美國(guó)潛艇魚雷發(fā)射裝置使用方式初探

朱清浩, 宋汝剛

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美國(guó)潛艇魚雷發(fā)射裝置使用方式初探

朱清浩1, 宋汝剛2

(1. 海軍潛艇學(xué)院 作戰(zhàn)指揮系, 山東 青島, 266042; 2. 海軍潛艇學(xué)院 科研部, 山東 青島, 266042)

針對(duì)潛艇未來(lái)海戰(zhàn)中魚雷攻擊隱蔽發(fā)射的戰(zhàn)術(shù)需要, 在分析美國(guó)現(xiàn)役或即將服役各型潛射魚雷發(fā)射裝置技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 分析歸納了魚雷發(fā)射裝置不同發(fā)射方式的含義、戰(zhàn)術(shù)使用特點(diǎn)和時(shí)機(jī), 總結(jié)出設(shè)置不同發(fā)射方式的目的, 并進(jìn)一步給出了一些對(duì)潛射魚雷發(fā)射裝置發(fā)展和戰(zhàn)術(shù)使用有益的啟示。

魚雷發(fā)射裝置; 發(fā)射方式; 潛艇; 戰(zhàn)術(shù)使用

0 引言

潛艇使用的武器包括魚雷、導(dǎo)彈和水雷等, 這些武器主要通過潛艇的魚雷發(fā)射裝置發(fā)射。為更好保障攻擊使用效果, 潛艇發(fā)射武器時(shí), 應(yīng)在發(fā)射裝置的技術(shù)使用條件下, 盡量滿足發(fā)射隱蔽性和快速反應(yīng)性等戰(zhàn)術(shù)要求。美國(guó)海軍潛艇的發(fā)展和使用歷史較為悠久, 其潛射魚雷發(fā)射裝置技術(shù)性能較為先進(jìn), 對(duì)發(fā)射裝置的發(fā)射方式設(shè)置與使用較為合理, 能夠較好地滿足發(fā)射隱蔽性和快速反應(yīng)性等戰(zhàn)術(shù)要求, 具有相當(dāng)?shù)拇硇浴?/p>

分析研究美國(guó)現(xiàn)役或即將服役潛射魚雷發(fā)射裝置發(fā)射方式戰(zhàn)術(shù)使用情況, 對(duì)于在理論上更加合理地設(shè)計(jì)潛射魚雷發(fā)射裝置, 以及在實(shí)際中根據(jù)不同戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)選擇使用發(fā)射裝置的相應(yīng)發(fā)射方式, 從而更好地滿足潛艇作戰(zhàn)需求, 都具有現(xiàn)實(shí)意義和參照使用價(jià)值。

1 美潛射魚雷發(fā)射裝置技術(shù)特點(diǎn)

美國(guó)現(xiàn)役核潛艇包括“洛杉磯”級(jí)、“海狼”級(jí)和“弗吉尼亞”級(jí)攻擊型核潛艇, “俄亥俄”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇和由其改裝的巡航導(dǎo)彈核潛艇, 這些潛艇裝備或即將裝備的魚雷發(fā)射裝置具備全球先進(jìn)性。對(duì)應(yīng)不同潛艇裝備的魚雷發(fā)射裝置型號(hào)見表1, 表中所列各型魚雷發(fā)射裝置基本按照MK67, MK68, MK69, EES的先后順序研制裝備[1-4]。

表1 美國(guó)現(xiàn)役核潛艇魚雷發(fā)射裝置型號(hào)

1.1 MK67型魚雷發(fā)射裝置技術(shù)特點(diǎn)

MK67型魚雷發(fā)射裝置主要裝備在“洛杉磯”級(jí)核潛艇以及改進(jìn)型“洛杉磯”級(jí)核潛艇上。這種發(fā)射裝置采用液壓活塞式發(fā)射原理, 主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、可適應(yīng)多種武器(魚雷、水雷和導(dǎo)彈等)的水下發(fā)射、發(fā)射深度不受潛艇深度限制, 主要缺點(diǎn)是武器發(fā)射時(shí)的瞬態(tài)噪音較大、設(shè)備自身比較笨重、發(fā)射周期較長(zhǎng)、使用費(fèi)用較高、安裝與維修比較困難等。

