軍武視界

潛艇發射魚雷主要分為兩類，一種是靠魚雷自身的動力“遊”出魚雷管，比方說“自航式魚雷發射裝置”；另一種是依靠其他設備施加給魚雷一個力（一般是壓縮空氣），將其壓出或彈出魚雷發射管，比方說“氣動不平衡式魚雷發射裝置”、“空氣渦輪泵式魚雷發射裝置”等。但無論是哪種發射方式，既然在水下發射，無論如何魚雷發射管內都會接觸到海水，例如早期的“自航式魚雷發射管”一般都會設計成柵狀管，當魚雷裝填完畢後，魚雷等於是一直浸泡在海水中（柵狀管與海水想通），但是這些海水並不會進入潛艇艙室內，因為這種較為原始的發射系統一般安裝於潛艇耐壓可以外側；而現代常用的各種魚雷發射系統，則通過發射管前蓋、後蓋、各種密封部件和註疏水系統來隔開密閉艇內艙室和舷外海水，並將發射時注入的海水排走。

▲美軍核潛艇上的533mm魚雷發射管後蓋，能夠起到密封作用

現代常用的“空氣渦輪泵式魚雷發射裝置”，如美國Mk17發射系統

誠如題目所述，現代潛艇的下潛深度一般都能達到300米左右，而很多潛艇的極限潛深則遠遠超過300米，過大的下潛深度必然帶來巨大的海水背壓，對於潛射武器的發射系統來說，壓力倍增。而魚雷作為潛艇的主要武器之一，尋求大深度發射技術成為基本趨勢。以美國為例，其在上世紀七八十年代就開始在潛艇上使用“空氣渦輪泵式發射系統”，並在九十年代優化改進為Mk17系統裝備到“海狼”級、“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇上，可以發射MK48重型魚雷、“戰斧”巡航導彈、“魚叉”反艦導彈等武器，並實現水下600米最大發射深度。

▲美軍Mk48重型魚雷

“空氣渦輪泵式魚雷發射裝置”實際上就是一種採用高壓空氣作為發射能源，通過渦輪機帶動海水泵，將舷外海水泵入魚雷發射管後部，推動魚雷克服阻力運動，並保證魚雷有足夠的出口動能，安全出管。

▲某潛艇魚雷發射管結構示意

這種魚雷發射裝置由“渦輪機和海水泵”構成發射動力系統，用發射閥來控制發射氣瓶內的高壓空氣驅動渦輪機高速運轉，渦輪機通過齒輪減速機構帶動海水泵運行，將舷外海水泵入潛艇發射水艙，增壓後的海水通過位於發射管後部的進水閥注入到發射管內，繼而推動魚雷安全發射出管。該系統的基本結構原理見下圖：

▲潛艇“空氣渦輪泵式發射裝置”結構示意圖

至於發射不同的武器（重型魚雷、潛射巡航導彈、反艦導彈等）所需的海水注入流量不同，以及不同下潛深度需要克服的發射壓力不同，則可通過調節發射裝置內的各設備參數即可。比如說我們可以通過調整程序控制節流閥來改變發射閥的的開口大小（出流面積），從而改變高壓空氣進入渦輪機的流量，進而改變渦輪機帶動海水泵的運動做功，達到調整舷外海水泵入魚雷發射管的流量，達到發射系統能量控制的目的。為了應對複雜海洋環境和大潛射狀態下發射的需求，由空氣渦輪機和海水泵組成的動力系統在設計製造時，就應滿足變工況、大負載、高速啟動等諸多要求。由此，可以看出“空氣渦輪泵式”發射魚雷，無非就是利用空氣推動渦輪機做功，帶動海水泵運動泵入海水，由海水在發射管尾部給魚雷施加推力，克服各種阻力的過程。

▲潛艇魚雷發射系統剖面示意

至於海水進入的問題，在發射管前蓋打開的情況下會進入管內，而隨著海水泵的工作還會通過各種管路被泵入發射管尾部，但是由於發射管後蓋在發射魚雷時是關閉並且密封的，這些海水並不會進入的潛艇的艙室內，發射完畢後海水還會通過排水閥及整套疏水系統被排出到特定的水櫃內，一部分用來彌補魚雷發射後造成的重量損失。

