超空泡鱼雷特点及作战使用分析

2010-02-15邹玉博周淇成方达

中国科技信息 2010年21期

关键词：自导空泡鱼雷

邹玉博周淇成方达

海军潜艇学院学员三队 266071

超空泡鱼雷特点及作战使用分析

邹玉博周淇成方达

海军潜艇学院学员三队 266071

介绍了超空泡鱼雷的性能特点，从鱼雷使用方式、主要作战用途、影响鱼雷命中概率的相关因素三方面分析了超空泡鱼雷的作战使用问题。

超空泡鱼雷；作战使用；命中概率

1 引言

水下航行体受到的阻力约是空中飞行器受到阻力的1000多倍，导致传统水下兵器存在速度慢、航程短、精度低的缺陷。为了提高水下航行体的航速，改善水下兵器的作战性能，一般采用增大推进动力和降低阻力这两种技术途径。超空泡技术是一种革命性的减阻方法，它利用空泡在水下航行体周围形成一种气体包络，使高速运动的航行体获得90%的减阻量,是未来水下兵器降低阻力、提高航速、增大航程的重要手段和发展方向。目前，俄罗斯已经利用超空泡技术研制出超空泡鱼雷，这种鱼雷速度极高、抗干扰能力强等优良性能引起各国的高度重视，超空泡武器和技术方面的研究竞争也日趋激烈。

2 超空泡鱼雷性能及特点

2.1 超空泡鱼雷性能

俄罗斯的Shkal（“暴风”）鱼雷是世界上出现的第一种超空泡武器。VA-ⅢShkal鱼雷于1977年正式服役于前苏联海军，是俄罗斯海军使用的最早型号。它由乌克兰流体力学研究所研制，重2697kg（非核弹头，战斗部至少装有210千克高能炸药），直径533mm，长度8.2m，由普通的鱼雷发射管发射，出管速度50kn，水中航速为200kn，（约100m/s），有效射程为6～12km，没有制导系统。鱼雷壳体从尾部至头部逐渐变细，头部为战斗部，尾部中心为大口径固体火箭发动机喷管，周围有8个小的圆柱形启动火箭，这些火箭将鱼雷加速至能产生超空泡的速度，然后主发动机开始工作。鱼雷头部是起关键作用的空泡发生器，紧靠其后的是通气管，它将火箭排气注入由空泡发生器产生的局部空泡，使其膨胀成为超空泡。VA-ⅢShkal鱼雷在超空泡流场中产生的声阻碍和声屏蔽作用，以及火箭发动机产生的强噪声，致使鱼雷无法使用声自导装置，所以超空泡鱼雷一般无自导系统，其弹道是预先设计的，完全由控制系统实现。另外，航行中若弹道变化过大，将产生不均匀气流层，使鱼雷表面超空泡复面层的连续性被破坏，故一般采用直航弹道。

2.2 超空泡鱼雷的特点

通过对Shkal（“暴风”）鱼雷有关资料的初步分析,可以得出超空泡鱼雷有如下特点:航行速度高(近200kn),成倍超过普通鱼雷速度,能快速实现摧毁和消灭敌舰艇的目的。

（1）采用火箭发动机推进，航行速度高（近200节）。这个速度超过普通鱼雷速度数倍，能快速实现摧毁和消灭敌舰艇的目的。

（2）无自导。采用直航攻击弹道，具有很高的航向稳定性。

（3）抗干扰能力强。因未装自导装置，故鱼雷抗干扰能力很强，所有已知的鱼雷防御干扰系统及各种类型的干扰器材对超高速鱼雷都不起作用。

（4）采用特殊的流体动力布局及壳体结构。超空泡鱼雷具有特殊的流线型设计，在超空泡场中航行时，与水只有很少接触，一部分是前端的空泡发生器，另一部分是空泡结束段，全雷阻力急剧降低，使鱼雷获得超高速[9]。

