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21世紀(jì)了,魚雷為啥還是那么貴?

2020-08-10 11:54 作者:冰封之龍  | 我要投稿



從魚雷誕生之日起,它一直就是對(duì)于敵方軍用艦船的巨大威脅,也是能夠?qū)顾赂咚俸叫械臐撍ㄒ挥行У奈淦鳎ㄉ钏◤梼H能對(duì)付距離海面近,速度緩慢的常規(guī)潛艇)。不過,由于魚雷速度較慢,噪音傳播速度遠(yuǎn)大于魚雷速度,使得魚雷從歷史上一直有著命中率不高的難題。所以,在反艦導(dǎo)彈出現(xiàn)之后,各國(guó)水面艦艇都紛紛把魚雷換導(dǎo)彈,連飛機(jī)、潛艇這些傳統(tǒng)的魚雷大戶也都換上了反艦導(dǎo)彈。但是,雖然魚雷不再是二戰(zhàn)時(shí)那么常見的武器,核潛艇的魚雷卻一直是潛艇武器系統(tǒng)中保密程度最高、價(jià)格最高的武器,這又是為什么呢?

俗話說得好,需求決定供給。魚雷之所以昂貴和高度保密,和它的制造難度和使用目的高度相關(guān),現(xiàn)在請(qǐng)讓我們具體分析一下,魚雷到底貴在哪里。

魚雷自身:結(jié)構(gòu)自身的高度復(fù)雜

在中國(guó)軍事術(shù)語中,魚雷被定義為:一種水下自動(dòng)前進(jìn)的爆炸性武器。這意味著,魚雷就是一艘小型的無人自殺式潛艇——當(dāng)然日本人也搞過有人駕駛的“回天魚雷”。因此,魚雷和潛艇一樣,擁有很多共同的特點(diǎn),如水下的流體外形、螺旋槳/泵噴推進(jìn)器、聲吶系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)。而其中最為復(fù)雜的,就莫過于它的導(dǎo)航和動(dòng)力系統(tǒng)了。

先說導(dǎo)航系統(tǒng)。為了在水下控制自己的航向,魚雷必須有陀螺儀。在二戰(zhàn)時(shí),各國(guó)魚雷陀螺儀直接決定魚雷的可靠性和穩(wěn)定性,早期的日本93式魚雷雖然航程大、速度快,但是它陀螺儀轉(zhuǎn)速只有7500轉(zhuǎn),在30節(jié)高速發(fā)射時(shí)的沖擊下很容易失穩(wěn),導(dǎo)致魚雷自爆。在著名的泗水海戰(zhàn)中,日本人有三分之一魚雷發(fā)射后就因?yàn)橥勇輧x失控而自毀,后來提升到14000轉(zhuǎn)以上才解決了可靠性問題。而高精度陀螺儀無論是早期的機(jī)械陀螺儀還是目前的激光陀螺儀都是非常昂貴的,因此僅此一個(gè)部件就讓魚雷的生產(chǎn)難度大于大部分彈藥。

93式魚雷的陀螺儀

當(dāng)代魚雷導(dǎo)引頭也是重要的成本增項(xiàng)。為了在深水找到敵人的潛艇,或者在淺水環(huán)境有效追蹤敵人的水面艦艇,魚雷聲吶的探測(cè)距離、探測(cè)角度、雜波處理等能力要求極高。1944年的德國(guó)G7es被動(dòng)聲導(dǎo)魚雷不僅敵我不分(有被自己螺旋槳噪音吸引而擊沉自己潛艇的記錄),同時(shí)沒有雜波過濾裝置,英軍只要放一個(gè)能夠產(chǎn)生巨大噪音的拖曳誘餌,就可以免疫所有的聲導(dǎo)魚雷攻擊,因此在英軍采用拖曳誘餌后,德軍G7es聲導(dǎo)魚雷馬上命中率降低到不足10%,這種問題就算二戰(zhàn)結(jié)束后也長(zhǎng)期沒有解決,1982年英軍擊沉貝爾格拉諾將軍號(hào)也是用了1926年開始服役的MK VIII MOD4直航魚雷。一直到1985年,美國(guó)才在MK48 ADCAP上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)濾波功能,使得它被動(dòng)模式能夠識(shí)別艦船噪音以外的干擾,主動(dòng)模式也能夠分辨海底礁石和軍艦,這使得它終于可以成為一款反潛反艦通用魚雷,中國(guó)在1997年也在魚3式解決了對(duì)水面目標(biāo)的打擊能力,使得中國(guó)不再需要混裝魚3反潛魚雷和魚4反艦魚雷了。

