声自导鱼雷追踪导引弹道分析

第３３卷第４期　２０１１年４月　舰船科学技术　ＳＨＩＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．４　Ａｐｒ．，２０１１　声自导鱼雷追踪导引弹道分析　毛俊超，邱　华，孙华春　（海军潜艇学院军事运筹教研室，山东青岛２６６０７１）　摘　要：　为提高声自导鱼雷发现目标后在追踪段的命中目标概率，根据鱼雷和目标的相对运动方程，采用数　值分析…的方法，对追踪导引弹道进行分析，研究追踪导引弹道的性质，得到追踪导引弹道的曲率半径极小值，并通　过该曲率半径极小值与鱼雷旋回半径进行比较，判断鱼雷是否脱离理论轨迹，从而为使用者根据不同的条件提供适　当的射击方案，占领合适的射击阵位，同时对鱼雷设计者进行鱼雷设计具有重要意义。　关键词：　追踪导引弹道；曲率半径；射击阵位　中图分类号：ＴＪ６３０．３４　文献标识码：Ａ　文章编号：　ｌ６７２—７６４９（２０ｌ１）０４—０１２３—０３　ＤＯＩ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１１．０４．０２６　Ｔｈｅ　ｐｕｒｓｕｉｔ－ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ＭＡＯ　Ｊｕｎ—ｃｈａｏ，ＱＩＵ　Ｈｕａ，ＳＵＮ　Ｈｕａ—ｃｈｕｎ　（Ｎａｖｙ　Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０７　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｈｏｏｔｉｎｇ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　ｐｕｒｓｕｉｎｇ　ｉｔｓ　ｔａｒｇｅｔ，ｉｔ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｕｒｓｕｉｔ—ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｉｔｓ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ａｎｄ　ｔａｒｇｅｔ．　Ａｓ　ａ　ｒｅｓｕｌｔ，ｉｔ　ｏｂｔａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｄｉｕｓ　ｏｆ　ｃｕｒｖａｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｕｒｓｕｉｔ—ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ．Ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｄｉｕｓ　ｏｆ　ｃｕｒｖａｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　ｇｙｒｅ　ｒａｄｉｕｓ，ｉｔ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｊｕｄｇｅ　ｗｈｅｔｈｅｒ　ｔｈｅ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｓｅｖｅｒ　ｉｔｓｅｌｆ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅｏｒｙ　ｔｒａｃｋ．Ｓｏ，ｉｔ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔＯ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａｎ　ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ　ｓｈｏｏｔｉｎｇ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｕｓｅｒｓ　ｗｈｏ　ｗｉｌｌ　ｃｈｏｏｓｅ　ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｆｉｒｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｌｓｏ，ｉｔ　ｈａｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｒ　ｔＯ　ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｕｒｓｕｉｔ—ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ；ｔｈｅ　ｒａｄｉｕｓ　ｏｆ　ｃｕｒｖａｔｕｒｅ；ｆｉｒｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　０　引　言　导引方法是鱼雷在接近目标的过程中，鱼雷速度　矢量的变化规律，声自导常用的导引法有追踪法、固　定提前角导引法、平行接近法、比例导引法和自动调　整提前角导引法　。目前，国内外对鱼雷设计、鱼雷　导引弹道分析以及命中概率都有较多研究　Ｉ４　，但追　踪法在声自导导引弹道的设计中得到了广泛的应用，　这是因为它容易实现。鱼雷声自导装置中由基阵加　波束形成器组成的测量坐标系与鱼雷的纵轴相固连。　如果把鱼雷纵轴方向作为鱼雷速度矢量方向，则视线　与纵轴的夹角是追踪法导引中的误差角，以此误差角　形成自导指令，就能实现追踪法导引。　１　相对运动方程　鱼雷与目标的相对运动关系如图１所示。图中，　为鱼雷的位置，　为目标的位置，ｒ为鱼雷与目标之　间的相对距离，ＭＴ为鱼雷和目标的连线称为目标瞄　准线，简称目标线或瞄准线，ｑ为目标瞄准线与攻击　平面内某一基准线Ｍｘ之间的夹角，称为舷角，从基　准逆时针转向目标线为正。ｏｒ和　为弹道偏角，叩　和７７　，为前置角。用极坐标来建立相对运动方程为：　收稿日期：２０１０—０６～１ｌ；修回日期：２０１０—０６—３Ｏ　作者简介：毛俊超（１９７６一），男，硕士，讲师，主要研究方向为潜艇数理战术。