▲從魚雷發射管裝填魚雷，可以看到前蓋打開狀態

其他潛射魚雷發射方式

除了上文我們所說的美國Mk17型“渦輪泵式魚雷發射裝置”，還有俄羅斯“基洛”級常規潛艇所用的ГС-24 0型“氣動不平衡式發射裝置”、法國“紅寶石”級攻擊核潛艇上的IQ-63A型“氣動衝壓式魚雷發射裝置”等，當然隨著技術的不斷進步，美國還在研製“電磁式魚雷發射裝置”，雖然各種各樣的潛艇魚雷發射裝置在發射動力產生髮生及具體結構上不盡相同，但是無非是利用各種手段實現“外部”動力推動魚雷克服阻力運動，並且海水只能在魚雷發射管和註疏水系統中流動，並不會進入潛艇內艙。

▲潛艇魚雷發射管佈局示意

裝備空間

當然怕，所以潛艇發射魚雷的深度是與發射技術的發展程度息息相關的。所以處於某一個技術階段的潛艇，都有經過測試的魚雷發射深度，確保發射魚雷時，海水不會倒灌入潛艇。

魚雷發射管有前後2個密封艙門，一個是艇外魚雷出口，另一個是艇內裝填口。這兩個艙門有互鎖機構，不能同時開啟。發射前注入海水時，出口打開，裝填口密封。發射後，出門關閉，再將發射筒裡的海水排幹，裝填口打開裝填下一發魚雷。只要不超過設計的作戰深度，海水就不會倒灌壓破裝填口的密封艙門

（一）自航式發射裝置

這是最古老、也是一直沿用至今的發射方式，不過分為原始的和現代的。1881年前出現的潛艇，下潛深度很小，魚雷發射深度也淺，發射管也很簡單，發射魚雷時將魚雷和發射管一同放入水中，解脫魚雷制動並打開魚雷扳機後，魚雷靠自身動力駛離發射管。這種原始的發射方式只能發射原始的壓縮空氣動力魚雷，不能發射後來的熱動力魚雷（即蒸汽瓦斯魚雷），因為熱動力魚雷排出的廢氣會影響螺旋槳效率；也不能發射水雷，無法執行佈雷任務；同時因潛艇體積所限，管體不能過長，故在沒有外界動力推動的情況下，魚雷出管初速低，射程近，這對潛艇本身來說也很危險，增加了被發現和攻擊的幾率。

美國“霍蘭”號潛艇，採用自航式發射裝置。由於這種潛艇比較原始，下潛深度有限，發射魚雷時受水壓影響並不大

現代自航式發射裝置則脫胎換骨，例如德國海軍根據魚雷的啟動、增速、補水的各階段要求，將發射管由後往前設計成直徑不相同的各段，既可以發射電動魚雷，也可以發射熱動力魚雷；還通過採用輔助設備，可在每具發射管中攜帶2--3枚水雷。同時，還採用了一套氣動發射系統，用於發射導彈 ，算是性能比較優秀的自航式發射裝置。

帶有高壓氣瓶的德國自航式魚雷發射裝置，這種高壓空氣是用來發射導彈時用的

意大利潛艇裝備的B-5121自航式魚雷發射管也頗具特色。其身管為533毫米，管口段擴至840毫米，形成一個喇叭口，對魚雷離管很有利；並裝有滑輪拖曳輔助裝置，用以佈設水雷等無動力武器，並可為魚雷增加初速，不過還不能發射熱動力魚雷。

（二）水流式和氣動式魚雷發射裝置

這是最早的外動力助推魚雷發射裝置，水流式是將高壓氣瓶中的壓縮空氣注入水櫃，將水壓入發射管中，推魚雷出管；氣動式是將壓縮空氣直接注入發射管中推魚雷出管。不過氣門開啟的速度不好控制，開快了魚雷或者水櫃容易被壓壞，開慢了推力不夠，推不動魚雷。1901年研製了能根據管內壓力自動調節氣門開啟速度的發射閥，解決了這一問題。兩次世界大戰中的潛艇，實際上都是使用的這種發射裝置。

其缺點是發射魚雷時，壓縮空氣會隨著魚雷一起衝出發射管，在水面上形成巨大氣泡，暴露潛艇的位置；而且隨著魚雷出管，突然少了一大坨重量的潛艇會失衡。在第二次世界大戰前夕，研製出了無泡系統，可以把發射管中的廢氣抽回艙室，並向發射管內吸入一定重量的海水，以維持潛艇平衡。

