超空泡鱼雷特点及作战使用分析
水中武器

•水雷布设于水中,当舰船与其碰撞或进入其非触发引信作用范围,自动或由人工控制而起爆的水中武器。
由雷体、主装药、引信、起爆装置、辅助仪表、布雷附件和定深装置等构成。
主要用于毁伤敌舰船或阻碍其行动,也可破坏桥梁和水工建筑等。
通常由水面舰艇、潜艇和飞机布放。
可布成攻势水雷障碍和防御水雷障碍。
具有隐蔽性好、威胁时间长、布设简便、扫除困难、用途广泛等特点。
按在水中状态,分为锚雷、沉底雷和漂雷;按装药量,分为大型水雷、中型水雷和小型水雷;按引信类型,分为触发水雷、非触发水雷和控制水雷;按布雷平台,分为舰布水雷、潜布水雷、空投水雷和通用水雷等。
此外,还有火箭上浮水雷、自导水雷、自航水雷等特殊性能的水雷。
水雷全长1-4.6米,直径270-1200毫米,总重125—1700千克,装药量20—1200千克。
布雷水深,沉底雷从数米至300米;锚雷从数米至1800米;自动上浮水雷2000米;漂雷为数米。
战斗有效期从12小时到48个月。
相关兵器:沉-1型水雷沉-4型水雷•自导式深水炸弹简称“自导式深弹”。
能自动发现、锁定、跟踪和攻击目标的深水炸弹。
主要用于攻击潜艇。
按携带方式,分为空投自导式深水炸弹和舰射自导式深水炸弹;按水下动力方式,分为有动力自导式深水炸弹和无动力自导式深水炸弹。
主要由战斗部、主动声目标探测引信、控制机构和降落伞等构成。
总重量11—100千克,弹径123—250毫米,弹长0.9—2.5米。
自导作用距离100—600米,攻击范围在1000米以内。
采用聚能装药,药重2.5-20千克。
•火箭式深水炸弹用火箭发动机推进的深水炸弹。
其射程可达数百米至数千米,装药重量20多千克。
按发动机类型,分为液体火箭式和固体火箭式;按稳定原理,分为尾翼式和尾旋式等。
由弹头和弹尾组成。
弹头为卵形密封金属壳体,内装炸药和引信;弹尾装有火箭发动机和稳定器。
火箭式深水炸弹发射时后坐力小,可多发齐射,弹着点密度大,命中概率较髙。
•深水炸弹简称“深弹”。
潜艇武备鱼雷的方方面面

潜艇武备鱼雷的方方面面李伟副教授是山东即墨人,1989年西北工业大学鱼雷制导专业毕业至今,一直活跃在我军潜艇鱼雷科研教学应用一线,成绩卓然。
记者在潜院期间,也听到有关人员对李教授的赞美之词,所以我带着很仰慕的心情采访了他。
李教授有着胶东汉子特有的爽快大方。
在记者略讲了一下采访意图后,他就滔滔不绝地讲开了。
潜艇自从问世就与战争有着千丝万缕的联系。
既然是用于战争的,就必须拥有能打击敌方目标的手段,也就是潜艇的武备。
最原始的潜艇武备是挂在艇外的炸药包。
后来在美国南北战争出现了“撑杆雷”,有点像我军在革命战争期间使用的长竹竿送炸药包的情形。
世界上最早的鱼雷是英国人发明的“白头鱼雷”,它航速6?7节,航程约600米,装8千克炸药,是世界上第一型可以自动推进的鱼雷。
由于它没有自动导引装置,只是像打枪一样直来直去,所以也叫直航鱼雷。
这种鱼雷后来衍生了许多后代,我国60年代开始生产的蒸汽瓦斯鱼雷,严格地讲也是“白头鱼雷”的后代。
两次世界大战中,潜射鱼雷发挥了巨大的威力,对战争的进程起了很大的作用。
有关鱼雷的战史,贵刊的兵器“发烧友”们想来已经很熟悉了,我不再赘述了。
现在世界各国潜艇主动进攻型武备主要有三大类:鱼雷、潜射战术导弹(反潜、防空、巡航、反舰)和战略弹道导弹。
鱼雷仍是潜艇的主战装备,缺它不可。
有人提出:现代潜射导弹已经发展很完善了,鱼雷是不是已经过时了?应该说,潜射导弹是很先进了,但“金无足赤”,世界上十全十美的武器是没有的。
潜射导弹的最大弱点就是它一发射出水,马上就会被敌方密布于海陆空天四维空间无所不在的侦察手段发现。
