摘 要:魚雷被稱為水下導(dǎo)彈,從過去的直航魚雷到現(xiàn)代的,具有中央處理器的,具備線導(dǎo)和自導(dǎo)能力的魚雷,其研制開發(fā)也代表了一個國家的科研和軍事實力,本文將介紹美國冷戰(zhàn)時期開始研制的最具有代表性的MK-48型魚雷。
關(guān)鍵詞:MK-48魚雷;潛艇;水下武器
中圖分類號:TJ630 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)33-0252-01
1 引 言
美國作為超級大國,軍事裝備在很大程度上代表了世界軍事裝備的發(fā)展。美國潛艦使用的MK-48系列重型魚雷是現(xiàn)在西方國家中最具代表性的潛艦魚雷之一,Raytheon公司研制,口徑為美國潛艦魚雷標準的21寸(533mm)。自1987MK-48 ADCAP問世以來,美國重型魚雷似乎沒有進一步的發(fā)展。但事實上,美國并沒有停止改進MK-48系列魚雷。
MK-48系列魚雷是為攻擊核潛艇和高性能水面艦艇而設(shè)計的反潛和反艦通用重型魚雷。這些魚雷因其出色的作戰(zhàn)性能被北約、日本等西方國家購買和仿制。到目前為止,已經(jīng)制造了超過5000個[1]。
2 歷史背景
MK-48可說是美國海軍第一種能真正有效對付高速核能潛艦的重型魚雷。1955年代美國海軍獲得第一艘核能潛艦鸚鵡螺號(USS Nautilus SSN-571)服役之后,美國與北約海軍反潛兵力在一連串與鸚鵡螺號等美國核能潛艦對抗演習(xí)中發(fā)現(xiàn),二次大戰(zhàn)時代以來所有的反潛探測技術(shù)與武器系統(tǒng)(無導(dǎo)引的刺猬炮、深水炸彈等),對于在水下持續(xù)高速運動的核能攻擊潛艦,可說幾乎失去了效果。由于當時導(dǎo)向魚雷尋標器水平有限,在較高航速下難以有效聽音;1950年代美國海軍的幾種潛射或空投導(dǎo)向魚雷,航速都在27節(jié)以下,只適合夠攻擊柴電潛艦。由于蘇聯(lián)也勢將在數(shù)年內(nèi)推出自己的核能潛艦,意味著西方國家的反潛能力即將面臨核能潛艦時代的空前考驗。
水下作戰(zhàn)委員會(Committee on Undersea Warfare,CUW)召集美國學(xué)術(shù)界、核能業(yè)界、海軍等相關(guān)專家在1956年7月到9月在于麻州麻伍茲霍爾(Woods Hole)附近、位于諾布斯卡(Nobska)的莊園進行研討會,在11月發(fā)布「諾布斯卡報告」,對美國海軍未來水下作戰(zhàn)發(fā)展提出建議。
基于這項建議,美國海軍在1956年11月啟動「魚雷構(gòu)型研究」(REsearch TORpedo Configuration,RETORC)計劃,發(fā)展航速45節(jié)以上的導(dǎo)引魚雷;RETROC分為兩個階段,第一階段RETROC I是324mm輕型空投魚雷,成果是1963年開始服役的MK-46系列魚雷;而RETROC II則是潛艦用的533mm重型導(dǎo)向魚雷,產(chǎn)物是1972年開始服役的MK-48系列魚雷。
基于RETORIC II研究,美國海軍年9月啟動新一代重型潛射魚雷的可行性研究,并在1960年11月下達新型重型潛射魚雷的作戰(zhàn)需求(Operation Requirement),并希望能在1967年服役;最初美國海軍稱新的重型魚雷為EX-10,隨后正式命名為MK-48。在RETORCII之中,美國海軍對MK-48提出了空前的性能目標,最大航速需達50節(jié)以上,大約是MK-37的兩倍;在航速50節(jié)的有效射程要求是20000碼(18288m),是MK-37的兩倍以上;最大作業(yè)深度達2500英尺(762m),是MK-37(1000英尺)的2.5倍;而尋標器工作距離也從MK-37的700英尺(213m)提高到4000英尺(1219m),戰(zhàn)斗部配備250磅重的HBX-3高威力炸藥(威力相當于450磅TNT黃色炸藥)。