鱼雷基本知识介绍

1.鱼雷的基本概念

鱼雷，从字面意思来理解，是一种能像鱼那样在水中运动，能主动攻击和摧毁水中目标的攻击型武器。国军标对鱼雷的表述：鱼雷是一种水中自动推进、引导，用以攻击水面或水下目标的水中兵器。由此可知，鱼雷具有三个基本属性，即自航性、导引性、破坏性。自航性，是指鱼雷能在水中自动推进；导引性，是指鱼雷能在水中自动游向目标；破坏性，是指鱼雷能主动攻击和摧毁水中目标。鱼雷的破坏性不难实现，主要通过引信和炸药来解决。如何让鱼雷动起来，而且能自动地游向目标，这才是人们最关注的，也是鱼雷技术的关键。

鱼雷是一种最常见的攻击型水中兵器，在发射后可自己控制航行方向和深度，若遇到舰船，只要接触就可以爆炸。现代鱼雷主要用于攻击潜艇，也用于攻击大中型水面舰船，还可以用于封锁港口和狭窄水道。鱼雷主要用舰船携带，必要时也可用飞机和直升机携带，还可配置在要塞、港口和狭水道两侧的岸基发射台，用于攻击入侵的敌方舰艇。鱼雷在水中航行的速度为70～90 km/h。现代鱼雷具有航行速度快、航程远、隐蔽性好、命中率高和破坏性大的特点，可以说是“水中导弹”。

2.鱼雷的工作原理

鱼雷在水中的运动，受到重力与浮力、推力与阻力两对力的共同作用。沿水平方向发射的鱼雷，若重力大于浮力，将向斜下方运动；若重力小于浮力，将向斜上方运动。要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，就必须使浮力和重力的大小相等，恰当地选择鱼雷的体积，就可以调整重力和浮力的关系。鱼雷在水中运动遇到的阻力比弹丸在空气中遇到的阻力大得多。若推力大于阻力，鱼雷将做加速运动；若推力小于阻力，鱼雷将做减速运动；若推力等于阻力，鱼雷将做匀速运动。鱼雷能运动的关键就在于它的动力系统，这也是决定鱼雷速度和航程的重要性能指标。

将鱼雷稳定地导向目标，需要解决导引和控制两方面的问题。鱼雷上有控制方向和深度的两组舵，即直舵和横舵。控制直舵的是方向仪，控制深度的是定深器。以前，方向仪采用陀螺仪，利用高速旋转时的指向性，使鱼雷保持初始运动方向不变的原理来攻击目标；定深器则是采用水压盘等敏感元件来感应鱼雷航行深度，并使鱼雷始终保持在初始设定的深度上。这种鱼雷只能直航，无法在未命中目标后改变方向追踪目标，机动性差，故命中概率低。现代鱼雷多采用能够自动跟踪目标的装置（即制导系统），自动捕获目标信息，控制和操纵鱼雷改变方向和深度，稳定地导向目标。

当目标碰撞或进入鱼雷引信作用范围时，引信就引爆炸药形成毁伤元，对目标实施毁伤。

3.鱼雷的组成与类型

1）鱼雷的组成

鱼雷由雷头、雷身和雷尾三部分组成，如图8.1所示。它的前部为雷头，装有寻标头和战斗部（包括炸药、引信）等；中部为雷身，装有导航及控制装置，以及燃料等；后部为雷尾，装有动力装置（包括发动机、推进器）、控制舵等。雷身形状似柱体，雷头呈半圆形，以避免航行对阻力太大。

图8.1　鱼雷结构示意

（1）动力系统。

鱼雷的动力系统主要分为两大类：热动力和电动力。在鱼雷航速、体积、质量一定的前提下，航程取决于动力系统的比功率和能源的比能，而热动力在这两项指标上都比电动力具有更大的优势。

