12.02 舰艇“杀手”鱼雷,降噪措施和动力系统的优化,使其横行水下

由于潜艇通常非常安静,又由于鱼雷通常不能监听低频噪音信号,而潜艇的低频噪音是比较容易探测到的,因而反潜鱼雷就得主要依靠主动末段自导对敌方潜艇进行攻击。

舰艇“杀手”鱼雷,降噪措施和动力系统的优化,使其横行水下

上方为美制Mk54轻型鱼雷,下方为美国海军的制式Mk48重型鱼雷

冷战后期,当苏联列装了新型的静音潜艇后,美国海军开始对小型声呐阵列产生了兴趣,这种小型阵列可由鱼雷拖曳,对低频噪音信号进行监听,但此种阵列似乎至今都未获得实际应用。俄罗斯在冷战期间研制的APR系列空射鱼雷,还使用被动声呐作为飞行初段的目标探测传感器。

柴电潜艇在依靠蓄电池航行时,自身非常安静(AIP系统的拥趸者却认为柴电潜艇噪音很大);核潜艇本身噪音较大但可采取措施降低噪音。许多现代潜艇都有涂层,虽不能完全消除回声,但可大大降低潜艇反射的声脉冲信号。上述这些因素使得降低鱼雷噪音变得日益重要,既可避免目标对鱼雷有所警觉(在鱼雷发起攻击前),又可降低对鱼雷接收目标噪音信号可能会造成干扰的噪音。

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美军一具Mk32鱼雷发射管正在发射一枚Mk46鱼雷训练弹

鱼雷最安静的推进方式是电推进,使用的电池仅在海水进入鱼雷内部后才被激活。然而,即使是最高效的电池,其容量也是有限的。在鱼雷大小一定的情况下,除战斗部和制导系统所占据的体积和重量外,鱼雷大部分的体积和重量都被动力系统占据。过去,二者只能择其一,噪音低的鱼雷性能就相对较差,而采用内燃机的鱼雷噪音虽高,但性能也相对较强。例如美国的Mk 46、Mk 48鱼雷,和英国的“矛鱼”鱼雷,就能体现出这一特点。

关于内燃机,当时的主要问题在于如何平衡鱼雷在深水中的航速与航程。美国Mk 46和Mk 48鱼雷使用的旋转斜盘式发动机,使鱼雷拥有了高航速但却牺牲了航程。英国“矛鱼”鱼雷使用的涡轮机则牺牲了航速(理论上讲,“矛鱼”鱼雷在线导模式下如以斜抛方式进行发射可获得最大航速)。

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夏威夷海域被击沉的原美国海军辅助船“舒适”号

内燃机较为笨重,但其使用的燃料通常为“奥托” 单组元推进剂,具有较高的能量密度。因此,有理由认为,对于重型鱼雷而言,在鱼雷体积和重量一定的情况下,内燃机是兼顾航速与续航能力的最佳方式。然而,发动机的大小随着鱼雷大小的减小而减小。因而,随着单位马力重量的减小,轻型鱼雷采用电 动机可能更为合适。电推进方式还可避免单组元推进剂所带来的固有危险。尤其是由于推进剂中自带氧化剂,一旦开始燃烧,就很难被熄灭。欧洲的现代轻型鱼雷均为电动鱼雷,许多重型鱼雷亦是如此。

最近研制的鱼雷采用了新型电池技术,据生产厂家称,已大大削弱了内燃机所享有的优势。如果目标的航速较低,高航速就不再那么重要。鱼雷航速应超出目标航速的50%是一项金规铁律。如果目标是航速为30节或更高的核潜艇则无需赘言,但若是航速为20节(甚至更低)的柴油动力潜艇则又另当别论。

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加拿大皇家海军巡逻潜艇“希库蒂米”号

对于鱼雷的推进器同样也需要进行降噪处理。许多近代鱼雷可追溯至美国的Mk 48鱼雷,使用泵喷推进器,而不是传统的螺旋桨推进器。螺旋桨的旋转会形成波动水流,并流经鱼雷的雷鳍。当波动水流接触到雷鳍时,雷鳍会产生震动,通常情况下,这种震动还会传递至螺旋桨的传动轴直至雷头处。通过改变螺旋桨的形状可以削弱波动水流,配备反向旋转螺旋桨也可使水流变得均匀,而泵喷推进器则可使水流变得更加均匀。与鱼雷相比,水流问题对于大型潜艇而言更加重要。约1960年,在对首艘高速单螺旋桨核潜艇进行测试时,发现了这一问题,这也是英国核潜艇配备泵喷推进器的原因。


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