聽說重型魚雷的研制比導彈還困難,是真的嗎?
梁老師說事為您回答這個問題。
別說重型魚雷了,輕型魚雷也不好造。不說別的全世界能夠造魚雷的國家不超過十個,而能夠造重型魚雷的就更加的少了。
至于能夠造導彈的國家,怎么也得有幾十個國家吧。所以光從這個數量對比,就知道制造魚雷的難度有多高了。
這也是為什么魚雷的價格一直居高不下的原因,比如在1990年的時候,一枚MK48重型魚雷的價格是三百五十五萬美元,現在已經是2022年了,價格只會漲不會跌的。
而通常使用的導彈能有多貴?二百萬美元也就差不多了。
接下來我們就來說說,魚雷為什么這么難造?
魚雷難造的原因。
話說魚雷算是一種海軍使用的最古老的武器之一,到現在都有一百多年的歷史了。
一般情況下,輕型魚雷重量不超過三百公斤,直徑為324毫米。
輕型魚雷的標準是美國MK—44魚雷給定下來,沒有什么特殊原因,就是大多數西方國家都是按照這個直徑來制造的,不為別的,就是為了到時候使用起來,可以通用。
而重型魚雷的重量是一千公斤以上,直徑大多都是五百五十三毫米,一般情況下重型魚雷潛艇裝備得多一點。
那么制造魚雷的難點在哪里呢?
主要集中在兩個地方,一個是制導系統,另一個是動力系統。
制導系統的難點。
一說制導系統,很多人都會想到衛星定位系統,美國的GPS,很多導彈都會使用GPS來制導他們的導彈。
但是魚雷是不能使用GPS之類的系統來制導的,為什么呢?很簡單,魚雷是在水里使用的武器,GPS電磁波在水里的衰減是相當嚴重的,理所當然的GPS是作用不到魚雷的身上。
所以最開始的時候,魚雷只能使用陀螺儀制導,為了提高精度這東西可要做得好一點,不然一發魚雷打出去就找不到目標,幾百萬美元就得泡湯。
這種陀螺儀還要造的小一點,要知道魚雷的個頭就擺在哪里。
那么為了提升魚雷的精確度,現在的魚雷都開始使用聲波制導。
話說聲波制導也就是在海里好使,到空氣中使用,這技術一點用都沒有。
因為我們都知道聲音的傳播速度是三百四十米每秒,所以用聲音去抓目標太慢了,畢竟如今的武器都是超音速的,而且要是武器在大氣層外圈運動的話,這可是真空地帶,聲波制導基本上就是聽不到了。
所以空氣中聲波制導的價值比較低,那么到海里可就不一樣了,海水是導體,聲音在水里傳播的衰減速度會很小。
不說別的,如果一顆只有幾公斤的深海炸彈,在海水里發生爆炸,就算距離萬里之外都可以接受到這個爆炸聲音。
這就是為什么,船舶總會裝一套聲納系統的原因,當然了聲納系統和聲波制導雖然都利用了聲音,當然這是兩個是完全不同的領域。
魚雷的聲波制導是一套技術性非常高的系統。
比如海洋的環境是很復雜,這里面不僅有海水流動的聲音,還有各種魚類水生動物的叫聲,聲波制導系統起碼的要分別出這些東西。
這還不算,聲波制導系統還被分為了主動和被動。
其中主動聲波制導系統聽起來很靠譜的樣子,可以自己發出聲音尋找目標。
這東西好是好,但難度更大。
首先主動聲波制導系統,它是主動發射聲音的,所以最好在魚雷中安裝上大型低頻聲制導系統。
但問題來了,魚雷就那么大,哪怕是重型魚雷的體積也不能將大型低頻聲自導系統裝進去。
看起來就只能換裝工作頻段高的自導系統了,但問題來了,太高的頻率放出去,在水里傳播的損耗會增大,也就是說使用的距離會變的很短。
那么魚雷的探測距離變短之后,勢必會影響魚雷的使用效果。
所以目前制造除了主動聲波制導系統,它的作用距離只能做到幾公里以內而已。
這還不算,在使用的過程中,主動聲波制導系統還會受到海水中各種嘈雜聲音的干擾,所以在實際使用中,這個作用距離會進一步的縮短。
而且主動聲波制導系統,它發射聲音之后,尋找到目標,聲音返回再接受這些聲音,那么這個路程是一來一回的雙程,聲音在傳輸過程中會有衰減。
所以主動聲波制導系統雖然聽起來很不錯,但也不好使。
那么被動聲波制導系統呢?
