MK48鱼雷(英文名:MK48torpedo)美国海军是为攻击型核潜艇和高性能水面舰艇设计的反潜、反舰通用型重型鱼雷,是美海军用以攻击敌方潜艇和水面舰艇的主力武器。[3]
在20世纪60年代初的古巴导弹危机中,为了应对前苏联潜艇的水下威胁,美国海军开始研发MK48重型鱼雷。同时,美国海军对MK48系列鱼雷采取了“研制-试验-研制”的螺旋式升级发展策略。其原始型号有MK48-0、MK48-1、MK48-3等,先进能力型号有MK48-5、ADCAP(advanced capability)、MK48-6等,在研型号为MK48-8。[1][2]
以MK48系列鱼雷中的MK48-6AT鱼雷为例,外形结构采用可靠和成熟的MK48鱼雷部件。推进系统是以MK48-4型鱼雷的动力舱段和燃料舱为基础,用降噪技术和MK48-6的电源系统进行改进而成。采用了自噪声较低的声基阵以加强声被动自导能力。其战斗部爆炸威力相当于455千克TNT炸药的爆炸威力,是美国生产的鱼雷中水下爆炸威力最大的战斗部。[4][5]
研制背景
核动力潜艇在20世纪50年代中期的问世,使潜艇的作战能力提升到一个新高度。面对这种拥有空前水下航速和机动性的新威胁,当时在役的反潜鱼雷显得性能不足,因此美国海军于1960年启动了新型反潜鱼雷的开发,目的是发展一种具备高航速、远射程和大潜深性能,足以对抗核潜艇的重型反潜鱼雷,这就是后来的Mk48鱼雷。[6]
型号发展
美国海军对MK48系列鱼雷采取了“研制-试验-研制”的螺旋式升级发展策略,注重实用性的同时不断采用雷技术领域的高精尖手段,使其长期占据着重型鱼雷技术领域的高地。经过长期发展,MK48系列鱼雷至今经历了MK48-0、1、2、3、4、5、ADCAP(advanced capability先进性能)、6、7、8共10个型号(MK48-8型截至2021年在研),其中还有MK48-4M、MK48-6AT和MK48-7AT三款衍生型号。[1][2]
原始型号
MK48系列鱼雷的最早期型号MK48-0在设计时采用了涡轮推进系统和主动声自导系统。研发初期,美国海军提出的技战术指标为最高航速大于50kn、最大航深762m、自导作用距离1219等,某些指标甚至数倍于MK37鱼雷,导致MK48-0的研发面临诸多困难,进展缓慢。之后美国海军授权古尔德公司加入开发队伍,研制采用改进型声自导系统和活塞发动机推进系统的MK48-1型鱼雷,而此时西屋电气公司决定重振旗鼓,终止MK48-0的研发转而研制MK48-2型鱼雷。在最终的实射评比中,古尔德公司研发的MK48-1表现优异,该公司也因此获得授权生产MK48-1鱼雷。该鱼雷于1972年开始服役,是第1型正式服役的MK48鱼雷。随后,古尔德公司又对MK48-1的线导系统进行改进,将信号由单向传输改为双向传输,同时实现了遥控和遥测功能,提高了鱼雷操控的精确性和命中率,制导系统也开始采用大规模集成电路,鱼雷型号升级为MK48-3。[1][2]
1979年,在鱼雷研发领域已独占鳌头的古尔德公司又被授权改进MK48-3鱼雷。实际上,美国海军此时本欲直接研发ADCAP型鱼雷,但是由于该计划耗费时间较长,以及前苏联新型A级核潜艇近在眼前的威胁,只得从实际出发对现有鱼雷进行近程升级(near term update),将原本只用在少数测试雷上的一些实验室改进(laboratory modification)加以制式化和套件化,以提升鱼雷作战性能。升级后的型号依序命名为MK48-4,该雷于1982年形成初始作战能力(ini-tial operational capability,IOC)并装备潜艇部队。至2007年,MK48-4型鱼雷因训练使用或升级更新而耗尽全部库存,结束服役。[1][2]

先进能力型号
1979年在对MK48-4进行实验室改进的同时,古尔德公司双线并进,对鱼雷的壳体强度和目标识别能力进行了增强,研制出了MK48-5鱼雷。随后美国海军开始实施ADCAP型鱼雷计划,休斯火箭公司(后并入雷声公司)获得授权为该雷设计全新的数字化声自导系统,古尔德公司继续负责改进雷体和推进系统,历经10年最终成功研制出MK48-ADCAP型鱼雷。该型鱼雷于1988年服役,至1995年停产,此后美国海军再未订购新的MK48鱼雷,后续各个型号的升级改造都是基于之前库存的MK48系列鱼雷进行的。至2011年,MK48-ADCAP型鱼雷因训练使用或升级更新而耗尽全部库存,结束服役(注:后为扩大库存,该型号于2016年部分性重启生产)。MK48-ADCAP型鱼雷性能强大,其隐身性、航速、航程和航深等技术指标均得到大幅提升。1991~1996年,美国海军授权雷声公司对MK48-ADCAP型鱼雷的制导和控制系统进行了3次软件升级,期间又授权诺格电子公司开展了鱼雷推进系统升级(torpedo propulsion update,TPU)计划采用了MK50型鱼雷成熟的兰金闭环发动机,进一步降低了鱼雷噪声、增强了鱼雷隐身性,提高了鱼雷的浅水作战性能,改进后的鱼雷型号称为MK48-6,于1997年形成IOC。[1][2]
