朱清浩 魏建宇
(海军潜艇学院 青岛 266042)
潜射MK37鱼雷于1957年装备美国海军,到六十年代末,随着核潜艇发展,该雷已不能满足要求[1]。美国对MK37鱼雷现代化改进的重点是增加鱼雷航速和航程,提升声自导装置对目标轮廓检测和低信息目标检测的能力。改进后的MK37鱼雷变为NT37系列鱼雷,其后续最新改进型是美国1997年服役的NT37G(长雷)和1999年服役的NT37G-S(短雷)[2]。目前,正在装备使用 MK37或NT37系列鱼雷的其他国家主要包括阿根廷、秘鲁、埃及和土耳其等[3],也有消息称我国台湾地区拥有NT37-E鱼雷[4]。了解、分析和掌握MK37鱼雷发射参数设置情况,对于借鉴其技术设计与战术使用方法以及应对其攻击威胁等而言,都具有相应的现实必要性[5]。
从战术使用角度考虑,为将MK37鱼雷置于能够捕获指定目标位置,其鱼雷参数基本分为同步参数与非同步参数两大类进行设置[6]。
同步设置参数指的是与鱼雷发射过程同步进行设置的参数,包括鱼雷初始转角、鱼雷自导开启航程、鱼雷航行深度、鱼雷发射时间间隔和发射雷数等。
非同步设置参数指的是与鱼雷发射过程非同步进行设置的参数,包括鱼雷水声制导方式参数、鱼雷速度、鱼雷水平搜索样式和“层限”等。
非同步设置参数、航行深度和自导开启航程的选择应根据被攻击目标当前条件或可预见条件以及环境条件进行确定。鱼雷初始转角与发射雷数的选择通常应根据对目标未来位置及其运动情况的预测准确程度进行确定。
在由发射艇探测发现目标到每一齐射鱼雷发射出管的攻击过程中,发射艇必须针对每一齐射鱼雷进行参数设置选择。如果发射艇对被攻击目标跟踪的时间长度合理适当,则可对鱼雷参数进行最佳选择设置。但如果攻击过程时间短暂,则必须根据假定的某些目标条件进行鱼雷参数设置选择,或者综合考虑各种可能的目标条件进行鱼雷参数设置选择[7~9]。
3.1.1 鱼雷自导开启航程
MK37鱼雷可在300码~9500码范围内对鱼雷自导开启航程进行设置。
如果同时满足下述条件,则应将自导装置开启航程设置为600码:
·已通过“层限”设置保护发射艇安全;
·使用鱼雷“蛇行”方式搜索。
但下述情况除外:要求使鱼雷自导装置在发射艇到假目标(中立目标或如冰山、局部恶劣海况等虚假目标)距离以外开启,或在攻击被屏障掩护目标时的屏障距离以外开启。在将鱼雷自导装置开启航程设置为大于假目标距离或屏障距离时,应尽可能不使鱼雷自导装置开启航程设置超过估计鱼雷航程的50%。
如果同时满足下述条件,也应将自导装置开启航程设置为600码:
·未利用“层限”设置保护发射艇安全;
·使用鱼雷“蛇行”方式搜索;
·鱼雷采用被动搜索方式;
·发射艇具有安静性。
如果同时满足下述条件,则应将自导装置开启航程设置为2000码,但不超过估计鱼雷航程的50%:
·未利用“层限”设置保护发射艇安全;
·使用鱼雷“蛇行”方式搜索;
·鱼雷采用主动搜索方式。
应注意不要将自导装置开启航程设置成“刚好”小于目标距离。如果能够准确预测目标未来位置,进而可保证将自导装置开启航程设置成“刚好”小于目标距离(也就是使预测的目标位置点处在±鱼雷自导作用距离范围内),则可采用鱼雷“环行”搜索方式,此时,应将自导装置开启航程设置为比鱼雷航程小1000码。
3.1.2 鱼雷航行深度
MK37鱼雷航行深度设置范围为4英尺到1000英尺,在浅海水域使用时采用航行深度300英尺或更小。
1)航行深度禁设范围条件
·鱼雷采用高速时,不要将鱼雷航行深度设置为小于60英尺;
·鱼雷采用低速时,不要将鱼雷航行深度设置为小于45英尺;
·如果选择设置“层限”的“上限”或“下限”,则不要将航行深度设置为超出“层限”范围,也不要设置为100英尺深度的上下15英尺范围内;
