深水炸弹垂直发射技术初探

赵亚鹏，陈延伟，张旭耀

（中国船舶重工集团公司第七一三研究所，河南郑州450015）

0 引言

深水炸弹在入水后下潜到一定深度爆炸，主要用于攻击潜艇、鱼雷等水下航行体，也可用于攻击蛙人及水面目标。目前，随着反潜自导鱼雷和远程反潜导弹的相继出现，以及反潜直升机在水面舰艇上的装备，除火箭深水炸弹和航空深水炸弹外，其它舰载深水炸弹已基本淘汰[1]。

从深水炸弹的发展历史进程看，世界各国海军对深水炸弹在反潜战中的作用产生了分歧。美国海军作为全球性的远洋海军，在反潜作战中特别注重效率，重视发展反潜鱼雷、反潜导弹和舰载直升机用反潜武器，在20世纪60年代以后就停止研制和装备火箭深水炸弹。马岛海战中，英阿双方发射多枚反潜鱼雷攻潜无一命中，而英军反潜直升机投放的航空深水炸弹却击中了阿方潜艇。战后，美军重新审视航空深水炸弹在现代海战中的作用，开始重视发展航空投掷深水炸弹[2]。目前，鉴于深水炸弹在浅水作战中的作用和效果，美军也在考虑装备和研制舰载深水炸弹。

俄罗斯始终坚持认为除反潜鱼雷和反潜导弹外，深水炸弹在现代海战中有不可替代的作用，一直非常重视火箭深水炸弹及其发射装置的发展，先后研制了7种火箭深水炸弹反潜系统[3]，并装备到几乎所有的水面舰艇上，其中RBU-12000的射程达到了12 000 m。同时研制了可供反潜飞机使用的多型航空深水炸弹。俄罗斯在深水炸弹技术上处于世界领先地位。

1 未来海战的深弹需求

深水炸弹虽然具有抗干扰能力强、使用水深基本不受限制、结构简单和价格低廉等优点，但也存在射程近和命中概率低的缺点，特别是反潜制导鱼雷的出现，让深水炸弹在未来海战中似乎处于一种可有可无的地位，然而事实并非如此。未来海战对深水炸弹的需求依然存在。

1.1 浅水反潜需求

在水底情况比较复杂的浅水区域，例如港口和近海等潜艇活跃的主要战场，由于礁石及沉船等影响，使得反潜鱼雷使用困难，作战效率降低。低成本的自导深水炸弹就成为此时最有效的反潜武器。

1.2 舰船编队内反潜需求

舰船编队内使用鱼雷的声学环境比较恶劣，极易误伤己方舰船，因此深水炸弹就成为唯一可以在此作战环境下使用的反潜武器。

1.3 水面舰艇反鱼雷、反水雷需求

水面舰艇对抗鱼雷攻击，除了使用声诱骗和干扰压制声自导鱼雷，还需要有效地对抗非声制导鱼雷。火箭深水炸弹一次齐射可覆盖较大区域，可以成为鱼雷硬杀伤防御系统的主角。同时深水炸弹造价低、爆炸威力大，可以紧急炸开水雷阵，是一种有效的排雷手段。

1.4 水面舰艇反无人潜航器、反蛙人需求

随着无人作战装备的发展，无人潜航器正成为水面舰艇面临的新的威胁，同时对付敌方蛙人，也需要经济有效的手段，反潜深水炸弹可成为合适的应对武器。

2 传统深弹发射技术

深水炸弹在未来海战中依然有其独特的作战方式和广泛的应用领域。为了在未来海战中发挥更大的作用，深水炸弹武器系统必须不断地进行改进和发展。梳理传统深水炸弹发射技术，有助于找到深水炸弹武器系统进一步发展的方向。

早期的舰载深水炸弹是滚筒式深水炸弹，通过舰尾的投放架人工投放，攻击距离近；随后出现了膛式深水炸弹，通过发射药产生膛压将深水炸弹推出去，为早期的倾斜发射方式，同样需要人工操作，攻击距离约为100 m，见图1。

图1 膛式发射炮Fig.1 Rifle depth charge launcher

为提高深水炸弹的攻击距离，采用火箭发动机为动力的深水炸弹，即火箭深水炸弹发展迅猛，成为目前各国普遍装备的深水炸弹。通常采用倾斜发射方式，发射装置可作旋回及俯仰运动，一般由发射管组、炮架、俯仰传动机构、回转基座、接线箱和俯仰手轮等构成，见图2。炮管组一般呈弧形排列，便于自动装弹。火箭深水炸弹发射装置能进行自动跟踪、稳定瞄准、射击及自动和半自动装弹。舰艇安装甲板面下通常有扬弹机、扬弹筒、输弹机和深水炸弹弹库。

