漫談魚雷制導技術

魚雷是一種自主推進、自動控制、按預定設計彈道搜索、自動導向、攻擊敵艦艇的水中航行體。魚雷能準確命中目標，其功能主要由制導控制系統完成。

從二次大戰期間的1943年德國使用T25被動聲自導魚雷開始，從無制導魚雷到有制導魚雷，完成了從直接瞄準武器向制導武器的轉變。隨著電子學及電子工程學科的快速發展，尤其是微型計算機的普及應用，魚雷制導與控制技術已有了很大進步。魚雷制導方式的發展呈現多樣化特點，按時間出現先后，制導方式可分為：被動聲自導、主動聲自導、機動儀(齒輪、凸輪式自動駕駛儀)、主被動交替聲自導、線導、線導+主／被動聲自導、線導加主被動聯合聲自導、聲尾流自導、主被動聲自導+聲尾流自導、主被動聲自導+磁尾流自導、捷聯式慣導、線導+捷聯式慣導、線導+捷聯式慣導+主被動聲自導、拖曳基陣主被動聲自導等。

被動／主動聲自導

被動與主動聲自導是魚雷制導的先行者，即不管魚雷使用了何種新式制導手段，最后的末自導階段還是離不開主動聲自導；而被動聲自導經常擔任備用的角色，它負責監聽任務，主動有信號時，它不參與工作；主動丟失目標信號時，由它來接替，并跟蹤目標，但是一旦主動又一次發現目標，它就繼續監聽。被動自導是魚雷接受假信號的主要渠道，它不能測量目標距離，更不能測量目標長度，在反魚雷器材(包括誘餌)相當發達的今天，缺點更明顯。但是，被動自導也有其優點：一般說來，它有(與主動相比)先發現目標的優勢。因此，主、被動結合(交替或聯合)使用，能實現優勢互補。

線導

大型遠程魚雷在制導魚雷初期采用線導，可以克服聲自導魚雷的缺點。通常情況下，魚雷聲自導的作用距離一般為千米左右，而敵我(發現目標時)相隔往往有萬米之遙，要先靠魚雷運載平臺解算出目標位置，然后才把聲自導魚雷發射到目標附近，依靠聲自導魚雷自己去搜索目標，這樣就很容易降低魚雷對目標的捕捉概率。

線導魚雷的優點在于：魚雷運載平臺在距被攻擊敵艦艇萬米以外可先用線導引導魚雷接近目標，然后聲自導開機，在發現與確認目標后，才由聲自導接班。有的魚雷，如英國MK24“虎魚”，在聲自導段，線導仍然保有“凌駕”權，即艦艇一旦發現魚雷受誘餌拖引，線導就會又一次優先糾偏。線導原來只適用于大型魚雷，而瑞典首先將其推廣至小型魚雷，其TP42系列(TP423及TP427等)與TP43系列各型均有線導，并首創空投小型魚雷利用浮標中繼，由直升飛機通過兩段導線導引魚雷的戰術。20世紀末，線導魚雷所使用的導線有些已采用光纖(光纖直徑只為銅芯線的1／2，含包敷層)，取代直徑約1.2mm有絕緣層的銅芯線。由于線導魚雷的突出優點，特別是不需要本艇精確解算目標運動要素的突出特點，再加上光纖通信的信息量大、信號衰減小、體積小、重量輕等優點，21世紀的魚雷除了空投和火箭助飛魚雷戰斗部的微型魚雷外，幾乎所有大型魚雷都將被研制成線導魚雷。

尾流自導

尾流以水面艦艇尾流最為明顯，其長度一般有數千米，比船的長度長幾十倍。尾流的形成，主要是由于海水與船體摩擦生成的微小汽泡，也包括螺旋槳打水生成的空泡微粒，以及船上生活污水和主輔機冷卻用的熱水。總的來說，尾流比海水要輕，所以浮在水面上，很遠就可看見。即使艦船停車不走，半小時之內，尾流也不會消失，它與停車的船連在一起。尾流寬度與船的尺度和航速有關，一般為船寬的數倍至數十倍。