·不要将航行深度设置为与目标所处跃变层相对一侧的深度;
·在浅水水域中,当采用鱼雷主动搜索方式时,不要将航行深度设置为距海底不到70英尺的深度。
2)已知目标深度情况下航行深度设置
·如果在目标深度以上存在等温层,或者鱼雷采用主动搜索方式,则应将鱼雷航行深度设定为目标深度;
·如果由目标深度及以下存在负梯度,且鱼雷采用被动搜索方式,则应将鱼雷航行深度设定为目标深度以下100英尺;
·如果由目标深度及以上存在正梯度,且鱼雷采用被动搜索方式,则应将鱼雷航行深度设定为目标深度以上100英尺。
3)未知目标深度情况下航行深度设置
一般而言,在等温层条件下,鱼雷将捕获龙骨深度与鱼雷航行深度相差200英尺内的目标。因此,一条鱼雷将覆盖400英尺深度范围。
为了覆盖深度估计误差,鱼雷也必须像在水平方向上采用散布角发射一样进行深度方向上的散布发射。鱼雷在深度上的散布也会存在与鱼雷在水平方向上散布时相同的鱼雷相互干扰。因此,不管在深度方向上还是在水平方向上,在一次齐射各条鱼雷之间,同样需要间隔。
·攻击一个核潜艇目标时,应发射两条保持一定航行深度散布的鱼雷。其中,一条鱼雷航行深度设置为400英尺,另一条鱼雷航行深度设置为750英尺;
·攻击一个以电池动力航行的常规潜艇目标时,应发射两条保持一定航行深度散布的鱼雷。其中,一条鱼雷航行深度设置为200英尺,另一条鱼雷航行深度设置为550英尺。
·在浅水水域当中,无论针对何种目标实施鱼雷攻击,如果存在等温层,则应发射一条航行深度设置为100英尺的鱼雷。由于浅水水域定义为水深小于300英尺的水域,航行深度设置为100英尺的鱼雷将保证足够的深度覆盖范围。
3.1.3 鱼雷发射时间间隔
如果齐射的各条MK37鱼雷间没有足够的发射时间间隔,则齐射各雷会对相互间干扰比较敏感。要求齐射的MK37鱼雷要么在水平方向上、要么在深度方向上体现出发射间隔[10]。
要求的必须防止在齐射被动方式各条鱼雷之间产生相互干扰的发射间隔为15s。要求的必须防止在齐射主动方式各条鱼雷之间产生相互干扰的发射间隔为2分15秒。
3.2.1 鱼雷水声制导方式
MK37鱼雷水声制导方式包括主动制导、被动制导或主被动联合制导。
·如果目标处于空化状态,应采用被动制导方式;
·如果目标不处于空化状态,应采用主动制导方式;
·如果目标不处于空化状态,且正使用连续工作的噪声干扰器,应采用主被动联合制导方式;
·如果目标不处于空化状态,且正使用交替工作的噪声干扰器,应采用主动制导方式;
·如果目标处于空化状态,且正使用连续工作的噪声干扰器,应采用被动制导方式;
·如果目标处于空化状态,且正使用交替工作的噪声干扰器,应采用被动制导方式;
·针对轻微空化的水面目标,应采用被动制导方式[11]。
3.2.2 鱼雷速度
MK37鱼雷速度包括高速和低速[13]。
·如果被攻击目标的空化状态明显、声纳工作条件良好,且鱼雷航程不大于10000码,应采用高速被动制导方式;
·如果被攻击目标的空化状态轻微,或声纳工作条件不良,或鱼雷航程大于10000码,应采用低速被动制导方式;
·如果目标没有空化,且鱼雷航程不大于10000码,应采用高速主动制导方式。
·只有在目标没有空化且鱼雷航程大于10000码情况下,才应采用低速主动制导方式。
一般而言,高雷速应该用于所有目标均处于鱼雷高速航程内的情况,低雷速应该只用于取得较大鱼雷低速航程的情况,而且在对目标是否产生足够的60kHz(MK37鱼雷被动制导频率)噪声存在疑问的情况下,应该使用主动制导方式。当将鱼雷设置成低速被动制导方式时,自导装置灵敏度将增加6db。只有上述这种速度与制导方式组合才能使得上述灵敏度增加。