MK48 ADCAP

不過,要說當(dāng)代魚雷最復(fù)雜,最昂貴的裝置,那還非魚雷動(dòng)力裝置。在二戰(zhàn)以后,魚雷主要向著深水反潛發(fā)展。因此,二戰(zhàn)早期的動(dòng)力系統(tǒng)就不能使用了,必須研發(fā)全新的動(dòng)力系統(tǒng)。在目前,主要的動(dòng)力分為兩種:濕式熱動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)(wet-heater)和電動(dòng)機(jī),這一部分在我前面的魚雷動(dòng)力發(fā)展有所提及。為了打擊蘇聯(lián)潛深超過700米的核潛艇,美國(guó)MK48魚雷采用了昂貴而復(fù)雜的斜盤活塞發(fā)動(dòng)機(jī),燃燒室最大排氣壓力超過8兆帕(因?yàn)橐?00米水下將廢氣排出),這種壓力已經(jīng)達(dá)到了很多燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),使用OTTO II燃料,由于該燃料負(fù)氧平衡,現(xiàn)在基本上改為HAP三組分推進(jìn)劑,增加氧化劑提升OTTO II燃料能量利用率,并噴射海水以充分產(chǎn)生燃?xì)?。相比之下,電?dòng)機(jī)就稍微容易一些,無需如此復(fù)雜的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng),但是電動(dòng)機(jī)深水的密封性、電池系統(tǒng)的能量密度也讓深水電動(dòng)機(jī)魚雷研發(fā)相當(dāng)困難。一直到德國(guó)“黑鯊”魚雷之前,歐、俄、中等國(guó)大部分電動(dòng)魚雷速度僅有35節(jié),射程不超過18公里,無法有效對(duì)付33節(jié)以上的核潛艇;在進(jìn)入21世紀(jì)后,以“黑鯊”、中國(guó)ET40為代表的新式電動(dòng)魚雷采用了微電腦電力管理系統(tǒng),可以有效地進(jìn)行航速規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)25節(jié)無聲速度-35節(jié)巡航速度-50節(jié)沖刺速度多檔位可調(diào),使得電動(dòng)魚雷有效射程大幅提高,低速模式也可以無聲無息伏擊敵方潛艇,但無論如何,比起MK48 40節(jié)巡航速度+55節(jié)沖刺速度還是有很大的差距,所以價(jià)位上也無法挑戰(zhàn)MK48 380萬的價(jià)格。

除了主機(jī),潛艇推進(jìn)器也很有講究。以往潛射魚雷通常采用同軸反轉(zhuǎn)螺旋槳技術(shù),但這種效率還不足以發(fā)揮動(dòng)力的全部潛能。為此美國(guó)在MK48上率先采用噴水推進(jìn)器,采用后置導(dǎo)流片設(shè)計(jì),能夠?qū)⒅鳈C(jī)的機(jī)械功率的91%轉(zhuǎn)化為前進(jìn)功率,是迄今為止機(jī)械效率最高的推進(jìn)器。由MK48的噴水推進(jìn)器的啟發(fā),美國(guó)在海狼級(jí)采用前置導(dǎo)流片設(shè)計(jì)的泵噴推進(jìn)器,雖然機(jī)械效率沒有MK48高,但成功降低了噪聲水平(由于結(jié)構(gòu)上非常相似,中國(guó)人長(zhǎng)期混淆“噴水推進(jìn)器”和“泵噴推進(jìn)器”,直到2018年一篇哈爾濱工程大學(xué)由王永生教授發(fā)表的學(xué)術(shù)論文,才根據(jù)這兩個(gè)典型完成了泵噴推進(jìn)器和噴水推進(jìn)器的定義區(qū)分:以效率為主的推進(jìn)器為噴水推進(jìn)器,以降噪為主的推進(jìn)器叫做泵噴推進(jìn)器)。中國(guó)一直到2006年的魚6魚雷還在采用同軸反轉(zhuǎn)螺旋槳,2018年珠海航展推出的ET39熱動(dòng)力魚雷采用了噴水推進(jìn)器,可見現(xiàn)在中國(guó)魚雷基本上追平了1974年MK48的全部性能。

MK48 尾部特寫,可見他后置的導(dǎo)流片

除了以上因素,還有一件事其實(shí)大部分軍迷都不知道——和平年代的魚雷是可以重復(fù)使用的!由于魚雷實(shí)在是太貴了,和平年代無法做到頻繁的實(shí)彈打靶,美國(guó)和德國(guó)甚至1919-1940年間從未進(jìn)行魚雷實(shí)彈射擊,因此磁性引爆器的問題直到戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后才顯現(xiàn)出來。1940年擊沉布呂歇爾號(hào)的挪威魚雷,是1900年從奧匈帝國(guó)采購(gòu)的,一共僅采購(gòu)了12發(fā),在40年里每一發(fā)魚雷都平均發(fā)射過200次,因此射手們非常了解每一枚魚雷的技術(shù)狀態(tài),根本不需要提前測(cè)試就裝上戰(zhàn)雷頭發(fā)射,一次就擊沉了布呂歇爾號(hào)巡洋艦。所以,魚雷的引擎必須能夠反復(fù)使用,和平年代換下爆炸的“戰(zhàn)雷頭”改成不會(huì)爆炸的“操雷頭”,命中靶標(biāo)或者達(dá)到一定條件后會(huì)浮出水面,以便打撈回收,這就是經(jīng)常有漁民撈到魚雷或者看到?jīng)_上岸魚雷的原因,各國(guó)也有專門的魚雷回收船。和平年代的魚雷撈回后會(huì)徹底清洗發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料箱,換上新電池組繼續(xù)待命,中國(guó)公開論文有清洗操雷內(nèi)的劇毒OTTO燃料的研究方法。