一、二戰潛艇普遍採用水流式和氣動式發射裝置

（三）氣動不平衡式發射裝置

隨著潛艇作戰深度的增加，要求魚雷發射深度相應的增大。上世紀七十年代，蘇聯的“基洛”級潛艇第一次裝備了新研製的氣動不平衡式發射裝置，魚雷發射前，往發射管內注入空氣，使內外氣壓相等。發射時，前密封蓋打開，高壓空氣從發射管尾部湧入，把魚雷推射出去。其發射深度一下子突破到水下二百四十米！

蘇/俄“基洛”級潛艇採用氣動不平衡式發射裝置

（四）平衡式發射裝置

這種裝置的原理是讓發射管後部也通海，使魚雷前後受到的水壓平衡，發射時通過外動力裝置將魚雷推出發射管。採用這種原理的有往復泵水壓平衡式發射裝置、氣動衝壓平衡式發射裝置和旋轉泵水壓平衡式發射裝置，發射深度一般可以達到水下三百米，最大的可達到六百米。

1、往復泵水壓平衡式發射裝置。發射管由一個水缸包裹，水缸連接著通往艇外的舷側管以引入海水，實現水壓平衡；發射時通過高壓氣瓶中的壓縮空氣推動汽缸活塞，汽缸活塞經活塞桿帶動水缸活塞，把海水壓入發射管，從而推魚雷出管。這種發射裝置是深水潛艇的主流發射方式，美國的“洛杉磯”級核潛艇，蘇聯的“颱風”級核潛艇都採用了這種發射方式。

美國“洛杉磯”級攻擊核潛艇即採取往復泵水壓平衡式發射裝置

這種活塞式裝置較安全可靠，但由於水缸體積龐大，給安裝及維修帶來不便，也使發射深度進一步加大受到了限制。而且發射時振動噪聲較高，日本發明了一種改進方案，把氣缸活塞改為高壓空氣和高壓液體(水、油)並用的方法，不僅使發射動作後氣缸內的高壓空氣返送於高壓氣瓶再利用，而且可以降噪。目前，往復泵水壓平衡式發射裝置依然是潛艇的主流，潛艇魚雷發射管多為混裝型，既配有自航式發射管又裝有往復泵水壓平衡式發射管。

2、氣動衝壓平衡式發射裝置

發射時將高壓氣體充入多級伸縮活塞組成的衝壓器，推動活塞節節向前伸展，把魚雷從發射管裡頂出去。這種裝置體積小、重量輕，可以發射SM-39導彈、水雷以及各種型號的法國魚雷。該裝置優點不少，在300米以內發射深度，魚雷出管速度較決，可大於10米/秒。發射能源耗量小，進人艙室的廢氣少。重量輕，故可裝備在中型、小型乃至袖珍潛艇上。

法國“阿戈斯塔”級潛艇是氣動衝壓平衡式發射裝置的忠實用戶

但要求魚雷結構堅固，能承受巨大的衝擊力。而且工藝要求較高，尾部結構也較笨重，裝卸魚雷很不方便，所以除了荷蘭，就只有法國自己的“阿戈斯塔”潛艇和“紅寶石”核潛艇使用。不過法國人無所謂，人家一向就喜歡特立獨行。

3、旋轉泵平衡空氣式發射裝置

原理跟水壓平衡式發射差不多，只是用渦輪機和減速箱代替氣缸+水缸活塞。空氣渦輪機通過減速箱帶動水泵旋轉，將海水泵入發射管，推動魚雷出管。因為空氣渦輪運動是旋轉式，比起往復運動的水缸活塞體積大大縮小，中小潛艇上也能安裝使用。

澳大利亞“柯林斯”級潛艇就使用旋轉泵平衡式發射裝置

但該裝置也有缺點，就是特別貴，造價比活塞式裝置貴五倍，故在艙內空間可容納得下的情況下，大多數潛艇還是使用往復泵平衡水壓式發射裝置。目前，氣動渦輪泵系統在英國、美國、荷蘭和澳大利亞海軍的最新型潛艇有裝備。

此外還有電磁式和靜水壓式發射，不過目前只是理論和實驗室研究，還沒有實際裝備。

海軍史研究會員

眾所周知，現代潛艇根據耐壓殼的耐受情況，對作戰水深是有嚴格限制的，如果比極限深度還要深得話，就可能引發潛艇內爆，導致艇毀人亡。因此，在潛艇發射魚雷時，一般是不可能在極限深度以下的，而都是在安全深度的範圍（潛艇高速下潛至極限深度一般是躲避敵方的魚雷或者是在該深度內進行信息收集等）內發射魚雷，進而不必考慮海水倒灌的問題，況且，對於潛艇魚雷發射的步驟有著嚴格規定。

