魚雷的最大射程有多遠?
一般來說,沾上“最大,最重”這兩個詞語的武器裝備都是由前蘇聯或者俄羅斯研發出來的。
比如說“世界上最重的戰略導彈核潛艇是前蘇聯研制的臺風級;
世界上起飛重量最大戰略轟炸機是前蘇聯研制的圖-160;
世界上航行最快的魚雷是前蘇聯研制的暴風雪;
世界上威力最大的氫彈是前蘇聯研制的沙皇核彈;
世界上射程最遠的洲際導彈是前蘇聯研制的撒旦”等等。
不出意外,世界上射程最遠的魚雷也是由俄羅斯研制的“波塞冬核魚雷”。
這里的“核”字,可是有兩重意義的:第一重:波塞冬魚雷安裝了一個當量為1000萬噸的核彈頭;第二重:波塞冬魚雷使用了核動力。
以上2種核技術的使用,使得波塞冬的威懾力,殺傷力無比強大,一枚即可報銷一支航母打擊群。
先來看一下波塞冬的具體性能。波塞冬核魚雷長24米,直徑為1.5米,其最大下潛深度為1000米,航速為54節或者100節,射程高達10000千米,重量為40噸。
就波塞冬的性能來看,稱其為魚雷已經有些不合適了。關鍵是哪有魚雷的射程為10000千米,還搭載著核彈頭。另外,其重量還是40噸,稱其為無人攻擊潛航器更為合適。
波塞冬核魚雷采用核動力推進系統,并且核動力在2017年12月份就完成了水下測試的工作,到了如今應該已經可以堪用了。至于核彈頭,那就不用著急,使用現成的就行,也就是撒旦洲際彈道導彈上面那枚為1000萬噸TNT當量的核彈頭。
不過問題來了,射程10000千米的波塞冬要用什么導航呢?
沒有導航的話,那航行10000千米之后,距離目標肯定會非常遠的,也就是其命中誤差極大,直接導致攻擊失效。
現役魚雷的制導系統有“尾流自導,線導,聲自導,慣性導航”這幾種。不過以上這些導航僅對射程較近的魚雷適用,而波塞冬核魚雷的射程高達10000千米,在攻擊階段采用聲自導也可以,難點就在中繼制導。
魚雷并不是洲際彈道導彈,彈道導彈上面使用的制導系統,放在潛深1000米的波塞冬核魚雷上面就不適用了。
像衛星制導,星光制導根本就無法用于魚雷上。因為衛星信號也是以電磁波的形式傳輸的,雖然電磁波在大氣中的傳播速度為光速,但是在水中的衰減就太大了。
主要就是水可以吸收電磁波,頻率越高,波長越短的電磁波越容易被水吸收,而頻率越低,波長越長的電磁波就相對不那么容易被吸收。
一般來說,就算是波長達在1萬米-10萬米的甚長波,也無法在海水中傳輸太遠,基本上也就100米—200米的距離。
而衛星通訊一般使用的是微波,那在海水中的衰減就更大了。如果說,波塞冬核魚雷要使用衛星通訊的話。那么其下潛深度就必須在5米以上,甚至緊挨著水面航行。
這樣的話,波塞冬核魚雷就失去了隱蔽的特性,在攻擊時就非常容易被探測到,并進行攔截。
除了衛星導航之外,還剩下慣性導航,線導,聲自導。首先可以排除的就是聲自導了,受制于魚雷的彈徑過小,其安裝的聲吶系統的探測距離就比較近,只能作為攻擊階段的制導系統使用。
其次就是線導,導線一般都使用了光纖代替原來的銅導線,且是安裝在魚雷內部的,就以波塞冬和魚雷的空間容積,是沒有可能容納的下10000千米長的光纖。所以說,波塞冬核魚雷也不可能使用線導。
那么最終就剩下慣性導航。慣性導航就是在魚雷的內部安裝一個陀螺儀,并由陀螺儀計算出魚雷的加速度,角度等參數,從而傳給控制系統,來調整魚雷的航行姿態。