　・１２４・　舰船科学技术　第３３卷　＝　ｓ　一　唧，　ｒ　＝　一ＶＴｓｉｎ　（１）　ｑ　４－　，　ｇ　ｒ＋叼ｒ。　

图１鱼雷与目标的相对运动关系　Ｆｉｇ．１　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ａｎｄ　ｔａｒｇｅｔ　２　追踪法导引弹道方程　所谓追踪法导引是指鱼雷在攻击目标的导引过　程中鱼雷的速度矢量始终指向目标的一种导引方法。　追踪法导引要求鱼雷速度矢量的前置角７７始终等于　０，从而ｏｒ＝ｑ。　假定目标作等速直线运动，鱼雷作等速运动（Ｖ　和ｌ，　为常数），并设基准线平行于目标轨迹（ｏｒ　＝　０，从而　，７　＝ｑ），于是鱼雷与目标的相对运动关系如　图２所示。　

图２　追踪法导引下鱼雷与目标的相对运动关系　Ｆｉｇ．２　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ａｎｄ　ｔａｒｇｅｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｐｕｒｓｕｉｔ・ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｄ／＂　由方程组（２）推导可得以目标为原点的极坐标　形式的鱼雷相对弹道方程为：　ｔａｎｐ号　ｓｉ　詈　／－：Ｃ——■—一　Ｃ——　ｎｑ　２ｃ。ｓｐ＋’詈　（３）　其中，Ｐ＝　ｒ为速度比，Ｐ＞１，若Ｐ＜１，则ｒ≠０，即　鱼雷追不到目标；ｃ为初始条件，由发现目标时状态得　Ｃ＝／＇０　一ｒｏ（ｃｏｔ　ｓｍ　ｑｏｓｉｎ　ｑｏ　／　。㈩　——＿　一　ｒ０Ｉ　ｊＩ　ｏ　斗　、　Ｚ　式中：ｒ０为发现目标时的距离，通常等于白导距离；　ｑ。为发现目标时的敌舷角。　３　追踪导引弹道的曲率半径　在绝对弹道中，弹道切线旋转角速度∞＝一　，　Ｒ为鱼雷回转半径，即弹道曲率半径，负号表示角速度　与回转方向的符号总是相反。曲率半径Ｒ＝一Ｖ／ｃａ。又　由式（２）和式（３）得尺：一一Ｖ：　，而鱼雷与目标之　６０　ｒ　ｌｎｑ　间的相对距离ｒ在２种弹道中一样，于是由式（３）得：　Ｒ＝　ｒＶ＝　…ｔａｎｐ－２号・（－…ｎ　号）　＝　１・ｃ・（　＋２　＋　），　（５）　其中，　＝ｔａｎ号，显然　≥０　ｏ令　：０，即　÷ｐ・ｃ　。［（Ｐ＋２）￡　＋２ｐ￡　＋（Ｐ一２）］＝０。（６）　根据式（６）的解可以得到弹道曲率半径的极值　情况如下：　ＴｄＲ＞Ｏ，Ｒ是增函数，故Ｒ的最小值Ｒ　出现在初始时　ｎＥ　刻，此时Ｒ　：　。　ｓｍｑ０　２）当１＜Ｊｐ≤２时，方程（６）的解为　＝√｝　，　即ｇ＝ａｒｃｃｏ￥号，所以　极值出现在ｇ　＝ａｒｃｃ。ｓ号　处，又　ｌ　：屑＞。，所以Ｒ在ｇ　处取极小值，且极　小值　Ｒ＝ｃｐ（　一譬）譬（・＋号）一Ｐ＝　２’　。（。。　詈）　ｉ　ｇ。．ｐ（・——譬）孚（　号）一ｐ。