先前諾布斯卡報告中建議,基于魚雷航速需超過潛艦航速50%以上的原則,新型潛射導(dǎo)向魚雷的航速在45節(jié)以上,以對付30節(jié)的潛艦,在航速45節(jié)情況下射程需達35000碼(32004m),尋標器工作距離為2000英尺(609.6m);因此,美國海軍對EX-10/MK-48的性能要求之中,除了最大射程減低之外,其余要求(航速、尋標器工作距離)都比諾布斯卡報告的建議更高。
經(jīng)過40多年的發(fā)展,該雷已形成9種型號,如MK-48-0.1.2.3.4.5.ADCAP.6,7,其中M K-48-4是基本模型。1988年完成的Mk-48ADCAP非常昂貴。主要裝備在各種類型的核潛艇上。
3 技術(shù)概述
MK48魚雷長5.85m,直徑533mm,重量1582kg,速度55節(jié),射程46000m,最大深度1200m。該雷功能強大,有先進的制導(dǎo)系統(tǒng),屬于“智能”魚雷,具有反潛反艦的雙重功能。
技術(shù)數(shù)據(jù):
彈徑:533mm;
彈長:5,850mm;
制導(dǎo)系統(tǒng):線導(dǎo)加主動、被動聲自導(dǎo);
裝藥類型:PBXN-102炸藥;
最大速度:111km/h;
全重:1,582kg;
引信裝置:觸發(fā)引信和近炸引信。
4 MK-48武器性能分析
魚雷在以往由于技術(shù)的制約,其各功能部件往往是固定的,而現(xiàn)代魚雷各部分通常都是可拆卸更換的,以減少后勤成本。下文將簡介各功能部的主要作用及發(fā)展歷程:
4.1 航速、航程(推進段、燃料段)
整體來講現(xiàn)在法德意以電動雷為主,英國和我們是既有電動雷又有奧托燃料熱動雷,美國人是以奧托燃料熱動雷為主,俄國是電動雷、奧托燃料熱動雷、煤油-過氧化氫/煤油-氧氣熱動雷和固體火箭動力雷都有。推進段和燃料段可以最直觀的影響航速和航程。
為了兼顧提高輸出功率以及降低發(fā)動機噪音,美國海軍武器局在1961年決定為魚雷開發(fā)較安靜的噴射泵(pump jet)推進器。在MK-48推進器競標中,美國海軍青睞西屋公司的提案,使用重量輕、加速快的燃氣渦輪作為魚雷推進裝置。
MK-48 ADCAP魚雷生產(chǎn)于1988年,1991年,美國對MK48魚雷的進一步改進作出了投標。古爾德公司提出斜盤發(fā)動機方案,西屋公司提出薩斯春德渦輪機方案。美國海軍根據(jù)反潛深度的需要選擇了斜盤發(fā)動機方案。
1998年,西屋公司采用泵噴式活塞發(fā)動機和新的推進燃料,將魚雷速度提高到60~65節(jié)。并且減少了魚雷在航行過程中產(chǎn)生的窄、寬帶輻射噪聲,使聲納更難檢測到MK-48魚雷。
遠程、高速、大深度、精確制導(dǎo)和隱身攻擊是本世紀魚雷武器的發(fā)展趨勢。為適應(yīng)新的需求,魚雷動力技術(shù)應(yīng)向長時間、大功率、高速、安靜、易使用、易維護的方向發(fā)展。燃氣輪機的結(jié)構(gòu)相對簡單??梢詫崿F(xiàn)重型魚雷的高速、遠距離導(dǎo)航[2]。
4.2 炸藥(戰(zhàn)斗部)
彈藥安全一直是世界各國普遍關(guān)注的問題,特別是海軍,因為其艦船往往攜帶大量的武器彈藥,一旦發(fā)生火災(zāi)或爆炸,會對艦船造成毀滅性的破壞,因此彈藥安全問題顯得尤為迫切和重要[3]。