1.2 MK68型魚雷發(fā)射裝置技術(shù)特點(diǎn)

MK68型魚雷發(fā)射裝置全部裝備在“俄亥俄”級(jí)核潛艇(包括由其改裝的巡航導(dǎo)彈核潛艇)上, 其采用空氣渦輪泵式發(fā)射原理, 具有結(jié)構(gòu)布置較簡(jiǎn)便、占用安裝空間相對(duì)較小、發(fā)射裝置重量減輕、能量利用率提高、發(fā)射前不需要注水從而避免產(chǎn)生注水噪音(與此相應(yīng)的是MK48 ADCAP魚雷能夠長(zhǎng)期在發(fā)射管內(nèi)浸泡, 可保證快速發(fā)射)、潛艇可在最大工作深度內(nèi)發(fā)射魚雷、且武器系統(tǒng)快速反應(yīng)能力強(qiáng)、發(fā)射武器間隔時(shí)間較短的特點(diǎn), 是現(xiàn)今世界上已裝備潛艇的性能最好的魚雷發(fā)射裝置之一。但該型發(fā)射裝置硬件設(shè)備復(fù)雜、制造工藝要求較高、制造成本也較大。

1.3 MK69型魚雷發(fā)射裝置技術(shù)特點(diǎn)

全部“海狼”級(jí)和已經(jīng)先期服役的部分“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇裝備MK69型魚雷發(fā)射裝置, 但該部分先期服役“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇實(shí)際裝備的是后續(xù)改進(jìn)的MK69型魚雷發(fā)射裝置。MK69型魚雷發(fā)射裝置也采用氣動(dòng)渦輪泵式發(fā)射原理, 相對(duì)于MK68型魚雷發(fā)射裝置而言, MK69型魚雷發(fā)射裝置的基本功能保持不變, 但技術(shù)性能優(yōu)點(diǎn)得到了進(jìn)一步提升。

1.4 EES彈性噴射式發(fā)射裝置技術(shù)特點(diǎn)

未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)服役的“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇將裝備彈性噴射式發(fā)射裝置 (elastomeric ejection system, EES)。EES可保障快速隱蔽發(fā)射魚雷, 其采用全新的橡膠彈性圓盤硬件結(jié)構(gòu), 透過拉伸、釋放橡膠隔膜產(chǎn)生的力量來(lái)驅(qū)動(dòng)水柱, 進(jìn)而發(fā)射魚雷。EES的主要技術(shù)特點(diǎn)是裝置硬件結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、技術(shù)性能更可靠、發(fā)射噪音更低、設(shè)備制造成本更低、且不受發(fā)射深度限制, 另外, 橡膠隔膜產(chǎn)生的力量大小可控, 便于控制武器發(fā)射出管的速度。美海軍預(yù)期從第4艘“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇開始使用EES, 但僅分別在2006年和2010年完成了2次EES海試, 目前尚未實(shí)際裝備“弗吉尼亞”級(jí)潛艇。當(dāng)前美國(guó)在不斷改進(jìn)渦輪泵式發(fā)射裝置的同時(shí), 主要發(fā)展EES。

2 發(fā)射方式設(shè)置及其戰(zhàn)術(shù)使用

盡管美國(guó)現(xiàn)役不同類型潛艇裝備的魚雷發(fā)射裝置型號(hào)不盡相同, 但在各自技術(shù)特點(diǎn)基礎(chǔ)上, 通過設(shè)備加裝或改進(jìn), 無(wú)論采用何種發(fā)射原理,潛艇的魚雷發(fā)射裝置在相當(dāng)程度上可能設(shè)置有如圖1[5]所示的3種不同類型發(fā)射方式[5-11], 分別為空氣渦輪泵式(EJECT)、自航式(SWIM OUT)和彈射式(CATAPULT)。每一種發(fā)射方式都具有其自身戰(zhàn)術(shù)使用特點(diǎn), 發(fā)射艇可根據(jù)不同戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)需求, 以最為適當(dāng)?shù)陌l(fā)射方式實(shí)施武器發(fā)射。