從1000米的下潛深度和10000千米的射程來看,波塞冬核魚雷的中繼制導也只有使用慣性導航,末段是聲自導。
而在制導精度上,單純使用慣性導航的話,誤差就比較大了。主要是因為導航信息是由積分產生的,時間越久,誤差就越大。
波塞冬核魚雷的航速有2個版本,一個是俄媒所說的54節(約合100千米/小時),另一個是美國推測的100節(185千米/小時)。
如果航行10000千米的話,那就分別需要100小時(也就是4天多一個小時)和54小時(也就是2天多2.5個小時)。
敢2天都用慣性導航系統的話,那誤差就比較大,即便是航母打擊群停止不動,2天或者4天之后,波塞冬核魚雷也無法準確的命中航母打擊群。
況且,航母打擊群也不可能一直在一個位置等著波塞冬核魚雷來打。由此可見,要用波塞冬核魚雷在遠距離對航母打擊群進行攻擊時,那誤差不知道會偏到哪去呢。
把波塞冬核魚雷當做普通魚雷使用時,也不行,畢竟是核爆炸,己方的發射平臺也會受到波及的。1000萬噸TNT當量的核彈頭,在水下爆炸時。盡管爆炸的能量會被海水吸收一部分,但是其產生的沖擊波也會波及到發射平臺的。
比如說,1946年在馬紹爾群島引爆了一枚當量為2.1萬噸TNT的原子彈,就產生了一個直徑為600米,厚度為90米,高度為1800米的環形水墻。而改水強在重力的作用下落入海中后,又形成了海嘯。由此可見,利用核爆炸攻擊水面的航母打擊群效果是最好的。不用1000萬噸,10萬噸當量的TNT就夠了。這種也就是同歸于盡的戰術,核爆炸在水下產生的沖擊波,也會波及到水下發射平臺的。
綜合來看,波塞冬絕對是世界上射程最遠的魚雷,其高達10000千米的射程,是沒有哪個潛艇可以追上的。劣勢就是,命中精度太低,不過在使用1000萬噸TNT當量的核彈頭后,命中精度也就無關緊要。
魚雷也與洲際彈道導彈一樣,有常有核。在常規魚雷中,射程最遠的也就是德國研制的DM2A4型增程魚雷。該魚雷采用了模塊化設計,既可以做成魚雷,也可以做成無人潛航器。
DM2A41型魚雷的最大射程為140千米,直徑553毫米,重1.37噸,航速為50節(92.6千米/小時)。還采用了光纖制導,具備極高的命中精度。
其導引頭采用了保角基陣共型聲吶陣列技術,其實也就是將聲吶導引頭設計成半橢圓狀的,與共型陣雷達差不多。這樣一來,聲吶陣列的探測角度就會遠遠大于180°,對側面的目標也可以進行探測。所以說,DM2A42型魚雷的戰術性能還是相當先進的。
雖然魚雷已經成為了現代反潛作戰必備的主要武器,但是能夠研制出重型魚雷的國家還是相當稀少的。迄今為止,也就只有中,美,俄,英,法,德,意,日,瑞這幾國可以研制出來。
重型魚雷的研制難點主要在“動力系統,制導系統,耐壓艇體”。
重型魚雷的動力系統要知道魚雷的體積并不是多大,常見的魚雷直徑有610毫米,533毫米,450毫米,324毫米。在這么小的空間內要容納下可以使魚雷航行數十千米的動力系統,那對一個國家的精加工技術,微電子技術,材料技術提出了較高的要求。
魚雷的動力一般有熱動力和電動力這2種。
過去的熱動力魚雷使用的燃料是“酒精,煤油+氧氣,煤油+過氧化氫”,只不過以上三種燃料的安全性比較低,所以現在的魚雷普遍使用了安全性更高的六氟化硫作為燃料。六氟化硫不僅僅安全性較高,且比能量(就是每千克/每升燃料在1小時釋放出的能量)輸出為470瓦時/千克,比較適合大口徑定位魚雷使用,如610毫米,533毫米。