战争期间,马上就会遭到敌方的迅猛反击,命运可想而知。
而潜射鱼雷则可以实施隐蔽攻击,让敌方舰船和潜艇防不胜防。
再者,从对舰艇攻击毁伤效果来讲,鱼雷的毁伤效果要比反舰导弹大得多。
因为鱼雷攻击部位在舰船水下,水的密度是空气的800倍,同时舰船水下部分易破难堵,而反舰导弹攻击部位则在舰艇上部,很难使舰船进水沉没,所以杀伤威力比鱼雷要差。
超空泡航行体控制面与主空泡相互作用分析

超空泡航行体控制面与主空泡相互作用分析周后村;向敏;张为华【摘要】The homogeneous multiphase model and volume of fluid (VOF) method are used to simulate the interaction between control surface and main cavity of supercavitaing vehicle (SCV) under different flow patterns of cavity and angles of attack of control surface.Numerical result shows that the vehicle cavity shape affects the submersion depth of the control surfaces,and the variation of submersion depth is up to above 50 percent.The hydrodynamics of control surface is obviously affected by the variation of submersion depth.The length of main cavity is enlarged by 3 percent in average due to the presence of control surface,the cross shape of main cavity could be significantly changed when there is an angle of attack of the control faces,and the cavity shape of SCV experienced a worst deformation under a base closure cavity flow pattern.The interaction between control surface and main cavity of supercavitating vehicle should be taken into consideration during the design process of cavity flow pattern and control law.%基于有限体积法,采用均相流模型和流体体积方法开展超空泡航行体在不同空泡流型及不同控制面舵角情况下空化流场数值模拟,研究穿刺空泡情况下超空泡航行体尾部控制面与航行体主空泡之间的相互作用.数值模拟结果表明:航行体主空泡对控制面的影响表现为不同流型下控制面沾湿深度不同,沾湿深度变化量最大可达50%以上,控制面流体动力受沾湿深度影响明显;航行体尾部控制面对主空泡闭合有迟滞作用,主空泡长度平均增量约为3%,控制面存在舵角时将会引起控制面之后的航行体主空泡形态变化,可引起航行体出现不对称沾湿面,且尾部闭合流型受影响最大.因此,超空泡航行体空泡流型设计与控制律设计时应充分考虑控制面与航行体主空泡之间的相互作用.