它是利用軍艦和潛艇本身航行時候發出的噪音來鎖定對手的。
我們說,現在的水面艦艇都講究隱身的,但它只能做到雷達隱身,光學隱身,它是做不到聲學上的隱身。
所以魚雷是打擊水面艦艇的最好武器,這也是為什么很多國家在研發艦艇的時候,總是喜歡盡可能地降低噪音的原因。
如今水面艦艇為了防止自己被魚雷給盯上了,還研發了反魚雷聲誘餌發射裝置,原理也簡單就是發射一些東西,制造聲音,讓魚雷以為目標是這些東西,傻乎乎的往上撞。
但不管怎么說吧,被動聲制導系統它是搜尋艦艇的聲音發起的攻擊,相對來說還是比較精準的。
再加上被動聲波制導系統,是單程的,只負責接受聲波,不需要像主動聲波制導系統那樣走雙程,那么信號強度還很不錯。
但不管是主動聲波制導系統,還是被動聲波制導系統,本身都是有優點的,所以如今的魚雷都是采用主動結合被動制導來裝備魚雷的。
這樣可以用被動聲波制導系統尋找目標,靠近之后,然后再使用主動聲波制導來鎖定目標。
這個聽起來很好,但他們依然無法適應各種聲音的干擾,畢竟水底的聲音情況是很復雜的,海洋中有自己的噪音,魚雷自己也會發出噪音,還有干擾彈,混響等等的作用下,聲波制導系統現在也是頭大的很。
所以目前魚雷的制導,還有線導魚雷。
線導魚雷
聽名字也能知道是怎么回事。
魚雷發射出去之后,身后會拉著一根細細的導線,潛艇通過這根導線來指揮魚雷的行動。
而潛艇的體積是很大的,本身裝備的聲納系統很先進,比魚雷自身裝備的那點可憐的聲波制導系統要好很多。
所以線導魚雷說到底還是一種聲導魚雷,只不過是把聲音這個尋找目標的裝置放在了潛艇上了。
這種線導魚雷的作用距離可以達到幾十公里,因為在這個過程中不僅可以使用火控系統來自動引導魚雷,還可以人工引導魚雷,所以相對來說線導魚雷的精度要高一點的。
而且線導魚雷還有一個特點,在發現目標之后,根本不用向目標進行瞄準的,它可以在發射之后再進行鎖定,畢竟它的鎖定是依靠潛艇的操作,所以這一套系統很方便。
既然這個東西這么好使,所以很多重型遠程魚雷上,就出現了線導和聲波制導魚雷的合體。
作戰的時候,先是通過線導將魚雷發射出去,鎖定目標,等到了被動聲波制導的距離達到了,哎,這就打開被動聲波制導接著尋找目標,等到了合適的距離,再打開主動聲波制導。
其實這三種制導模式裝到一塊,還能防止那根細細的線,因為其他什么原因斷開之后,魚雷還可以自己尋找目標進行攻擊。
在這里還得補充一句,線導魚雷聽起來很好,但這根導線是必須特制的,它的直徑通常要小于1.2毫米,除此之外還要很強的抗拉力和抗腐蝕性。
抗拉力好理解,至于抗腐蝕性主要的原因是海水有腐蝕性的,線太細的話,在魚雷行動過程中,海水就有可能將這根線給腐蝕了。
再有就是線導魚雷其實也是有很大的缺點。
第一線導魚雷發射之后,導線要和潛艇連接,而魚雷在水下運動的速度是很慢的,也就是說在魚雷攻擊到對手的時候,中間會消耗很多時間。
那么作為發射魚雷的潛艇,這個時候其實是被束縛在了原地,想要來個機動,是不可能的。
這個時候的潛艇很危險。
第二如果因為各種原因提前掐斷了導線,導線魚雷的進攻還失敗。
比如潛艇被對手發現,需要機動了,這個時候導線魚雷還沒有進入到被動聲波制導打開的狀態,那么勢必會讓這枚魚雷的進攻,變得功敗垂成。
再有水底的環境很復雜,什么植物巖石,珊瑚蟲,甚至是海底光纜都有的。
而導線魚雷的導線在水中復雜的環境中行動,就有可能和這些東西糾纏到一起,結果如何就不用說了吧。
第三其實潛艇和魚雷之間有聯系的時候,魚雷的發射管是一直被占據的,這個時候潛艇想要利用這根魚雷發射管發射第二發魚雷是不可能的。
所以線導魚雷的缺點也很明顯。所以導線制導和聲波制導是一塊被裝入到魚雷中的。
最后又出現了尾流自導魚雷。
尾流制導魚雷。
首先我們來解釋一下什么是尾流?