魚雷管主要分為兩種，安裝在艦艇吃水線以下（早期戰列艦/無畏艦擁有水下魚雷管）和潛艇上的魚雷管以及安裝在水面艦艇甲板上的魚雷發射器。水下魚雷管通常是為特定口徑，型號魚雷設計的發射器；而水下魚雷管是通用型的發射器，通常還可以發射巡航導彈，反艦導彈和水雷等。但此處主要介紹潛艇，艦艇水線下使用的第一種水下魚雷管。潛艇用的水下魚雷管口徑大多為21英寸（533mm）。而正如題目所問的水壓問題，因此潛艇用的水下魚雷管多采用氣閘的原理進行工作的。為了保證潛艇安全，潛艇魚雷管的很多艙門都採用了聯鎖裝置，聯鎖裝置使得魚雷管尾部的裝填艙門不會和發射艙門同時開啟。

而要在潛艇上發射一條魚雷，在航速合適時（航速過高會導致發射管損壞，或者導線斷線），需要經過以下步驟：

1. 打開與魚雷室聯通的裝填艙門，根據CIC（作戰信息中心）的指令裝填要發射的魚雷型號種類。

2. 將線導魚雷的導線和引導裝置鏈接，接通魚雷的電源線。

3. 關閉裝填艙門。

4. 打開魚雷的電源，經過一小段時間的魚雷預啟動，CIC將火控程序上傳至魚雷的火控計算機中。

5. 將魚雷管管內注水，而注入的海水來源可以是壓載水，或者是從周邊的海水裡抽取，該進程通常是自動完成的，但在自動系統損壞的緊急狀態下可以手動進行。同時會對魚雷管管內殘存的氣體進行排空，以防止這些氣泡在魚雷發射時對魚雷或者魚雷管造成損壞。

6. 打開平衡閥，讓魚雷管內水壓和外界水壓相平。

7. 打開前端發射艙門，其中，如果是脈衝發射模式，在魚類尾端固定的滑動鎖將在發射艙門開啟時同時解鎖將噴射泵的水射入魚雷管，但如果是自由游出的發射模式，則滑動鎖將會保持不變。

8. 當CIC下達發射指令，且所有聯鎖裝置均滿足發射狀態時，水閘板將會把大量的水推入發射管，使得發射管壓力迅速增大，魚雷在壓力的作用下從發射管中彈出。不過現代的魚雷都還有一個防止魚雷意外啟動的安全裝置，只有在達到發射水壓時（發射時的水壓遠大於當前深度的水壓）魚雷才會啟動。

9. 電動魚雷的發動機是在管內彈出時就會啟動，而非電力的魚雷，通常是在彈出魚雷管管外後啟動。在魚雷從魚雷管彈出的時候，電源線同時被切斷，此後魚雷的火控裝置運轉全靠魚雷自身的電池供電。但是引導導線依然連接。

10. 魚雷一旦到達管外，就按照最初火控系統設定的程序開始向目標運行。攻擊功能是經過預先編程的，但是使用導線的線導魚雷，可以從CIC中控制魚雷的方向，速度，深度等等參數。

11. 對於線導魚雷，發射艙門必須保持開啟狀態，因為引導線仍連接到裝填艙門的內部，以接收來自潛艇CIC的命令。在CIC選擇將導線切斷時，裝填艙門上的剪切鉗將會把鏈接的導線剪斷，並且在末端完全離開魚雷管後，關閉發射艙門。

12. 關閉發射艙門後將會把發射管內的水排空（與注水的步驟相反，最後也要充氣以平衡氣壓），同時失去的魚雷重量將會有加裝壓載水的方式進行補充。

13. 排幹水後打開裝填艙門，將剩下的導線拿出，並且用類似於毛巾等物品對魚雷管內部進行擦拭，以防止殘餘的小水滴等積攢。

14. 關閉並且鎖定裝填艙門。等待指令是否進行下一次裝填發射週期。

在選擇發射巡航導彈或者反艦導彈時，與上述步驟類似，但完全不需要導線等步驟，且對發射時的深度和航速等要求更為嚴格。

正式因為嚴格遵守上述發射程序，以及在安全的深度進行發射，而不會有海水倒灌等危機航行安全的情況出現。

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