艦用魚雷發(fā)射裝置通用化技術(shù)

尹美方，吳吉偉，范 劍

(海軍蚌埠士官學(xué)校，安徽 蚌埠 233012)

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，攻擊對我艦有威脅的潛艇，并可發(fā)射魚雷誘餌，干擾敵潛艇或水面艦船向我艦施放的魚雷。

隨著艦用魚雷的不斷發(fā)展，其發(fā)射裝置也在不斷進(jìn)步。縱觀世界發(fā)達(dá)國家艦用魚雷發(fā)射裝置總的發(fā)展情況，不難看出，當(dāng)代世界艦用魚雷發(fā)射裝置的主要發(fā)展趨勢是:適應(yīng)未來海軍作戰(zhàn)由“平臺中心戰(zhàn)”向“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”的轉(zhuǎn)變，采用以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字化技術(shù);采用模塊化、通用化設(shè)計(jì)，發(fā)展多武器、多功能的垂直發(fā)射系統(tǒng)或臥式發(fā)射系統(tǒng)，提高艦艇的隱身性;采用低噪聲發(fā)射技術(shù)，加強(qiáng)電磁能、油壓能以及彈形體的變形能等新型發(fā)射能的研究。本文就艦用魚雷發(fā)射裝置的通用化問題談幾點(diǎn)看法。

1 艦用魚雷發(fā)射裝置的發(fā)展歷程

早期的艦艇魚雷發(fā)射裝置采用滾落架，平時(shí)將魚雷縛在滾落架上，發(fā)射時(shí)繩索解開，魚雷依靠重力滾落到海中，進(jìn)行自航。

最早出現(xiàn)的用于發(fā)射魚雷的裝置是柵狀管和圓筒形管，且都是單管形式，功能單一，只能發(fā)射直航魚雷，結(jié)構(gòu)也簡單。1877 年，俄國的“伊斯坦丁大公”號輪船，就在其舷側(cè)安裝了用于發(fā)射魚雷的帶有柵格式發(fā)射管的特種形式的舢舨，魚雷利用自身動力航行出管。到了圓筒形管，為提供發(fā)射動力，就具有了發(fā)射系統(tǒng)。1878 年，俄國海軍在水面艦船上安裝了圓管式發(fā)射管，并采用壓縮空氣發(fā)射魚雷。1887 年，俄國海軍又完善了水面艦艇的火藥發(fā)射系統(tǒng)。之后，火藥發(fā)射系統(tǒng)又經(jīng)歷了從黑火藥到無煙火藥的轉(zhuǎn)變，同時(shí)藥柱形式及裝藥密度、藥膛結(jié)構(gòu)及安裝位置的改變，解決了火藥充分燃燒及火藥燃?xì)獾捻樌鲃訂栴}，但火藥發(fā)射的發(fā)光問題和對發(fā)射管的污染問題始終未能解決。于是在采用火藥發(fā)射系統(tǒng)的同時(shí)，又采用了壓縮空氣發(fā)射系統(tǒng)。這種同時(shí)具備火藥和壓縮空氣2 套發(fā)射系統(tǒng)的模式，俄羅斯一直沿用至今。

隨著魚雷的發(fā)展，魚雷有了機(jī)動航行功能和自動尋的功能，因而也就要求發(fā)射管具有相應(yīng)的魚雷航行參數(shù)設(shè)定、速制設(shè)定及自導(dǎo)工作方式設(shè)定等功能，發(fā)射管就具有了相應(yīng)的設(shè)定儀器。這時(shí)，魚雷發(fā)射管才有了完整、確切的定義，那就是“能夠儲存魚雷，與發(fā)射系統(tǒng)配合，可實(shí)現(xiàn)魚雷發(fā)射的組件(含管體、前后蓋、管上機(jī)械及設(shè)定儀器)”。

隨著艦艇的發(fā)展和使用魚雷的戰(zhàn)術(shù)要求的提高，魚雷及發(fā)射管的裝船數(shù)量也不斷增加，出現(xiàn)了多個(gè)發(fā)射管聯(lián)裝的形式，且為滿足實(shí)施瞄準(zhǔn)的要求，出現(xiàn)了瞄準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(含轉(zhuǎn)臺及其轉(zhuǎn)動系統(tǒng))。魚雷發(fā)射也從單射發(fā)展到多雷齊射，從而出現(xiàn)了射擊控制儀器。此后，射擊控制儀器逐漸從簡單、手動、機(jī)械式的控制盒，發(fā)展到復(fù)雜的、自動的、電子的直到微機(jī)化的射擊控制儀。

近年來，以美國為首的西方國家，在艦對艦作戰(zhàn)中，多強(qiáng)調(diào)導(dǎo)彈的作用，對反艦魚雷越來越不重視，因此在現(xiàn)代的水面艦艇上，一般都不裝備大口徑的聯(lián)裝式魚雷發(fā)射裝置，但對水面艦艇使用魚雷反潛還是十分重視的，除意大利、法國外，幾乎無一例外地都裝備了324 mm 口徑的3 聯(lián)裝魚雷發(fā)射裝置。而意大利和法國則在水面艦艇上裝備了大型的線導(dǎo)魚雷發(fā)射裝置用以反潛。如意大利“西北風(fēng)”級護(hù)衛(wèi)艦上裝備的發(fā)射A-184 魚雷的B -516/A 型單管固定式魚雷發(fā)射裝置，法國艦艇上裝備的發(fā)射F17P 魚雷的固定式4 聯(lián)裝發(fā)射裝置。