不敏感彈藥對加熱、撞擊等外界刺激表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性,可以提高部隊的生存能力,降低對后勤保障的需求,減輕部隊壓力[4]。美國已經(jīng)開始采用PBX型不敏感高能炸藥,這種炸藥能經(jīng)受外界刺激的考驗。不敏感炸藥已經(jīng)開始成為現(xiàn)有魚雷戰(zhàn)斗部主裝藥。如果使用定向爆炸、垂直命中技術(shù)打擊目標的要害部位,魚雷的威力將更高。據(jù)估計,MK-48-6型魚雷如果直接命中核動力航母5枚左右,就能將其擊沉。
4.3 尋標器(導(dǎo)引頭)
導(dǎo)引頭通常是魚雷武器中最具技術(shù)性的部分,從最早的近程直接導(dǎo)航魚雷到今天的遠程精確自導(dǎo)魚雷;制導(dǎo)方式從原來的“自導(dǎo)+控制”到“自導(dǎo)+控制+線導(dǎo)”。自導(dǎo)距離一般在500~2600m之間。聲波和艦船尾流導(dǎo)航通常具有較高的命中率。
現(xiàn)代艦艇殼體上普遍涂有反聲吶涂層,降低了艦艇的聲反射特性,并且采用泵噴射和磁流體推進裝置等新技術(shù),降低了航行時的噪聲,為了防止魚雷攻擊,艦艇還會采用誘餌和水聲干擾器等對魚雷進行干擾[5],這些都成為了現(xiàn)代魚雷新的挑戰(zhàn)。
為了應(yīng)對這種情況,MK-48型魚雷導(dǎo)引頭采用多頻系統(tǒng)。它的制導(dǎo)系統(tǒng)有五個MPU,具有識別真假目標的能力。MK-48-6魚雷改進了制導(dǎo)控制系統(tǒng)和魚雷外形,同時,還設(shè)計了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng),提高了線制導(dǎo)精度和魚雷搜索截獲目標的概率。MK-48-7型魚雷進一步改進了聲導(dǎo)系統(tǒng),當魚雷監(jiān)測到有效回波時,依據(jù)目標數(shù)據(jù)庫和獲取的回波強度等信息,分析目標的回波信號,在此基礎(chǔ)上對目標進行識別。這樣,就可以在各種干擾下分辨出真實目標,使線導(dǎo)魚雷能識別并排除人工干擾。
21世紀初,當多國宣布將50km光纖制導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于重型魚雷時,美國卻“極其謹慎”。我們知道對于一個重型魚雷來說,一次發(fā)射大約需要60km的光纖。以1.5美元/m以上的價格,光纖電纜的成本約為90000美元,約人民幣600000元,過高的開支將限制部隊的大量訓(xùn)練。如果光纖的單位價格像美國預(yù)期的一樣降低到0.20美元/m,即降低到全價的1/7-1/8,魚雷一次發(fā)射的成本將變成120000美元,即80000元。這將足以支持部隊的大量訓(xùn)練,由此可見,美國海軍追求的是低成本和合理性。
5 結(jié) 語
在本世紀中葉之前,MK-48仍將是美國主要的魚雷,美國不會停止發(fā)展這一型號的魚雷。如何利用有限的資源產(chǎn)生最大的軍事經(jīng)濟效益,同時使武器裝備保持在世界先進水平,是美國海軍發(fā)展的目標,MK-48系列魚雷的發(fā)展也說明了這一點。
美國海軍的政策是務(wù)實的、以需求為導(dǎo)向的,不是“求高求新”,不是刻意追求暫時的“世界第一”。美國海軍堅持用先進的技術(shù)不斷地引導(dǎo)和升級魚雷武器。達到了低投資高性能的目的??刂屏唆~雷壽命周期,因此節(jié)約了大量的成本。美國MK-48魚雷的演變體現(xiàn)了一個可持續(xù)、有遠見、值得被借鑒的發(fā)展模式。
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收稿日期:2018-10-12