①热动力系统一般包括能源（燃料）、发动机和推进器三部分。发动机的种类繁多，有多缸往复或凸轮活塞发动机、斜盘发动机、涡轮发动机、燃气轮机及固体火箭发动机等。它们的位置一般设在鱼雷的后段。热动力系统采用的燃料有普通燃料（燃油）、单组元燃料（如奥托燃料）、多组元燃料（如奥托-Ⅱ+过氧化氢+海水三组元燃料）和固体燃料。由于鱼雷在水下航行，不可能从周围取得氧气，因此它携带的燃料不但有燃烧剂还有氧化剂。鱼雷推进器在传统上是指将发动机（或电动机）的机械功转变为鱼雷前进推力的装置。最常见的鱼雷推进器是螺旋桨，分单桨和双桨两种。新发展的推进器采用先进的泵喷射螺旋桨和导管对转螺旋桨。推进器一般设在雷尾。热动力鱼雷的最大特点就是功率大、航程远、速度快，其缺点是受海水背压影响，航深浅、噪声大，而且航行中排出的废气等可形成航迹，易被敌方发现并规避。为此，开发出了闭环系统，其最大的特点就是整个循环均在系统内部完成，没有任何废气物排入大海，因此它既无排气噪声，又无排气航迹，大大提高了鱼雷的安静性和隐蔽性，更重要的是采用这种系统的鱼雷不受背压的影响，可以大大提高鱼雷的航行深度。

②电动力系统由推进电机、电池组和推进器三大部分组成。目前普遍使用的推进电机基本上是单转（或双转）的串励直流电机，性能较优的是永磁电机。鱼雷用的电池类型繁多，常用的有铅酸电池、镍镉电池、银锌电池、镁-氯化银海水电池等，此外还有铝-氧化银电池、锂亚硫酰氯电池、塑料电池、全固态电池等。采用电动力系统的鱼雷，在航行中无废气排出、无气泡、无航迹、噪声小，所以隐蔽性好；不受海水背压影响，适于深水航行，且对自导装置干扰小；结构简单，便于维修。然而，因雷体容积有限，电池的电容量小，故功率不如热动力鱼雷大，影响鱼雷的航速和航程，所以电动力系统更适合短航程的轻型鱼雷。

（2）制导系统。

现代鱼雷多采用能够自动跟踪目标的装置（即制导系统）将鱼雷稳定地导向目标。目前广泛采用的制导方式有声自导、线导、尾流自导等。

①声自导，是在雷头安装一套能形成和发射多个波束的自导装置，整个波束可形成大角度的扇面，当这些波束接收到目标的噪声信号后，即可操舵跟踪目标。声自导系统按声场的利用方式可分为被动自导、主动自导和主被动联合自导三种。

②线导，是利用鱼雷和发射平台之间的一条专用导线来传递信号和操舵指令，将鱼雷导向目标的制导方式。由于线导系统的精度不高，故现代的鱼雷多采用线导、末端声自导相结合的方式，即由线导将鱼雷引导到目标附近，当声自导发现目标后，改由声自导系统追踪目标。

③舰船在水中航行时，由于螺旋桨的搅动、船体和水的相互作用，以及排出物质等，会在船体后方水平面约2°的张角和2倍于舰船吃水深度的范围内形成一条近千米长的具有热效应、声效应的尾流。尾流自导，就是利用不同的尾流传感器对尾流的温度、声效应进行检测，并导向目标。由于水面舰艇的尾流难以模拟，所以尾流自导鱼雷的最大特点是抗干扰性强，其缺点是蛇形弹道使鱼雷的航程损失过大。为了克服这一缺陷，大都采用尾流、末端声自导相结合或线导、尾流自导、末端声自导相结合的制导方式。由于潜艇的尾流强度弱、长度短、保留时间短，故尾流自导鱼雷难以用于攻击潜艇。(www.xing528.com)

（3）战斗部。

鱼雷战斗部包括烈性炸药和引信。鱼雷在水下爆炸的威力远大于在空气中爆炸的威力。鱼雷战斗部的威力大小以及对目标的毁伤程度与装药的数量、质量、爆炸方式等有关，也与鱼雷命中目标的位置、舰艇结构有关。受到空间和质量的限制，在装药有限的情况下，要增加鱼雷的破坏威力，就必须从提高炸药性能和定向爆炸技术入手。各种新型的高能炸药纷纷用于鱼雷，如聚能炸药、塑胶炸药，目前还正在研制一种新型燃料气体炸药——环氧乙烷气体炸药。鱼雷炸药引爆方式通常有碰炸和非碰炸（多为近炸）两种。碰炸就是当鱼雷与目标碰撞，触发和引爆鱼雷战斗部内部的炸药而达到攻击的目的。目前最先进的鱼雷采用的是定向聚能爆炸技术。定向聚能爆炸技术能使有限的炸药爆炸能量定向释放，向目标方向集中，从而有效摧毁外壳坚固的新型舰艇。采用聚能爆炸的鱼雷只能采用触发引信。近炸就是一旦鱼雷感知到附近一定范围内的物理场信息变化，就引爆鱼雷战斗部内部的炸药而达到攻击的目的。由于近炸可以借助不可压缩的海水的压力，因此对目标造成的毁伤更为严重。近炸利用信息的方式包括压力、声响、磁性等。