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2017(038)005【总页数】10页(P949-958)【关键词】流体力学;超空泡航行体;空泡流型;控制面;空泡;相互作用【作者】周后村;向敏;张为华【作者单位】国防科学技术大学航天科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学航天科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学航天科学与工程学院,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TJ630.1超空泡技术是目前水下减阻最有效的方法之一。
中国鱼雷发展简史

中国鱼雷发展简史空化的一般水动力学特性空化现象的发现与研究是从发现螺旋桨的推力在高速下出现严重下降开始的。
一般说来,如果一个水力系统设计在单一液体中运转,由于空泡附加的蒸汽结构首先可解释为机械间隙(通过机械系统分析),它增加了自由度数目。
蒸汽结构经常是不稳定的,至少被流动携带:当他们到达升压区域会剧烈地溃灭。
溃灭类似于机械系统中零件之间的间隙受撞击后消失,可以预料空泡导致如下效果:(1)系统的性能改变,例如减小升力、增加阻力、发动机效率下降,减少溢流道的排泄能力、能量消耗增加等等;(2)固体结构上出现不希望的力与力的分布,造成系统失稳与结构损坏;(3)产生噪声与振动;(4)如果液体和固体壁面之间的相对速度很高,壁面会剥蚀。
一、空化研究分类空化应用研究涉及很多领域与方面,也有不同的分类方法,例如,按空化的影响效果可分为:减振降噪的研究、剥蚀的研究、提高推进效率的研究、减阻技术的研究等;按空化载体可分为:水下航行器空化研究、水力机械空化研究、水利设施空化研究等;还有如管道内部流动空化研究与外部流动空化研究等等。
这里我们把空化的应用研究课题归结为两大类:第一类是防止与延缓空化现象的发生,避免或降低空化现象产生的不良后果的研究;第二类是利用空化的某些特性,或制造空化,或改造与控制不可避免的空化,或直接利用既定的空化,获得有利效果的研究。
二、防止与延缓空化发生的研究空化现象的后果第一眼看去都是有害的,必须避免。
事实上,长期以来防止与延缓空化发生的研究一直是空化现象研究的主题。
在很多情况下,无空化条件是设计者所面对的所有条件中最严峻的条件。
就实际应用中的大多数情况来说,防止与延缓空化发生的基本原理或途径是,控制工作状态下物体沾湿表面的最低压力,使其大于液体的蒸汽压力。
运用的基本手段是,通过物体沾湿表面的几何形状设计,以减小扰动、降低局部流速,达到减小压力峰值的目的。
例如,无空化雷头线型设计与无空化翼型设计。
超空泡技术与实现

超空泡技术与实现发布时间:2022-06-17T07:36:20.568Z 来源:《中国科技信息》2022年第2月第4期作者:冯志超[导读] 本文综合介绍了空泡理论,空泡技术研究的现状冯志超北方华安工业集团有限公司黑龙江 161046摘要:本文综合介绍了空泡理论,空泡技术研究的现状,介绍了空化的基本原理、超空泡概念、形态及其减阻机理,分析了超空泡的形成机理和特点。
给出了超空泡的不同实现方法,及不同实现方法下的空化状态的不同。
关键字:空泡超空泡空化通气空化超空泡航行器1引言2000年8月,俄罗斯最先进的“奥斯卡Ⅱ”级“库尔斯克”号核潜艇在演习时发生神秘爆炸,沉没于巴伦支海海底。
据报道,致使潜艇沉没的爆炸与一种高速鱼雷的试验有关。
在这次事故以后,俄罗斯领先的超空泡技术展现在我们面前。