图2 多管火箭深弹发射装置Fig.2 Multi-barrel rocket depth charge launcher

3 深弹垂直发射技术

伴随反潜作战对象和作战环境的复杂多变，未来反潜武器系统必然向集成化、多层次方向发展，多种反潜武器势必采取共架发射技术。而深水炸弹所需的发射装置、输备弹装置和弹库占用空间过大，难以适装现代舰艇[4]。探索深水炸弹垂直发射技术，实现深水炸弹与反潜鱼雷共架垂直发射，可提高深水炸弹贮弹密度，节省舰艇空间，增强深水炸弹的适装性，同时垂直发射反应时间短，无射击禁区，可极大提高深水炸弹的作战效能。

3.1 深弹箱式发射

火箭深水炸弹采用倾斜发射时，由发射管定向及发射，发射后，由输备弹装置实现自动装弹。而采用垂直发射时，由于必须同垂直发射架进行适配，深水炸弹发射管不再适用，需要探索实现深水炸弹的箱式发射。深弹发射箱具备与垂直发射架匹配的外部接口，可容纳多枚深水炸弹，实现深水炸弹的串联发射，见图3，各枚深水炸弹之间设置有隔断层，发射时无相互影响。深弹发射箱具有贮存、运输及发射深水炸弹的功能，多枚深水炸弹均预装在发射箱内，前一枚深水炸弹发射不影响后续深水炸弹，可实现单枚发射，也可实现多枚连续发射。

图3 深弹发射箱示意图Fig.3 Schematic diagram of depth charge launching container

3.2 垂直“冷” 发射技术

舰载导弹的垂直发射方式比较多，归纳为垂直“冷”发射和垂直“热”发射2种[5]。

“冷”发射又称外动力发射，是一种利用导弹以外的动力（通常为燃气）先把导弹弹射离开发射筒（箱）后，待导弹离开舰面一定安全高度后，导弹发动机在空中点火的发射方式[6]。 深水炸弹垂直“冷”发射方式可借鉴导弹垂直“冷”发射技术，采用燃气发生器作为弹射装置，提供深水炸弹出箱动力。

深水炸弹垂直“冷”发射方式设想见图4，冷发射箱主要由箱体、前盖、后盖、弹射装置、固弹机构、脱插机构等组成。1个发射舱口可装载4个深弹发射箱，1个深弹发射箱可装载多枚深水炸弹。根据作战需求，可串联发射，也可并联发射，满足深水炸弹单发或齐射的要求。

图4 深弹“冷”发射方式Fig.4 Cold launch mode for depth charge

3.3 垂直“热” 发射技术

“热”发射又称自推力发射，是一种利用导弹助推器在发射筒（箱）中点火，利用助推器产生的燃气将导弹从发射系统中垂直推出的发射方式。深水炸弹垂直“热”发射方式可利用深水炸弹尾部的火箭固体发动机提供出箱动力。

深水炸弹垂直“热”发射方式设想见图5，热发射箱主要由箱体、前盖、后盖、压力室、固弹机构、脱插机构等组成。4个深弹发射箱围成的圆形区域和底部压力室组成发射箱的公共燃气排导系统，深水炸弹热发射时，燃气通过压力室转向180°进入中间圆形区域，排放至甲板面以上安全区域。深水炸弹垂直“热”发射同样可实现串联和并联发射。

图5 深弹“热”发射方式Fig.5 Thermal launch mode for depth charge

3.4 小结

未来海战要求深水炸弹具有较高的发射效率，即能串联发射也可并联发射。对于垂直“冷”发射技术，由于发射时不需要深水炸弹提供出箱动力，对深水炸弹射程无影响，且发射箱无需进行防火箭尾焰烧蚀处理，但串联发射时，要求同一弹射装置提供多次弹射动力，对于弹射装置要求较高，目前暂无相关设备[7-8]。对于垂直“热”发射技术，深水炸弹需要提供出箱动力及转向，对射程有一定影响，且必须设计合理的燃气排导系统以及开展防火箭尾焰烧蚀处理，但对射程的影响在可接受范围内，热防护技术也较成熟，不存在未解决的技术难题。因此，从工程实现角度来看，深水炸弹垂直“热”发射是目前较为可行的发射方式。

同时，深水炸弹垂直发射方式对深水炸弹武器系统和深水炸弹自身提出了新的要求。对于深水炸弹武器系统，垂直发射反应时间短，火力转移迅速，无射击禁区，可实现全方位作战，要求深弹武器系统根据垂直发射的特点作出适应性改进，优化作战流程及深水炸弹发射模式。对于深水炸弹，需要突破深水炸弹推力矢量控制技术，即解决垂直发射在短时间内以最小转弯半径完成转弯程序，使深水炸弹转向目标平面。

4 结束语

深水炸弹在未来战争中，依然可以胜任诸如浅水区域及舰船编队内反潜，水面舰艇反鱼雷及水雷，反无人潜航器及蛙人等作战任务，具有不可替代的作用。传统深水炸弹发射方式有一定的局限性，探索新型深水炸弹发射方式对于未来深水炸弹的发展具有重大意义。实现一箱多发深水炸弹垂直发射须解决深水炸弹出箱，在“冷”、“热”两种可选的出箱方式中，根据这两种技术成熟度分析结果判断，深水炸弹更宜于采用“热”垂直发射技术发射。