鱼雷技术基础
Basic Technology of Torpedo
课程性质 必修课 课内学时 30学时 课外学时 10学时
开课院系 航海学院机械工程与自动控制系
开课对象 武器系统与发射工程及相关专业本科生、研究生、工厂、研究所技术人员 选用教材 《水中兵器概论（鱼雷分册）》 石秀华 主编 西北工业大学出版社
课程主要内容
课程内容体系结构以鱼雷系统的组成、结构与原理为主线进行设计，突出了新的教学思想和教改成果。全部课程共分十二章进行讲授。第一章绪论，简要介绍了鱼雷的主要功能、在海战中的作用及发展方向，并重点对世界上各型鱼雷进行介绍。第二章鱼雷力学，主要介绍了鱼雷的运动参数、所受流体动力及力矩的基本概念，建立鱼雷的运动等模型和动力学模型。第三章鱼雷总体设计技术，介绍鱼雷研制过程、鱼雷主要技术指标、鱼雷总体设计的程序、内容及总体设计对其他分系统的要求。第四章鱼雷战斗部，讲述水下爆炸的原理及特点、鱼雷用炸药、提高爆破威力的方法、引信的结构及工作原理。第五章自导及线导系统，主要介绍鱼雷自导系统的基本要求、自导系统的基本原理及发展趋势、鱼雷自导系统信号检测与处理的方法、目标参数估计与目标识别、鱼雷线导系统组成及工作原理。第六章鱼雷导航与控制技术，主要介绍导航与控制系统用传感器、鱼雷的方向、深度、纵倾、横滚控制系统、导航系统的组成及工作原理。第七章鱼雷热动力装置，介绍鱼雷热动装置的特点及分类、能源及能供系统、鱼雷热动力发动机的结构及工作原理。第八章鱼雷电动力装置，主要讲述鱼雷电动力系统组成、鱼雷电动机的特点、结构及工作原理，介绍鱼雷常用电池及新型电池。第九章鱼雷推进技术，介绍鱼雷推进器的发展概况、螺旋桨的水动力性能、螺旋桨设计方法及新型推进器。第十章操雷系统与试验技术，主要讲述操雷系统的组成、主要操雷仪表的结构及工作原理，鱼雷试验用设备、试验结果的处理与分析技术。第十一章鱼雷发射技术，主要讲述鱼雷发射装置的结构及工作原理。第十二章反鱼雷技术，重点介绍反鱼雷的措施和手段、反鱼雷武器。
第十章 操雷系统与试验技术
9.1.1 操雷系统的作用和要求
在鱼雷实航试验中，在操演完毕后，均须将鱼雷捞回，以便检查鱼雷航行情况和准备重新使用，所以要使用操雷。操雷系统具有操演性、可回收性和记录功能，操雷系统装配有装着各种仪表和装置的操雷段。这些仪表和装置是用来记录鱼雷航行性能和便于打捞的装置。
操雷系统的作用
新研制的鱼雷为测量其性能参数，必须以操雷代替鱼雷进行靶场实验，以确保产品的可靠性。
用操雷进行实航实验以评价原理及设计的可行性，器件、电路及系统的可靠性，产品性能是否达到战术技术古要求等。
使用操雷进行操练，可减少训练经费，减小破坏威力。
具有操演功能，可按要求的程序和工作方式航行，考核各系统的性能。
可自动上浮，具有上浮的位置指示和打捞装置应急安全功能：超浅（深）应急，动力故障应急，规避。 对操雷的要求
（1）操雷应满足总体要求，其航行性能应保持不变。标准操雷总体参数外形、尺寸大小、质量及重心与战雷相同。
（2）操雷具有操演功能，按要求的程序和工作方式航行，考核各系统和总体的性能，并且其操演程序可根据需要进行调整。
（3）操雷应具有内测记录功能，能测量和记录鱼雷分系统和总体性能参数记录系统具有多通道数据采集和记录功能，工作准确可靠，并利于回放。
（4）操雷应具有回收功能航行终了时，鱼雷应能自动上浮，并具有足够的正浮力，以保证鱼雷能部分露出水面，便于发现。一般要求鱼雷航行终了时其正浮力，轻型鱼雷不小于200 N，重型鱼雷不小于300 N。装有位置指示装置和打捞装置，便于搜寻和打捞。
（5）应急具有安全功能，当鱼雷航行深度超过上限或下限深度时，或动力系统出现故障时，能自动采取安全措施，在操演过程中具有自动规避功能等。
9.1.2 操雷的分类
按照试验目的的不同操雷可分为正浮力操雷和标准操雷两种。 1.正浮力操雷
