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【科普】谈谈鱼雷制导

2013-12-09  xg123911

超大slayerhuahua原创,转帖请说明出处

现代鱼雷是各种平台攻击潜艇的首要武器,也是潜艇攻击水面舰艇的主要武器,在现代海军兵器库里占有重要的地位。当由于种种原因,在普通军迷眼里鱼雷都是一种蒙着面纱的神秘武器。现代鱼雷一般采用线导、声自导和尾流自导等导引手段以及这些手段的综合,其中线导是远距离的粗略导引手段,而声自导和尾流自导是鱼雷近距精确导引手段,鱼雷可以没有线导但必然不会没有声自导或尾流自导,二者必居其一。(当然也有一些高速鱼雷如超空泡鱼雷采用扇面覆盖的直射手段而没有引导。)笔者根据网上收集的资料,浅谈一下鱼雷制导。

一、鱼雷制导方法简介

1、线导
    线导是通过鱼雷与平台(潜艇)连接的导线(现代一般是光纤)由鱼雷发射平台(潜艇)上的火控台根据潜艇声纳目标指示对鱼雷进行导引,火控台可以是自动导引的也可以是有人参与的导引,因此线导是一种”人在回路“的导引手段,具有较高的抗干扰能力和智能,但由于潜艇声纳目标定位的模糊性,线导只能导引鱼雷瞄准目标或将鱼雷导引到目标附近,而一般不能独自完成全部攻击过程。鱼雷接近目标后自导头开机工作,自导分为声自导和尾流自导两种手段。
    由于平台的特点(潜艇),线导实际上也是一种声导引,只不过导引声纳在潜艇上而不是在鱼雷上。线导的作用距离对于水面舰艇目标而言,一般可以达到数十公里。对于潜艇而言,尤其是在攻击安静型潜艇时作用距离可能不超过10km。现代潜艇一般带有被动测距能力,这种测距比较传统的是三元被动测距和多点侧向几何测距,比较高端的是多基阵联合测距,更高端的是模基处理测距和被动合成孔径测距。所以不能看到某些潜艇没有三元测距基阵就认为这种潜艇不具备被动测距能力,实际上三元测距阵已经算是落后的东西了。另外,对于线导鱼雷而言,可以采用纯方位引导法,而不需要测距信息。因此,现代潜艇在攻击前也越来越少使用主动声纳确认目标了。不过,在攻击高价值目标(如航母和SSBN)时,指挥员的决心比较大的话,根据条例(美军的)也可以开主动声纳进行最终确认。
 线导导线一般在近雷处和近潜艇处都带有一段硬管以保护引导光纤,即使如此,在控制线导鱼雷时,潜艇也不能进行大幅度的机动,因此,在我方遭受到敌方线导鱼雷攻击时,直接对母艇反击也可以有效降低敌方鱼雷的作战效能。
2、声自导
    声自导一般由鱼雷头部的声纳对鱼雷进行引导,一般分为被动/主动或主被动联合声自导,对于攻击水面目标而言,可以单一采用被动声自导,但现代鱼雷多数采用主被动联合声自导以提高抗干扰能力、定位精度和目标识别能力。声自导的频段一般是十几kHz~40kHz左右,采用这个频段一方面是由于鱼雷自导头尺寸限制如果频率过低则声纳分辨能力和增益不足,如频率过高则传播损失过大作用距离不足。也有报道称可以用拖曳阵或舷侧阵来将自导频率降到10kHz以下,然而这种情况似乎并未实用。实际上,相比于线导来说,这种方式的实用性也不算大。
    声自导的作用距离一般在几公里以内,声自导是水声对抗的传统目标,现代鱼雷采用多种反对抗手段以降低舰船水声对抗的效果。
3、尾流自导
尾流自导是鱼雷利用舰船尾流的声、光、电、磁等物理特征与一般海水不同而发展出的一种引导手段,实际上本质是尾流内的气泡对声光的散射以及尾流水分子运动切割地磁线引起的电磁异常。但目前实用的仅有声尾流自导手段。尾流自导一般要求鱼雷在距离舰船1千米左右的距离捕获并进入尾流,鱼雷根据尾流航迹攻击向舰船。声尾流自导对尾流的探测频段是几百kHz,且波束垂直向上,很难被干扰和欺骗。
图中头部是声自导基阵,上部是尾流自导基阵

二、声鱼雷典型弹道简介
1、程序弹道
    鱼雷在潜艇发射后,一般是处于自导关闭状态,按程序进行数次转弯。这种弹道的原因一方面是为了避免自导将发射艇当作目标(这种情况在以往鱼雷科研试验中出现过多次,美国也出现过多次),另一方面是避免鱼雷发射后与目标处于同一方向上。因为潜艇声纳的分辨率(方位、距离两个维度上)是有限的,如果鱼雷和目标处于同一方位,则鱼雷对潜艇声纳探测目标是一个严重的干扰。
2、搜索弹道
    鱼雷搜索弹道一般分三种:环形搜索、蛇形搜索和直航搜索
    之所以有环形和蛇形搜索,是因为鱼雷自导的扇面并非是180度的,一般只有60-90度,因此鱼雷必须通过机动才能无方位盲区的对目标进行搜索。
    环形搜索一般用于空投鱼雷和火箭助飞鱼雷入水后的初始搜索弹道,也用于鱼雷丢失目标后。
    直航搜索一般用于线导接近目标后的初始自导阶段。
    蛇形搜索一般用于水面舰发射反潜鱼雷后的初始状态,也用于线导接近目标后直航搜索未搜索到目标。
航空反潜鱼雷的典型攻击弹道
3、跟踪弹道
    跟踪弹道即鱼雷已经对目标进行确认,主动波束跟踪目标时。一般有提前角瞄准、当前方位瞄准等方法设置跟踪弹道。
4、末攻击弹道
    末攻击弹道一般是直航弹道,即自导确认目标,距离目标很近时停止自导,高速直航攻击。但也有采用垂直命中弹道,一般用于小型雷使用聚能装药的情况。
5、再搜索弹道
    与搜索弹道类型类似。现代鱼雷具有多次搜索攻击能力,只要能源没有耗尽,在失的后会不断的搜索,不死不休,这一点相比于导弹而言更为可怕。
6、尾流鱼雷攻击弹道
    尾流鱼雷一般在线导或直航段瞄准舰艇尾部1km左右,进入尾流确认后开始尾流自导弹道。对单波束尾流自导鱼雷这个弹道是蛇形穿入传出尾流的弹道,对于多波束尾流自导鱼雷而言,是沿着一个尾流边界前进的蛇形弹道。前者速度损失30%左右,后者速度损失10~15%。
单波束尾流自导鱼雷典型弹道

以上就是鱼雷制导和弹道的一些简单知识

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