“暴风”鱼雷是俄罗斯成熟的超空泡高速鱼雷,它长8290mm,直径533mm,质量2697kg,头部装有空化器,靠火箭动力推进,水下行进速度达到230节。
俄正在研制速度可达500节的新型超高速鱼雷,这就是第二代“暴风”鱼雷,传言其速度可达720km/h以上[1]。
2空化理论及超空泡概念液体绕物体快速运动时压力会下降,这一规律瑞典科学家伯努利在1895年就发现了,这就是今天流体动力学上的“伯努利定律”。
如果不考虑重力的影响,那么根据伯努利定理可知,当航行体在流体中运动时,航行体表面的局部流体压力就会降低,当水下运动物体表面的压力降到接近该温度下水的饱和蒸汽压力时,该局部的水将被汽化并形成汽泡。
当航行体的速度增加到某一临界值时,物液界面上有许多点的压力会降低到汽化压,并出现若干小而分散的汽泡,由液相转变为汽相;当压力升高,这些小气泡又将迅速溃灭,这个过程称为空化现象[2]。
目前,在理论界,对所有空化现象的基本描述都是一致的,通常用空化数σ和压力系数来定义空泡的空化程度和压力分布。
3空泡阶段的划分国外在水翼空化系列实验中,观察水翼空泡的各个状态特征,计算出相应得空泡数,以此来作为划分空泡阶段的依据。
超空泡减阻技术简介详解

超空泡技术概述
当航行体与水之间发生高速相对运动时,航行体表面附近 的水因低压而发生相变,形成覆盖航行体大部分或全部 表面的超空泡。形成超空泡之后,航行体将在气体中航 行,由于航行体在水中的摩擦阻力约为在空气中摩擦阻 力的850倍,因此,超空泡技术的应用可以使水下航行体 的摩擦阻力大幅减小,从而使鱼雷等大尺度水下航行体 的速度提高到100M/S的量级,使水下射弹等小尺度水下 航行体的航速提高到1000M/S的量级
自然超空泡与通气超空泡区别
需要指出的是虽然通气空泡由超空泡、附着空泡到游移空泡的溃灭 过程与生成过程类似,但是两者并非可逆的,溃灭过程与生成过 程相比存在滞后效应。如上所述,当局部空泡转变为超空泡时存 在某一临界空泡数,与之相对应存在某一临界通气量。所谓滞后 效应是指生成过程中形成超空泡所需的临界通气量大于溃灭过程 中超空泡消失时的临界通气量。滞后效应的形成原因可能与通气 超空泡产生的自激振有关。
现有的减阻技术
• 脊装表面减阻 起源于仿生学对鲨鱼等鱼类表皮的研究,通过在研究对象外表 面加工具有一定形状尺寸的脊状结构,就能达到很好的减阻效 果。根据脊状结构的分布规律与流体流速方向的不同,该减阻 方法又可分为随性波表面减阻和沟槽表面减阻。 • 微气泡减阻 微气泡减阻是通过某种方式在壁面形成一层薄的微气泡与流体 的混合层,改变边界层的内部结构,亦即改变近壁区流体流动 的运动学和动力学特性,达到降低摩擦阻力的目的。 • 复合材料减阻 当流体流经疏水表面时产生了壁面滑移,使得边界面上的速度 梯度减小,从而减小了边界上的剪切力;由于边界面上的速度 梯度减小,推迟了层流附着面流态的转变,使得附着面的层流 流态更加稳定,也使得层流边界层的厚度增加;同时疏水表面 微凸柱间的流体剖面形状证实了确实存在无剪切空气-水面。
水面舰反鱼雷技术及发展趋势分析

水面舰反鱼雷技术及发展趋势分析【摘要】介绍了现代水面舰艇主要反鱼雷技术,对其软、硬杀伤手段分别进行了特点分析,对近年来各军事强国采用的反鱼雷新技术做了简要概述。
针对鱼雷技术的不断发展及反鱼雷技术的局限性,从不同角度提出了改进的途径。
【关键词】反辐射导弹;雷达;导引头;复合制导技术水面舰艇是当今及未来海战场的主战兵力。
随着鱼雷技术的不断发展,鱼雷对水面舰艇的威胁越来越大,已成为制约水面舰艇发展的重要因素之一。
随着鱼雷技术的不断进步,各国海军研制的反鱼雷技术也在不断向前发展,目前已形成了比较完善的反鱼雷防御系统[1][2]。
反鱼雷技术可分为两类:一是被动防御;二是主动进攻。