話說水面艦艇在航行的過程中,它的螺旋槳持續不斷的運動,就會在水面攪拌起一連串的浪濤,這就是尾流。
那么尾流它和旁邊的海水是有很大的區別,首先是聲音上,接著是熱特性要比周圍的海水高,因為攪拌海水壓力場也會有所變化,而且還會有大量的氣泡產生等等。
而這些東西不是說,船開過去之后,螺旋槳不攪拌海水,水面平緩之后就會立馬消失的。
這些不一樣的特性,會持續十幾分鐘的時間,長度可以達到幾公里。
所以尾流的目標是相當大的,那么依據尾流中的一些特性,就可以相應地開發出尾流聲制導,尾流磁制導,尾流熱制導,尾流光制導等等,這種制導太多了。
這種尾流制導簡直是無敵了,目前還沒有研制出抵抗這種尾流制導的技術。
那么美軍為了讓航母躲避這種尾流制導魚雷的攻擊,會使用替身,用一艘艦船行駛在航母的后邊,至于目的就不言而喻了。
相比較來說,尾流制導魚雷它追蹤的目標并不是一個點,而是一個比目標本身長幾倍甚至是幾十倍的一個目標,所以尾流制導魚雷的精度還相當的不錯。
而且尾流制導魚雷一旦擊中目標,通常都是艦艇的尾部,所以艦艇通常會在一瞬間就失去動力,停下來。
當然了尾流制導魚雷也不是沒有弱點的,它對海里的潛艇就沒法子,因為潛艇在海水里的尾流相對來說很弱,而且深度加深之后,這種衰弱還會加重。
再有就是尾流制導魚雷是不能夠攻擊低速航行的水面艦艇,或者是處于停泊狀態的水面艦艇。
所以尾流制導魚雷在重型魚雷中是不會單獨使用的,它也會和其他制導系統一塊塞入重型魚雷中。
好吧一枚重型魚雷,三套制導系統,一般的國家研發的話,很費勁的。
如果說一百多年前的魚雷是不需要控制的,很好制造,可如今的魚雷都開始向智能化發展,里邊的計算機系統也是有的。
一發魚雷其實就是一架緊致的無人潛艇,它的研發難度相當的高。
就拿美國MK48重型魚雷來說,他們從1962年開始研發,前后經歷了十年的時間,才研發出來,而研發的經費是六十七億美元。
而且這筆錢是上個世紀的,按照現在的購買力翻個十倍,十幾倍都沒有問題。
除此之外還有制作成本,不說別的,就上邊介紹的三套制導系統,成本就相當的大,所以一發魚雷的價格超過了大部分的導彈,還真就沒毛病。
文章前邊說了,魚雷的動力系統也是一個很大的麻煩。
說得直白一點,魚雷就是一艘小型化了的潛艇,它的動力系統要追上至少有三十節速度的艦艇,所以它的動力系統要更加的優秀才成。
比如MK48魚雷重達一點五噸,最高航速是五十五節,而它的戰斗部裝藥量有也就一百到一百五十公斤而已。
所以魚雷小小的空間里要塞進去很多先進的東西,是非常困難的,不是一般的國家能夠制造的。
如今為了提高魚雷的速度,還發明了超空泡技術,就是給魚雷套一個氣泡,讓魚雷和水進行隔離,從而減小水對魚雷的阻力。
這種技術也不是隨便一個國家就可以制造的。
所以可以相信,隨著時間的推移,能夠造重型魚雷的國家不會變多,保不齊還會變少。
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美軍MK48重型魚雷1990年代末的時候就價值350萬美元一枚,這都20年過去了價格漲到500萬美元一枚都不貴!而1990年代末一枚高檔“戰斧”巡航導彈(裝地形匹配那種)僅130~150萬美元, 今年空襲敘利亞的“戰術戰斧”一枚價格是80萬美元左右,“戰略戰斧”漲到了200萬美元。
那么,從價格上來說為啥魚雷要比導彈貴了這么多?原因就是魚雷的制造實在是太困難了!目前可以制造反艦/反潛重型魚雷的國家:中美俄/英法德/日本、瑞典,加在一起連10個國家都沒有,而意大利只是在制造輕型反潛魚雷方面有所建樹…技術等級顯然要低了一些。