MK48-6鱼雷的制导系统采用了大量现有商用成品(commercial off-the-shelf,COTS)组件,但是电路板、汇流排等部件仍采用原先的军用标准,承包商仍需按军标生产COTS组件,不利于提高效费比,因此美国海军开始推动“先进通用鱼雷开发载具(advanced common torpedo development vehicle,ACOT-DV)”计划,在MK48-6鱼雷上采用与MK54鱼雷相同的开放式硬件系统——先进通用鱼雷制导与控制机箱(advanced common torpe-do guidance and control box,ACOT-GCB),该组件可将鱼雷的整体运算能力提高几十倍,而且可以以套件的形式对旧的制导控制系统进行整套替换,完成升级十分方便,升级后的雷型被称为MK48-6 ACOT。该雷于2006年首次形成IOC,2011年美国海军又对其进行了第4次软件升级(Spiral4),并于2013年形成IOC。
在对MK48-6升级的同时,美国海军于1998年授权诺格电子公司进行(Common Broadband Advanced Sonar System先进通用宽频带声自导系统)的工程研发,但未取得突破性成果。2003年,美、澳两国签署一项长达10年的军备合作项目(arms coo perationprojects,ACP),作为与澳大利亚皇家海军的联合发展计划,双方决定由美国诺格电子公司、美国海军水下作战中心(naval undersea warfare center,NUWC)和澳大利亚国防科技组织(defense science & technology organization,DSTO)联合研制MK48-7CBASS鱼雷。MK48-7CBASS鱼雷最初采用Spiral1版本的软件,并于2006年首次形成IOC,然后采用Spiral4版本的软件,升级之后于2013年形成IOC(注:现在MK48鱼雷的软件升级计划被统称为先进处理器建设(advanced processor build,APB)。[1][2]
在研型号
截至2021年4月,在役的最新型号MK48-7CBASS,美国海军分别于2012年和2016年开展了第5(APB-5)和第6阶段(APB-6)的APB软件升级计划,其中APB-5计划主要针对G&C系统进行软件升级,并采用了新型声呐接收机,已在2017~2018年进行了开发和作战评估(developmental & operational testing),在2020年形成IOC。APB-6升级计划则结合了所谓的第1代技术插入(technicalinsertion1,TI-1)硬件升级技术(注:21世纪以来,美国海军各项主要武器系统开始实现开放式架构(open architecture,OA),在MK48鱼雷的硬件改进方面也形成了一套完善机制,在升级之初便考虑到接口和界面等的通用性,新的硬件研发出来以后通过简单的安装调试便可完成升级,故称之为技术插入),升级之后的鱼雷将被命名为MK48-8TI-1,此次升级属于开放式架构的第1阶段(OA-1),预计于2027年形成IOC。MK48-8TI-1硬件升级的主要内容是研发可增强打击水面舰艇能力的新型传感器阵列/鼻端组件、新型声发射机和接收机,以及新型引信等。此次升级的主要方向是提高鱼雷的反水面作战(anti-surfacewarfare,ASuW)性能。[1][2]
基本设计
以MK48系列鱼雷中的MK48-6AT鱼雷为例。美国海军的鱼雷发展原则是以高效费比方式逐步改进鱼雷,而不轻易设计全新一级鱼雷。通过把不同鱼雷的最佳和最可靠的技术部件组合成一种新雷,就能以最低的费用使鱼雷性能得到重大改进。在鱼雷升级改进中,美国海军严格按照制造一试验一制造的方针,并在所有重要海域进行发射试验,以确保鱼雷能有效地作战使用。MK48-6AT鱼雷是一种可操演、易维修、使用费用很低的武器,是美国和其盟国海军年前的主战重型鱼雷。[4][5]

外形结构
