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第14章 和谐共生——鱼雷发射装置(2)

发射管后端有一个球形后盖装置。它既是后盖,又是储存高压空气的发射气瓶。其球形外壳是铝制的,内部的气瓶是玻璃钢的。

2.拔插装置

鱼雷装在发射管里时,有个设定插头插在鱼雷上。发射前,火控系统通过此电缆和插头向鱼雷设定参数。发射时,有一路压缩空气进入插头装置,使拔插装置动作,将设定插头拔起。

3.制动装置

制动装置的导槽和管体导架相配合。当发射管处于“待机”或“预备”状态时,鱼雷制动装置的夹钳可靠地将鱼雷尾部排气套扣住使鱼雷固定在管体中;当发射时,来一路压缩空气使夹钳松开,自动释放鱼雷,并启动发射阀。

4.发射系统

发射系统主要由气瓶、发射阀、控制阀及设定盒等组成,鱼雷用压缩空气发射。该空气发射系统的主要功能是:储存用于发射鱼雷的高压空气,平时可靠地将鱼雷制动于管内;发射时,自动提起鱼雷设定插头,并打开鱼雷制动装置,解脱鱼雷;按一定规律向发射管注入高压空气,保证鱼雷出管速度要求。

5.发射控制系统

发射控制系统主要功能是完成鱼雷功能设定,控制鱼雷发射并保证互锁要求,接收反潜系统控制台指令,并把鱼雷发射装置战位执行情况回复控制台。它由鱼雷功能设定机构、射击控制电路、战位控制台、配电箱、接线箱、设定电路组件、控制盒、电磁阀、压力开关、射界开关、传动板开关、电爆管和电发开关等组成。

6.发射管温度控制系统

发射管温度控制系统包括低温加热系统和高温报警系统两部分。在每个发射管的弧形板与管壁间空腔内有可控电加热器和热敏继电器,用来自动调节发射管内的温度。当管内温度降到0.5℃时闭合电路,向加热器供电。当温度升至6℃时切断电路,停止向加热器供电。当发射管的温度超过鱼雷最高工作温度50~59℃时,高温报警系统会发出灯光和声响警报。

7.回转台

回转台是三根鱼雷发射管的安装基座,为了装雷、充气和保证在射界发射鱼雷,可用手转动发射装置瞄准,并能实施鱼雷发射。它主要由以下部分组成:

大轴承。是一个四点接触向心推力球轴承,内圈和转台连接形成发射管安装的转动基座。外环与上基座连接并通过下基座固接在甲板上,因而形成固定基座。

蜗轮-蜗杆副。蜗轮套在大轴承外圍上,因而和固定基座连接,与蜗轮啮合之蜗杆装在转动基座内,用手转动手柄,通过一根挠性软轴使蜗杆绕着蜗轮转动,因而转动了发射管。收缩式锁销。

当发射管处于45°最佳发射角时,锁紧转台。

上、下基座。回转台固定基座是由上、下基座组成,上基座与大轴承外圍连接,下基座与甲板连接或固接。

8.装填装置及其他附件

装填装置是一辆用脚踩的液压升降的装雷小车。除此之外的主要附件有模拟器、电爆管连通性检查仪、设定电路板检查仪、手提式功能设定仪、电池充电器和推雷器等。

三、准备和发射过程

发射器的准备和发射动作过程分为三个状态。

1.待机状态

将发射器转到装雷(舷内)位置。发射管装雷,并将鱼雷制动在管内。插上设定插头,连上鱼雷海水电池启动绳。向发射气瓶充气。此时压力开关和预备灯开关都处于断开位置,控制阀和发射阀都是关闭的,高压空气被限制在气瓶中。