圖1 美國(guó)核潛艇魚雷發(fā)射控制面板局部截圖

2.1 空氣渦輪泵式發(fā)射方式

空氣渦輪泵式發(fā)射方式是指, 通過高壓空氣或強(qiáng)力水流進(jìn)入發(fā)射管內(nèi)后部, 使發(fā)射管中的魚雷在很短時(shí)間內(nèi)受到強(qiáng)大的前向推力, 進(jìn)而在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高發(fā)射初速并高速發(fā)射出管。

空氣渦輪泵式發(fā)射方式類似于傳統(tǒng)的氣動(dòng)發(fā)射方式或液壓平衡發(fā)射方式, 會(huì)產(chǎn)生很大瞬態(tài)發(fā)射噪聲, 這是破壞發(fā)射艇隱蔽性的不利特點(diǎn)。但這種發(fā)射方式可保證在最短時(shí)間內(nèi)使魚雷、導(dǎo)彈或水雷發(fā)射出管, 發(fā)射艇的快速反應(yīng)性較好, 且魚雷等武器發(fā)射出管時(shí)的初速較高, 能在較短時(shí)間內(nèi)完成發(fā)射或完成攻擊目標(biāo)。

從充分發(fā)揮自身戰(zhàn)術(shù)使用優(yōu)勢(shì)、規(guī)避不利戰(zhàn)術(shù)使用影響, 進(jìn)而達(dá)到隱蔽發(fā)射和快速攻擊的角度考慮, 在對(duì)空氣渦輪泵式發(fā)射方式的使用時(shí)機(jī)進(jìn)行分析時(shí), 通常可將其歸納如下。

1) 發(fā)射艇與被攻擊目標(biāo)距離較遠(yuǎn), 目標(biāo)難以發(fā)現(xiàn)發(fā)射艇發(fā)射魚雷等武器時(shí);

2) 發(fā)射艇隱蔽性已經(jīng)喪失, 無(wú)論目標(biāo)距離遠(yuǎn)近均需要立即快速完成攻擊時(shí);

3) 被攻擊目標(biāo)距離較近, 發(fā)射艇隱蔽性雖未喪失但即將喪失, 且發(fā)射艇需要盡快完成對(duì)目標(biāo)的魚雷攻擊時(shí)。

2.2 自航式發(fā)射方式

自航式發(fā)射方式僅用于魚雷發(fā)射, 是指魚雷在發(fā)射管內(nèi)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī), 依靠自身動(dòng)力航行出管。

由于沒有猝發(fā)的強(qiáng)大外部受力, 魚雷在出管過程中加速較為平緩, 相對(duì)氣動(dòng)沖壓發(fā)射時(shí)的較大瞬態(tài)發(fā)射噪聲而言, 自航發(fā)射噪音較小, 不易導(dǎo)致發(fā)射艇暴露, 因此, 自航式發(fā)射方式是現(xiàn)有幾種發(fā)射方式中最隱蔽的, 尤其適合近距離隱蔽反潛使用, 這是其最有利的戰(zhàn)術(shù)使用特點(diǎn)。當(dāng)然, 自航式發(fā)射方式也存在發(fā)射初速較低、發(fā)射魚雷時(shí)的潛艇航速受限, 以及魚雷發(fā)射快速反應(yīng)能力較差等弱點(diǎn)。

從歷史發(fā)展角度來(lái)看, 美國(guó)潛艇的魚雷發(fā)射裝置能夠?qū)嵤~雷自航式發(fā)射[1]。“海狼”級(jí)核潛艇8個(gè)魚雷發(fā)射管的直徑均為660 mm, 可采用自航式發(fā)射直徑533 mm的MK48 ADCAP魚雷[8]?！奥迳即墶奔?jí)、“弗吉尼亞”級(jí)和“俄亥俄”級(jí)核潛艇的發(fā)射管數(shù)量均為4個(gè), 直徑均為533 mm?；谀壳罢莆盏男畔? 雖然沒有明確依據(jù)直接證明上述潛艇的533 mm直徑發(fā)射管能夠采用自航方式發(fā)射魚雷, 但從圖1所示美國(guó)“Nebraska”號(hào)俄亥俄級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇魚雷發(fā)射控制面板等信息分析看, 應(yīng)該存在以下3種可能。