　第４期　毛俊超，等：声自导鱼雷追踪导引弹道分析　・１２５・　当ｑ。≥ｑ　时，随ｑ的减小，　减小，减到最小值　ｑ　后，随ｑ的减小，Ｒ增大；当ｑ。＜ｑ　时，随ｑ的减小，　增大。　４　选择射击方案，占领合适阵位　而提高命中概率，也可帮助鱼雷设计者改进鱼雷尺　寸，提高鱼雷性能。　参考文献：　［１］　陈传璋．数学分析［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２０００　根据弹道最小曲率半径与鱼雷旋回半径的比较，　即可判断鱼雷是否会脱离理论轨迹。以此可以指导　使用者选择适当的射击方案，并占领合适阵位。　［２］　１）当Ｐ≥３时，因Ｒ　＝ｐｒ。／ｓｉｎｑ。，为满足鱼雷不　能脱离理论轨迹，须有Ｒ　＝ｐｒ。／ｓｉｎｑ。＞Ｒ。，其中　。　表示鱼雷最小旋回半径；当ｐｒ。／Ｒ。＞１时，解得０≤ｑ。　≤　叮『，所以组织射击时可以进行全面攻击；当ｐｒ。／Ｒ。　≤１，解得０≤ｑｏ＜　ａｒｃｓｉｎ、ｐ　ｒｏ］或一…　（等）≤　ｑ。＜订。所以组织射击时，敌舷角　∈Ｏ，ａｒｃｓｉｎ＼ｐ　ｒｏ）］Ｉ或　∈　ａｒｃｓｉｎｆ　Ｒ０　１　１　…　２）当１＜Ｐ≤２时，首先为满足鱼雷不能脱离理　论轨迹，须有Ｒ　＞Ｒ。，即　ｒ。（ｃｏｔ詈）　ｓｉｎｇ。　’　ｅ＿ｚ．４　。ｐ（・一等）　（・　峙）～＞ｇｏ（７）　故组织射击时，敌舷角０首先满足式（７）。又当ｑｏ＜　［　］　ｑ　时，随ｑ的减小，Ｒ增大，故只要鱼雷一开始不脱离　理论轨迹，以后就不会脱离轨迹。所以只要射击敌舷　角０满足　

５　结　语　通过对声自导鱼雷追踪导引弹道的分析，得到在　不同目标运动要素下的弹道曲率半径的极小值，根据　此极小值与鱼雷最小旋回半径的比较，帮助使用者选　择适当的射击阵位，以保证鱼雷不脱离理论轨道，从　［６］　