（5）维护简单，使用可靠。由于采用固体火箭发动机，又无复杂的自导系统，鱼雷使用简便，易于维护，战斗准备时间短，使用不同工具运输、装卸、储存都具有很高的可靠性。

3 超空泡鱼雷作战使用分析

3.1 超空泡鱼雷的使用方式

从超空泡鱼雷的性能特点来看，超空泡鱼雷的最大特点是它的高航速，是普通鱼雷攻击速度的数倍，使被攻击的对象难以预警和规避，因而具有极强的威慑和打击能力。从技术方面讲，超空泡鱼雷的出现，使传统上浸水航行的鱼雷变成空泡中飞行的水下导弹，实现了鱼雷技术质的飞跃。到目前为止，世界上没有任何对抗或防御系统能够抵御超空泡鱼雷的攻击。

虽然超空泡鱼雷拥有诸多优点，但是由于没有自导系统的辅助，难以克服由观测系统、武器发射系统以及鱼雷控制系统误差造成的不可忽视的影响，其单雷的射击效果并不尽如人意。因此，一般情况下应选择使用扇面齐射的方式组织攻击。

直航鱼雷扇面齐射的战术使用要解决的基本问题是雷数和散角。雷数方面通常使用双雷或三雷扇面齐射，而散角是指相邻两雷之间呈扇面展开的角度。

3.2 超空泡鱼雷作战用途

超空泡鱼雷可根据需求设计成不同用途、不同尺寸。它由潜艇、水面舰艇、快艇的发射管及装在岸上专用运输发射箱发射。其战斗部可以是核装药，也可以是常规装药。该雷可用于打击驱逐舰、航母编队等大型水面舰艇，也可用于摧毁岸基设施、舰艇停泊地、港口防御设施、基地要塞，封锁海峡打击海岸堡垒等，经过技术改进它又可作为水下运载器装载轻型自导鱼雷，将其隐蔽快速输送到敌目标附近打击水下目标。

另外，超空泡鱼雷可以作为反鱼雷鱼雷使用，俄罗斯在第一代超高速鱼雷研制基础上又成功研制了巡航速度达300kn的反鱼雷拦截超高速鱼雷。美海军近期对超高速鱼雷的最迫切需求是将其应用于鱼雷防御系统，以对抗尾流自导鱼雷。德国科研人员针对现役超空泡鱼雷无自导功能的致命弱点，将超空泡技术的研究转向小型、快速、机动的发展方向上，也将目标锁定在对抗鱼雷上。

3.3 影响超空泡鱼雷命中概率的主要因素

通过对有关资料的分析，得到相关因素对超空泡鱼雷命中概率的影响：

在其他相关因素相同的条件下，目标速度对鱼雷命中概率的影响非常有限，以至于可以忽略。因为超空泡鱼雷具有的200kn的超高速度，使得鱼雷在攻击时可以忽略目标在速度上的任何变化，无论是采用单雷射击，还是双雷或三雷齐射，在其他设定相同的情况下，目标速度的变化对鱼雷命中概率的影响始终在1个百分点之内，这使得目标依靠机动来规避鱼雷攻击的几率大为减小。

无论在何种射击方式下，鱼雷命中概率都随距离的增加而逐步降低，但采用三雷齐射时占有明显优势。这主要是因为无论是单雷射击还是双雷齐射遮盖目标误差范围要远小于三雷齐射，从而使得其命中概率不能很好的满足鱼雷攻击作战的要求。

鱼雷命中概率受目标尺度和齐射散角的影响非常明显。在目标尺度增大的情况下，命中概率增长幅度较大，而且随距离下降的趋势减缓。这说明超空泡鱼雷对航空母舰等大型水面舰船的攻击效果较好。另外，组织鱼雷齐射时，不同距离上有不同的最优散角，齐射散角随目标初始距离的增加而逐渐减小，随目标尺度的增加而增加。

鱼雷射击角范围随距离增加而显著减小。目标距离较近时，射击角的范围较宽广，不应轻易放弃攻击。在80°～130°范围是较优范围，90°～120°是射击角的最优范围，远距离攻击应尽量选择最优角度实施齐射。