被动防御主要是通过在舰艇上涂层、贴片、敷设橡胶等措施来降低舰艇的噪音,使舰艇隐身,以减小敌方声自导鱼雷的自导作用距离,从而达到减少被声自导鱼雷命中的目的。
个别舰艇还进行了消磁处理,用以导致磁或电磁引信鱼雷失效。
主动防御又可分为战术防御和器材对抗防御。
战术防御主要通过改变舰艇的航向、航速及航深(用于潜艇)的方法来规避直航鱼雷的攻击或自导鱼雷的探测,从而达到避开被敌方鱼雷击中的目的。
器材对抗措施包括软对抗和硬杀伤两种[3]。
软对抗主要是通过采用各种诱饵、干扰器和气幕弹等,使来袭鱼雷跟踪或攻击假目标,或偏离航向、迷航、消耗鱼雷的动力,造成鱼雷攻击失效。
硬杀伤主要是使用反鱼雷浮标、反鱼雷深弹(炸弹)、反鱼雷水雷、反鱼雷鱼雷等,对来袭鱼雷进行拦截、摧毁或使其失去战斗力。
一、软对抗手段现代鱼雷具有自动航行、自动寻找、自动跟踪和自动攻击的能力,就是不折不扣的“水下导弹”。
为了应对现代鱼雷带来的巨大威胁,随之出现了各种模式的水声对抗器材,包括干扰器、气幕弹和诱饵。
按作用类型,可将上述器材分为抑制和诱骗两种。
抑制就是降低或破坏对方的探测能力。
如噪声干扰仪,可以发出强烈噪音,覆盖一定的频段,掩蔽被探测的目标信号;或对准探测设备的频道,使之饱和;或发出扫频干扰信号,间歇地进入对方频道,破坏其接收效果。
英国spearfish重型鱼雷

英国spearfish重型鱼雷
英国的Spearfish重型鱼雷是一种流行的先进武器,它能确保用户在海洋中非常有效地实现其作战目标。
它由英国国防公司开发,在1996年被正式采用。
Spearfish重型鱼雷被认为是业界最具革新性和最有效的武器,其使用范围非常广泛。
Spearfish重型鱼雷拥有机械和数字硬件设计,提供非常强大的弹道性能。
它拥有可变尾巴,可以完全控制其前进方向,使其在风雨雪等不利气象条件下仍能保持其方向,并改善精度。
它的最大优势在于它的高性能,既可以用于浅海作战,又可以用于深海作战。
另外,它具有自我保护功能,可以在潜艇发现物理威胁时,篡改其内部方向,以避免损害。
另外,Spearfish重型鱼雷还采用了多媒体技术,为战机驾驶员提供更加复杂的物理和数字信息,可以使其能够更准确的识别目标,过滤无关噪声,及时重新计算目标位置等,更好地满足战术需求。
此外,多媒体技术还为战机驾驶员提供了实时的覆盖网络,能够给他们带来更多信息,同时也可以进行潜在威胁的精准识别和跟踪。
总之,英国的Spearfish重型鱼雷是一种高先进的武器,可以为用户提供高性能、高可靠性的海洋作战体验。
它采用的多媒体技术可以提高作战效能,改善实时信息,并为用户提供更为丰富的威胁信息,以便能够更准确高效地执行任务。
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超空泡鱼雷特点及作战使用分析
邹玉博 周淇 成方达 海军潜艇学院学员三队 266071
摘 要 介绍了超空泡鱼雷的性能特点,从鱼雷使 用方式、主要作战用途、影响鱼雷命中概 率的相关因素三方面分析了超空泡鱼雷的 作战使用问Байду номын сангаас。 关键词 超空泡鱼雷;作战使用;命中概率
研人员针对现役超空泡鱼雷无自导功能的 致命弱点,将超空泡技术的研究转向小 型、快速、机动的发展方向上,也将目标 锁定在对抗鱼雷上。
3.3 影响超空泡鱼雷命中概率的主要 因素
通过对有关资料的分析,得到相关因 素对超空泡鱼雷命中概率的影响:
在其他相关因素相同的条件下,目标 速度对鱼雷命中概率的影响非常有限,以 至于可以忽略。因为超空泡鱼雷具有的 200kn 的超高速度,使得鱼雷在攻击时可 以忽略目标在速度上的任何变化,无论是 采用单雷射击,还是双雷或三雷齐射,在 其他设定相同的情况下,目标速度的变化 对鱼雷命中概率的影响始终在 1 个百分点 之内,这使得目标依靠机动来规避鱼雷攻 击的几率大为减小。
据称,俄罗斯已成功研制出装有制导 系统超空泡鱼雷,这种鱼雷航程和速度都 有较大提高,可以根据需要减速航行进行
目标搜索和捕获,发现目标再高速攻 击。而一旦这种鱼雷大规模服役,将对 未来海战样式产生难以估量的影响。
作者简介 [1]梁蔚华(译).应用超空泡突破水下 推进速度屏障[J].鱼雷技术.2001.9 (3). [2]赵正业,等.直航鱼雷扇面齐射命中 概率及最优散角[J].潜艇学术研究. 2001. [3]王改娣.超空泡鱼雷技术特点分析[J]. 鱼雷技术.2007,15(5). [4]张静远.鱼雷作战使用与作战能力分 析[M].北京:国防工业出版社.2005. [5]艾文松,潘逊,张江,张静远.超空 泡鱼雷效能评估及作战使用分析[J].水 中兵器.2009(2). 作者简介 邹玉博(1 9 8 4 -),男,海军潜艇学院军 事运筹学专业硕士研究生。
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基础及前沿研究
中国科技信息 2010 年第 21 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Nov.2010
(4)采用特殊的流体动力布局及壳体 结构。超空泡鱼雷具有特殊的流线型设 计,在超空泡场中航行时,与水只有很少 接触,一部分是前端的空泡发生器,另一 部分是空泡结束段,全雷阻力急剧降低, 使鱼雷获得超高速[9]。
2.2 超空泡鱼雷的特点 通过对 Shkal(“暴风”)鱼雷有关资 料的初步分析, 可以得出超空泡鱼雷有如 下特点:航行速度高(近 200kn),成倍超过 普通鱼雷速度, 能快速实现摧毁和消灭敌 舰艇的目的。 (1)采用火箭发动机推进,航行速度 高(近 200 节)。这个速度超过普通鱼雷速 度数倍,能快速实现摧毁和消灭敌舰艇的 目的。 (2)无自导。采用直航攻击弹道,具 有很高的航向稳定性。 (3)抗干扰能力强。因未装自导装置, 故鱼雷抗干扰能力很强,所有已知的鱼雷 防御干扰系统及各种类型的干扰器材对超 高速鱼雷都不起作用。
(5)维护简单,使用可靠。由于采用 固体火箭发动机,又无复杂的自导系统, 鱼雷使用简便,易于维护,战斗准备时间 短,使用不同工具运输、装卸、储存都具 有很高的可靠性。
3 超空泡鱼雷作战使用分析
3.1 超空泡鱼雷的使用方式 从超空泡鱼雷的性能特点来看,超空 泡鱼雷的最大特点是它的高航速,是普通 鱼雷攻击速度的数倍,使被攻击的对象难 以预警和规避,因而具有极强的威慑和打 击能力。从技术方面讲,超空泡鱼雷的出 现,使传统上浸水航行的鱼雷变成空泡中 飞行的水下导弹,实现了鱼雷技术质的飞 跃。到目前为止,世界上没有任何对抗或 防御系统能够抵御超空泡鱼雷的攻击。 虽然超空泡鱼雷拥有诸多优点,但是 由于没有自导系统的辅助,难以克服由观 测系统、武器发射系统以及鱼雷控制系统 误差造成的不可忽视的影响,其单雷的射 击效果并不尽如人意。因此,一般情况下 应选择使用扇面齐射的方式组织攻击。 直航鱼雷扇面齐射的战术使用要解决 的基本问题是雷数和散角。雷数方面通常 使用双雷或三雷扇面齐射,而散角是指相 邻两雷之间呈扇面展开的角度。 3.2 超空泡鱼雷作战用途 超空泡鱼雷可根据需求设计成不同用 途、不同尺寸。它由潜艇、水面舰艇、快 艇的发射管及装在岸上专用运输发射箱发 射。其战斗部可以是核装药,也可以是常 规装药。该雷可用于打击驱逐舰、航母编 队等大型水面舰艇,也可用于摧毁岸基设 施、舰艇停泊地、港口防御设施、基地要 塞,封锁海峡打击海岸堡垒等,经过技术 改进它又可作为水下运载器装载轻型自导 鱼雷,将其隐蔽快速输送到敌目标附近打 击水下目标。 另外,超空泡鱼雷可以作为反鱼雷鱼 雷使用,俄罗斯在第一代超高速鱼雷研制 基础上又成功研制了巡航速度达 300kn 的 反鱼雷拦截超高速鱼雷。美海军近期对超 高速鱼雷的最迫切需求是将其应用于鱼雷 防御系统,以对抗尾流自导鱼雷。德国科