［７］　１９５—２２３　ＣＨＥＮＧ　Ｃｈｕａｎ—ｚｈａｎｇ．Ｍａｔｈｍａｔｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ，２０００．１９５—２２３．　石秀华，王晓娟．水中兵器概论（鱼雷分册）［Ｍ］．西安：　西北工业大学出版社，２００５．１５４—１５８．　ＳＨＩ　Ｘｉｕ—ｈｕａ，ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ￣ｕａｎ．Ｇｅｎｅｒａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ　ｗｅａｐｏｎ（Ｔｏｒｐｅｄｏ　Ｔｅｃｈｎｏｌｙ　ｆａｓｃｉｅｕｌｅ）［Ｍ］．Ｘｉ　ａｎ：　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ，２００５．１５４—　１５８．　董春鹏，赵小龙．主动尾流声自导鱼雷导引弹道分析计　算［Ｊ］．鱼雷技术，２００７，１５（２）：１９—２３．　ＤＯＮＧ　Ｃｈｕｎ—Ｐｅｎｇ，ＺＨＡＯ　Ｘｉａｏ—Ｌｏｎｇ．Ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ａｃｔｉｖｅ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｗａｋｅ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ［Ｊ］．Ｔｏｒｐｅｄｏ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，１５（２）：１９—２３．　刘影，周明．声自导鱼雷互导问题初探［Ｊ］．舰船科学技　术，２００６，２８（４）：５８—６０．　ＬＩＵ　Ｙｉｎｇ，ＺＨＯＵ　Ｍｉｎｇ．Ｏｎ　ｍｕｔｕａｌ　ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ　ｏｆ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｔｏｒｐｅｄｏ［Ｊ］．Ｓｈｉｐ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，２８（４）：５８　—６０．　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，２００５．３ｌ一３６．　ＺＨＡＮＧ　Ｊｉｎｇ—ｙｕａｎ．Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｂａｔ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｏｒｐｅｄｏｅｓ．［Ｍ］．Ｂｅｉ　Ｊｉｎｇ：Ｄｅｆｅｎｅｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ．２００５．３　１—３６．　杨绪升，刘建兵．声自导鱼雷设计诸元及其误差对其捕　获概率的影响［Ｊ］．指挥控制与仿真，２００９，３１（５）：９３—　９７．　ＹＡＮＧ　Ｘｕ—Ｓｈｅｎｇ，ＬＩＵ　Ｊｉａｎ—ｂｉｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｃａｐｔｕｒｅ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｆｉｒｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｅｒｒｏｒｓ［Ｊ］．　２００９，３１（５）：９３—９７．　李长文，任行者．计算声白导鱼雷直进射击成功概率的　解析方法［Ｊ］．指挥控制与仿真，２００９，３１（１）：５４—５７．　ＬＩ　Ｃｈａｎｇ—ｗｅｎ，ＲＥＮ　Ｘｉｎｇ—ｚｈｅ．Ａｎａｌｙｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｔｒａｉｇｈｔ—ｆｏｒｗａｒｄ　ｓｈｏｏｔｉｎｇ　ｂｙ　ｓｏｕｎｄ—ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｏｒｐｅｄｏ［Ｊ］．Ｃｏｍｍａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２００９，３１（１）：５４—５７．　＞　ｐ一２　叩　＋　ｐ一２、二　＋　、ｌ●●，　１　．　一二一，　ｐ一４　譬　一　、Ｉｌ＿，　ｐｌ寸、二　－　

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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。

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。反潜作战是各国海军的重头戏，美军也历来把反潜作战列为潜艇的首要作战任务之一。综合各国反潜作战理论和实践的发展，可以得出“潜艇是最好的反潜手段”。这就像人们常讲的“坦克是最好的反坦克武器”一样的道理。而鱼雷正是最好的反潜武器，在这方面拥有无可替代的优势。

国外反鱼雷鱼雷技术发展及趋势

第３５卷第３期　２０１３年３月　舰船科学技术　ＳＨＩＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ　ＶＯ１．３５．ＮＯ．３　Ｍａｒ．，２０１３　

国外反鱼雷鱼雷技术发展及趋势　

崔贵平　

（中国舰船研究院，北京１００１９２）　

摘　要：　总结了国外反鱼雷鱼雷技术发展的主要标志性阶段，同时给出了国外几型在研的反鱼雷鱼雷主要性　能，并初步分析了各自技术发展道路的利弊。在此基础上，总结分析了国外反鱼雷鱼雷技术发展的主要共性和趋势，　其主要表现在高频自导系统、声引信、大装药全向爆轰战斗部等方面。介绍了未来可能发展的多种目的和功能的反鱼　雷鱼雷种类。　

关键词：　反鱼雷鱼雷；高频自导系统；声引言；爆轰战斗部　

中图分类号：ＴＪ６３１　１　文献标识码：　Ａ　

文章编号：１６７２—７６４９（２０ｌ３）０３—０１３８—０４　ｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１３．０３．０３１　

Ｆｏｒｅｉｇｎ　ａｎｔｉ－ｔｏｒｐｅｄｏ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｒｅｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　

ＣＵＩ　Ｇｕｉ—ｐｉｎｇ　

（Ｃｈｉｎａ　Ｓｈｉｐ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　００　１　９２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ａｎｔｉ—ｔｏｒｐｅｄｏ　ｔｏｒｐｅｄｏ（ＡＴＴ）ｉｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｂｙ　

ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇ　ｆｏｒｅ￣ｎ　ＡＴＴ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ＡＴＴ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｋｎｏｗｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｆｏｒｅｉｇｎ　ａｎｔｉ－ｔｏｒｐｅｄｏ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　

潜艇机动规避主动自导鱼雷性能的仿真分析

２００９年第４期　声学与电子工程　总第９６期　

潜艇机动规避主动白导鱼雷性能的仿真分析　

李本江李贵彬丁文强　

（海军潜艇学院，青岛，２６６０７１）　

摘要介绍了潜艇规避主动鱼雷探测所要考虑的要素，仿真分析了潜艇规避自导鱼雷所需的最小速度　

和海况以及潜艇性能之间的关系，发现潜艇探测距离与潜艇规避速度存在突变点，即探测距离大于一定距　

离后潜艇的规避成功率明显提高。　

关键词规避速度；海况；探测距离；潜艇；鱼雷　

潜艇规避自导鱼雷是潜艇进行防御时的重要　

内容，也是潜艇提高生命力的主要手段。研究其可　

行性可以为潜艇防御作战提供理论支持，并且在装　

备性能方面上提出需求。　

ｌ潜艇规避要考虑的因素　

分析潜艇在规避鱼雷实施机动时所要采取的　

行动，涉及到以下几个方面的因素：（１）来袭鱼雷的　

速度；（２）潜艇的航速；（３）鱼雷搜索扇面；（４）鱼雷　

探测距离；（５）潜艇目标反射强度；（６）潜艇转向所需　

时间；（７）潜艇根据性能及水声环境所能探测的距　

离；（８）鱼雷探测周期；（９）潜艇旋回半径和速度与艇　型之间的关系；（１０）鱼雷的搜索弹道。由于因素较　

多，本文主要考虑（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（７）和　

ｒ１０）七种因素。　

２规避分析与模型建立　

假设鱼雷搜索弹道为直航式搜索弹道，搜索扇　

面角为　，依据潜艇所在鱼雷搜索扇面的位置，确　

定潜艇如何转向的问题。由于潜艇位于鱼雷搜索扇　

面中心时潜艇最难规避，可以假设潜艇遭遇鱼雷攻　

击时位于搜索扇面中心，以保证潜艇在最坏的条件　

下可以规避。假设鱼雷的探测距离为　，，则潜艇走　

出鱼雷搜索区的宽度约为：　

＝Ｓｔ　ｓｉｎ（　

由于鱼雷攻击潜艇的时间非常短，这就要求潜　

艇的机动判断决策要快，包括变深机动。由于鱼雷　

速度快，体积小，其旋回半径可以忽略。鱼雷为主　

动搜索时，可以认为潜艇被动探测距离大于鱼雷主　

动探测距离，即Ｓ　＞Ｓ，。潜艇在走出鱼雷搜索扇　

面过程中，假设潜艇发现鱼雷时，潜艇位于鱼雷搜　

目标散布已知情况下鱼雷发现概率计算方法

第３５卷第７期　２０１３年７月　舰船科学技术　ＳＨＩＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．３５，Ｎｏ．７　Ｊｕ１．，２０１３　

目标散布已知情况下鱼雷发现概率计算方法　

于雪泳，李本昌，黄文斌　

（海军潜艇学院，山东青岛２６６０４２）　

摘　要：在目标散布概率密度已知的情况下，根据声自导鱼雷的搜索手段和机动搜索弹道，计算其相对于目　标散布中心点的相对弹道。利用微积分原理，通过仿真方法计算积分区域，并对被积函数进行数值积分计算，求解声　自导鱼雷机动搜索弹道发现目标的概率。　关键词：　概率密度；机动搜索；积分区域；相对弹道；发现概率　

中图分类号：　Ｕ６６６．１　文献标识码：　Ａ　

文章编号：１６７２—７６４９（２０１３）０７—０１２０—０３　ｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０ｌ３．０７．０２５　

Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｆｉｎｄ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｍｏｖｉｎｇ　ｓｅａｒｃｈ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｈｏｍｉｎｇ　

ｔｏｒｐｅｄｏ　ｗｈｅｎ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔａｒｇｅｔ　ｉｓ　ｋｎｏｗｎ　

ＹＵ　Ｘｕｅ—ｙｏｎｇ，ＬＩ　Ｂｅｎ—ｃｈａｎｇ，ＨＵＡＮＧ　Ｗｅｎ—ｂｉｎ　（Ｎａｖｙ　Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０４２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｗｈｅｎ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔａｒｇｅｔ　ｉｓ　ｋｎｏｗｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｍｅａｎｓ　ａｎｄ　ｍｏｖｉｎｇ　ｓｅａｒｃｈ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ｏｆ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ｔａｒｇｅｔ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ　ａｒｅａ，ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｃａｌｃｕｌｕｓ，ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｌ　ｒａｎｇｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　

舰艇回转规避尾流自导鱼雷仿真研究

第３０卷第４期　２００８年８月　舰船科学技术　ＳＨＩＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ　Ｖｏ１．３０．Ｎｏ．４　Ａｕｇ．，２００８　

舰艇回转规避尾流自导鱼雷仿真研究　

陈皓亮　，夏志军　，章新华　，薛　阳　

（１海军大连舰艇学院学员旅三队，辽宁大连１１６０１８：　２．海军大连舰艇学院信号与信息技术研究中心，辽宁大连１１６０１８）　

摘　要：　从水面舰艇反鱼雷对抗技术角度出发，建立了鱼雷弹道、舰艇尾流、尾流检测，以及水面舰艇对抗尾　流自导鱼雷等相关模型。通过大量仿真计算和分析，研究了舰艇回转规避对抗尾流自导鱼雷的效果，得出了有参考　价值的结论，可为舰艇反鱼雷水声对抗作战提供一定的理论依据。　关键词：　尾流自导鱼雷；尾流检测；舰艇回转；弹道模型；仿真　中图分类号：０４２７．５　文献标识码：　Ａ　

文章编号：　１６７２—７６４９（２００８）０４一叭６８—０３　ＤｏＩ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２００８．０４．０３９　

Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｅｖａｓｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｗａｋｅ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｖｉａ　ｇｙｒａｔｉｏｎ　

ＣＨＥＮ　Ｈａｏ—ｌｉａｎｇ　，ＸＩＡ　Ｚｈｉ—ｊｕｎ　，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｎ—ｈｕａ　，ＸＵＥ　Ｙａｎｇ　（１．Ｍｉｄｓｈｉｐｍａｎ　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｔｅａｍ　３，Ｄａｌｉａｎ　Ｎａｖａｌ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｄａｌｉａｎ　１１６０１８，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｓｉｇｎａｌ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｄａｌｉａｎ　Ｎａｖａｌ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｄａｌｉａｎ　１　１６０１　８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｎａｖａｌ　ｖｅｓｓｅｌ’Ｓ　ａｎｔｉ—ｔｏｒｐｅｄｏ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ｍｏｄ—　ｅｌ，ｗａｋｅ　ｍｏｄｅｌ，ｗａｋｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ａｎｔｉ—ｗａｋｅ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｉｐｓ　ａｒｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｓｓｅｌｓ　ｖｉａ　ｇｙｒａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｅｖａｄｅ　ｆｒｏｍ　ｗａｋｅ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒ—　

百年鱼雷

1866年，英国人罗伯特·怀特黑得制成一种新的水中兵器，由于其外形很像鱼，的别是像那种专爱攻击水下大型动物的电鳗，而电鳗的拉丁名称是“Torpedinidae”，所以人们便将这种新兵器命名为“Torpedo”，鱼雷。至今已是140多年。

在兵器的发展史中，140年，经历了多少兵器从新生到销往，而鱼雷依然矍铄，其不俗的表现，更不容小视。虽古老而不可替代，，鱼雷至今仍是反潜的重要武器。在导弹技术日益精确的今天，甚至有人说，百年鱼雷的技术含量超过导弹。这种说法是否正确，我们不做评论，但是，这样一种重要的武器，在世界上能够生产它的厂家却是屈指可数，也多少隐射些什么。