所以,由于魚雷本身技術(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)量低、要求可以回收,導(dǎo)致魚雷成本居高不下,養(yǎng)護(hù)難度較大。但是,如果看了下文魚雷對(duì)抗的目標(biāo),你就會(huì)覺得這東西物有所值了。


魚雷的目標(biāo)——高價(jià)值潛艇和主力艦

二戰(zhàn)之后,潛艇越跑越快,傳統(tǒng)的深水炸彈已經(jīng)完全喪失了對(duì)抗最大速度超過20節(jié)潛艇的能力,唯一有效僅剩下魚雷。同時(shí),當(dāng)代的主力艦隨著時(shí)代發(fā)展,防空系統(tǒng)越來越強(qiáng),空中轟炸和導(dǎo)彈齊射都有可能被攔截。因此,面對(duì)跑得越來越快的潛艇,和自衛(wèi)能力越來越強(qiáng)的主力艦(如航母、核動(dòng)力巡洋艦),下潛深度大、機(jī)動(dòng)力強(qiáng)、難以干擾和攔截的現(xiàn)代魚雷成為了打擊它們最佳的選擇。

當(dāng)代的魚雷普遍可以航路規(guī)劃,而且配備了良好的聲吶導(dǎo)引頭,俄羅斯還有獨(dú)特的“尾流自導(dǎo)”(僅限于對(duì)軍艦)和“紅外成像”(跟蹤核潛艇排放的廢熱)技術(shù)。再配合集成電路計(jì)算機(jī)和陀螺儀,魚雷可以很容易在被甩開(如對(duì)方使用聲吶誘餌、急轉(zhuǎn)彎創(chuàng)造出水泡區(qū)域遮住聲吶信號(hào)時(shí))后掉頭繼續(xù)窮追猛趕目標(biāo)。因此一發(fā)速度55節(jié)的MK48在5公里內(nèi)發(fā)射后,可以連續(xù)追趕敵人超過30海里,也就是半小時(shí)內(nèi)一直會(huì)追著敵人潛艇不放,這讓敵人的核潛艇,尤其是可以發(fā)射核導(dǎo)彈的戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇難以生存。而一旦擊沉了敵人的戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇——如俄亥俄級(jí)和蘇聯(lián)德爾塔級(jí),就可以讓自己100多個(gè)城市免受核武器威脅,這種價(jià)值是無法用魚雷的單價(jià)交換比對(duì)比的。就算用于戰(zhàn)術(shù)任務(wù),魚雷的交換比也是非常高的。由于魚雷難以攔截和干擾,現(xiàn)代魚雷的命中率比起容易被干擾和攔截的反艦導(dǎo)彈(如也門對(duì)美國(guó)發(fā)射的C-802雖然大部分都未被防空導(dǎo)彈攔截,但被干擾彈很容易解決掉了)高很多,同時(shí)由于現(xiàn)代魚雷可以航路規(guī)劃,可以在命中敵方軍艦時(shí)從水平進(jìn)攻船殼轉(zhuǎn)為從水底直接攻擊船底龍骨,有如標(biāo)槍導(dǎo)彈對(duì)坦克的“攻頂打擊”,讓二戰(zhàn)主力艦厚達(dá)數(shù)米的反魚雷隔艙形同虛設(shè),因此二戰(zhàn)后除了航母等60000噸以上主力艦和48000噸的臺(tái)風(fēng)級(jí)核潛艇,絕大部分船只都沒有采用二戰(zhàn)主力艦防魚雷隔艙的設(shè)計(jì)。所以,一發(fā)MK48魚雷雖然只有290千克戰(zhàn)斗部,但仍然可以輕易撕碎一艘當(dāng)代8000噸的斯普魯恩斯級(jí)驅(qū)逐艦(美國(guó)斯普魯恩斯級(jí)大部分都當(dāng)了靶船),方法就是利用攻底攻擊直接炸斷龍骨,這對(duì)于二戰(zhàn)魚雷是不可想象的,吃過日本93式魚雷490千克戰(zhàn)斗部而幸存的6000噸以下軍艦數(shù)不勝數(shù)。

MK48 將靶船一劈兩半

所以正因?yàn)轸~雷極高的打擊效率,考慮到最便宜的千噸級(jí)軍艦——056型也有2000萬美元的價(jià)格,一枚MK48就算打擊1艘056也能達(dá)到5倍的價(jià)格交換比,相當(dāng)劃算。


因此,大家知道為啥魚雷這么貴了吧?這正說明一個(gè)問題:便宜沒好貨,好貨不便宜,要想實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目的,是必然要在武器上舍得花錢的。當(dāng)然,這一切都建立在能夠自產(chǎn)自研的基礎(chǔ)之上,如果缺乏自主生產(chǎn)能力,那么定價(jià)權(quán)全部握在外國(guó)之手,就有可能“華而不實(shí)”了。


21世紀(jì)了,魚雷為啥還是那么貴?的評(píng)論 (共 條)

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