中國魚雷威力有多大？

出品| 網易新聞

作者| 雪鴞，軍事愛好者

　　如果問，哪一種武器的技術含量最高？貌不驚人的魚雷肯定在最頂尖之列。

　　如今，稍有技術底子的國家便可以研製導彈，有能力製造潛艇的國家也有將近二十個，而具備自主設計和製造現代魚雷的國家卻絕不超過兩手之數，可以說，現代魚雷是海軍軍事技術中最難研發的技術之一。

　　值得驕傲的是，中國恰恰是能夠獨立研發和生產魚雷的國家之一。今天我們就來介紹一款中國魚雷——魚-10，它是中國魚雷技術的集大成者，其技術指標已經邁入了全球最頂尖之列。

　　（現代戰爭中，魚雷依舊需要擔負反潛的重責）

　　（一）動力和導引是現代魚雷的核心技術

　　對於潛艇戰，大部分人的認知仍舊停留在德國二戰潛艇題材的電影：隨著艇長一聲令下，魚雷發射並在可見距離內命中目標爆炸。

　　其實，經過數十年的發展，現代魚雷已經具備了大航程、高度追蹤化等特性，甚至可以「發射後不管」，幾乎相當於是一個自帶戰鬥部的小型無人潛艇了。

　　不過，無論多先進的魚雷，從原理上基本都可以拆分為四個部分，分別是最前端的導引頭，中間的戰鬥部，及中末端的燃料段和推進段。

　　（無論多先進的魚雷，結構基本上都是類似的）

1、導引頭「遙控+自導」，提高命中概率

　　成功找到並擊中目標是魚雷的最終目的，只有準確導引才能保證魚雷擁有較高的命中概率。

　　在魚雷制導技術方面，傳統的直航式魚雷已被逐步淘汰，目前較為先進的魚雷基本都採用「遙控＋自導」的方式。自導裝置目前多為聲自導，有主動式、被動式和主被動聯合式，新型魚雷多採用聯合式。

2、戰鬥部爆炸瞬間威力巨大，可輕易擊穿艦艇裝甲

　　魚雷之所以長盛不衰，其中很重要的一個原因就是其攻擊特點帶來的大威力。

　　現代艦艇為了提高運載量和保證自身的戰場生存性，在材料選擇和船體結構設計方面做了大量的研究工作，水下部位一般設計2～5層保護間隔，而在要害部位更採用了高強度裝甲材料進行保護。

　　所以，如果想有效打擊大中型水面艦艇和潛艇，必須讓攻擊武器具有強大的爆破威力，在這方面，魚雷相較於其它水面爆破的武器就具有明顯的優勢。

　　魚雷多在水下爆炸，而由於水的密度是空氣的800倍，而壓縮性卻只有空氣的1/2500，是傳遞爆炸能量的良好導體，故魚雷的毀傷威力遠大於空氣中的爆炸。

　　魚雷戰鬥部在水中爆炸瞬間，可形成數萬個大氣壓的壓強和高達幾千度的高溫瓦斯，產生的衝擊波以6000～7000米/秒的速度迅速膨脹，如此強大的能量可輕易擊穿艦艇水下部分的重點防護位置。

　　（魚雷擊中艦船）

3、燃料和推進段，一起為魚雷提供動力保障

　　從原理上來說，魚雷動力系統可以分為熱動力和電動力兩種。

　　熱動力魚雷的燃料是各類推進劑，利用魚雷上的熱機將化學能轉化為動能，具有航速快、射程遠的優點，主要用於重型魚雷；電動力魚雷的動力來源於其上裝備的電池，利用電機將電能轉化為動能，因為電機的雜訊相對較小，不容易被聲吶發現，通常用於中輕型魚雷。

　　當前世界主流國家的海軍主力艦都逐漸開始使用燃氣輪機作為動力，其優勢在於用較短的反應時間就能夠使艦艇達到最高航速。而為了有效攻擊此類目標，魚雷的航速至少是目標艦艇速度的1.5倍。

