如果问，哪一种武器的技术含量最高？貌不惊人的鱼雷肯定在最顶尖之列。

　　如今，稍有技术底子的国家便可以研制导弹，有能力制造潜艇的国家也有将近二十个，而具备自主设计和制造现代鱼雷的国家却绝不超过两手之数，可以说，现代鱼雷是海军军事技术中最难研发的技术之一。

　　值得骄傲的是，中国恰恰是能够独立研发和生产鱼雷的国家之一。今天我们就来介绍一款中国鱼雷——鱼-10，它是中国鱼雷技术的集大成者，其技术指标已经迈入了全球最顶尖之列。

　　现代战争中，鱼雷依旧需要担负反潜的重责

　　（一）动力和导引是现代鱼雷的核心技术

　　对于潜艇战，大部分人的认知仍旧停留在德国二战潜艇题材的电影：随着艇长一声令下，鱼雷发射并在可见距离内命中目标爆炸。

　　其实，经过数十年的发展，现代鱼雷已经具备了大航程、高度追踪化等特性，甚至可以“发射后不管”，几乎相当于是一个自带战斗部的小型无人潜艇了。

　　不过，无论多先进的鱼雷，从原理上基本都可以拆分为四个部分，分别是最前端的导引头，中间的战斗部，及中末端的燃料段和推进段。

　　无论多先进的鱼雷，结构基本上都是类似的

　　1、导引头“遥控+自导”，提高命中概率

　　成功找到并击中目标是鱼雷的最终目的，只有准确导引才能保证鱼雷拥有较高的命中概率。

　　在鱼雷制导技术方面，传统的直航式鱼雷已被逐步淘汰，目前较为先进的鱼雷基本都采用“遥控＋自导”的方式。自导装置目前多为声自导，有主动式、被动式和主被动联合式，新型鱼雷多采用联合式。

　　2、战斗部爆炸瞬间威力巨大，可轻易击穿舰艇装甲

　　鱼雷之所以长盛不衰，其中很重要的一个原因就是其攻击特点带来的大威力。

　　现代舰艇为了提高运载量和保证自身的战场生存性，在材料选择和船体结构设计方面做了大量的研究工作，水下部位一般设计2～5层保护间隔，而在要害部位更采用了高强度装甲材料进行保护。

　　所以，如果想有效打击大中型水面舰艇和潜艇，必须让攻击武器具有强大的爆破威力，在这方面，鱼雷相较于其它水面爆破的武器就具有明显的优势。

　　鱼雷多在水下爆炸，而由于水的密度是空气的800倍，而压缩性却只有空气的1/2500，是传递爆炸能量的良好导体，故鱼雷的毁伤威力远大于空气中的爆炸。

　　鱼雷战斗部在水中爆炸瞬间，可形成数万个大气压的压强和高达几千度的高温瓦斯，产生的冲击波以6000～7000米/秒的速度迅速膨胀，如此强大的能量可轻易击穿舰艇水下部分的重点防护位置。

　　鱼雷击中舰船

　　3、燃料和推进段，一起为鱼雷提供动力保障

　　从原理上来说，鱼雷动力系统可以分为热动力和电动力两种。

　　热动力鱼雷的燃料是各类推进剂，利用鱼雷上的热机将化学能转化为动能，具有航速快、射程远的优点，主要用于重型鱼雷；电动力鱼雷的动力来源于其上装备的电池，利用电机将电能转化为动能，因为电机的噪声相对较小，不容易被声呐发现，通常用于中轻型鱼雷。

　　当前世界主流国家的海军主力舰都逐渐开始使用燃气轮机作为动力，其优势在于用较短的反应时间就能够使舰艇达到最高航速。而为了有效攻击此类目标，鱼雷的航速至少是目标舰艇速度的1.5倍。

　　除了航速，水面舰艇与鱼雷的另一较量就是舰艇声呐有效探测距离和鱼雷有效动力射程之间，为了保证鱼雷艇自身的安全性，潜艇需要在敌舰艇的声呐有效探测距离外发射鱼雷。因此，鱼雷的航程越大、追踪技术越好，才能在更好保全我方的前提下有效杀伤对手。

