盾和弹之间的那点事(三十二)
2020-01-15涂林峰
涂林峰
前两篇介绍了声制导的基本原理,以及主要以声制导为基础制导方式的一些鱼雷的优缺点。本篇接着再说说现代鱼雷的分类和不同鱼雷用途方面的区别。
多年来,各种反潜装备对潜艇的探测、跟踪和攻击技术一直都稍逊于潜艇技术的发展,可以说反潜一直是现代海战中的一个软肋,而无论航空反潜还是水面舰艇的反潜,最得力的兵器非鱼雷莫属。当然,鱼雷也有自身的弱点和不足,如鱼雷的速度和航程比不上空中飞行的导弹。鱼雷的发展已经历了100多年历史,从早期无控制的自航鱼雷,已发展到现代的智能化鱼雷。智能化鱼雷采用了数字计算机,制导系统能够根据目标的不同特性与计算机储存的信息进行对照,从而能够在复杂的海洋水声环境以及水声干扰条件下识别目标。现代先进鱼雷不仅能够水下自主航行,而且能自主控制速度、深度和方向,并自动寻找和攻击目标,相当于小型高速水下无人潜航器。先进鱼雷的研制难度非常高。美国从1962年开始,经过近10年的时间才研发出了MK48重型鱼雷,研制费用高达67亿美元,研制难度之大可见一斑。鱼雷的生产成本也很高,单枚成本高达数百万美元,已经超过了大多数的防空导弹和反舰导弹。
美国“弗吉尼亚”级攻击核潜艇正在装填MK48重型鱼雷
我国海军舰艇上装备的324毫米轻型鱼雷发射管
鱼雷的动力装置决定了鱼雷的航速、航程等关键指标,可分为热动力和电动力两大类。热动力鱼雷是利用化学燃料燃烧而产生动力,电动力鱼雷则是利用电池产生动力。热动力鱼雷虽然在航速和航程方面都优于电动力鱼雷,但其技术难度大、研制周期长,航行深度受背压影响,航行时的噪音大,航迹明显,攻击隐蔽性差。电动力鱼雷则可以在大深度航行,功率不受背压影响,噪音小,不排气,隐蔽性好。长期以来,电动力鱼雷受限于电池性能,在航程、航速等关键指标上一直难以与热动力鱼雷相抗衡,但随着高性能大容量电池技术的发展,其发展前景还是非常看好的。对于海军大国来说,同时对热动力和电动力鱼雷技术进行研发,以发挥各自的性能优势,提高海军鱼雷装备的整体作战能力,是很有必要的。
現代鱼雷的另一个发展趋势是提高静音性能。鱼雷的设计一开始就要充分考虑降噪措施,要大幅降低航行自噪声,以获得更好的隐蔽攻击能力。而且航行自噪声的降低对鱼雷的声自导探测能力也是有好处的,自噪声干扰越小,则鱼雷的声自导探测距离越远。
鱼雷按照尺寸可分为重型鱼雷、中型鱼雷和轻型鱼雷。随着时代的发展,现代鱼雷开始向重型和轻型两个方向发展,中型鱼雷则逐渐被边缘化。重型鱼雷的直径多为533毫米,轻型鱼雷的直径多为324毫米,中型鱼雷的直径则在400~482毫米之间。重型鱼雷多装备在潜艇上,越来越少见于水面舰艇的搭载。轻型鱼雷普遍装备于水面舰艇、固定翼反潜机、反潜直升机,以及用作反潜导弹的战斗部,并且呈现出通用化发展趋势。当今世界上大部分国家都采取了潜载533毫米重型鱼雷、舰载/空射324毫米轻型鱼雷的搭载方案,但也有一个国家例外,那就是苏/俄。苏联似乎特别热衷于重型鱼雷的发展,不但为潜艇研发了650毫米的65型超重型鱼雷,水面舰艇也清一色配备了533毫米重型鱼雷,而反潜直升机和反潜导弹则搭载了400毫米级的中型鱼雷,这种鱼雷搭配方案在世界海军范围内可谓独树一帜。这种搭配方案不但被苏/俄海军自身所采用,还随着海军技术装备的外销而在一定程度上影响到其它国家的海军。比如印度海军由于长期采购俄制海军装备,且缺乏独立自主的装备研发能力,其水面主战舰艇的鱼雷搭载方案也选择了俄式533毫米重型鱼雷,而不是世界主流的324毫米轻型反潜鱼雷。我国引进的“现代”级驱逐舰也搭配了俄制533毫米鱼雷,但我国自主建造的主战舰艇清一色选择了国产324毫米轻型反潜鱼雷作为标配。
俄罗斯“无畏”级反潜驱逐舰上装备的四联装533毫米重型鱼雷发射管
