箍帶, 彈射裝置動(dòng)作將魚雷射出?？刂婆_(tái)的戰(zhàn)術(shù)情報(bào)(含目標(biāo)諸元)和指令, 來源自編隊(duì)中指揮艦的火控中心或?qū)ｉT的預(yù)報(bào)和火控中心。

2 “魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置特點(diǎn)

2.1 集儲(chǔ)存與發(fā)射功能于一身

“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置發(fā)射箱用玻璃鋼制成, 發(fā)射箱實(shí)際就是魚雷的包裝運(yùn)輸箱。平時(shí), 魚雷就儲(chǔ)存在發(fā)射箱中, 箱體密閉, 可充惰性氣體保護(hù)魚雷, 并可在不開箱的情況下對(duì)魚雷進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè); 運(yùn)輸和裝艦時(shí), 發(fā)射箱和魚雷始終是一體的。由于集儲(chǔ)存、運(yùn)輸、發(fā)射等多種功能于一身, 避免了過去保障設(shè)備復(fù)雜龐大, 運(yùn)輸車、轉(zhuǎn)運(yùn)車、裝管車……浩浩蕩蕩等缺點(diǎn), 自動(dòng)化、一體化水平大大提高。

2.2 大大簡(jiǎn)化了發(fā)射準(zhǔn)備工作

“魚狗”箱式魚雷發(fā)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(guān)閉前蓋及其他孔蓋, 便可將整個(gè)發(fā)射箱運(yùn)到船上安裝。安裝時(shí)只需將發(fā)射箱吊到甲板上的支架上, 進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接、固定, 發(fā)射裝置即完成發(fā)射準(zhǔn)備工作。由于發(fā)射準(zhǔn)備工作大大簡(jiǎn)化, 極大地縮短了艦艇的作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間。

2.3 可根據(jù)實(shí)際情況模塊化組合

“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置的箱子呈長(zhǎng)方形, 安裝時(shí)上下左右均可與另外的箱子拼攏, 組成多聯(lián)裝。具體數(shù)量由擔(dān)負(fù)的任務(wù)和使用平臺(tái)甲板尺寸來決定, 可多可少, 最多可組成6聯(lián)裝的發(fā)射裝置。另外采用了“即插即用”技術(shù), 裝艦后, 每箱均可與控制臺(tái)通過接插件聯(lián)成系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)對(duì)所有發(fā)射箱的集中控制。由于實(shí)行模塊化組合, 增加了載雷量, 提高了遂行任務(wù)的靈活性。

2.4 通過機(jī)械方式推動(dòng)魚雷出管

“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置盡管也是采用空氣發(fā)射系統(tǒng), 但與傳統(tǒng)的采用空氣發(fā)射系統(tǒng)的魚雷發(fā)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(jī)構(gòu)推動(dòng)魚雷。由于采用這種機(jī)械形式施力, 相對(duì)于氣動(dòng)方式作用力比較集中, 因此產(chǎn)生的推力也比較大。

3 對(duì)國(guó)內(nèi)艇用魚雷發(fā)射裝置的啟示

3.1 加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)

所謂發(fā)射裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化, 系指發(fā)射裝置由若干個(gè)模塊組合而成, 這些模塊的功能和結(jié)構(gòu)完全相同, 彼此之間可以互換、自由組合, 從而滿足不同作戰(zhàn)平臺(tái)和作戰(zhàn)任務(wù)的需要[3]。魚雷發(fā)射裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化可以極大地增強(qiáng)在艦艇上的適裝性, 包括一些輔助船和小型船都可以進(jìn)行裝備, 從而大大增加可裝備魚雷發(fā)射裝置的艦艇數(shù)量, 尤其有利于老艦艇裝備的更新改造。發(fā)射裝置的模塊化還使其在艦船上配置時(shí), 能按單個(gè)模塊或沿全艦分布的多種模塊布置, 具有相當(dāng)大的靈活性。此外, 由于各模塊彼此獨(dú)立, 一個(gè)模塊發(fā)生故障不會(huì)影響其余模塊正常工作, 所以, 發(fā)射裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化能夠大大提高裝備的可靠性。