　　除了航速，水面艦艇與魚雷的另一較量就是艦艇聲吶有效探測距離和魚雷有效動力射程之間，為了保證魚雷艇自身的安全性，潛艇需要在敵艦艇的聲吶有效探測距離外發射魚雷。因此，魚雷的航程越大、追蹤技術越好，才能在更好保全我方的前提下有效殺傷對手。

　　中國魚-10的航速就達到了50節，並擁有不低於50公里的動力航程，屬於熱驅動型魚雷。

　　魚雷的戰鬥部所用的高性能炸藥在水裡的效果極佳，這使得其很難被正面防禦，所以限制魚雷性能的關鍵在於導航和動力系統，如果魚雷受到干擾或者動力射程不足，那麼它就無法命中目標，空有一身威力而無法發揮。

　　中國的新一代潛射重型魚雷——魚-10在魚雷頭部的複合制導和推進模塊性能上取得了跨越性的進步，這使得它的綜合性能達到了與其他世界最先進魚雷比肩的地步。

（二）光纖制導+尾流探測，精準鎖定對手

　　（中國魚雷族譜）

　　可以想見，在茫茫大海中，從數十公里外發射一枚魚雷，想準確找到並跟蹤一個長約百米的目標並非易事。

　　現代魚雷的複合制導方式非常類似於導彈，即在發射前輸入參數標定目標的大致方位，在到達離目標較近的區域後再開啟主動末端制導模式尋找目標（一般來說主動制導方法所作用的距離不大）。

　　然而，由於物理條件的限制（相比於大氣和真空，水中無法有效傳播電磁波），魚雷儘管可以借鑒導彈制導的思路，卻必須在技術上獨闢蹊徑，而魚-10上採用的「遠程光纖+尾流探測」模式無疑是一種十分高效的組合。

1、高速光纖遠程制導確定大致方位

　　魚-10之所以受到關注，很重要的原因之一就是遠程控制上採用了高速光纖制導。

　　現代魚雷對於信息傳輸、抗干擾的要求越來越高，而光纖可以完美地契合水漲船高的數據量，光纖制導技術具有信息傳輸容量大、抗干擾能力強、制導精度高、隱蔽性好等一系列優點，因此日益受到各國政府和軍方的重視。除去魚雷外，在其他水下裝置中也有諸多應用。

　　正是由於先進的光纖制導技術，魚-10已經能夠達到被即時控制的程度，可以有效接收發射平台傳遞的信息，即時調整軌跡，以達到優化航路、保持隱蔽的目的。

　　（光纖通訊模式）

2、尾流探測技術終結對手

　　在航行至目標大致區域後，魚雷會開啟末端制導方式，尋找目標所在的具體位置。

　　一般而言魚雷的末端制導方式分為聲吶探測技術和尾流探測技術，前者由於作用距離不大而被逐漸淘汰，以魚-10為代表的先進魚雷已經開始採用綜合的尾流探測方式進行末端制導。

　　尾流探測是指魚雷利用艦船航行產生的尾流的聲、光、電、磁等物理特徵與一般海水不同而發展出的一種引導手段，本質是尾流內的氣泡對聲光的散射以及尾流水分子與其他水分子不同的運動狀態引發的電磁異常。

　　尾流探測一般要求魚雷在距離艦船一千米左右的距離捕獲並進入尾流，最後根據尾流產生的方向攻擊艦船，具有極佳的準確性和隱蔽性。不過，雖然原理看似不難，但是這要求研製國家在感測器靈敏度、集成和相關流體理論上具有較高的水平，否則作用的距離十分有限，在實戰中效果不大。

　　在這方面中國的技術處於領先之列，據相關論文介紹，魚-10的末端探測距離大約與美國MK48mod7相當。

　　（艦船各區域的尾流示意圖及依靠尾流判斷艦船位置的魚雷）

（三）強勁動力系統，小小魚雷蘊含大大能量

　　航程和航速是魚雷最重要的兩個性能指標。作為一款重型熱動力魚雷，魚-10應用了先進的閉合循環熱機系統和高能量密度的推進劑，這在保證航程、航速下，同時還提高了隱蔽性。