1) 4個(gè)發(fā)射管均可實(shí)施自航方式發(fā)射。從圖1所示分析, 這種可能性不應(yīng)排除;

2) 部分發(fā)射管可實(shí)施自航方式發(fā)射。也就是說, 采用通用面板和控制設(shè)備, 根據(jù)需要選用不同發(fā)射裝置, 部分發(fā)射管采用自航發(fā)射方式, 其他發(fā)射管采用空氣渦輪泵發(fā)射方式;

3) 圖1所示“SWIMOUT”為虛位, 實(shí)際不存在自航發(fā)射方式。美國(guó)同一潛艇上實(shí)際裝備所標(biāo)明的開關(guān)位置檔位應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)有效的, 應(yīng)該具有實(shí)際功能, 筆者認(rèn)為設(shè)置虛位的可能性基本不存在。

綜合分析不能完全排除上述3種可能中的任何一種, 但第2種可能性較大。

此外, 通過技術(shù)改進(jìn), 美國(guó)潛艇也非常有可能做到在技術(shù)上保障實(shí)現(xiàn)同一發(fā)射裝置具有自航式和空氣渦輪泵式2種發(fā)射方式[9-11]。

同樣從充分發(fā)揮自身戰(zhàn)術(shù)使用優(yōu)勢(shì)、規(guī)避不利戰(zhàn)術(shù)使用影響, 進(jìn)而達(dá)到隱蔽發(fā)射和快速攻擊的角度考慮, 在對(duì)自航式發(fā)射方式的使用時(shí)機(jī)進(jìn)行分析時(shí), 通?？蓪⑵錃w納如下。

1) 發(fā)射艇航速較低、具有隱蔽性、與被攻擊目標(biāo)距離較遠(yuǎn)、不需實(shí)施緊迫攻擊但須以正常方式隱蔽發(fā)射魚雷時(shí);

2) 發(fā)射艇航速較低、具有隱蔽性、與被攻擊目標(biāo)距離很近、需盡快實(shí)施隱蔽應(yīng)急魚雷攻擊時(shí)。

2.3 彈射式發(fā)射方式

彈射式發(fā)射方式是指, 通過某種作用于魚雷等武器上的彈性力量快速釋放, 使魚雷以較大加速度和初速發(fā)射出管。魚雷等武器的彈射式發(fā)射方式類似于航空母艦上的飛機(jī)彈射起飛。本文前述EES系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)核心發(fā)射方式就是彈射式。但目前尚無(wú)確切資料證實(shí)圖1所示的美國(guó)潛艇魚雷發(fā)射裝置彈射方式采用的就是EES系統(tǒng)原理, 這是一個(gè)有待進(jìn)一步探究的問題。

與前述2.2節(jié)中的3種可能性相類似, 綜合分析可得不能完全排除有關(guān)彈射式的3種可能(4個(gè)發(fā)射管均可實(shí)施彈射方式發(fā)射, 部分發(fā)射管可實(shí)施彈射式發(fā)射, 圖1所示“CATAPULT”為虛位, 實(shí)際不存在彈射式發(fā)射方式)中的任何一種。

彈射式發(fā)射方式的戰(zhàn)術(shù)使用特點(diǎn)介于空氣渦輪泵式發(fā)射和自航式發(fā)射之間, 其發(fā)射噪音小于空氣渦輪泵式大于自航式, 魚雷出管速度小于空氣渦輪泵式大于自航式。因此, 彈射式發(fā)射方式的使用時(shí)機(jī)也介于空氣渦輪泵式和自航式之間。

