電動(dòng)力魚(yú)雷重新現(xiàn)身武器研發(fā)賽道——

“水下暗箭”射向何方

■劉一澳 張承旺

TE-2電動(dòng)力魚(yú)雷。

TP47輕型電動(dòng)力魚(yú)雷。

最近，多國(guó)生產(chǎn)或采購(gòu)電動(dòng)力魚(yú)雷的消息先后見(jiàn)諸媒體。

去年12月19日，德國(guó)軍方與當(dāng)?shù)剀姽て髽I(yè)簽訂了一份關(guān)于生產(chǎn)DM2A5重型電動(dòng)力魚(yú)雷的合同，預(yù)計(jì)后續(xù)該型電動(dòng)力魚(yú)雷將裝備212CD型潛艇。

10余天后，意大利相關(guān)企業(yè)也獲得了一份價(jià)值超2億歐元的合同，內(nèi)容是為印度海軍提供“黑鯊”重型電動(dòng)力魚(yú)雷。

其實(shí)，電動(dòng)力魚(yú)雷早在二戰(zhàn)時(shí)期就已問(wèn)世并投入實(shí)戰(zhàn)部署，但二戰(zhàn)后囿于當(dāng)時(shí)有限的電動(dòng)推進(jìn)技術(shù)，電動(dòng)力魚(yú)雷的性能普遍不及熱動(dòng)力魚(yú)雷，發(fā)展一度陷入沉寂。直到20世紀(jì)80年代末，隨著電動(dòng)推進(jìn)技術(shù)取得新突破，電動(dòng)力魚(yú)雷才又重新現(xiàn)身武器研發(fā)賽道。特別是最近10余年，電動(dòng)力魚(yú)雷發(fā)展明顯提速，不少?lài)?guó)家甚至將電動(dòng)力魚(yú)雷當(dāng)作研發(fā)的“首選項(xiàng)”。

那么，電動(dòng)力魚(yú)雷為何能“卷土重來(lái)”？現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r如何？未來(lái)會(huì)朝何處發(fā)展？請(qǐng)看本期解讀。

與熱動(dòng)力魚(yú)雷相比，有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

縱觀魚(yú)雷發(fā)展史，熱動(dòng)力魚(yú)雷一度占據(jù)主導(dǎo)地位。這類(lèi)魚(yú)雷依靠燃料與氧化劑在燃燒室內(nèi)劇烈反應(yīng)產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，推?dòng)活塞或渦輪機(jī)做功，再經(jīng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳，如此就能賦予魚(yú)雷較快的速度與較遠(yuǎn)的航程。例如，英國(guó)“旗魚(yú)”熱動(dòng)力魚(yú)雷最大航速達(dá)70節(jié)，在50節(jié)航速下能航行50多千米，可攻擊一些高速目標(biāo)。但是，熱動(dòng)力魚(yú)雷也有缺點(diǎn)，諸如噪聲大、排放廢氣廢料時(shí)有痕跡等。

反觀靠技術(shù)突破“卷土重來(lái)”的電動(dòng)力魚(yú)雷，熱動(dòng)力魚(yú)雷的“短板”恰恰是其“長(zhǎng)處”。通過(guò)先進(jìn)電動(dòng)推進(jìn)技術(shù)的加持，電動(dòng)力魚(yú)雷在隱蔽性、航深適應(yīng)性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易性三個(gè)維度展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

首先是噪聲低，隱蔽性強(qiáng)。電動(dòng)力魚(yú)雷的推進(jìn)裝置由高能電池組、電動(dòng)機(jī)、推進(jìn)器等組成。電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，不僅省去了像熱動(dòng)力魚(yú)雷那樣復(fù)雜的燃燒室和排氣系統(tǒng)，而且這種“冷推進(jìn)”結(jié)構(gòu)使此類(lèi)魚(yú)雷在航行時(shí)幾乎沒(méi)有機(jī)械振動(dòng)和燃燒噪聲，也不存在向外排放廢氣產(chǎn)生尾流和氣泡進(jìn)而暴露自己的問(wèn)題。正因如此，電動(dòng)力魚(yú)雷有“水下暗箭”之稱(chēng)。

