尹美方, 徐先勇, 李 阳



“鱼狗”箱式鱼雷发射装置对我国舰用鱼雷发射装置的启示

尹美方, 徐先勇, 李 阳

(海军蚌埠士官学校 兵器系, 安徽 蚌埠, 233012)

英国海军的“鱼狗”箱式鱼雷发射装置集储存与发射功能于一身, 具有大大简化发射准备工作、根据实际情况模块化组合并通过机械形式集中施力等特点, 近年来已逐渐成为鱼雷发射装置的研究热点。通过对英国“鱼狗”箱式鱼雷发射装置结构特点的详细分析, 提出了我国舰用鱼雷发射装置应加强标准化、模块化设计, 加强箱式发射装置、加强便捷化、加强新的发射技术等方面的研究, 从而进一步提高舰艇快速反应能力, 应对日益复杂的海洋战争。

舰用鱼雷; 箱式发射装置

0 引言

鱼雷发射装置是水面舰艇反潜武器系统的重要组成之一, 主要用于发射自导鱼雷, 攻击对我舰有威胁的潜艇, 并发射鱼雷诱饵, 干扰敌潜艇或水面舰船向我舰施放的鱼雷[1]。

随着科学技术的发展, 舰用鱼雷的性能不断提高, 其发射装置也在不断发展与进步。在21世纪之初, 我国开展了多项鱼雷发射技术的预先研究, 为我国舰用鱼雷发射装置赶超世界先进水平奠定了技术基础。但在近一段时期内, 美英等传统海军强国的舰用鱼雷发射装置的发展仍将居于世界领先水平, 加强对其研究, 将对我国舰用鱼雷发射装置的发展有着重大的启示作用。

1 “鱼狗”箱式鱼雷发射装置

英国海军的“鱼狗”箱式鱼雷发射装置是英国马可尼公司为小型艇和辅助船研制的发射“鯆鱼”鱼雷的一种新型发射装置[2]。它的发射管做成箱形, 类似于某些导弹发射箱, 兼有储运和发射2种功能。在发射管内有支撑鱼雷的支架和引导鱼雷出管的导架, 由前至后装有“鯆鱼”鱼雷、降落伞包(“鯆鱼”鱼雷的一个特点是水面舰艇发射时也带有降落伞)、气动弹射装置和前盖开启机构。气动弹射装置具有气动活塞、发射气瓶和发射阀组成的发射系统。箱体中部有发射用的扳机。发射鱼雷时, 发射阀打开, 来自发射气瓶的一路高压气打开扳机, 一路高压气打开前盖, 主要的一路高压空气推动能在导架上往复运动的活塞(其直径与鱼雷圆柱段直径相同), 通过连杆和推筒（连杆一端连接在活塞上, 另一端和推筒连接,推筒罩在降落伞包和鱼雷螺旋桨外面, 通过推筒将连杆的推力直接作用在鱼雷雷体上）给鱼雷一个初始速度, 从而将鱼雷发射出管, 其结构原理如图1所示。

图1 “鱼狗”箱式鱼雷发射装置结构原理示意图

发射是由控制台进行的, 它可以控制一个发射箱, 也可控制几个发射箱。控制台和发射箱之间由舰艇电缆连接, 传递控制信号。准备发射时, 控制台操作员确定使用的发射箱, 并给它输入预定的攻击方式和射击诸元。发射时, 操作员发出发射命令, 用以启动自动发射程序, 随后就打开前盖、解脱鱼雷固定箍带, 弹射装置动作将鱼雷射出。控制台的战术情报(含目标诸元)和指令, 来源自编队中指挥舰的火控中心或专门的预报和火控中心。

2 “鱼狗”箱式鱼雷发射装置特点

2.1 集储存与发射功能于一身

“鱼狗”箱式鱼雷发射装置发射箱用玻璃钢制成, 发射箱实际就是鱼雷的包装运输箱。平时, 鱼雷就储存在发射箱中, 箱体密闭, 可充惰性气体保护鱼雷, 并可在不开箱的情况下对鱼雷进行自动检测; 运输和装舰时, 发射箱和鱼雷始终是一体的。由于集储存、运输、发射等多种功能于一身, 避免了过去保障设备复杂庞大, 运输车、转运车、装管车……浩浩荡荡等缺点, 自动化、一体化水平大大提高。

2.2 大大简化了发射准备工作

“鱼狗”箱式鱼雷发射装置在军械库中装填好鱼雷和降落伞, 并给弹射装置充气, 关闭前盖及其他孔盖, 便可将整个发射箱运到船上安装。安装时只需将发射箱吊到甲板上的支架上, 进行简单的连接、固定, 发射装置即完成发射准备工作。由于发射准备工作大大简化, 极大地缩短了舰艇的作战反应时间。

2.3 可根据实际情况模块化组合

“鱼狗”箱式鱼雷发射装置的箱子呈长方形, 安装时上下左右均可与另外的箱子拼拢, 组成多联装。具体数量由担负的任务和使用平台甲板尺寸来决定, 可多可少, 最多可组成6联装的发射装置。另外采用了“即插即用”技术, 装舰后, 每箱均可与控制台通过接插件联成系统, 实现控制台对所有发射箱的集中控制。由于实行模块化组合, 增加了载雷量, 提高了遂行任务的灵活性。

2.4 通过机械方式推动鱼雷出管

“鱼狗”箱式鱼雷发射装置尽管也是采用空气发射系统, 但与传统的采用空气发射系统的鱼雷发射装置不同, 它并非气压直接作用于鱼雷, 而是气压作用在活塞上, 通过连接在活塞上的连杆机构推动鱼雷。由于采用这种机械形式施力, 相对于气动方式作用力比较集中, 因此产生的推力也比较大。