这就是鱼雷-百年辉煌，百年荣耀，百年如此！

世界鱼雷武器

鱼雷问世以来，它的表现有目共睹。一次世界大战期间，鱼雷击沉运输船1153万吨、占被击沉运输船总吨位的89%；击沉大、中型舰艇162艘，占被击沉舰艇总数的49％。第二次世界大战，鱼雷击沉运输船1445万吨，占被击沉运输船总吨位的68%；击沉大、中型舰艇369艘，占被击沉舰艇总数的38.5％。后来的局部海战中，鱼雷也有不错的表现。1950年7月1日，朝鲜人民军的鱼雷艇夜袭美国“芝加哥”号巡洋舰，命中3枚，使其沉没，美军还有一艘驱逐舰被击伤。最有戏剧性的是，1982年马岛海战中，载有现代先进鱼雷的英国核潜艇“征服者”号，竟是用二战时服役的直航鱼雷MK8击沉了阿根廷巡洋舰“贝尔格拉诺将军”号。鱼雷的生命力由此可见一斑。

如今，反舰、反潜导弹快速发展，百年兵器-鱼雷何以能长盛不衰呢？鱼雷航行于水下，特别是可由潜艇从水下发射，隐蔽性远高于导弹。更重要的是，鱼雷在水下爆炸的威力远大于空气中，因为水的密度比空气大800倍，而压缩性只有空气的1/2500，是爆炸的良好导体。炸药在水中爆炸瞬间，可形成几万个大气压和几千度的高温瓦斯，并以6000～7000米／秒的速度迅速膨胀，强大的冲击波能轻易击穿舰艇的水下部分。如此威力，怎不令人对它青睐有加？

人造舰船尾流技术研究

第２８卷第６期　２００６年１２月　舰船科学技术　ＳＨＩＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．６　Ｄｅｃ．，２００６　文章编号：１６７２—７６４９（２００６）０６—００７８—０４　

人造舰船尾流技术研究　

乔相信　（沈阳理工大学装备工程学院，辽宁沈阳１１０１６８）　

摘　要：分析了鱼雷在海战中的作用、舰船尾流的声学物理特征、声尾流自导鱼雷的制导原理和导引弹道及　其特点。介绍了人造舰船尾流技术的基本原理和关键技术，以及该技术研究的必要性。　关键词：　舰船尾流；自导鱼雷；导引弹道；鱼雷技术；气泡　中图分类号：ＴＪ６　文献标识码：Ａ　

Ｔｈｅ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｗａｒｓｈｉｐ　ｓｔｅｒｎ　ｆｌｏｗｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＱＩＡＯ　Ｘｉａｎｇ—ｘｉｎ　（Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｌｉｇｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１０１６８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｏｒｐｅｄｏ　ｉｎ　ｎａｖａｌ　ｂａｔｔｌｅ，ｔｈｅ　ｖｏｉｃｅ　ｌｅａｒｎｓ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｒｓｈｉｐ　ｗａｋｅ，ｔｈｅ　ｈｏｍｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｈｏｍｉｎｇ　ｔｒａｊｅｃｔｏｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｖｏｉｃｅ　ｗａｋｅ　ｈｏｍｉｎ　ｔｏｒｐｅｄ．　Ｉｎｔｒｏｄｕｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｗａｒｓｈｉｐ　ｓｔｅｒｎ　ｆｌｏｗｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｉｔｓ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｗａｋｅ；ｈｏｍｉｎｇ　ｔｏｒｐｅｄｏ；ｈｏｍｉｎｇ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ；ｔｏｒｐｅｄｏ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｓｐｉｒｉｔ　ｂｕｂｂｌｅ　