尾流有許多物理場被自導魚雷利用，如尾流渾濁，透見性差；尾流內水溫高于周圍海水；尾流對聲脈沖有反射作用等。美海軍MK452F魚雷利用的就是聲脈沖原理，彈道設計是使進入尾流的魚雷向信號強的方向(例如左側強，說明目標在左方)轉向。由于尾流寬度不大，魚雷會沖過尾流，但打左舵的魚雷按左轉方向穿出尾流，此時魚雷自導會發現右邊信號強，就改打右舵右轉彎，又一次沖出尾流……這樣以近似正弦曲線的彈道逼近目標，并最后擊中目標。

使用光、熱的物理場的尾流自導魚雷大體也是用同樣原理設計成追擊彈道。俄羅斯的65型巨型魚雷使用的是磁場，該魚雷設計主要用于攻擊美國航空母艦。尾流自導魚雷的局限性是只能反艦不能反潛，因為潛艇的尾流在上浮的過程中稀化而消失。

捷聯式慣性導航

自從魚雷航程增大，并使用線導技術以后，為使發射艦艇感知魚雷瞬時位置，人們便一直期望能把慣性導航技術應用于魚雷上，至少把魚雷相對于發射點的位置信息隨時通過導線告知發射艦艇的火控系統。由于魚雷容積不大，雷內很難裝下平臺式慣導，因此直到戰術武器普遍裝備捷聯式慣導以后，這一愿望才得以實現。因為主要硬件，如速率陀螺、擺式線性加速度計均是亞微型的配套微處理器(8086或68000)，體積也不大。魚雷裝慣導，對制導控制系統來說是一大進步。

魚雷發射后的位置之所以成為問題，就在于線導魚雷的噪聲在發射艇聲納中造成對目標噪聲的掩蓋或定位的干擾。魚雷位置只能憑雷速與線導時間來推算，由于魚雷航向經常改變，必然造成很大的積累誤差，只有裝有捷聯式慣導才能算出較為精確的實際雷位。

目前，應用慣導的魚雷還不普及，已報導的僅有英國“旗魚”、意大利A290與日本89式等。然而，慣導加上末段主被動聲自導，將是未來魚雷的綜合制導體制之一。

拖曳式基陣主被動聲自導

美國的輕型魚雷REGAI是線導魚雷的改進型。REGAI將聲納站簡化與小型化，由發射出的魚雷自行拖曳。魚雷本身的主被動聲自導仍然保留。拖曳基陣在管內是卷起來的，出管后才展開。各陣元之間的間隔是不等的，用以接收不同的頻率。無論目標潛艇的優勢頻率是什么，被拖曳的基陣總可以在遠距離上發現目標。拖了基陣的魚雷航速會受影響，但這也帶來一個好處，因為航速低，自噪聲小，有利于拖曳基陣探測距離的增大。當魚雷接近到聲自導并發現目標，經核實后，就可把拖曳基陣解脫，魚雷增速，跟蹤并攻擊目標。

REGAI射出以后，艦艇還需跟蹤一小段距離，因為拖曳基陣在管內卷攏時是不工作的，無法接受來自目標的信號。目標信號只有艦艇上的聲納站才能接收，經火控系統解算之后，通過一小段導線向拖曳基陣“交班”，這是第一次，交接無誤，導線就可斷開，發射艦艇撤出戰場。第二次“交班”，就是當魚雷的聲自導捕捉住目標并經核實后，拖曳基陣完成使命，從雷尾上解脫，使魚雷得以增速殲敵。

REGAI方案是線導魚雷的發展，有利于發射艦艇及早撤離戰場，這種魚雷的進一步發展是與慣導技術結合起來的，并可使其成為新一代線導魚雷。