通常將彈射式發(fā)射方式使用時(shí)機(jī)歸納如下:1) 被攻擊目標(biāo)距離適中, 被攻擊目標(biāo)難以發(fā)現(xiàn)發(fā)射艇發(fā)射魚雷等武器時(shí); 2) 被攻擊目標(biāo)距離較近, 雖然發(fā)射艇隱蔽性沒有喪失但即將喪失, 且發(fā)射艇需要較快完成魚雷攻擊目標(biāo)時(shí); 3) 發(fā)射艇航速較低, 具有隱蔽性, 與被攻擊目標(biāo)距離較遠(yuǎn), 不需實(shí)施緊迫攻擊但須正常發(fā)射魚雷時(shí)。

2.4 綜合分析結(jié)論

由上述3種魚雷發(fā)射方式的各自戰(zhàn)術(shù)使用特點(diǎn)可分析看出, 美國(guó)核潛艇之所以設(shè)置這3種不同的魚雷發(fā)射方式, 目的就是針對(duì)不同的被攻擊目標(biāo)和敵我態(tài)勢(shì)等情況, 更好地利用不同發(fā)射方式的相應(yīng)優(yōu)勢(shì), 做到綜合兼顧發(fā)射隱蔽和快速攻擊需求, 使兩者之間處于某種適當(dāng)?shù)膽?zhàn)術(shù)平衡關(guān)系狀態(tài), 從而能夠最好地保障完成發(fā)射艇的武器攻擊或防御戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)。

3 對(duì)魚雷發(fā)射裝置發(fā)展和戰(zhàn)術(shù)使用的啟示

分析美國(guó)核潛艇魚雷發(fā)射裝置發(fā)射方式及其戰(zhàn)術(shù)使用情況, 對(duì)于潛射魚雷發(fā)射裝置理論設(shè)計(jì)與實(shí)際使用, 滿足潛艇攻擊不同目標(biāo)時(shí)的快速隱蔽發(fā)射戰(zhàn)術(shù)需求, 可帶來(lái)以下有益的啟示作用。

3.1 提高魚雷發(fā)射系統(tǒng)的適應(yīng)性

此處的發(fā)射系統(tǒng)適應(yīng)性是指, 同一潛艇的少量(1到2種)魚雷發(fā)射系統(tǒng), 最好是同一魚雷發(fā)射系統(tǒng), 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同種類潛射武器, 以不同發(fā)射方式, 在不同深度上的適時(shí)精確發(fā)射。美國(guó)核潛艇可使用裝艇的少量不同發(fā)射裝置, 甚或是同一發(fā)射裝置, 按照前述3種發(fā)射方式, 發(fā)射幾乎各種類型潛射軟硬武器(如魚雷、導(dǎo)彈、水雷、聲抗器材、UUV和反魚雷魚雷等), 從而能夠更好地滿足不同情況下的武器發(fā)射戰(zhàn)術(shù)要求。

潛艇內(nèi)部空間有限, 難以設(shè)置多套不同的發(fā)射系統(tǒng)分別用于發(fā)射不同的武器。因此, 需要提高發(fā)射系統(tǒng)對(duì)不同發(fā)射方式和武器發(fā)射要求的適應(yīng)性, 使得裝艇的少量甚或是唯一1套發(fā)射系統(tǒng)能夠采用不同發(fā)射方式發(fā)射不同武器, 滿足潛艇在不同態(tài)勢(shì)情況下發(fā)射不同武器的戰(zhàn)術(shù)需求[12]。

3.2 增設(shè)自航方式, 保證隱蔽發(fā)射

由于自航式發(fā)射方式顯著的隱蔽性優(yōu)點(diǎn), 世界上已有不少國(guó)家裝艇使用[13]。某些國(guó)家潛艇實(shí)際裝備獨(dú)立的自航式發(fā)射裝置, 但最好能夠通過增加輔助設(shè)施等技術(shù)手段, 將不同發(fā)射方式集成到一套發(fā)射裝置中, 實(shí)現(xiàn)魚雷發(fā)射的自航+助推, 從而既可保障自航隱蔽發(fā)射, 又可有效提高魚雷出管速度, 還可保障發(fā)射導(dǎo)彈和布放水雷, 一旦自航發(fā)射出現(xiàn)故障, 則可應(yīng)急發(fā)射或拋射魚雷。