尾流自导鱼雷带角射击弹道仿真

叶慧娟;毛向辉;张宁

【期刊名称】《指挥控制与仿真》

【年(卷),期】2014(000)006

【摘要】为简化指控系统解算流程，缩短指控系统解算尾流自导鱼雷带角射击参数时间，为后续的鱼雷模拟器的软件研制提供实现手段，提出在尾流自导鱼雷有利提前角射击弹道的基础上进行二次转角航行的改进的尾流自导鱼雷带角射击模型。依据尾流自导鱼雷射击原理，结合有利提前角射击和二次转角射击，对所提出的模型及其约束条件进行了分析与推导，简化了鱼雷带角射击参数的解算。深入分析了尾流自导鱼雷带角射击逻辑，提出采用面向过程设计方法对模型进行仿真，经过对仿真输出图形和仿真数据的分析，验证了所提出模型的准确性。

【总页数】4页(P96-99)

【作者】叶慧娟;毛向辉;张宁

【作者单位】海军工程大学，湖北武汉 430033;海军工程大学，湖北武汉

430033;海军工程大学，湖北武汉 430033

【正文语种】中文

【中图分类】TJ630.3+4;E911

【相关文献】

1.尾流自导鱼雷一次转角射击时的有效射击阵位 [J], 武志东;李祥柯

2.尾流自导鱼雷直进射击系统误差的提前角修正方法 [J], 武志东;胡坤;李祥珂;野学范

3.尾流自导鱼雷射击阵位及射击方式选择 [J], 毕庶晶;巴天顺;罗笛

4.水面舰艇对抗尾流自导鱼雷的措施及尾流自导鱼雷的对策 [J], 朱邦元

5.考虑自导作用距离随舷角变化时主动声自导鱼雷射击的最优提前角 [J], 张静远;朱文钰

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鱼雷对水面舰艇毁伤效能评价方法

鱼雷对水面舰艇毁伤效能评估方法

李兵，房毅，杨光

（中国人民解放军91439部队,辽宁大连 116041）

摘要：在武器毁伤效能评估层次研究框架分析的基础上，对于爆破型鱼雷对典型水面舰艇目标的交汇条件计算、物理毁伤评估、功能毁伤评估及鱼雷对水面舰艇毁伤的综合评估方法进行了研究，可为其他型号武器装备对系统目标的毁伤效能评估研究提供参考。

关键词：鱼雷；水面舰艇；毁伤效能；效能评估

武器装备作战效能是指武器装备及其组合在作战运用中所具备的作战能力以及由此而获得的军事效益，主要包括武器装备的生存能力、突防能力、工作可靠性、制导性能和毁伤能力等，其中毁伤效能是武器装备对目标毁伤能力与毁伤效果的量度，作为武器装备的终点作用目标和一项复杂的综合性效能指标，对于武器的毁伤效能评估方法必须进行深入的研究分析。

毁伤效能是战斗部对目标毁伤能力与毁伤效果的量度，是考虑各种影响因素前提下战斗部对目标的毁伤能力［1］。对于功能结构单一的典型目标，通常可直接用目标物理毁伤程度（如毁伤面积、子目标毁伤数量）来代替目标功能损伤程度。而作为鱼雷攻击的典型目标——水面舰艇，它是由一系列部件组成的，是由多类型、多层次、多用途的子目标构成的有机整体，可认为是一种系统目标。对系统目标的毁伤评估通常采用二种方法：一种是将系统目标离散成较为典型的点、线、面等子目标，用AHP、模糊综合评判法或专家评估法［2-3］对各个子目标赋予权值，加权得到目标系统的整体毁伤效果；另一种方法是根据目标功能分析构建毁伤评估指标体系对目标进行综合评估。但上述二种方法并未明确地区分目标的物理毁伤、功能损伤以及作战效能损伤三者的差异和联系，无法准确、系统地描述武器装备的毁伤效能。

作者在武器毁伤效能评估层次研究框架分析的基础上，对爆破型鱼雷对典型水面舰艇目标的命中概率计算、物理毁伤评估、功能毁伤评估方法等进行了研究，提出了鱼雷对水面舰艇毁伤的综合评估方法，可为武器装备对系统目标的毁伤效能评估提供参考。

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