破雷艦(special minesweeper),也稱雷陣突破艦或試航艦,指利用艦體碰撞或艦本身產生的水壓場、磁場、聲場等物理場引爆水雷的反水雷艦艇。破雷艦主要用於在緊急情況下突破雷陣為其他艦船開闢航道,或檢查已清掃過的雷區航道,具有吃水深,生命力強的特點。
基本介紹
- 中文名:破雷艦
- 外文名:special minesweeper
- 別稱:雷陣突破艦或試航艦
- 所屬學科:船舶工程(一級學科)
- 套用:緊急情況下突破雷陣,等
- 特點:吃水深,生命力強
簡介,發展歷史,破雷艦的作用,破雷艦初方案,關鍵技術研究,
簡介
自水雷問世以來,水雷戰始終是一種有效的作戰手段,並將長期而廣泛地運用下去,貫穿於戰爭的始末。水雷戰的作戰實踐使得各國海軍認識到水雷威脅的嚴重性和反水雷作戰的持久性、艱巨性和重要性。尤其是現代水雷隱蔽性更強、智慧型化更高、機動性更大、通用性更廣,更增加了反水雷工作的難度。
破雷艦指利用艦體碰撞或本身產生的水壓場或特種設備產生的強大磁場和噪聲場誘發水雷引信起爆的艦艇。主要用於在緊急情況下突破雷陣為其他艦船開闢航道,或檢查已清掃過的雷區航道。吃水深,生命力強,滿載排水量通常為數千噸至1萬噸。一般由舊艦船改裝,加固船體,安裝大量水密隔板,在空艙內充填漂浮物。主動力裝置安裝在船體吃水線以上,採用特種傳動推進方式,全艦所有操作集中在裝有避震設施的艦橋內進行遙控。破雷艦產生於第一次世界大戰中,大多數由運輸船改裝而成,但破雷效果甚微。
發展歷史
第二次世界大戰初期,英國海軍將排水量5000多噸的“博爾德”號等商船改裝成破雷艦,用於破除磁性水雷。1961年,英國設計建造排水量3000噸、長90米的破雷艦,在試驗中因水雷爆炸被炸沉。1969年,美國用“自由輪”號改裝成破雷艦,稱為“特殊掃雷艦”(MSS-1),主要用於試驗掃除水壓水雷。到20世紀70年代,各國海軍已無正式服役的破雷艦。
破雷艦的作用
目前,各國海軍普遍採用的反水雷方法主要是掃、獵兩種。掃雷就是通過掃雷艦艇或反水雷直升機拖帶掃雷具來引爆水雷的反水雷方法,是傳統的反水雷方法。它具有掃雷面積大、迅速等特點,採用截割掃雷具掃除錨雷時,效率很高。但掃雷有其固有缺點:盲目、不徹底、難以掃除組合有水壓引信的水雷。獵雷是用獵雷聲納搜尋發現水雷並確定其位置後,用滅雷具投擲爆炸裝置將水雷炸毀的反水雷方法。它不受水雷引信的制約,不需反覆清掃,且獵雷是在水雷危險半徑範圍之外完成,安全性好。但獵雷也有其局限性:無法探測泥沙掩埋的水雷以及塗有吸聲和無反射塗層的防聲探水雷,戰時獵雷難以迅速開闢航道。為此,各國在大力發展掃獵雷裝備的同時,都非常重視探索其它反水雷的途徑,破雷就是其中一種。
破雷是利用艦船自身或經加強的物理場誘爆水雷的反水雷方法。為此,破雷艦應能產生各種強大的物理場,排水量可調、生命力強、抗沉性好。反水雷作戰中,它不僅可清除一般掃雷具無法清除的水壓水雷,而且還可清除被泥沙掩埋的水雷、非磁性材料製成的水雷以及各種新型水雷。雖然同掃雷一樣,破雷艦不能排除有定時的水雷,對於定次水雷也須反覆清掃,且艦本身經水雷多次爆炸衝擊後,會損壞甚至沉沒而堵塞航道。但對於掃、獵雷後的海域,破雷艦遭遇水雷風險較小,可檢查排雷效果,進一步掃除殘雷;對於重要海域或航道,破雷艦可檢查是否存在水雷威脅;在艦船航渡過程中,破雷艦可遂行導航掃雷任務。所有這些任務,都要求迅速、可靠,而用其它反水雷艦艇都不能取得這么好的效果。
破雷艦初方案
破雷艦主要用於在重要海域或航道掃除水雷,尤其是掃除其它反水雷方式無法清除的水雷,快速開闢安全航道。方案如下:排水量、船長及航速可根據需求調節,這可採取船體模組、動力模組、操船模組、功能模組等組成整個船體,船體模組間由三維彈性元件連線,船體模組內含抗沖及排水量調節設施;動力模組提供所需動力、電力;操船模組保證艦艇運動航向;功能模組主要用於增強艦艇的聲、磁場,包括噪聲發聲器、磁場增強裝置等。如圖1所示:
根據破雷艦遂行反水雷作戰的特點,該艦應有較強的生命力,其基本要求為:
(1)艦體抗爆強度:在一定水深處,在底部區域遭受常規水雷爆炸時不破。
(2)艦體抗沉要求:在遭受上述水雷更近距離爆炸時,艦體允許破損,但應保證艦體不斷、不沉及不散,
即艦體仍保持原有船型。
(3)該艦具備掃除各種聲、次聲、磁、水壓及其複合引信沉底雷的能力。
(4)此外,艦上應提供緊急情況下艦員安全逃生設施,以及採取提高艦艇、艦員抗衝擊能力的防護措施,如:主要機電設備彈性安裝等。
關鍵技術研究
(1)破雷艦概念設計
從作戰需求出發,充分借鑑現有反水雷艦艇生命力技術研究成果,儘量在抗爆、抗衝擊性能、不沉性等方面有較大突破,提出破雷艦總體輪廓及總體方案,並進行相關試驗與驗證。
(2)破雷艦總體性能研究
破雷艦由單元浮體組合而成,在執行破雷任務遇水雷爆炸時,單元浮體間不可避免地要產生相對運動,其總體性能相對普通船有其特殊性,因此如何確定破雷艦的快速性、初穩性等都需進行深入研究,另外組合船體在波浪載荷作用下的適航性、操縱性等也與常規艦船有所不同,也需研究解決。
(3)組合船體抗爆強度研究
採用組合船體的最大優勢是將整個船體化整為零,即將有限個單元浮體用柔性接頭聯結成一整體,這樣既可滿足掃除水壓水雷的排水量要求,又能滿足一定的抗爆要求。柔性聯結幾乎不傳遞剪力,不會在各單元浮體間形成彎矩,在近距離爆炸時,可大大減少整船所受衝擊。但單元浮體的抗爆強度及單元浮體間抗沖柔性聯結件尚需進行深入研究。
(4)抗沉措施研究
根據破雷艦實際使用情況,要保證破雷艦在任何情況下不破是不可能的,關鍵是要保證破雷艦破而不斷、破而不沉、破而不散,為此應進行有關抗沉措施的研究。一般可採取的措施有:合理設定、使用壓載水艙,使用泡沫塑膠及其它小比重材料填充有關部位(包括應急發泡填充),採用橡皮囊充放壓縮空氣(即利用壓縮空氣排出進入主船體的海水來調節比重以保持浮態)等。
(5)關鍵系統的研究
充氣、充液系統應滿足應急情況下的快速反應,系統的組成及分布應儘量合理,並能採用計算機進行集中控制。