俄罗斯65型650毫米超重型鱼雷
“暴风雪”超空泡鱼雷
苏/俄的65型650毫米超重型鱼雷主要装备于各类核潜艇上,口径堪称世界之最。苏联核潜艇上一般会同时配备多部650毫米和533毫米鱼雷发射管,这种配置是苏/俄核潜艇所独有的,据说“库尔斯克”号核潜艇沉没事故的起因就是因为艇上的65型鱼雷燃料发生了爆炸。65型鱼雷主要用于攻击航母等大型水面舰艇以及重要岸基设施,其战斗部装药高达450千克(这甚至比324毫米轻型鱼雷的全重还要大),而且还有核装药型。其航程和航速等各种性能指标也非常突出,堪称鱼雷中的超重量级选手,曾经是美国海军水面舰艇的最严重威胁之一。不过受限于苏联时期的电子、动力技术水平,65型鱼雷以现在的标准来看已显落后,相比美国MK48重型鱼雷的最新型号并没有优势,而且因为结构复杂且可靠性较差,在苏/俄海军中的口碑不佳。目前俄罗斯已开始了改进型650毫米鱼雷的研制工作。一般来说,鱼雷的直径越大、体型越大,越有利于增加航程和打击范围,也有利于加装性能更强大的大型声自导头,从而大幅提高鱼雷的制导与探测距离。不过大直径鱼雷也对搭载平台提出了更高的要求,即使是苏/俄核潜艇这样的水下“庞然大物”也不能全部配备650毫米超重型鱼雷的发射管。加上电子技术的进步,鱼雷内部设备的尺寸和占用空间都得以减小,轻型鱼雷也可以实现很高的作战性能,因此类似65型这种超重型鱼雷的发展将会越来越不受待见。此外,苏联还发展了“暴风雪”超空泡鱼雷。超空泡鱼雷,是利用超空泡技术在水下高速航行的鱼雷,该技术可以在鱼雷表面和海水之间产生一个气体空腔,鱼雷在气体空腔中前进,从而极大地降低了鱼雷的水下航行阻力,使鱼雷能够实现在水中的“飞行”。目前真正服役的超空泡鱼雷只有俄罗斯的“暴风雪”,其它国家仍处于技术验证阶段,据称伊朗也自主研发了一种超空泡鱼雷。“暴风雪”的水下航速可达200节,是目前世界上最快的鱼雷。由于速度过快,该鱼雷还配备了用于矢量控制的小型火箭发动机喷嘴,以稳定鱼雷在水下的高速航行。但“暴风雪”鱼雷由于种种原因没有安装声自导设备,是一种无制导的直航鱼雷,这在很大程度上限制了它的作战性能,应用范围和发展前景也受到很大限制。
美国“弗吉尼亚”级攻击核潜艇发射MK48重型鱼雷想象图
美国海军较为著名的重型鱼雷型号为MK48,它是美国海军攻击型核潜艇的主要反潜和反舰武器,也作为战略核潜艇的主要防御武器。MK48还被多个盟国所采购,其先进性不容否定,技术状态早已成熟可靠。MK48于1971年研制成功,1972年服役,经过40多年发展已形成了多个型号,性能也越来越先进。MK48鱼雷长5.85米,直径533毫米,重量达1.5吨,最高航速达到55节,航程46千米,最大航深1200米。该鱼雷为热动力鱼雷,具有高能量密度、低噪音、无尾迹等特点,战斗部为装药100~150千克的爆破战斗部,单枚命中即可击沉一艘大型潜艇或中型水面舰艇。其主要特点为:威力大,具有反潜、反舰双重功能:制导系统先进,智能化程度较高;航速高、潜深大,特别适合用于攻击大深度高速潜艇和大中型水面舰艇,是美国海军现役最重要的主战鱼雷型号。在中轻型鱼雷领域,美俄海军的发展可谓势均力敌。中轻型鱼雷尽管没有重型鱼雷的威力大,但由于其平台适应性更好,对目标的打击机动灵活,因此也受到各国的普遍重视。
超空泡鱼雷在水下高速航行的示意图