3.2 加強(qiáng)箱式發(fā)射裝置研究

一般來說, 在確保戰(zhàn)斗使用可靠性前提下, 魚雷貯存待機(jī)時(shí)間越長(zhǎng), 就越利于長(zhǎng)期執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)并提高迅速反應(yīng)能力。由于魚雷裝置中大多是復(fù)雜的精密電子設(shè)備, 要長(zhǎng)期保持高可靠性是十分困難的, 對(duì)于貯存條件有著極其嚴(yán)格的要求。目前魚雷大都采用密封貯存技術(shù), 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(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備, 再上艦裝管使用。由于技術(shù)準(zhǔn)備程序復(fù)雜, 耗時(shí)較長(zhǎng), 極大限制了艦艇的作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間。采用箱式發(fā)射裝置, 由于其集貯存、運(yùn)輸、發(fā)射等多種功能于一身, 憑借配套的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng), 在不開箱的情況就可以對(duì)魚雷進(jìn)行全壽命監(jiān)控和測(cè)試, 從而大大提高艦艇的快速反應(yīng)能力, 延長(zhǎng)魚雷貯存待機(jī)時(shí)間。因此, 加強(qiáng)箱式發(fā)射裝置研究意義重大。

3.3 加強(qiáng)便捷式魚雷反潛武器系統(tǒng)的研究

一般輔助艦船和民用商船大都沒有自衛(wèi)反潛武器, 在戰(zhàn)事發(fā)生時(shí)遇敵潛艇, 常常處于被動(dòng)挨打的境地。二次大戰(zhàn)中德國(guó)的U型潛艇就曾對(duì)盟國(guó)的商船形成了極大威脅, 一度使海上運(yùn)輸處于癱瘓狀態(tài)。考慮到這種情況, 需要加強(qiáng)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(tǒng)的研究。如研究集裝箱式結(jié)構(gòu)的魚雷反潛武器系統(tǒng), 魚雷反潛武器系統(tǒng)的各單元(目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)、發(fā)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng))分裝在幾個(gè)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(shí), 可以把這種集裝箱結(jié)構(gòu)的魚雷反潛武器系統(tǒng)安裝在集裝箱商船或輔助艦船上, 通過簡(jiǎn)單的安裝調(diào)試即可使商船或輔助艦船擁有自衛(wèi)反潛能力。

3.4 加強(qiáng)新的發(fā)射技術(shù)研究

火藥和壓縮空氣是魚雷發(fā)射裝置傳統(tǒng)使用的能源, 使用火藥燃燒生成的高溫高壓氣體發(fā)射魚雷因其燃燒不穩(wěn)定、能量利用率低及污染等問題, 有退出這塊領(lǐng)地的趨勢(shì), 使用壓縮空氣為能源發(fā)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(fā)射能源, 利用儲(chǔ)備液為能量的液壓蓄能式發(fā)射技術(shù)、利用彈形體變形能的彈性蓄能式發(fā)射技術(shù)和利用電磁能的電磁發(fā)射技術(shù)是當(dāng)前諸多國(guó)家正在積極探索的課題。液壓蓄能式發(fā)射技術(shù)不再使用壓縮空氣作為發(fā)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(tǒng)為高壓、瞬時(shí)大流量系統(tǒng), 因此系統(tǒng)復(fù)雜, 加工制造要求高。彈形蓄能式發(fā)射技術(shù)無排氣與機(jī)械振動(dòng)噪聲, 在一定程度上可實(shí)現(xiàn)隱蔽發(fā)射, 但必須解決可靠、耐用的彈形材料的研制和彈形部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題。電磁發(fā)射技術(shù)以電能取代了傳統(tǒng)的高壓空氣作為發(fā)射能源, 能有效解決發(fā)射噪聲問題[5], 但研制出常溫、高溫超導(dǎo)材料, 將是它得以應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵。

4 結(jié)束語

縱觀魚雷及其發(fā)射裝置近150年的發(fā)展歷程, 可以說, 科學(xué)技術(shù)是其發(fā)展的基礎(chǔ), 海軍作戰(zhàn)要求則是它們發(fā)展的動(dòng)力, 運(yùn)用高新技術(shù)提升自身的性能和作戰(zhàn)能力, 將是魚雷發(fā)射裝置持續(xù)發(fā)展之路。本文對(duì)英國(guó)“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析, 結(jié)合當(dāng)前世界魚雷發(fā)射裝置的發(fā)展趨勢(shì), 對(duì)我國(guó)水面艦艇用魚雷發(fā)射裝置的發(fā)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(fā)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(fā)射裝置發(fā)射原理[M]. 北京: 國(guó)防工業(yè)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(chǎn)[J]. 魚雷與發(fā)射技術(shù), 2005(1): 43-48.

[4] 田兵, 王樹宗, 練永慶. 液壓蓄能式魚雷發(fā)射裝置內(nèi)彈道建模與仿真[J]. 魚雷技術(shù), 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(dǎo)電磁流體魚雷發(fā)射裝置[J]. 魚雷與發(fā)射技術(shù), 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?yàn)槲淦飨到y(tǒng)與運(yùn)用工程.

(責(zé)任編輯: 許 妍)