舰用鱼雷发射装置通用化技术
2012-08-15尹美方吴吉伟
尹美方,吴吉伟,范 剑
(海军蚌埠士官学校,安徽 蚌埠 233012)
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,并可发射鱼雷诱饵,干扰敌潜艇或水面舰船向我舰施放的鱼雷。
随着舰用鱼雷的不断发展,其发射装置也在不断进步。纵观世界发达国家舰用鱼雷发射装置总的发展情况,不难看出,当代世界舰用鱼雷发射装置的主要发展趋势是:适应未来海军作战由“平台中心战”向“网络中心战”的转变,采用以计算机为核心的数字化技术;采用模块化、通用化设计,发展多武器、多功能的垂直发射系统或卧式发射系统,提高舰艇的隐身性;采用低噪声发射技术,加强电磁能、油压能以及弹形体的变形能等新型发射能的研究。本文就舰用鱼雷发射装置的通用化问题谈几点看法。
1 舰用鱼雷发射装置的发展历程
早期的舰艇鱼雷发射装置采用滚落架,平时将鱼雷缚在滚落架上,发射时绳索解开,鱼雷依靠重力滚落到海中,进行自航。
最早出现的用于发射鱼雷的装置是栅状管和圆筒形管,且都是单管形式,功能单一,只能发射直航鱼雷,结构也简单。1877 年,俄国的“伊斯坦丁大公”号轮船,就在其舷侧安装了用于发射鱼雷的带有栅格式发射管的特种形式的舢舨,鱼雷利用自身动力航行出管。到了圆筒形管,为提供发射动力,就具有了发射系统。1878 年,俄国海军在水面舰船上安装了圆管式发射管,并采用压缩空气发射鱼雷。1887 年,俄国海军又完善了水面舰艇的火药发射系统。之后,火药发射系统又经历了从黑火药到无烟火药的转变,同时药柱形式及装药密度、药膛结构及安装位置的改变,解决了火药充分燃烧及火药燃气的顺利流动问题,但火药发射的发光问题和对发射管的污染问题始终未能解决。于是在采用火药发射系统的同时,又采用了压缩空气发射系统。这种同时具备火药和压缩空气2 套发射系统的模式,俄罗斯一直沿用至今。
随着鱼雷的发展,鱼雷有了机动航行功能和自动寻的功能,因而也就要求发射管具有相应的鱼雷航行参数设定、速制设定及自导工作方式设定等功能,发射管就具有了相应的设定仪器。这时,鱼雷发射管才有了完整、确切的定义,那就是“能够储存鱼雷,与发射系统配合,可实现鱼雷发射的组件(含管体、前后盖、管上机械及设定仪器)”。
随着舰艇的发展和使用鱼雷的战术要求的提高,鱼雷及发射管的装船数量也不断增加,出现了多个发射管联装的形式,且为满足实施瞄准的要求,出现了瞄准机构(含转台及其转动系统)。鱼雷发射也从单射发展到多雷齐射,从而出现了射击控制仪器。此后,射击控制仪器逐渐从简单、手动、机械式的控制盒,发展到复杂的、自动的、电子的直到微机化的射击控制仪。
近年来,以美国为首的西方国家,在舰对舰作战中,多强调导弹的作用,对反舰鱼雷越来越不重视,因此在现代的水面舰艇上,一般都不装备大口径的联装式鱼雷发射装置,但对水面舰艇使用鱼雷反潜还是十分重视的,除意大利、法国外,几乎无一例外地都装备了324 mm 口径的3 联装鱼雷发射装置。而意大利和法国则在水面舰艇上装备了大型的线导鱼雷发射装置用以反潜。如意大利“西北风”级护卫舰上装备的发射A-184 鱼雷的B -516/A 型单管固定式鱼雷发射装置,法国舰艇上装备的发射F17P 鱼雷的固定式4 联装发射装置。
还有一些特殊形式的舰用鱼雷发射装置,如箱式发射装置,他在船上只安装机座和接口装置,出航前只需将在检修所装备好的鱼雷连同发射箱一起吊装到舰上机座上,完成必要的机械和电气连接便可实现鱼雷发射。具有代表性的是英国的“鱼狗”箱式鱼雷发射装置和瑞典的T43 ×2 型鱼雷发射装置。
2 实现舰用鱼雷发射装置通用化对武器系统作战效能的影响
所谓鱼雷发射装置通用化,就是指鱼雷发射装置为适应多种任务和在多种平台上使用的需要,采用通用化、模块化设计,能从多方位发射多种武器以保证在多种领域中的使用。实现鱼雷发射装置通用化具有非常明显的优越性,他给舰艇武器系统的作战效能带来了一系列有利的影响。
2.1 有利于提高舰艇的作战能力
实现通用化后的鱼雷发射装置包括实施“即插即用”系统结构的通用机构和电气对接接口以及可发射多种武器的灵巧型储运发射筒(箱)。该装置可发射的武器包括鱼雷、导弹、对抗器材和探测器等,适用的作战领域包括反潜战、反舰战、对空战、电子战、水雷战和反水雷战等。舰艇装备了这种鱼雷发射装置后可大大提高作战能力。
2.1.1 提高了立体打击能力
现在的舰用鱼雷发射装置主要用来发射反潜鱼雷,攻击敌方潜艇,而实现通用化后的鱼雷发射装置不仅可发射反潜鱼雷,还可发射反舰鱼雷、导弹、对抗器材、诱饵及水雷反水雷等多种武器,可对空中、水面、水下等多种目标形成打击能力,这样既扩大了舰艇打击目标的种类,又大大增强了舰艇打击目标的能力。