還有一些特殊形式的艦用魚雷發(fā)射裝置，如箱式發(fā)射裝置，他在船上只安裝機(jī)座和接口裝置，出航前只需將在檢修所裝備好的魚雷連同發(fā)射箱一起吊裝到艦上機(jī)座上，完成必要的機(jī)械和電氣連接便可實(shí)現(xiàn)魚雷發(fā)射。具有代表性的是英國的“魚狗”箱式魚雷發(fā)射裝置和瑞典的T43 ×2 型魚雷發(fā)射裝置。

2 實(shí)現(xiàn)艦用魚雷發(fā)射裝置通用化對武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的影響

所謂魚雷發(fā)射裝置通用化，就是指魚雷發(fā)射裝置為適應(yīng)多種任務(wù)和在多種平臺上使用的需要，采用通用化、模塊化設(shè)計(jì)，能從多方位發(fā)射多種武器以保證在多種領(lǐng)域中的使用。實(shí)現(xiàn)魚雷發(fā)射裝置通用化具有非常明顯的優(yōu)越性，他給艦艇武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能帶來了一系列有利的影響。

2.1 有利于提高艦艇的作戰(zhàn)能力

實(shí)現(xiàn)通用化后的魚雷發(fā)射裝置包括實(shí)施“即插即用”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通用機(jī)構(gòu)和電氣對接接口以及可發(fā)射多種武器的靈巧型儲運(yùn)發(fā)射筒(箱)。該裝置可發(fā)射的武器包括魚雷、導(dǎo)彈、對抗器材和探測器等，適用的作戰(zhàn)領(lǐng)域包括反潛戰(zhàn)、反艦戰(zhàn)、對空戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、水雷戰(zhàn)和反水雷戰(zhàn)等。艦艇裝備了這種魚雷發(fā)射裝置后可大大提高作戰(zhàn)能力。

2.1.1 提高了立體打擊能力

現(xiàn)在的艦用魚雷發(fā)射裝置主要用來發(fā)射反潛魚雷，攻擊敵方潛艇，而實(shí)現(xiàn)通用化后的魚雷發(fā)射裝置不僅可發(fā)射反潛魚雷，還可發(fā)射反艦魚雷、導(dǎo)彈、對抗器材、誘餌及水雷反水雷等多種武器，可對空中、水面、水下等多種目標(biāo)形成打擊能力，這樣既擴(kuò)大了艦艇打擊目標(biāo)的種類，又大大增強(qiáng)了艦艇打擊目標(biāo)的能力。

2.1.2 提高了作戰(zhàn)的靈活性

1 艘艦艇只要安裝了通用魚雷發(fā)射裝置，那么他就可根據(jù)任務(wù)的需要進(jìn)行各種武器的混裝，每種武器的數(shù)量由所執(zhí)行的任務(wù)來確定。對于1 個(gè)艦艇編隊(duì)而言，編隊(duì)中的每1 艘艦艇都可擔(dān)當(dāng)多種任務(wù)，大大提高了艦艇的隨機(jī)應(yīng)變能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力。

2.1.3 縮短了作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間

通用魚雷發(fā)射裝置由于采用了集儲存與發(fā)射功能于一身的儲運(yùn)發(fā)射筒(箱)技術(shù)，簡化了上艦前的技術(shù)準(zhǔn)備和在艦上的發(fā)射準(zhǔn)備工作，并且采用了“即插即用”技術(shù)，裝艦后，通過預(yù)留的電氣和機(jī)械對接接口就可將發(fā)射裝置與控制系統(tǒng)和武器對接，大大縮短了艦艇的作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間。

2.2 便于艦艇的總體設(shè)計(jì)

發(fā)射裝置通用化后，在艦艇的總體設(shè)計(jì)過程中，就可根據(jù)艦艇的噸位大小在通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的發(fā)射裝置中合理選擇和優(yōu)化組合，無需在艦艇與發(fā)射裝置的布置上花費(fèi)過多的精力和時(shí)間，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)可放在進(jìn)一步提高艦艇的各項(xiàng)性能如隱身性等方面，有利于艦艇的總體設(shè)計(jì)。

2.3 有利于提高裝備的可靠性和可維修性

發(fā)射裝置通用化后，不僅減少了發(fā)射裝置的類型和數(shù)量，甚至還會減少由于不同任務(wù)需要而引起的水面艦艇類型(例如反艦型、對空型和反潛型)或結(jié)構(gòu)的差異。發(fā)射裝置或艦艇的種類大大減少，日常用于維護(hù)保養(yǎng)的各種配套設(shè)備、工具和備附件的數(shù)量也就相應(yīng)大大減少，這就降低了對其后勤保障與使用維護(hù)的要求，從而提高了其可靠性和可維修性。