其次是受背壓影響較小，可實(shí)現(xiàn)深域打擊。熱動(dòng)力魚(yú)雷依靠燃料燃燒產(chǎn)生動(dòng)力，而燃燒產(chǎn)物必須排出雷體。在深海高壓環(huán)境下，來(lái)自海水的背壓會(huì)損耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率，影響魚(yú)雷航速和射程。而電動(dòng)力魚(yú)雷采用的是閉式電力循環(huán)系統(tǒng)，其能量轉(zhuǎn)換完全在魚(yú)雷內(nèi)部完成，輸出功率不受外界環(huán)境影響。因此，電動(dòng)力魚(yú)雷無(wú)論是在淺海還是在深海，都能較為穩(wěn)定地發(fā)揮作用，包括有效攻擊藏匿于深海水域的敵方潛艇。

最后是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比較高。熱動(dòng)力魚(yú)雷需要復(fù)雜的燃燒系統(tǒng)、燃料艙、氧化劑儲(chǔ)存裝置以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，造價(jià)較高且維護(hù)工作繁瑣。相比之下，電動(dòng)力魚(yú)雷的“電池組+電動(dòng)機(jī)+推進(jìn)器”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件相對(duì)較少，故障率較低。例如俄羅斯的TE-2電動(dòng)力魚(yú)雷，在定期注水的魚(yú)雷發(fā)射管中儲(chǔ)存半年后仍可正常使用。

基于電力優(yōu)勢(shì)，多維度穩(wěn)步發(fā)展

正是憑借上述優(yōu)勢(shì)，電動(dòng)力魚(yú)雷近年來(lái)再度受到各國(guó)青睞，開(kāi)始快速發(fā)展，并呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的特征。

無(wú)級(jí)變速成為招牌，極限航速仍有差距。早期的電動(dòng)力魚(yú)雷航速普遍在20~30節(jié)。如今，隨著高能海水電池的應(yīng)用，現(xiàn)代電動(dòng)力魚(yú)雷的平均航速大多可達(dá)50節(jié)，基本與主流熱動(dòng)力魚(yú)雷航速持平。例如，意大利“黑鯊”重型電動(dòng)力魚(yú)雷搭載鋁-氧化銀海水電池組，能夠長(zhǎng)時(shí)間保持50節(jié)以上的攻擊速度。值得一提的是，如今的電動(dòng)力魚(yú)雷通過(guò)搭載先進(jìn)電動(dòng)機(jī)，大多具有無(wú)級(jí)變速的功能。與熱動(dòng)力魚(yú)雷通常只有高、中、低3個(gè)固定航速不同，電動(dòng)力魚(yú)雷能以1節(jié)為單位精確調(diào)節(jié)航速，實(shí)現(xiàn)從低速潛行到高速突擊的平滑過(guò)渡。這種對(duì)航速的高精度控制，能使電動(dòng)力魚(yú)雷始終處于最佳速度。當(dāng)然，在追求70節(jié)甚至更高的極限航速方面，電動(dòng)力魚(yú)雷與英國(guó)“旗魚(yú)”等先進(jìn)熱動(dòng)力魚(yú)雷相比還有一定差距。

火箭助飛模式興起，作戰(zhàn)半徑持續(xù)拓展。電動(dòng)力魚(yú)雷受限于電池組總?cè)萘?，其純電航程通常低?0千米。為此，世界各國(guó)積極發(fā)展“火箭助飛+電動(dòng)力推進(jìn)”復(fù)合增程模式，即“火箭助飛魚(yú)雷”。該類(lèi)魚(yú)雷相當(dāng)于將電動(dòng)力魚(yú)雷作為戰(zhàn)斗部，先由火箭推進(jìn)器將其快速推送至較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)海域，魚(yú)雷在入水后再啟動(dòng)電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行自主尋的攻擊。2024年，印度試射的SMART系統(tǒng)就采用類(lèi)似方式，將1枚Shyena輕型電動(dòng)力魚(yú)雷投送至650千米之外。