2.预备状态

取下前盖,将发射器转到射界内某个位置(以45°舷角为最佳),射界开关闭合。

控制阀操纵杆扳向后,使控制阀打开。将预备灯开关扳向“接通”位置。此时,指挥室中射击控制盒的预备灯亮,表示发射器已进入预备状态可以发射。

3.发射状态按射击控制盒中的发射按钮,有以下动作。电磁阀动作,将压缩空气送到设定插头的拔插装置。压缩空气使拔插装置动作,将设定插头拔出。

经过拔插装置的压缩空气进入制动装置,使制动装置的圆柱体前移,将咬住鱼雷尾套的夹钳松开。

圆柱体移动的同时,通过杠杆打开气瓶的发射阀,气瓶内的压缩空气进入发射管推鱼雷向前运动。

鱼雷出管时,拉出海水电池启动绳。

应急手动发射时需要打开挂锁,拔开锁板,立即按手动发射按钮。

在明确了发射的准备和发射动作过程的三个状态之后,现概括一下发射动作过程。平时发射器停在与舰艇艏艉线平行的方向上。发射前,去掉防风浪索,取下前盖,根据指挥中心的要求,用手转动发射器到射界内的待发射角度(如45°)。压缩空气经控制阀充气接头,充入气瓶。当控制阀操纵杆置于前方时,发射系统处于“待机”状态。操纵杆被操纵向后,则气瓶内的压缩空气经一条管路进入电磁阀,并被截止;另一条管路的空气进入压力开关,使之动作,接通预备灯线路上的相应开关,发射装置处于“预备”状态。如果决定发射,作战室操作人员在指挥仪上通过电缆向鱼雷设定各种要素。发射时,舰艇进行转舰瞄准,当指挥仪显示出已准备好时,操作人员按发射按钮,接通射击线路,电磁铁动作,压缩空气进入电插头拔插装置,提起设定插头;接着压缩空气进入鱼雷制动装置,解脱鱼雷,同时打开发射阀,气瓶内的压缩空气进入发射管内,鱼雷向前运动时自动拔出鱼雷海水电池保险索,最后鱼雷出管。

需要应急手动发射时,就在发射装置上进行。打开发射装置的锁板,便露出橡皮膜,在橡皮模后面就是电击阀的手动端。

这种鱼雷发射装置的主要特点是体积小,质量轻,使用操作简单,自动化程度较高,但是它没有随动系统,要转舰瞄准,对舰艇战术机动带来不便。

潜艇鱼雷发射装置

从1881年出现了钢质鱼雷发射管之后,为了达到出其不意、攻其无备之目的,人们在潜艇上运用了钢管水流式或气动式鱼雷发射装置。

一、潜艇鱼雷发射装置概况

由于在气动式和水流式发射过程中,气门开启不易控制,开快了鱼雷或水柜易被压坏,开慢了能量不够用,推不动鱼雷或造成鱼雷卡管。于是1901年研制了能自动调节气门开启速度和行程的发射阀,以后又经过逐步完善,成为现在使用的发射开关(发射阀),解决了发射气门的控制问题。

由于压缩空气随鱼雷冲出发射管,在水面上形成巨大气泡,暴露潜艇的位置,且由于失去鱼雷质量引起潜艇载荷的变化,破坏了潜艇的均衡,影响了潜艇的操纵,因此在第二次世界大战前夕研制出了无泡无倾差系统,把发射管中的废气收回舱室,并吸入一定量海水以补偿均衡差。第二世界次大战的实践证明,这对提高潜艇的作战效能,其效果十分显著。随着潜艇和鱼雷性能的日益改进,特别是核潜艇出现后,作战深度增加了,要求鱼雷发射深度相应地增大。由于气动式或水流式发射装置必须使鱼雷后部的压力高于鱼雷前部所受到海水静压力和潜艇航行引起的动压力,因此,深度越深,发射时收回舱室的废气量就越大,而舱室气压增加值是不能超出人体所能承受的限度的,这就限制了发射深度的增加,直到20世纪50年代以前的半个多世纪中,发射深度未能突破60米。20世纪60年代初将发射原理进行了改革,首先在发射时使发射管后部也通海,使鱼雷前后受的静压力相平衡,然后在鱼雷后部加力,将鱼雷推出发射管,这称为平衡式发射装置,鱼雷后部加的推力不随发射深度的改变而变化。苏、美、英等国20世纪60年代初使用的液压平衡式发射装置,由发射管、水缸、舷侧管、汽缸、高压气瓶等组成。20世纪70年代法国研制成了冲压式发射装置。

发射时将高压空气充入多级套筒组成的冲压器,推套筒节节向前伸展,将鱼雷顶出发射管。在导弹装备潜艇后,鱼雷发射装置还可担负发射导弹的任务。如法国SAN72级导弹核潜艇和阿戈斯塔级常规潜艇的冲压式鱼雷发射装置均能发射SM39型“飞鱼”导弹,其发射方法是将导弹装在一个鱼雷型的水密容器中,弹翼折起,因为容器尾部装有固体火箭发动机和燃气舱,故容器被发射出管后,可独立航行一段距离再冲出水面,其内部的燃气发生器便抛出导弹,同时弹翼展开,助推器点火。美、英等国的潜艇鱼雷发射装置以类似的方法发射“捕鲸叉”导弹。