而電動力就更簡單了,在魚雷內部放入蓄電池產生電能后推動魚雷前進。常用的作為魚雷動力的電池有“銀鋅蓄電池和鎘鎳蓄電池”,相對于熱力機高達470瓦時/千克的比能量輸出,蓄電池只有50瓦時/千克—70瓦時/千克的比能量輸出。這實在是不夠高,所以說輕型魚雷一般選擇蓄電池作為動力來源。
而重型魚雷的研制難點就在于熱力機上,魚雷的熱力機主要有“往復式熱力機,凸輪式熱力機,周轉斜盤式熱力機,擺盤式熱力機”。能夠制造出這些熱力機還不夠,還要將其縮小后,裝入610毫米,533毫米直徑的魚雷里面。這沒點高精尖加工能力,是根本搞不定的。所以說,熱力機是制約很多國家研制重型魚雷的因素之一。
魚雷的導引頭主要就是制導系統。現役魚雷的制導系統主要有“線導,聲自導,尾流自導”。線導魚雷就是在魚雷尾部安裝有較長的光纖,其與采用半主動雷達導引頭的空空導彈極為相似,也是需要潛艇實時控制的,這種魚雷的命中精度極高,只是不具備發射后不管的能力。
聲自導和尾流自導魚雷就相當于主動雷達制導的空空導彈,具備發射后不管的能力。只不過聲自導魚雷不具備敵我識別能力,誰的噪音大就打擊誰。尾流自導魚雷也只針對航行狀態下的潛艇有用,當潛艇處于靜止狀態時,也就失去了作用。
綜合來看,魚雷的制導系統也是難度比較大的一個,也需要具備強大的工業實力才有可能制造出來。
耐壓艇殼決定了魚雷可以攻擊多深的目標。其實魚雷也就相當于一艘微型的無人潛艇,其也是需要高強度材料來制造耐壓艇殼的。現役潛艇的下潛深度已經達到了610米,這也就要求魚雷的攻擊深度在700米左右,才可以具備打擊大潛深潛艇的能力。
而制造耐壓艇殼就需要高強度鋼板了,也就是說,只有在材料技術上比較先進的國家才可以制造出合格的魚雷。
綜合動力系統,制導系統,耐壓艇殼的研制難點,大部分是被三個因素限制的,少部分是被個別因素限制的,這也就導致能夠制造出重型魚雷的國家很少,無一不是工業和微電子技術極其發達的國家。
我國魚雷的發展我國現役最先進的重型魚雷也就是魚-10,該魚雷的性能已經趕上了MK-48 MOD7這個版本。
魚-10也屬于熱動力魚雷,采用HAP三組元推進劑,以及采用了線導和尾流自導復合制導方案。這樣即提高了命中精度,又提高了魚-10的使用靈活性,在潛艇操作員的操作下,可以選擇攻擊不同的目標,也可以在攻擊這個目標時,又轉向攻擊另一個目標。
HAP三組元推進劑(以OTTO為燃燒劑,HAP高氯酸羥胺為氧化劑,海水為冷卻劑,并按一定比例混合而成的液體燃料)具備高能量密度和燃燒產物95%溶于水的特點,賦予了魚-10魚雷較高的隱蔽性和快速性,在航行時基本上沒有尾流。
使用HAP三組元推進劑為燃料的魚雷,在裝載量不變的前提下,其航程增大了60%,燃料消耗率降低了40%,對于魚雷來說,也就是擴大了射程。在使用HAR三組元為燃料后,魚-10的射程估計會達到60千米。目前來說,魚-10重型魚雷應該已經裝備093系列,094系列核潛艇了。
從魚雷發展初始,到如今,其越來越智能,航速越來越高,射程越來越遠,威力越來越大,已經成為潛艇,艦艇必不可少的反潛,反艦的主力武器裝備。