随着电子、水声以及动力技术的发展,目前重型鱼雷已经不再是单一的反舰功能,成为反舰/反潜通用鱼雷。而轻型鱼雷则更多的专注于反潜。重型鱼雷主要装备于潜艇,包括常规潜艇、攻击核潜艇和战略导弹核潜艇。潜艇的作战对象既有水面舰艇也有对方的潜艇,因此其搭载的重型鱼雷必须同时兼顾反舰和反潜能力。轻型鱼雷主要装备于水面舰艇。现在的水面舰艇已经很少使用鱼雷执行反舰作战了,因为反舰导弹无论是射程、速度,还是打击范围、打击灵活性,都比鱼雷有优势的多,水面舰艇搭载的鱼雷往往只剩下反潜任务了。目前大多数国家的军舰都选择了324毫米轻型鱼雷作为舰载反潜鱼雷,这是因为冷战结束后,反潜作战环境发生了根本变化,水面舰艇反潜的对象不再以大潜深的核潜艇为主,而是在浅水近岸区域活动的安静型常规潜艇,反潜鱼雷的作战也由深水转变为浅水作战为主。
反舰导弹已成为目前水面舰艇的主要反舰手段。图为正在发射的意大利“奥托马特”反舰导弹
英国研制的“旗鱼”重型鱼雷
即使在深海海域,舰载重型鱼雷无论是射程还是航速,相比反潜导弹或携带轻型鱼雷的反潜直升机而言并没有优势,水面舰艇的中远程反潜任务可由反潜导弹和反潜直升机负责。现在的舰载反潜鱼雷只负责水面舰艇的内层反潜防御作战,轻型鱼雷就足已堪用,因此重型鱼雷越来越少见于水面舰艇就不奇怪了。而且提高远程防区外发射距离是第三代轻型鱼雷的一个重要特征,比如著名的MU90轻型鱼雷的最大航程可以达到25千米,有效航程可以达到15千米,这个航程已经超出了水面舰艇内层反潜防御的需要,即使没有配备反潜导弹的舰艇在配备了MU90鱼雷后也可以具备较强的反潜作战能力。从杀伤威力的角度来看,轻型反潜鱼雷虽然弹头装药量有限,一般只有几十千克,与重型鱼雷差距明显,但先进的轻型反潜鱼雷多采用了定向爆炸(聚能爆炸)技术,即把爆炸后释放出来的能量集中在一个方向上,从而增大了杀伤威力,能让40千克的装药量产生250千克装药爆炸的威力。同时轻型鱼雷多采用触发引信,可以靠精确制导直接撞上目标来提高杀伤效果。现在的轻型鱼雷已具备了攻击和毁伤大中型双壳体潜艇的能力。
法国海军装备的NH90反潜直升机及其配备的MU90轻型鱼雷
从水面舰艇发射的MU90轻型鱼雷
我国常规潜艇正在装填533毫米重型鱼雷
而对于潜艇来说,重型鱼雷仍然是非常重要的作战武器。在水面舰艇与潜艇之间的反潜攻防战中,水面舰艇在发现潜艇后可以采取多批次、多层次的反潜攻击,反潜手段也相对丰富的多。而潜艇对水面舰艇的攻击则往往只有一次机会,倘若不成功则会面临水面、空中、水下各路反潜力量的围剿,因此潜艇对水面舰艇的攻击务求一击必中、一击必沉。重型鱼雷是潜艇的最好选择。重型鱼雷在潜艇上除了必备的反舰功能外,还要兼顾反潜能力,不过西方国家海军也在考虑为潜艇增加专用的轻型反潜鱼雷。此外,重型鱼雷可以为潜艇提供更远的作战距离,这一点对于潜艇的反舰作战来说非常关键。因为潜艇要突破水面舰艇的反潜防御圈是非常困难的,增大鱼雷射程就等于间接增加了潜艇的生存能力和作战效能。虽然很多现代潜艇都具备了发射潜射反舰导弹的能力,但潜射反舰导弹存在的最大问题在于其攻击隐蔽性远差于全程在水下航行的鱼雷。而且潜射反舰导弹往往需要外部平台提供目标指引,攻击精度和抗干扰能力也得不到保证,潜艇与外部平台的通信联络和战术配合也是个难题。再加上潜艇上配备的鱼雷发射管数量有限(一般仅配备4~6部鱼雷发射管),在优先保证鱼雷的装填数量后,留给反舰导弹的可用发射管数量就更少了。潜艇一次能够齐射的潜射反舰导弹的数量非常有限(这里不包括苏/俄海军所独有的、以反舰为主的巡航导弹核潜艇),靠几枚反舰导弹突防的成功率并不乐观。潜艇要搭载更多的潜射反舰导弹,形成饱和攻击能力,只能配备专用垂直发射装置,但这会增加潜艇结构的复杂程度,并导致潜艇建造成本的上涨,因此目前采取这种方案的潜艇仍为少数。最后,由于水下爆炸所形成的冲击波能量更大,鱼雷对水面舰艇造成的毁伤效果要远胜于在空气中爆炸的同等当量的导弹,这也是鱼雷相比反舰导弹的一大优势,这对攻击超大型水面舰艇(如航母)來说是非常关键的。
我国直-9反潜直升机投放轻型反潜鱼雷