正浮力操雷是从发射到航行终了，质量小于浮力的操雷，正浮力操雷在航行终了，主机停机后，在浮力的作用下，能自动浮出水面。 正浮力操雷衡重参数与战雷可以不同，因为战雷为了装载更多的炸药和能源，一般具有负浮力，即质量大于浮力，某些正浮力操雷的长度也与战雷不同，因此正浮力操雷主要用于考核鱼雷控制与自导系统的性能等的部分试验。正浮力操雷正浮力主要由减小操雷段的质量（相对于战雷段）和减少能源装载量来实现的。对于多数鱼雷，操雷段所提供的浮力有限，不足以使全雷达到正浮力，因此还须减少能源装载量，增加能源舱的长度，形成一段密封的舱室，称为正浮力舱。正浮力舱段是能源舱的一部分，对于电动鱼雷可以减少电池数量，来实现的。对于热动力鱼雷可通过减少燃料的装载量和增加然料舱的长度来实现的。
（
演示动画）
2.标准操雷
标准操雷是主要战术技术参数与战一致操雷。其外形尺寸、重量、重浮心位置等总体参数及其它技术指与战雷基本相同，标准操雷主要用于全航程实验。标准操雷按战雷要求装足能源，试验时使其航行到能源耗尽，以检验其最大航程及与航程有关的性能参数。
为了使鱼雷在航行终了获足够的正浮力，以便鱼雷快速上浮，在操雷段内装有压载物，当航行终了，排掉压载物，使鱼雷获得较大的正浮力，因此，操雷又可分为有压重操雷和无压重操雷。
3.其他分类：
按产生正浮力的方式，可分为有压重操雷、无压重操雷、气囊式操雷（由气囊产生正浮力）和伸张式操雷（雷头可以伸长以增大排水体积）。
9.2.1 排水式操雷段结构及工作原理
在装有自导装置的鱼雷中，雷头的前端装有自导换能器组件等，操雷的仪表装置，装在雷头的后段，一般称为操雷段，对于无自导系统的鱼雷，操雷仪表装在整个雷头内，也称为操雷头。
◆ 某自导雷操雷段图：
一．操雷段（头）的分类
●根据操雷段（头）在航行终了获得正浮力的方式不同，我们把操雷头可分为：有压重操雷段（头）、无压重操雷段（头）、浮囊式操雷段（头）和拉伸式操雷段（头）等。
◆1.有压重操雷段（头）
为了使操雷段的质量、重心位置与战雷段相同，在操雷段中就须要装上压载物。按压载物又可分为固态压载物与液态压载物。
液态压载物一般采用淡水，空投鱼雷采用酒精和水的混合液作为压载物。
固态压载物一般是采用比重较大的铅块。铅块可以配置在操雷段的下方或者两侧，用爆破螺栓固定在操雷段上，当鱼雷航行终了时，爆破螺栓起爆，铅块便与鱼雷脱开，自动抛入水中，鱼雷便能获得正浮力而上浮。固态压载物的操雷段目前获得了越来越广泛的应用。
◆ 2.无压重操雷段（头）
不带任何压载物的操雷称为无压重操雷，其质量和重心位置不会与战雷段相同，因此这种操雷段主要供部队训练及部分性能试验时使用。
◆ 3.具有气囊装置的操雷段（头）
气囊式操雷在操雷段上带有一气囊，当鱼雷航行终了时,燃气发生器中火药柱燃烧,产生的燃气自动向气囊充气，使鱼雷获得正浮力而上浮。
◆4.伸张式操雷段（头）
这种操雷段在鱼雷航行终了操雷段排载的同时，雷段的前部自动伸长，以增大操雷段的排水体积，从而使鱼雷具有足够的正浮力。
工作过程：航行终了时，气瓶向操雷内送气，雷段内压力达到一定值后，可断片被拉断，雷段前段在压力作用下向前伸出，这时体积增大，形成正浮力。前端伸到极限位置后，即自动卡死，使前段不能再缩回，防止打捞时失去正浮力。 二、对操雷段的要求：
◆ 1.记录功能：记录部队训练、靶场试验时鱼雷基本航行参数（或战术指标），试验结束后，根据数据回放结果，分析、判断、评定鱼雷的工作状态。
◆ 2. 应急功能：鱼雷航行过程中发生故障，出现如空投鱼雷入水后降落伞未解脱、控制系统失效、动力装置故障、航行超过规定时间等紧急情况时，操雷段应采取应急措施，使鱼雷安全上浮。
◆ 3.规避功能：操雷训练、试验中，在操雷与目标即将相撞时，操雷段应采取规避措施，使操雷避开目标。
◆ 4.雷位指示功能：操雷航行结束浮出水面或因故障沉入海底后，操雷段应能发出声、光或电信号，指示操雷位置，以便于搜寻、回收鱼雷。
◆ 5.打捞回收功能：操雷航行结束后能自动浮出水面，操雷段应为打捞、回收鱼雷提供手段，以便水中拖雷或起吊鱼雷，因故障沉入海底后，便于打捞。
◆ 6.考核战雷功能：在操雷段上，应具有考核战斗部如实习爆发器的功能。 ◆ 7.自毁功能：操雷训练、试验结束后在规定时间内不能回收鱼雷，应使鱼雷自毁。自毁方式可以是使操雷进水或自爆。