美国的一些潜艇鱼雷发射装置还可发射“战斧”巡航导弹。前苏联的一些潜艇用鱼雷发射装置发射SS-N-15反潜导弹。

二、潜艇鱼雷发射装置的组成

发射装置由发射管、前盖和减阻板及其开闭装置、固定及设定装置、发射系统、注排水系统注、排水系统互锁机构六大部分组成。

1.发射管

发射管平时用以储存鱼雷或水雷,发射时引导鱼雷、水雷射出的方向。发射管由前、中、后三段组成。后段在耐压艇体内,中、前段位于潜艇平衡水舱内。发射管前端有前盖,后端有后盖。前段前、后端各有一气密环,用以保持发射时的气密。

发射管内部上、下及两侧装有四条导轨。上导轨有“Ⅱ”形槽,可卡住鱼雷导子,阻止鱼雷滚动。上导轨前端右侧有一制动条,用以压住鱼雷爆发器叶轮,防止叶轮转动。发射管内装有锌盒20个,内装锌块,用以减少海水对发射管及鱼雷的腐蚀。

2.前盖、减阻板及其开闭装置

前盖用来密封发射管前口,减阻板为了保持潜艇流线型。

它们的开闭装置,是为了在舱内迅速开闭而设的,开闭方法有液压和手动两种。

液压开闭原理是:由艇上液压总管送来的8.1~10.1兆帕斯卡的高压油,进入油缸前腔或后腔,推活塞向后或向前移动(当液压缸为固定式时),通过导向筒、曲拐等带动前盖和减阻板一起开闭,前腔进油,前盖及减阻板关闭。后腔进油,前盖及减阻板打开。在有的发射器上将活塞固定,让液缸前后移动,其工作原理相同。

手开闭装置用于平时保养检查或液压机构损坏时。手动或液压由转换装置控制。导向筒、前盖及减阻板轴承,都有润滑系统供油,以减小摩擦和防锈。

3.固定及设定装置

固定装置。固定装置用以防止鱼雷在发射管内前后移动。它包括上制止器及后制止器。

上制止器。在发射管后上部,制止栓伸入发射管内,挡在鱼雷雷鳍上导子前面,阻止鱼雷向前移动。发射时自动升起,解脱管制。

后制止器。在后盖中部,阻止鱼雷向后移动。设定装置。

方向仪设定装置。用以设定鱼雷方向仪转角。设定杆平时与鱼雷相连,发射时自动升起,脱离鱼雷。

深度设定装置。用以设定鱼雷深度。扳机栓。扳机栓固定在发射管上,用来在发射鱼雷时打开鱼雷扳机。电雷转换开关。发射电动鱼雷前,用手打开转动开关使电路接通,同时并设定自导鱼雷搜索方式,电雷转换开关套筒上面有互成90°的刻线,每个刻线处分别标有“断开”、“直航”、“扇面”、“环形”字样,可以指出设定轴所设定的工作状态。

4.发射系统

发射系统用来保证潜艇在水下各种不同深度上无泡、无倾差地发射鱼雷。潜艇鱼雷发射装置发射鱼雷的特点。发射前,发射管里注满海水,如果高压空气很快大量涌入管内,压力上升很高,将损坏鱼雷和发射管,因此必须控制空气的进入速度,使管内最高膛压不超过鱼雷后舱和发射管允许的最大压强,同时还要保证鱼雷具有一定的出管速度。

必须防止大量气体进入海中,还要尽量减小由于鱼雷射出而造成的潜艇纵倾(发射管里海水质量小于鱼雷质量)。

发射空气量随发射深度增大而增加。

发射系统动作原理。发射系统主要由发射阀(战斗阀)、无泡装置和截止部件等组成。发射阀(战斗阀)。它由上下两部分组成。上部为发射阀门,控制由发射气瓶至发射管的气路。下部为控制器,控制发射阀门打开的速度。

发射阀与发射管之间有一单向阀。发射阀打开,高压空气由发射气瓶经发射阀到单向阀,当空气作用在单向阀上的压力超过发射管内海水作用在单向阀上的压力及单向阀弹簧力时,单向阀打开,空气进入发射管。

三、潜艇液压平衡式鱼雷发射装置

气动发射时发射所用的能量是和深度成正比地增大,发射后由回收到舱室中的空气所造成的舱室压强突升也相应增大。因气瓶容积增大受舱室空间的限制和舱内压强突升量受艇员安全所容许值的限制,所以气动发射装置不能大深度发射。液压平衡式发射的关键是在发射时让鱼雷前、后均受到相同的舷外海水静压作用,因此在发射过程中节省了为克服鱼雷前部海水静压而必需的能量,使发射所用的空气量和发射深度基本无关,不存在像气动发射所受的那样两种限制,因而可以大深度发射。

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