不过,任何事物都要一分为二去看,潜射反舰导弹也有鱼雷所无法比拟的优点。首先,导弹的飞行速度远比水下航行的鱼雷要快,其攻击目标所耗费的时间更少,一枚普通的亚音速反舰导弹攻击几十千米外的目标只需要几分钟的时间,超音速反舰导弹甚至可在一分钟内飞完全程(这里只计入导弹在空中的飞行时间,不考虑导弹潜射出水所耗费的时间)。而鱼雷要攻击同样的目标则需要数十分钟甚至更长时间才能完成,在这漫长的攻击过程中难免会出现一些变数,直接影响到潜艇的攻击效率。其次,对于潜艇来说,导弹是一种“發射后不管”的武器(潜艇一般也管不了空中飞行的导弹),潜艇在发射导弹后可以立即采取机动规避动作,或者迅速脱离战场,将反舰导弹的控制扔给其它平台去负责,从而最大程度提高自身的生存性。但潜艇在发射重型线导鱼雷攻击远距离目标时,则需要潜艇持续控制鱼雷,这限制了潜艇在攻击期间的机动能力,并有可能遭到对方反潜兵力的反击。
美国潜射型“鱼叉”反舰导弹发射出水
轻型反潜鱼雷与反潜直升机
综上所述,潜射反舰导弹既有优点也有缺点,但它并不能替代重型鱼雷在潜艇上的地位。配备了潜射反舰导弹的潜艇在进行反舰作战时,在战术选择上具备了更好的灵活性,并且能够更好的参与并融入到海军的作战体系内。通常认为,当潜艇执行远程反舰作战任务时,潜射反舰导弹更有优势,但必须有外部平台提供目标信息支援;而在近距离的反舰作战中,为了使潜艇能够保持隐蔽性,使用鱼雷是更好的选择,而且从潜艇大多数时间都是独自作战的情况来看,鱼雷才是不可替代的最佳选择。不过,随着各国海军体系作战能力的增强,潜射反舰导弹对体系的依赖将越来越不是问题,因此其发展前景仍然是非常看好的。
准备为P-8A 反潜巡逻机挂载的MK54轻型鱼雷
P-8A反潜巡逻机正在测试投放MK54轻型鱼雷
正在发射的MK50轻型鱼雷
对于机载反潜鱼雷来说(包括舰栽反潜直升机和大型岸基固定翼反潜机),那基本就只有轻型鱼雷一个选择了。因为航空平台的有效载荷一般都有限,难以挂载重量以吨计的重型鱼雷,况且还需要搭载吊放声呐、声呐浮标、光电系统、对海监视雷达等各种反潜探测设备,以及其它作战载荷。比如我国直-18反潜直升机虽然是舰载直升机中的大块头,但最多也只能外挂4枚数百千克的轻型反潜鱼雷,这在现役舰载反潜直升机中已经是很优秀的指标了。即使是大型固定翼反潜机,在挂载尺寸较大的重型鱼雷后也会对飞行性能产生较大影响,而且航空平台通常在离潜艇较近的距离上投放鱼雷,对鱼雷的射程要求并不高,轻型鱼雷即可满足要求。因此,不管是固定翼反潜机还是反潜直升机,大多都选择了与水面舰艇通用的324毫米轻型反潜鱼雷。美国新一代P-8A反潜巡逻机最主要的反潜武器为MK54轻型反潜鱼雷,该鱼雷代表了轻型空投反潜鱼雷的最高技术水平。同时,各国的反潜导弹也选择了324毫米鱼雷作为反潜战斗部。美国“阿斯洛克”反潜导弹早期采用了MK44轻型鱼雷作为战斗部,后更换为更先进的MK46轻型鱼雷,也可以采用更新、更先进的MK50轻型鱼雷。反潜导弹战斗部选择的一个基本原则是,要考虑导弹的弹体直径和尺寸,以及舰上垂直发射装置或潜艇鱼雷发射管的尺寸,因此需要采用体型较小的轻型鱼雷。
随着信息技术的发展,鱼雷作为一种水中兵器,最终也将成为“网络中心战”的一个组成部分。未来,鱼雷的发展将呈现出信息化、智能化、平台化的趋势,由原先单一的反潜、反舰功能向多任务、模块化方向发展,新型鱼雷将具有无人潜航器(UUV)的功能,可实现水下伏击、水中通信、协同反潜、协同扫雷等功能,鱼雷与UUV之间的功能界限将越来越模糊。未来的鱼雷制导系统也将越来越智能化,能够对来自于自然和人工的干扰进行自主识别,根据不同的特征提取出有用的目标参量,然后由自适应控制系统选择和调整工作状态和参数,对不同目标进行分类与识别,从而真正实现鱼雷的“精确制导”。
【编辑/山水】