2）鱼雷的类型

（1）按携载平台，鱼雷可分为潜射鱼雷、舰射鱼雷、岸射鱼雷和空射鱼雷。

（2）按攻击对象，鱼雷可分为反舰鱼雷、反潜鱼雷和反鱼雷鱼雷等。现代鱼雷主要用于攻击潜艇，也用于攻击大中型水面舰船，还可以用于封锁港口和狭窄水道。

（3）按装药，鱼雷可分为常规装药鱼雷和核装药鱼雷。

（4）按推进动力，鱼雷可分为热动力鱼雷、电动力鱼雷和喷气鱼雷等。

①热动力鱼雷携带燃料和氧化剂，通过燃烧产生高压气体，推动热力发动机旋转，驱动螺旋桨。热动力鱼雷又可分为开式循环、半闭式循环和闭式循环。开式循环鱼雷由于要向海水排出废气，因此带来航迹及静差问题。半闭式循环鱼雷将一部分不溶于水的气体排出雷外，而将溶于水的气体储存起来。闭式循环鱼雷完全不向雷外排出气体，不过这与热动力燃料有很大的关系。

②电动力鱼雷靠电池提供电力，通过电动机驱动螺旋桨。电动力鱼雷不存在气体的排放，可以潜到很深的水域，航行隐蔽。其缺点是电池容量还不够大，使航程和航速受到限制。

③喷气鱼雷使用火箭点燃后产生的燃气向后喷射产生推动力，驱动鱼雷前进。还有一种火箭助飞鱼雷，利用火箭助推器使鱼雷先在空中高速飞行到目标区域，再让鱼雷入水攻击目标，如图8.2所示。这种鱼雷在空中飞行的航速可达声速以上，且射程远。

图8.2　火箭助飞鱼雷作用原理示意

（5）按制导方式，鱼雷可分为无制导鱼雷、程序控制鱼雷、线导鱼雷、自导鱼雷、复合制导鱼雷。

①无制导鱼雷又称直航鱼雷，根据鱼雷发射位置和速度、目标位置和速度，通过射击原理计算提前角即可。直航鱼雷虽然命中准确度不高，但是结构简单、价格低廉，尤其在攻击不太重要的目标方面具有优势。

②程序控制鱼雷简称“程控鱼雷”，通过事先编制的固定程序实现自动控制，按照事先设定的攻击程序来自动攻击目标。

③线导鱼雷，利用鱼雷和发射平台之间的一条专用导线来传递信号和操舵指令，将鱼雷导向目标。

④自导鱼雷，是利用自导装置自动搜索、跟踪和导向目标的鱼雷。自导鱼雷按物理场的特性，主要有声自导、尾流自导等。随着采用微型计算机，自导鱼雷逐步向智能化方向发展，使其具有识别真假目标，并对多个目标进行分类处理、选择和确定攻击目标的能力，自导鱼雷的航速、自导作用距离、导引精度、抗干扰能力和浅水性能等也将进一步提高。

⑤复合制导鱼雷，是利用两种及以上制导方式联合制导，以弥补单种制导方式的不足，现多采用线导和自导相结合的方式。

（6）按雷体直径，鱼雷可分为大、中、小三种类型。直径在533 mm以上的为大型鱼雷，直径为400～450 mm的为中型鱼雷，直径在324 mm以下的为小型鱼雷。

除了上述各种鱼雷之外，曾经有一种特殊鱼雷，由人坐在鱼雷中直接操纵控制，称为“有人操控鱼雷”，简称“人操鱼雷”。在第二次世界大战期间，德国、日本都先后推出了人操鱼雷。