2.1.2 提高了作战的灵活性
1 艘舰艇只要安装了通用鱼雷发射装置,那么他就可根据任务的需要进行各种武器的混装,每种武器的数量由所执行的任务来确定。对于1 个舰艇编队而言,编队中的每1 艘舰艇都可担当多种任务,大大提高了舰艇的随机应变能力和协同作战能力。
2.1.3 缩短了作战反应时间
通用鱼雷发射装置由于采用了集储存与发射功能于一身的储运发射筒(箱)技术,简化了上舰前的技术准备和在舰上的发射准备工作,并且采用了“即插即用”技术,装舰后,通过预留的电气和机械对接接口就可将发射装置与控制系统和武器对接,大大缩短了舰艇的作战反应时间。
2.2 便于舰艇的总体设计
发射装置通用化后,在舰艇的总体设计过程中,就可根据舰艇的吨位大小在通用化、标准化、模块化的发射装置中合理选择和优化组合,无需在舰艇与发射装置的布置上花费过多的精力和时间,设计的重点可放在进一步提高舰艇的各项性能如隐身性等方面,有利于舰艇的总体设计。
2.3 有利于提高装备的可靠性和可维修性
发射装置通用化后,不仅减少了发射装置的类型和数量,甚至还会减少由于不同任务需要而引起的水面舰艇类型(例如反舰型、对空型和反潜型)或结构的差异。发射装置或舰艇的种类大大减少,日常用于维护保养的各种配套设备、工具和备附件的数量也就相应大大减少,这就降低了对其后勤保障与使用维护的要求,从而提高了其可靠性和可维修性。
3 实现舰用鱼雷发射装置通用化的基本条件
要实现舰用鱼雷发射装置通用化,必须具备以下几个基本条件。
3.1 各种武器外形尺寸应相近
直径、长度和重量都较为相近的武器,采用相同外形尺寸的发射筒(箱)实现起来较为容易;而尺寸差异较大的武器,尤其是直径差异较大的武器,一般不易实现发射装置的共用。
3.2 发射方式应一致
发射鱼雷,必须给鱼雷提供推力。此推力可以是火药燃气压力、压缩空气膨胀压力、水和油等液体压力、电磁力及各种机械力(如机械牵引力、弹力)等。不同的发射方式,其结构大不一样,使得发射筒(箱)的尺寸也大不一样。因此,通过通用鱼雷发射装置发射的武器发射方式应保持一致。
3.3 控制方式应相近
实现鱼雷发射装置通用化,必须确保各种武器与发射装置的接口相同,即控制方式相近。如发控系统与不同武器的通讯、设定电缆应保持相同,与发射箱联接的电插头数量和规格应保持统一。只有这样才能使通用鱼雷发射装置在结构上趋于简单、合理,使用更加可靠,适装性能更好。
3.4 发射装置对不同种类的武器应有一定的兼容能力
武器的外形尺寸和发射方式的一致性是发射装置能否通用的主要条件。但是,不同种类的武器在外形尺寸、某些结构等方面或多或少总有些差别,所以,为使发射装置通用化,发射装置对不同种类的武器必须有一定的兼容能力。
4 我国实现舰用鱼雷发射装置通用化需要做的工作
4.1 加强发射装置的标准化、模块化设计
发射装置的标准化、模块化可极大增强发射装置在舰艇上的适装性,大大增加可装备发射装置的舰艇数量,尤其有利于老舰艇装备的更新改造,从而对提高海军水面舰艇的战斗力大有益处。此外,由于各模块彼此独立,1 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、模块化能大大提高装备的可靠性。
4.2 加强武器的标准化、系列化设计
实现鱼雷发射装置通用化,必须对其使用的武器从顶层设计开始进行规划,制定设计规范,使这些武器逐步走向标准化、系列化,以满足不同任务的需要。
4.3 加强发射技术的研究,不断提高发射装置通用化水平
目前,由于发射方式的不同,导致不少武器无法实现通用发射。因此,要加强发射技术的研究,尤其是加强电磁能、弹形体的变形能等新型发射技术的研究,使更多的武器能实现通用发射,从而提高发射装置通用化水平。
4.4 加强发射装置安全性研究
由于通用发射装置使用的武器种类多、数量大,如何保证武器储存发射的安全性就成了一个非常突出的问题。因此,应强化发射装置安全系统的设计,诸如意外点火时的发射筒(箱)喷水降温系统、烟火自动报警系统、高温自动报警系统、消防系统、通风系统等的设计。
5 结束语
随着科学技术的快速发展,武器装备的发展也必将突飞猛进。我国舰用鱼雷发射装置通用化研究还是1 个新课题,正处于起步阶段。通用发射装置的研制不仅仅对发射装置提出了新要求,更对武器本身及发控系统也提出了更高的要求,必须综合考虑,从而找出行之有效的解决办法。
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