軟件定義升級(jí)，迭代周期縮短?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)瞬息萬(wàn)變，對(duì)武器的快速升級(jí)能力提出了相應(yīng)要求?，F(xiàn)代電動(dòng)力魚(yú)雷也是如此，大多采用數(shù)字化、電氣化架構(gòu)，具備“軟件定義”能力。其作戰(zhàn)性能不再僅僅依賴(lài)硬件的更新?lián)Q代，也可以通過(guò)軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)快速迭代。例如，DM2A5重型電動(dòng)力魚(yú)雷設(shè)計(jì)理念之一便是“軟件定義”，其開(kāi)放式架構(gòu)允許在不更換任何硬件的情況下，通過(guò)加載新的戰(zhàn)術(shù)軟件來(lái)優(yōu)化制導(dǎo)算法、更新聲紋庫(kù)、增強(qiáng)抗干擾能力。這種快速迭代能力，使電動(dòng)力魚(yú)雷能夠更有效地應(yīng)對(duì)不斷變化的敵方潛艇和對(duì)抗手段。

采用模塊化設(shè)計(jì)，任務(wù)彈性較強(qiáng)。為適應(yīng)日益多樣的水下作戰(zhàn)需求，模塊化設(shè)計(jì)成為先進(jìn)電動(dòng)力魚(yú)雷的標(biāo)配。一些國(guó)家通過(guò)將電動(dòng)力魚(yú)雷設(shè)計(jì)成戰(zhàn)斗部、制導(dǎo)系統(tǒng)、能源艙、推進(jìn)艙等幾個(gè)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)模塊，然后根據(jù)不同任務(wù)需求，對(duì)其進(jìn)行“搭積木”式的組合運(yùn)用。例如，韓國(guó)“虎鯊”重型電動(dòng)力魚(yú)雷可視情更改戰(zhàn)斗部彈藥當(dāng)量、制導(dǎo)元件類(lèi)型、電池組數(shù)量，以便更好地執(zhí)行反潛、反艦、打擊港口設(shè)施等任務(wù)。

輕重型號(hào)譜系完善，適配多種目標(biāo)和平臺(tái)。與熱動(dòng)力魚(yú)雷長(zhǎng)期以潛射重型型號(hào)為主的發(fā)展格局不同，電動(dòng)力魚(yú)雷憑借其獨(dú)有優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)發(fā)展出從輕到重、適應(yīng)多平臺(tái)部署的完整產(chǎn)品譜系。比如，法國(guó)的F21重型電動(dòng)力魚(yú)雷口徑為533毫米，航速超過(guò)50節(jié)，航程約50千米，作戰(zhàn)深度覆蓋10米至500米，現(xiàn)已裝備梭魚(yú)級(jí)攻擊型核潛艇，用于攻擊敵方高性能潛艇和大型水面艦艇。輕型電動(dòng)力魚(yú)雷常選用324毫米或400毫米口徑，主要在淺海和近岸水域使用，用來(lái)應(yīng)對(duì)中小型水面艦艇。比如，瑞典的TP47輕型電動(dòng)力魚(yú)雷，可以從哥特蘭級(jí)潛艇魚(yú)雷管、維斯比級(jí)護(hù)衛(wèi)艦發(fā)射架、NH90反潛直升機(jī)掛架上發(fā)射，展現(xiàn)出較強(qiáng)的平臺(tái)適應(yīng)性。