因此,如果选择主动制导方式,则当目标处于10000码距离范围内时,使用低雷速将不存在优势。如果选择被动制导方式,则当目标处于5000码距离范围内时,可适当考虑使用低雷速,当然由此带来的不利之处是增加了鱼雷航行时间,从而将使得目标拥有更多时间进行机动规避或停车规避。如果目标正以12节以上速度航行,则此时必须选择高雷速。
3.2.3 鱼雷水平搜索样式
MK37鱼雷水平搜索样式包括“蛇行”、“右环行”或“左环行”。
·如果发射艇不能保证预测目标未来位置误差在±500码内,则应始终采用鱼雷“蛇行”搜索方式;
·如果发射艇能够保证预测目标未来位置误差在±500码内,则可采用鱼雷“环行”搜索方式。鱼雷环行搜索的方向(“左环行”或“右环行”)应与目标运动方向相同。
当鱼雷采用“环行”搜索方式时,鱼雷将在自导开启之后、开始环行搜索之前,首先蛇行1000码。
3.2.4 鱼雷“层限”
MK37鱼雷“层限”(鱼雷可攻击目标的深度限定)包括“上限”、“下限”或“不限”。
·如果已知目标深度完全在100英尺以下,则将“层限”设置在“上限”位置;
·如果已知目标深度完全在100英尺以上,则将“层限”设置在“下限”位置;
·如果目标深度未知或估计目标深度在100英尺左右,则将“层限”设置在“不限”位置。
美国潜艇当前使用的鱼雷主要是更为先进的MK48ADCAP系列鱼雷,虽然MK37鱼雷与MK48 ADCAP系列鱼雷在技术软硬件及战术使用等方面不尽相同,但两类鱼雷的基本使用指导思想和基本战术使用方法等并不存在大的差异。通过了解MK37鱼雷发射参数设置情况,应该会对鱼雷研制设计和战术使用以及对抗规避来袭鱼雷等理论方法提升产生积极的促进作用。
[1]李波.从MK37鱼雷的不断改进看老鱼雷的新生[J].现代舰船,1997(2):26~27
[2]吴晓海.美国MK48系列鱼雷发展历程带给我们的启示[J].鱼雷技术,2006,14(3):7~10
[3]USA/MK37Mods 1and 2[M].JANE'S UNDERWATER WARFARE SYSTEMS,2011~2012
[4]王树宗.NT37-E和SUT台湾潜艇上的两型鱼雷[J].舰船知识,1999(12)
[5]曹震卿.西太平洋地区主要反潜武器装备[J].舰船知识,2011(2):56~59
[6]USN.Submarine Qualification Book-Mark 37Torpedo,1966:1~2
[7]赵正业.潜艇火控系统原理[M].国防工业出版社,2003:236~253
[8]宗方勇,刘演龙,王炳.美俄潜艇指控系统[J].四川兵工学报,2007(6):20~23
[9]马亮,李伟,于大方.潜艇鱼雷发射系统军事需求及对策分析[J].鱼雷技术,2011(2):148~150
[10]夏佩伦,刘勇,陈志鹏.直航雷齐射命中间隔的计算与分析[J].鱼雷技术,2010(4):308~311
[11]贾跃,宋保维,赵向涛,等.水面舰艇对声自导鱼雷防御机动方法研究[J].火力与指挥控制,2009(1):25~46
[12]王孝福,尚雅玲,张贤彪.于步进电动机的引信安全系统控制电路[J].计算机与数字工程,2010,38(2)
[13]KNUT RIEF ARMO.The relationship between a submarine's maximum speed and its evasive capability[D].Naval postgraduate school,Monterey,California,2000:9~18