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1866年,英国工程师罗伯特·怀特黑德发明了第一枚实用鱼雷,在此后的一百多年里,鱼雷成了海战中最重要的武器之一。二战期间鱼雷动力技术,死于鱼雷之手的航空母舰就有17艘之多,还有战列舰、驱逐舰、商船等无数冤魂。
它专门攻击舰艇薄弱的水下部分,一枚重型鱼雷就能将3000吨大型军舰拦腰折断,成了各国海军既避之不及,又趋之若鹜的杀手锏。
1、最早的鱼雷使用压缩空气发动机,驱动螺旋桨前进,速度很慢,射程很短,只有640米。此后,鱼雷动力系统经过了数代发展。
2、20世纪初,鱼雷进入热动力时代。热动力鱼雷采用开式、半开式或闭式循环发动机,将化学能源通过燃烧转化成机械能。
热动力鱼雷发动机有活塞式、涡轮式、燃气轮机、火箭发动机等等。美国现役主力 Mk48 Mod 5重型鱼雷,就采用半闭式循环的摆盘活塞发动机,最大航速55节,最大航程46千米。
▲Mk48 重型鱼雷
活塞式发动机又分为往复式、凸轮式、周转斜盘/摆盘式等等。
鱼雷在水下运动,不能从周边获得氧气,所以要自已携带氧化剂、还原剂,就像火箭在太空中飞行要携带氧化剂一样。鱼雷热动力发动机先进与否主要看推进剂的能量密度高低。
早期的热动力发动机使用酒精、煤油+压缩空气燃料,能量密度很低,比能量只有0.197Wh/kg。后来,推进剂飞速发展,从煤油+氧气、煤油+过氧化氢、煤油+硝酸,一直到现在广泛使用的奥托II及其组合燃料,比能量已经达到470 Wh/kg,比最初提高了2300多倍。
热动力鱼雷的优点是:航程大、航速快、噪声也大,但同时因为开式、半开式循环与外界工质交换,所以会产生明显的航迹,不利于隐蔽。
3、除了热动力鱼雷鱼雷动力技术,推动螺旋桨的还有电动鱼雷。
电动鱼雷,采用电池组推进,和电动自行车原理差不多,但电池性能好很多。从早期的铅酸电池、镉镍电池,一路到银锌电池、镁/氯化银海水电池、镁/铜海水电池、铝/氧化银电池,能量密度迅速增加,已达到100~150 Wh/kg,但从数据上看仍不如热动力鱼雷强悍。
意大利和法国联合开发的MU90鱼雷,采用无极变速的单转永磁无刷电机,最高航速50节,最大航程25千米,已经接近优秀热动力鱼雷的性能指标。
电动鱼雷不受海水背压影响,潜深大,无航迹,噪音低,但航程短、航速低,正好与热动力鱼雷相反。
4、此外,还有不用螺旋桨推进的喷射式鱼雷,一种是喷气的,一种是喷水的。
著名的俄罗斯“暴风雪”超空泡鱼雷,使用火箭发动机,镁基金属水反应燃料,最高航速达到惊人的200节,但航程只有10千米左右。和风漫谈原创,禁止抄袭。
5、而最新推动螺旋桨的,还有俄罗斯刚刚公布的 “波塞冬(Poseidon)”核动力鱼雷。
它用液态金属反应堆驱动螺旋桨前进,拥有无限航程,可在水下潜伏数十天,航程1万公里,可携带核弹头,是真正的战略级武器,名副其实的“海神”。
虽然现在的鱼雷,因射程太短被反舰导弹抢去了主角光环。但随着先进燃料和发动机的不断发展,未来拥有超远射程和自主导航能力的鱼雷仍将是军舰、潜艇的噩梦,甚至有可能让水下重型装甲重新回归呢。
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