3 實(shí)現(xiàn)艦用魚雷發(fā)射裝置通用化的基本條件

要實(shí)現(xiàn)艦用魚雷發(fā)射裝置通用化，必須具備以下幾個(gè)基本條件。

3.1 各種武器外形尺寸應(yīng)相近

直徑、長度和重量都較為相近的武器，采用相同外形尺寸的發(fā)射筒(箱)實(shí)現(xiàn)起來較為容易;而尺寸差異較大的武器，尤其是直徑差異較大的武器，一般不易實(shí)現(xiàn)發(fā)射裝置的共用。

3.2 發(fā)射方式應(yīng)一致

發(fā)射魚雷，必須給魚雷提供推力。此推力可以是火藥燃?xì)鈮毫?、壓縮空氣膨脹壓力、水和油等液體壓力、電磁力及各種機(jī)械力(如機(jī)械牽引力、彈力)等。不同的發(fā)射方式，其結(jié)構(gòu)大不一樣，使得發(fā)射筒(箱)的尺寸也大不一樣。因此，通過通用魚雷發(fā)射裝置發(fā)射的武器發(fā)射方式應(yīng)保持一致。

3.3 控制方式應(yīng)相近

實(shí)現(xiàn)魚雷發(fā)射裝置通用化，必須確保各種武器與發(fā)射裝置的接口相同，即控制方式相近。如發(fā)控系統(tǒng)與不同武器的通訊、設(shè)定電纜應(yīng)保持相同，與發(fā)射箱聯(lián)接的電插頭數(shù)量和規(guī)格應(yīng)保持統(tǒng)一。只有這樣才能使通用魚雷發(fā)射裝置在結(jié)構(gòu)上趨于簡單、合理，使用更加可靠，適裝性能更好。

3.4 發(fā)射裝置對不同種類的武器應(yīng)有一定的兼容能力

武器的外形尺寸和發(fā)射方式的一致性是發(fā)射裝置能否通用的主要條件。但是，不同種類的武器在外形尺寸、某些結(jié)構(gòu)等方面或多或少總有些差別，所以，為使發(fā)射裝置通用化，發(fā)射裝置對不同種類的武器必須有一定的兼容能力。

4 我國實(shí)現(xiàn)艦用魚雷發(fā)射裝置通用化需要做的工作

4.1 加強(qiáng)發(fā)射裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)

發(fā)射裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化可極大增強(qiáng)發(fā)射裝置在艦艇上的適裝性，大大增加可裝備發(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，從而對提高海軍水面艦艇的戰(zhàn)斗力大有益處。此外，由于各模塊彼此獨(dú)立，1 個(gè)模塊發(fā)生故障不會影響其余模塊正常工作，所以，發(fā)射裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化能大大提高裝備的可靠性。

4.2 加強(qiáng)武器的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)魚雷發(fā)射裝置通用化，必須對其使用的武器從頂層設(shè)計(jì)開始進(jìn)行規(guī)劃，制定設(shè)計(jì)規(guī)范，使這些武器逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，以滿足不同任務(wù)的需要。

4.3 加強(qiáng)發(fā)射技術(shù)的研究，不斷提高發(fā)射裝置通用化水平

目前，由于發(fā)射方式的不同，導(dǎo)致不少武器無法實(shí)現(xiàn)通用發(fā)射。因此，要加強(qiáng)發(fā)射技術(shù)的研究，尤其是加強(qiáng)電磁能、彈形體的變形能等新型發(fā)射技術(shù)的研究，使更多的武器能實(shí)現(xiàn)通用發(fā)射，從而提高發(fā)射裝置通用化水平。

4.4 加強(qiáng)發(fā)射裝置安全性研究

由于通用發(fā)射裝置使用的武器種類多、數(shù)量大，如何保證武器儲存發(fā)射的安全性就成了一個(gè)非常突出的問題。因此，應(yīng)強(qiáng)化發(fā)射裝置安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，諸如意外點(diǎn)火時(shí)的發(fā)射筒(箱)噴水降溫系統(tǒng)、煙火自動報(bào)警系統(tǒng)、高溫自動報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。

5 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，武器裝備的發(fā)展也必將突飛猛進(jìn)。我國艦用魚雷發(fā)射裝置通用化研究還是1 個(gè)新課題，正處于起步階段。通用發(fā)射裝置的研制不僅僅對發(fā)射裝置提出了新要求，更對武器本身及發(fā)控系統(tǒng)也提出了更高的要求，必須綜合考慮，從而找出行之有效的解決辦法。

［1］練永慶，王樹宗.魚雷發(fā)射裝置發(fā)射原理［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2012.

［2］李陳葉. 水面艦艇魚雷發(fā)射裝置［J］. 艦船知識，1999(7):31-32.

［3］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):82-85.

［4］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):43-45.

［5］李志華，閻勇，吳吉偉.魚雷發(fā)射裝置安全性仿真分析［J］.四川兵工學(xué)報(bào)，2011(4):7-8.