圖片上是魚雷的螺旋槳,魚雷其實就是一艘微型潛艇,也需要螺旋槳推進,也得使用舵進行方向控制,而螺旋槳的制造則是一項非常困難的事情,它可不是用一塊鐵片子再拿一把鉗子掰成的,它的制造完全是一套銅金屬加工工藝,涉及了:銅冶煉、銅精密鑄造、熱處理、各種車、銑、刨…金屬加工母床的機械加工,還有研磨、拋光…等工藝,而且在機械加工過程中所使用的各種工裝、夾具至少上百套!只有這樣才能將螺旋槳的精確設計尺寸加工出來 ,那么為啥要耗費這么大的力氣去制造它呢?因為螺旋槳是魚雷推進系統當中非常重要的零件,它若是加工精度太低會直接導致魚雷在航行過程中出現“跑偏”的問題,影響到魚雷能否擊中目標!還有就是螺旋槳是魚雷航行中重要的噪聲源,艦艇的聲吶兵通過噪音就能判斷出魚雷來襲的方向和距離…而螺旋槳加工的精度越高噪音就會變得很低,使聲吶兵發現的魚雷的距離就會降低,所以先進的國家在魚雷推進系統這個問題上都是嚴肅對待,一絲不茍的!
這可不是一般的紫銅絲圈,它是稀有的鈹青銅合金!那它是做什么用的?魚雷里面有一個裝置叫做“定深器”,就是控制魚雷航行時候的深度,如果沒有這個裝置,魚雷不可能擊中目標!而鈹青銅合金就是制造“定深器”里面的定深彈簧,為何要使用鈹青銅制造彈簧?因為鈹是彈性非常高的金屬,即便是在“紅熱狀態”下它的彈性依然沒有改變!現代的魚雷都可以潛深至1200米以下的海底去攻擊潛艇,本身要經受非常大的海水壓力!如果采用一般材料制造“定深簧”一下就被壓斷了,所以必須采用最高級的材料才行。
“氫氦鋰鈹硼”,這是化學元素周期表中前五個化學元素,而鈹是自然界第二輕的金屬,并且是非常稀少的金屬,從鈹礦的開采,選礦→冶煉→銅合金化每一步都伴隨劇毒!具有強烈的致癌可能性!在防護措施上是非常嚴格的,到了制造“鈹青銅定深簧”的環節更是難上加難 ,因為它在紅熱狀態下仍然有彈性,使本來已經纏繞好的“簧絲”在熱處理過程中加工困難,不是失去了彈性變得堅硬無比,就是軟的像一根面條,沒有了使用價值。我國第一代“魚–1”大型魚雷的制造過程中在這個環節上也消耗了數十公斤昂貴的鈹青銅才最后加工成功,可見其制造難度和工藝水平都是極高的!
這兩個是二戰期間魚雷所使用的陀螺,其價格等同于當時的瑞士“百達翡麗”!
陀螺相當于人的“小腦”(是管平衡神經的)魚雷沒有陀螺發射出去之后只能打轉,既不前進、也不后退,就像“半身不遂”根本不去攻擊目標!
而陀螺的制造的工藝難度要高于魚雷螺旋槳和“定深簧”!完全是精密的機械,別看上面圖片里的“大圈套小圈”,機械加工精度(如果有一絲的精度差就可能出現陀螺卡死,那么魚雷也就完蛋了)和制成品的光潔度都是最高等級的,據說:研磨用的砂片就幾十個規格和“細度目數”,拋光用的“布砂輪”對于棉絲的粗細都有很高的要求!完全是手工制作高級機械表的等級(順便說一句,能制造陀螺的國家都能制造比肩瑞士的機械表)!
通過上面對魚雷所使用的三個小零件最粗略的介紹 ,就會清楚魚雷的“貴”不是沒有原因的,就是因為它的制造等級太高了!機械部分的制造是根本繞不過去坎,唯有長期的工業化積累和工藝沉淀才能制造出來!并且它所使用的材質要普遍高于導彈,畢竟要到水下1000米去打擊敵人,材質不好經受不住海水壓力自己就“粉身碎骨”了!所以,制造魚雷的技術難度不是我們這些業界之外的人可以想象出來的!
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