1、先進的三組元燃料，熱動力魚雷能量密度最高的燃料

　　熱機的燃燒不僅僅需要足夠的燃料，還有相應的氧化劑。

　　而魚雷主要在水下工作，沒有氧氣可供使用，它不僅要有燃料還要自備氧化劑。因此，其工作原理更類似於大氣層外的火箭（中國魚雷推進劑與火箭推進劑也有很深的技術淵源）。

　　與火箭類似，魚雷也出現了兩種不同的安置方式——一種是將燃料和氧化劑同時加註在一個容器里；另一種則是分開加註，在燃燒時按照比例添加。顯然，前者在使用過程中更方便些，不過，因為各種原因（安全性、保質期等），採用第二種存儲方法的魚雷也是存在的。

　　第一種方式由於其燃料都罐裝在同一個容器里，所以被人們習慣性地叫做「單組元燃料」。而第二種方式燃料分裝在兩個容器里，所以被人們稱為「雙組元燃料」。

　　在魚雷上，有一種重要的單組元燃料被稱為Otto fuel II（奧托2燃料），所謂的Otto fuel II就是1，2丙二醇二硝酸酯（76%），鄰硝基二苯胺（0.5%）和葵二酸二丁酯（23.5%）的混合物。奧托2是液體燃料，加註到熱機中很方便，因此可以實現燃燒速度的隨意控制，也就能讓熱機實現無級變速。

　　另外，奧托2即使被子彈擊中也不會爆炸，且有長達7-9年的保質期，可以說十分安全可靠，所以多年來大量應用於魚雷上不是沒有道理的。

　　不過，奧托2硝基的氧化能力不夠，需要多餘的氧化劑來彌補，以獲得更快的燃燒速度。

　　國內外先進魚雷通常採用的做法是加入高氯酸脛胺（hydroxyl-ammonium perchlorate，HAP），組成一種高能雙組元燃料。但隨之出現的問題是，燃燒產生的熱能太高，燃燒室材料由於過熱而受不了，此時，如果引入海水進行冷卻則會導致熱效率下降。

　　為了有效冷卻燃燒室，同時又充分利用多餘的熱能，魚-10的工程人員在加註系統中裝了一個容器，專門在內部往燃燒室噴冷卻水，這樣便形成了由水蒸氣組成的第三種「組元」，燃氣加上水蒸氣共同成為後面渦輪機的工質。

　　奧托2燃料+HAP+水組成的三組元燃料是目前為止成功應用於魚雷中能量密度最高的燃料，也賦予了魚-10世界先進的航程和航速。

2、蘭金閉合循環熱動力系統降低航行自雜訊和紅外特徵

　　蘭金熱循環是19世紀蘇格蘭工程師蘭金提出的，以四衝程發動機內燃蘭金循環為例，分為以下幾個過程。

　　（四衝程發動機內燃蘭金循環理想示功圖）

　　0-1：進氣行程（氣和燃料及上一循環廢氣被吸入缸內）；1-2：定熵壓縮過程；2-3：點火；3-4：有限的壓力膨脹過程；4-5：定熵膨脹過程；1-0：排氣過程；之後部分殘餘廢氣通過進氣過程重回到缸內，開始下一循環燃燒過程。

　　魚-10的熱機就屬於蘭金熱機的一種。

　　魚雷熱機與活塞型熱機有較大差異，使用三組元燃料也讓這種魚雷用蘭金閉合循環熱動力系統的設計更複雜。

　　不過，與四衝程發動機類似，這種先進動力系統具有高效率的特點，且因閉式循環系統不用向外排氣，沒有排氣雜訊和排氣航跡，從而大大降低了魚雷航行時的自雜訊和紅外特徵。

　　這賦予魚-10更好的安靜性和隱蔽性，這是相當重要的一個優勢。

結語

　　魚-10最初的參比對象是美國的MK48重型魚雷mod6改進型，研發成功後戰術指標直追其最新的mod7型。再加上魚-10運用最新式的遠程高速光纖制導，總體戰鬥力已經達到世界頂端水準。

　　隨著現代海戰理論的發展，海戰開始拓展到三個維度（空中、海上、水下），世界各大海軍強國對於水下力量的建設越發重視。魚-10的服役，標誌著中國「水下長城」的羽翼愈發豐滿，對中國國家安全有著重大的意義。

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編輯| 史文慧

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