3 对国内艇用鱼雷发射装置的启示

3.1 加强标准化、模块化设计

所谓发射装置的标准化、模块化, 系指发射装置由若干个模块组合而成, 这些模块的功能和结构完全相同, 彼此之间可以互换、自由组合, 从而满足不同作战平台和作战任务的需要[3]。鱼雷发射装置的标准化、模块化可以极大地增强在舰艇上的适装性, 包括一些辅助船和小型船都可以进行装备, 从而大大增加可装备鱼雷发射装置的舰艇数量, 尤其有利于老舰艇装备的更新改造。发射装置的模块化还使其在舰船上配置时, 能按单个模块或沿全舰分布的多种模块布置, 具有相当大的灵活性。此外, 由于各模块彼此独立, 一个模块发生故障不会影响其余模块正常工作, 所以, 发射装置的标准化、模块化能够大大提高装备的可靠性。

3.2 加强箱式发射装置研究

一般来说, 在确保战斗使用可靠性前提下, 鱼雷贮存待机时间越长, 就越利于长期执行作战任务并提高迅速反应能力。由于鱼雷装置中大多是复杂的精密电子设备, 要长期保持高可靠性是十分困难的, 对于贮存条件有着极其严格的要求。目前鱼雷大都采用密封贮存技术, 通过在贮存箱中加入惰性气体提高其贮存可靠性。但使用前必须开箱进行技术准备, 再上舰装管使用。由于技术准备程序复杂, 耗时较长, 极大限制了舰艇的作战反应时间。采用箱式发射装置, 由于其集贮存、运输、发射等多种功能于一身, 凭借配套的环境监控系统和自动化综合测试系统, 在不开箱的情况就可以对鱼雷进行全寿命监控和测试, 从而大大提高舰艇的快速反应能力, 延长鱼雷贮存待机时间。因此, 加强箱式发射装置研究意义重大。

3.3 加强便捷式鱼雷反潜武器系统的研究

一般辅助舰船和民用商船大都没有自卫反潜武器, 在战事发生时遇敌潜艇, 常常处于被动挨打的境地。二次大战中德国的U型潜艇就曾对盟国的商船形成了极大威胁, 一度使海上运输处于瘫痪状态。考虑到这种情况, 需要加强适合在小型艇、辅助舰船和民用商船上安装的便捷式鱼雷反潜武器系统的研究。如研究集装箱式结构的鱼雷反潜武器系统, 鱼雷反潜武器系统的各单元(目标探测系统、发控系统、电源系统)分装在几个集装箱中, 包括声纳集装箱、操作室集装箱、电源集装箱。一旦需要时, 可以把这种集装箱结构的鱼雷反潜武器系统安装在集装箱商船或辅助舰船上, 通过简单的安装调试即可使商船或辅助舰船拥有自卫反潜能力。

3.4 加强新的发射技术研究

火药和压缩空气是鱼雷发射装置传统使用的能源, 使用火药燃烧生成的高温高压气体发射鱼雷因其燃烧不稳定、能量利用率低及污染等问题, 有退出这块领地的趋势, 使用压缩空气为能源发射鱼雷也因排气噪声等问题使其使用受到限制。因此, 寻找新的发射能源, 利用储备液为能量的液压蓄能式发射技术、利用弹形体变形能的弹性蓄能式发射技术和利用电磁能的电磁发射技术是当前诸多国家正在积极探索的课题。液压蓄能式发射技术不再使用压缩空气作为发射能源, 无空气消耗, 无排气噪声, 采用全电液控制, 灵活方便[4]; 但由于其液压系统为高压、瞬时大流量系统, 因此系统复杂, 加工制造要求高。弹形蓄能式发射技术无排气与机械振动噪声, 在一定程度上可实现隐蔽发射, 但必须解决可靠、耐用的弹形材料的研制和弹形部件结构设计等问题。电磁发射技术以电能取代了传统的高压空气作为发射能源, 能有效解决发射噪声问题[5], 但研制出常温、高温超导材料, 将是它得以应用的技术关键。

4 结束语

纵观鱼雷及其发射装置近150年的发展历程, 可以说, 科学技术是其发展的基础, 海军作战要求则是它们发展的动力, 运用高新技术提升自身的性能和作战能力, 将是鱼雷发射装置持续发展之路。本文对英国“鱼狗”箱式鱼雷发射装置的结构特点进行了分析, 结合当前世界鱼雷发射装置的发展趋势, 对我国水面舰艇用鱼雷发射装置的发展研究方向提出了一些建议, 希望能起到抛砖引玉的作用。

[1] 刘显奎. 某舰鱼雷发射装置布置探讨[J]. 舰船工程研究, 2001(4): 16-18, 26.

[2] 练永庆, 王树宗. 鱼雷发射装置发射原理[M]. 北京: 国防工业出版社, 2012: 37-68.

[3] 罗亚南. 基于模块化方法的小批量定制生产[J]. 鱼雷与发射技术, 2005(1): 43-48.

[4] 田兵, 王树宗, 练永庆. 液压蓄能式鱼雷发射装置内弹道建模与仿真[J]. 鱼雷技术, 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] 罗红伟. 超导电磁流体鱼雷发射装置[J]. 鱼雷与发射技术, 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, 研究方向为武器系统与运用工程.

(责任编辑: 许 妍)