鱼雷射击角范围随距离增加而显著减 小。目标距离较近时,射击角的范围较宽 广,不应轻易放弃攻击。在80°~130°范 围是较优范围,90°~120°是射击角的最 优范围,远距离攻击应尽量选择最优角度 实施齐射。
4 结束语
超空泡鱼雷在速度上与普通鱼雷相比 具有无与伦比的优势,但其航程较短,遮 盖目标误差范围也远小于自导鱼雷,使得 其作战使用受战场环境、攻击位置、目标 类型以及系统误差精度影响较大,因此, 航程的提高和自导功能的实现是超空泡鱼 雷亟待解决的主要问题。
1 引言
水下航行体受到的阻力约是空中飞行 器受到阻力的 1000 多倍,导致传统水下兵 器存在速度慢、航程短、精度低的缺陷。为 了提高水下航行体的航速,改善水下兵器 的作战性能,一般采用增大推进动力和降 低阻力这两种技术途径。超空泡技术是一 种革命性的减阻方法,它利用空泡在水下 航行体周围形成一种气体包络,使高速运 动的航行体获得 90% 的减阻量,是未来水 下兵器降低阻力、提高航速、增大航程的 重要手段和发展方向。目前,俄罗斯已经 利用超空泡技术研制出超空泡鱼雷,这种 鱼雷速度极高、抗干扰能力强等优良性能 引起各国的高度重视,超空泡武器和技术 方面的研究竞争也日趋激烈。
2 超空泡鱼雷性能及特点
2.1 超空泡鱼雷性能 俄罗斯的 Shkal(“暴风”)鱼雷是世 界上出现的第一种超空泡武器。VA- Ⅲ Shkal 鱼雷于 1977 年正式服役于前苏联海 军,是俄罗斯海军使用的最早型号。它由 乌克兰流体力学研究所研制,重 2697kg (非核弹头,战斗部至少装有 210 千克高能 炸药),直径 533mm,长度 8.2m,由普通 的鱼雷发射管发射,出管速度 50kn,水中 航速为 200kn,(约 100m/s),有效射程为 6~12km,没有制导系统。鱼雷壳体从尾 部至头部逐渐变细,头部为战斗部,尾部 中心为大口径固体火箭发动机喷管,周围
有 8 个小的圆柱形启动火箭,这些火箭将 鱼雷加速至能产生超空泡的速度,然后主 发动机开始工作。鱼雷头部是起关键作用 的空泡发生器,紧靠其后的是通气管,它 将火箭排气注入由空泡发生器产生的局部 空泡,使其膨胀成为超空泡。VA- ⅢShkal 鱼雷在超空泡流场中产生的声阻碍和声屏 蔽作用,以及火箭发动机产生的强噪声, 致使鱼雷无法使用声自导装置,所以超空 泡鱼雷一般无自导系统,其弹道是预先设 计的,完全由控制系统实现。另外,航行 中若弹道变化过大,将产生不均匀气流 层,使鱼雷表面超空泡复面层的连续性被 破坏,故一般采用直航弹道。
无论在何种射击方式下,鱼雷命中概 率都随距离的增加而逐步降低,但采用三 雷齐射时占有明显优势。这主要是因为无 论是单雷射击还是双雷齐射遮盖目标误差 范围要远小于三雷齐射,从而使得其命中 概率不能很好的满足鱼雷攻击作战的要 求。
鱼雷命中概率受目标尺度和齐射散角 的影响非常明显。在目标尺度增大的情况 下,命中概率增长幅度较大,而且随距离 下降的趋势减缓。这说明超空泡鱼雷对航 空母舰等大型水面舰船的攻击效果较好。 另外,组织鱼雷齐射时,不同距离上有不 同的最优散角,齐射散角随目标初始距离 的增加而逐渐减小,随目标尺度的增加而 增加。