對(duì)于不具備自航式發(fā)射方式的潛艇而言, 現(xiàn)代及未來(lái)作戰(zhàn)條件下, 尤其在反潛作戰(zhàn)情況下, 此類潛艇將極易由于發(fā)射魚雷而導(dǎo)致暴露, 增設(shè)自航式發(fā)射方式是潛艇魚雷武器發(fā)射的戰(zhàn)術(shù)需要, 是對(duì)潛艇魚雷發(fā)射方式的補(bǔ)充完善[6, 14]。

3.3 增設(shè)值班發(fā)射管, 保證快速發(fā)射

現(xiàn)代潛艇與潛艇之間對(duì)抗往往發(fā)生在近距離, 這也就意味著發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后, 潛艇應(yīng)當(dāng)盡快發(fā)射魚雷。美國(guó)核潛艇設(shè)置有值班魚雷發(fā)射管, 其中的魚雷可長(zhǎng)期浸水, 不需要在發(fā)射前進(jìn)行發(fā)射管注水, 從而縮短了魚雷發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間, 可保證快速發(fā)射, 并避免發(fā)射管注水噪音, 有利于隱蔽。此外, 設(shè)置值班發(fā)射管保障快速發(fā)射時(shí)還應(yīng)考慮到2個(gè)因素: 連續(xù)發(fā)射2條魚雷的時(shí)間間隔盡量短; 所能發(fā)射魚雷的數(shù)量盡量多。

對(duì)于沒有設(shè)置值班魚雷發(fā)射管的潛艇而言, 其反潛快速反應(yīng)性通常較差, 難以更好適應(yīng)當(dāng)今及未來(lái)潛艇反潛作戰(zhàn)需要。從美國(guó)和俄羅斯等國(guó)家潛艇情況分析, 潛艇必須設(shè)置用于緊急反潛發(fā)射的值班魚雷發(fā)射管。當(dāng)然, 值班魚雷發(fā)射管的設(shè)置需要對(duì)發(fā)射裝置或魚雷進(jìn)行必要的適應(yīng)性調(diào)整, 以滿足快速隱蔽發(fā)射方式的要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

不同國(guó)家的潛射魚雷發(fā)射裝置種類不盡相同, 其技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)使用特點(diǎn)也不盡相同, 實(shí)際難以一概而論究竟哪一種發(fā)射裝置最好, 或者能夠完全取代其他發(fā)射裝置。但在當(dāng)前以及可預(yù)見將來(lái)的潛艇作戰(zhàn)任務(wù)與作戰(zhàn)環(huán)境條件下, 本文所述美國(guó)潛射魚雷發(fā)射裝置的3種發(fā)射方式無(wú)疑能夠更好地滿足不同情況下潛艇發(fā)射魚雷等武器的戰(zhàn)術(shù)需求, 這是值得借鑒引用的。

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Preliminary Exploration on Launch Modes of U.S. Submarine Torpedo Launchers

ZHU Qing-hao1, SONG Ru-gang2

(1. Department of Combat and Command, Navy Submarine Academy, Qingdao 266042, China; 2. Office of Research and Development, Navy Submarine Academy, Qingdao 266042, China)

Aiming at the tactical needs for covertly launching torpedoes in the future of antisubmarine warfare, and on the basis of analysis of the technological characteristics of the U.S. submarine torpedo launchers in commission and to be in commission, we sum up the tactical employment characteristics and occasions for different launch modes of the torpedo launchers, analyze the purposes of different launch modes, and offer some suggestions about the development and tactical employment of submarine torpedo launchers.

torpedo launcher; launch mode; submarine; tactical employment

TJ635

A

1673-1948(2012)03-0215-05

2012-01-05;

2012-02-05.

朱清浩(1962-), 男, 副教授, 主要研究方向?yàn)闈撏Чシ缿?zhàn)術(shù).

(責(zé)任編輯: 許妍)