今后將揚(yáng)長(zhǎng)避短，繼續(xù)拓能

不難看出，電動(dòng)力魚(yú)雷正逐步成為各國(guó)水下作戰(zhàn)彈藥庫(kù)中的重要角色。未來(lái)，面對(duì)日益復(fù)雜的海戰(zhàn)環(huán)境和不斷升級(jí)的對(duì)抗需求，電動(dòng)力魚(yú)雷將圍繞技術(shù)創(chuàng)新和戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)性繼續(xù)拓能。

新型電池和能量回收技術(shù)將成為研發(fā)重點(diǎn)。雖然鋁-氧化銀等海水電池性能不差，但其能量密度已接近理論極限。未來(lái)，能量密度更高、成本更低、安全性更好的新型電池將成為各國(guó)研發(fā)的重點(diǎn)。能量密度理論值數(shù)倍于鋁-氧化銀電池的鋰離子電池、金屬聚合物電池乃至小型化的燃料電池，都有望成為下一代電動(dòng)力魚(yú)雷的動(dòng)力源。例如，俄羅斯在研發(fā)UET-1“魚(yú)龍”電動(dòng)力魚(yú)雷時(shí)，就考慮使用新型金屬聚合物電池；正在研發(fā)的瑞典TP63電動(dòng)力魚(yú)雷準(zhǔn)備探索結(jié)合鎳錳鈷酸鋰電池技術(shù)。此外，能量回收技術(shù)也可能被引入，如利用航行時(shí)的水流動(dòng)能進(jìn)行充電，或利用不同海域的溫差進(jìn)行發(fā)電，甚至電動(dòng)力魚(yú)雷還可能引入地磁感應(yīng)充電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“邊走邊充”。

人工智能將使電動(dòng)力魚(yú)雷的能量分配更加合理。今后，電動(dòng)力魚(yú)雷將深度融入AI技術(shù)，根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、目標(biāo)特征和自身剩余能量，實(shí)現(xiàn)能源分配的最優(yōu)化。在廣域搜索時(shí)，它會(huì)以最低能耗的“經(jīng)濟(jì)模式”航行；在識(shí)別到疑似目標(biāo)后，會(huì)智能規(guī)劃一條兼顧隱蔽與效率的路線；在末端攻擊階段，它能預(yù)判目標(biāo)的規(guī)避機(jī)動(dòng)，瞬間調(diào)動(dòng)能量進(jìn)行全速攻擊。這種基于深度學(xué)習(xí)的自適應(yīng)決策能力，將使電動(dòng)力魚(yú)雷的作戰(zhàn)效能明顯提升。

應(yīng)用新型發(fā)射技術(shù)使其長(zhǎng)處更長(zhǎng)。傳統(tǒng)的壓縮空氣發(fā)射等依然會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲和水下氣泡。未來(lái)，電磁發(fā)射技術(shù)（類(lèi)似于微型電磁彈射器）有望用于電動(dòng)力魚(yú)雷推射。利用這種電磁力，電動(dòng)力魚(yú)雷可被平滑、靜默、高速推離發(fā)射管，實(shí)現(xiàn)從離管、加速到航行全過(guò)程“無(wú)聲化”，從而大幅降低發(fā)射瞬時(shí)的聲波暴露，使其作為“水下暗箭”的長(zhǎng)處更長(zhǎng)。

此外，電動(dòng)力魚(yú)雷還可能與無(wú)人平臺(tái)深度融合。目前，不少?lài)?guó)家在研發(fā)新型電動(dòng)力魚(yú)雷時(shí)，已開(kāi)始運(yùn)用無(wú)人水面艦艇和無(wú)人潛航器進(jìn)行試射，以驗(yàn)證魚(yú)雷性能和有人/無(wú)人體系化作戰(zhàn)理念。這意味著，未來(lái)的電動(dòng)力魚(yú)雷將更加智能和注重協(xié)同，并借此在未來(lái)海戰(zhàn)場(chǎng)繼續(xù)扮演“水下暗箭”的角色。

（本文供圖：陽(yáng)明）