　　中国鱼-10的航速就达到了50节，并拥有不低于50公里的动力航程，属于热驱动型鱼雷。

　　鱼雷的战斗部所用的高性能炸药在水里的效果极佳，这使得其很难被正面防御，所以限制鱼雷性能的关键在于导航和动力系统，如果鱼雷受到干扰或者动力射程不足，那么它就无法命中目标，空有一身威力而无法发挥。

　　中国的新一代潜射重型鱼雷——鱼-10在鱼雷头部的复合制导和推进模块性能上取得了跨越性的进步，这使得它的综合性能达到了与其他世界最先进鱼雷比肩的地步。

　　（二）光纤制导+尾流探测，精准锁定对手

　　中国鱼雷族谱

　　可以想见，在茫茫大海中，从数十公里外发射一枚鱼雷，想准确找到并跟踪一个长约百米的目标并非易事。

　　现代鱼雷的复合制导方式非常类似于导弹，即在发射前输入参数标定目标的大致方位，在到达离目标较近的区域后再开启主动末端制导模式寻找目标（一般来说主动制导方法所作用的距离不大）。

　　然而，由于物理条件的限制（相比于大气和真空，水中无法有效传播电磁波），鱼雷尽管可以借鉴导弹制导的思路，却必须在技术上独辟蹊径，而鱼-10上采用的“远程光纤+尾流探测”模式无疑是一种十分高效的组合。

　　1、高速光纤远程制导确定大致方位

　　鱼-10之所以受到关注，很重要的原因之一就是远程控制上采用了高速光纤制导。

　　现代鱼雷对于信息传输、抗干扰的要求越来越高，而光纤可以完美地契合水涨船高的数据量，光纤制导技术具有信息传输容量大、抗干扰能力强、制导精度高、隐蔽性好等一系列优点，因此日益受到各国政府和军方的重视。除去鱼雷外，在其他水下装置中也有诸多应用。

　　正是由于先进的光纤制导技术，鱼-10已经能够达到被即时控制的程度，可以有效接收发射平台传递的信息，即时调整轨迹，以达到优化航路、保持隐蔽的目的。

　　光纤通讯模式

　　2、尾流探测技术终结对手

　　在航行至目标大致区域后，鱼雷会开启末端制导方式，寻找目标所在的具体位置。

　　一般而言鱼雷的末端制导方式分为声呐探测技术和尾流探测技术，前者由于作用距离不大而被逐渐淘汰，以鱼-10为代表的先进鱼雷已经开始采用综合的尾流探测方式进行末端制导。

　　尾流探测是指鱼雷利用舰船航行产生的尾流的声、光、电、磁等物理特征与一般海水不同而发展出的一种引导手段，本质是尾流内的气泡对声光的散射以及尾流水分子与其他水分子不同的运动状态引发的电磁异常。

　　尾流探测一般要求鱼雷在距离舰船一千米左右的距离捕获并进入尾流，最后根据尾流产生的方向攻击舰船，具有极佳的准确性和隐蔽性。不过，虽然原理看似不难，但是这要求研制国家在传感器灵敏度、集成和相关流体理论上具有较高的水平，否则作用的距离十分有限，在实战中效果不大。

　　在这方面中国的技术处于领先之列，据相关论文介绍，鱼-10的末端探测距离大约与美国MK48mod7相当。

　　舰船各区域的尾流示意图及依靠尾流判断舰船位置的鱼雷

　　（三）强劲动力系统，小小鱼雷蕴含大大能量

　　航程和航速是鱼雷最重要的两个性能指标。作为一款重型热动力鱼雷，鱼-10应用了先进的闭合循环热机系统和高能量密度的推进剂，这在保证航程、航速下，同时还提高了隐蔽性。

