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魚雷為什麽能自動發現目標?

魚雷問世後不久,就有了自動控制魚雷航行方向和深度的系統,並作為魚雷區別於其他水下武器的特征而存在。如何將魚雷穩定地導向目標?這就需要解決引導和控制的問題。

魚雷有兩組控制方向和深度的舵,即直舵和橫舵。方向舵由測向儀控制,也就是陀螺儀,深度由測深儀控制。陀螺儀利用高速旋轉的指向性保持魚雷初始運動方向不變來攻擊目標。測深儀利用水壓板等敏感元件感應魚雷的深度,使魚雷保持在初始設定的深度。這種魚雷只能直接飛行,錯過目標後不能改變方向再次跟蹤目標。也叫直接魚雷,比如俄羅斯的53-39魚雷。

由於直接魚雷機動性差,命中概率低。現代魚雷多采用能自動跟蹤目標的裝置,即制導系統。目前廣泛使用的引導方法有以下幾種。

聲自導:聲自導魚雷是安裝在魚雷頭部的壹種自導裝置,可以形成並發射多波束。整個波束可以形成壹個大角度的扇區。當這些波束接收到目標的噪聲信號時,它們可以操縱和跟蹤目標。如果在制導過程中丟失了目標信號,可以在目標附近采用最能捕捉目標的運動方式,操縱魚雷再次搜索,以便重新發現目標。

根據對聲場的利用方式,聲自導系統可分為被動自導、主動自導和主被動復合自導。被動式是接收目標的信號來完成對目標的跟蹤,其作用距離最遠可達2500米,適用於攻擊淺水中的高速目標。主動式是利用魚雷發出的聲波和目標反射的信號來發現和跟蹤目標。其作用距離小,壹般小於1700米,隱蔽性差,適合攻擊深水中的低速目標。主被動結合是前兩種方式的結合,可以按照預設的程序工作。大多數新型魚雷采用主動和被動相結合的方式。

線導:線導是利用魚雷與發射平臺之間的特殊導線,傳遞信號和轉向指令,將魚雷導向目標的壹種制導方式。魚雷發射管內安裝壹個鋼絲球,鋼絲球纏繞直徑小於1.2毫米,線芯小於0.4毫米,長約5000米,另壹個長約20000米的鋼絲球安裝在魚雷上。魚雷入水後,兩個線圈同時放線,通過發射平臺上的火控系統和魚雷上的線導系統隨時相互傳遞信息,引導魚雷攻擊目標。導體壹般是銅線,高級的是光纖導體,傳輸快,損耗小,強度高。

導絲分為單芯和雙芯。壹般單核線導只能向魚雷發出指令,有的魚雷壹半時間向魚雷發出指令,壹半時間恢復魚雷的運動信息(稱為半雙工)。現代魚雷多采用雙芯線,這樣可以同時完成艦雷之間的信息傳遞。

由於線導系統精度較低,壹枚現代魚雷多采用線導加末端聲自導的方式,即線導引導魚雷到目標附近,聲自導發現目標時,利用聲自導系統跟蹤目標。

尾流自導:船舶在水中航行時,由於螺旋槳的攪動,船體與水的相互作用,以及物質的排放,會在船體後面的水平面內,在兩倍於船舶吃水深度的範圍內,形成近千米長的具有熱效應和聲學效應的尾流。尾流自導魚雷使用不同的尾流傳感器來探測尾流的溫度和聲學效應,並將其引導至目標。

除了俄羅斯的魚雷53-65K、TESF-95和USET-80,意大利的A184Mod3和法國的F17Mod2都采用了尾流自導。尾流自導魚雷發射前,設定好魚雷穿越艦船尾流後的轉向方向、航行深度和航向,魚雷下水後將按照設定的航向航行。當通過尾流並接收到尾流信號時,按設定方向轉向,將魚雷轉移到目標方向。當魚雷再次穿過尾流時,它向相反的方向運動,以此類推,它沿著目標尾流以蛇形軌跡推進,直到擊中目標。

由於水面艦艇尾流難以模擬,尾流自導魚雷最大的特點是抗幹擾性強,缺點是蛇形彈道使魚雷航程損失過大。為了克服這壹缺陷,制導方式多為尾流加末端聲自導或線加尾流加末端聲自導。另外,由於尾流強度弱、長度短、潛艇停留時間短,尾流自導魚雷很難用於攻擊潛艇。

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