MK48-6AT采用可靠和成熟的MK48鱼雷部件,把鱼雷的维修费降到最低。鱼雷的声呐/制导和控制段是MK48-6型的;战斗部是在MK48-4型鱼雷战斗部基础上用MK48-6的部件加以改进,以提高作战效能;操雷头段采用MK48-6的操雷头;推进系统是用MK48-6鱼雷的电源系统和降噪技术对MK48-4型推进段加以改进而成的。这种成熟技术和硬件的组合构成了一种具有快速发射能力的隐身线导鱼雷。[4][5]

推进系统
MK48-6AT鱼雷推进系统是以MK48-4型鱼雷的动力舱段和燃料舱为基础,用降噪技术和MK48-6的电源系统进行改进制成的。使用“奥托”Ⅱ燃料。该燃料以硝酸脂为基础,是一种高能和安全的单组元推进剂。推进器转子改为侧斜转子,推进系统具有快速启动性能,允许鱼雷在任何水深发射。其发射方式可以是有推进发射或自航发射。该推进系统在潜艇上不需维护、监视或环境控制。[4][5]
制导
MK48-6AT鱼雷采用了自噪声较低的声基阵以加强声被动自导能力。它有预先设定的浅水战术逻辑,并能选择自导频率和作战方式,以允许多条鱼雷齐射。该雷自导发射和接收波束为数控制式,以便能有效地进行体积搜索,在大时带宽下具有低多普勒探测能力及具有低混响波形。它有波束设定,海底和海面多次反射跟踪战术,防碰海底的海底跟踪逻辑及跟踪分辨多个目标的能力。MK48-6AT鱼雷自导有多种波形可应用于不同的环境特性和对付不同目标。它能对所有环境中及态势下的所有目标自动作战,并可通过线导导线进行控制。[4][5]
战斗部
MK48-6AT鱼雷战斗部主要由MK48-4型战斗部、MK48-6型鱼雷战斗部的电子系统构成。其特点是装药量大(装有295千克PBXN-105炸药)和安全,是美国生产的鱼雷中水下爆炸威力最大的战斗部。其爆炸威力相当于455千克TNT炸药的爆炸威力,并已证明能破坏所有类型和壳体材料设计的潜艇。该战斗部已经过电磁辐射对武器危害(HERO)认证,能满足美国海军STANAG4333(水下弹药安全设计原则)和STNAG4187(引信系统安全设计要求)的要求,不需要特别维护就可服役60年以上。[4][5]
采用国家
MK48系列鱼雷1972年正式批量生产并投入服役,以替换原来服役的MK37和MK14鱼雷。经过40多年的发展,该雷已形成了MK48-0、1、2、3、4、5、ADCAP、6、7等9个型号。其中早期的MK48-1型鱼雷单价约50万美元,1984年,MK48-4型鱼雷单价98万美元,1988年定型生产的MK48ADCAP鱼雷则价格昂贵,1992年单价204万美元,1993年单价210万美元,1998年单价350万美元,主要装备各型核潜艇,如“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇艏部装有该雷达28枚之多(包括备用)。[7]
MK48系列鱼雷是目前美海军现役核潜艇的主战鱼雷,并仍将是美国21世纪中叶前的主战重型鱼雷。对目前在役的MK48-6和MK48-7鱼雷,美国海军结合两型鱼雷的深水/浅水性能采取了高低搭配的组合方式。但根据计划, 美国海军将逐步把全部MK48-6鱼雷升级到MK48-7。[7]
对外军售
1991年冷战结束后,美海军军费相对有所削减,同时由于MK48系列鱼雷技术先进、价格昂贵等原因,仅向澳大利亚、加拿大、土耳其、荷兰等少数几个国家出口了近400条。[7]
美国有3款MK48的衍生型号专门用于对外军售(foreign military sale,FMS),即MK48-4M(muffled,降噪型)鱼雷和MK48-6AT、7AT鱼雷,这些外贸型号只包含美国允许出口的功能,相关性能有所降级,主要出口至加拿大、荷兰、巴西和土耳其等国家和地区。[1]
发展趋势
美国为了对抗不断出现的新的干扰和威胁,适应未来海战的需要,要求对鱼雷进行不断的改进,而抗干扰性能和识别能力是改进的重点。声呐换用多频制,处理器从模拟式到数字式再到高性能微处理器,数据存储量不断增大、处理速度增加,可预先存入目标特性信息,识别真假目标的能力日益增强。[8]
相关事件
2020年5月20日,美国政府批准向台湾出口18枚重型鱼雷,具体型号是MK-486AT。[9][10]
参考资料 10
- https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjQwNzA0Eg15bGpzMjAyMTAyMDAxGghkMm5nc2hqcA%3D%3D
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 台军获得18条美式重型鱼雷?开战后可能完全没机会对解放军使用 — 环球时报评论
- 美国MK48重型鱼雷:世界最先进的鱼雷 — 环京津新闻网