　　1、先进的三组元燃料，热动力鱼雷能量密度最高的燃料

　　热机的燃烧不仅仅需要足够的燃料，还有相应的氧化剂。

　　而鱼雷主要在水下工作，没有氧气可供使用，它不仅要有燃料还要自备氧化剂。因此，其工作原理更类似于大气层外的火箭（中国鱼雷推进剂与火箭推进剂也有很深的技术渊源）。

　　与火箭类似，鱼雷也出现了两种不同的安置方式——一种是将燃料和氧化剂同时加注在一个容器里；另一种则是分开加注，在燃烧时按照比例添加。显然，前者在使用过程中更方便些，不过，因为各种原因（安全性、保质期等），采用第二种存储方法的鱼雷也是存在的。

　　第一种方式由于其燃料都罐装在同一个容器里，所以被人们习惯性地叫做“单组元燃料”。而第二种方式燃料分装在两个容器里，所以被人们称为“双组元燃料”。

　　在鱼雷上，有一种重要的单组元燃料被称为Otto fuel II（奥托2燃料），所谓的Otto fuel II就是1，2丙二醇二硝酸酯（76％），邻硝基二苯胺（0.5％）和葵二酸二丁酯（23.5％）的混合物。奥托2是液体燃料，加注到热机中很方便，因此可以实现燃烧速度的随意控制，也就能让热机实现无级变速。

　　另外，奥托2即使被子弹击中也不会爆炸，且有长达7-9年的保质期，可以说十分安全可靠，所以多年来大量应用于鱼雷上不是没有道理的。

　　不过，奥托2硝基的氧化能力不够，需要多余的氧化剂来弥补，以获得更快的燃烧速度。

　　国内外先进鱼雷通常采用的做法是加入高氯酸胫胺（hydroxyl-ammonium perchlorate，HAP），组成一种高能双组元燃料。但随之出现的问题是，燃烧产生的热能太高，燃烧室材料由于过热而受不了，此时，如果引入海水进行冷却则会导致热效率下降。

　　为了有效冷却燃烧室，同时又充分利用多余的热能，鱼-10的工程人员在加注系统中装了一个容器，专门在内部往燃烧室喷冷却水，这样便形成了由水蒸气组成的第三种“组元”，燃气加上水蒸气共同成为后面涡轮机的工质。

　　奥托2燃料+HAP+水组成的三组元燃料是目前为止成功应用于鱼雷中能量密度最高的燃料，也赋予了鱼-10世界先进的航程和航速。

　　2、兰金闭合循环热动力系统降低航行自噪声和红外特征

　　兰金热循环是19世纪苏格兰工程师兰金提出的，以四冲程发动机内燃兰金循环为例，分为以下几个过程。

　　四冲程发动机内燃兰金循环理想示功图

　　0-1：进气行程（气和燃料及上一循环废气被吸入缸内）；1-2：定熵压缩过程；2-3：点火；3-4：有限的压力膨胀过程；4-5：定熵膨胀过程；1-0：排气过程；之后部分残余废气通过进气过程重回到缸内，开始下一循环燃烧过程。

　　鱼-10的热机就属于兰金热机的一种。

　　鱼雷热机与活塞型热机有较大差异，使用三组元燃料也让这种鱼雷用兰金闭合循环热动力系统的设计更复杂。

　　不过，与四冲程发动机类似，这种先进动力系统具有高效率的特点，且因闭式循环系统不用向外排气，没有排气噪声和排气航迹，从而大大降低了鱼雷航行时的自噪声和红外特征。

　　这赋予鱼-10更好的安静性和隐蔽性，这是相当重要的一个优势。

　　图为美国的MK48重型鱼雷

　　结语

　　鱼-10最初的参比对象是美国的MK48重型鱼雷mod6改进型，研发成功后战术指标直追其最新的mod7型。再加上鱼-10运用最新式的远程高速光纤制导，总体战斗力已经达到世界顶端水准。

　　随着现代海战理论的发展，海战开始拓展到三个维度（空中、海上、水下），世界各大海军强国对于水下力量的建设越发重视。鱼-10的服役，标志着中国“水下长城”的羽翼愈发丰满，对中国国家安全有着重大的意义。

　　作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。

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　　编辑| 史文慧

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