现代潜射鱼雷是怎么工作的？电影里潜艇和鱼雷追逐场面在现实中会发生吗
现代潜射鱼雷是怎么工作的？电影里潜艇和鱼雷追逐场面在现实中会发生吗
谢谢邀请。下面由稀星天外往返答这个问题。
大多数现代潜射鱼雷都是两用的，既可以进攻水面舰只或潜艇。但是这两个目标具有不同的特征，击沉它们的 *** 也不尽相同。稀星天外今天就介绍1下两种潜射鱼雷的功能以及它们的实际工作原理，这与大家在电影中看到的可能完全不同。
基于动力系统类型，现代潜射鱼雷有两种变体：热（化学）能和电能。热能鱼雷使用的燃料，例如奥托燃料II，发动机来驱动鱼雷的推进系统。这些特殊燃料可以在不使用外部氧气的情状下燃烧，推动燃气涡轮发动机或星型活塞发动机的转动，进1步驱动两个旋转方向相反的螺旋桨，从而将鱼雷推至超过60节（约111公里/小时）的速度。如果在燃料燃烧过程中注进像高氯酸羟铵（HydroxylAmmonium Perchlorate，HAP）这样的添加剂，甚至可以实现更高的速度。HAP的使用让热能鱼雷比电动鱼雷在目前具有速度优势。
图1 美国海军的“马克48（Mark48）”重型鱼雷是1种使用奥托II性燃料的热能鱼雷，已经发展了7代。实时型Mod 7在2008年服役。
热能鱼雷可以在更高的速度下实现比电动鱼雷更长的射程。液体燃料能够存储更多的能量，并且可以在现代燃气涡轮发动机中更有效地燃烧，从而使这些致命武器具有在敌方探测或进攻领域之外进攻任何目标的能力和速度。
在某些现代鱼雷中，已经用燃气涡轮发动机取代了老式的外部燃烧星型活塞发动机。燃气涡轮发动机较高的转速加上对鱼雷外壳和废气排放系统的静音改良，使现代热能鱼雷可以像发射它们的潜艇1样清静。如果现代鱼雷使用被动声纳进行导引，目标可能直到被击中都不会知道它受到了进攻。
电动鱼雷更为常见，因为它们易于制造和保护，使用时的安全性也更高。同时，它们具有1些热能鱼雷没有的能力。例如，因为不需要在启动过程中征服机械滞后和惯性，使用高转矩永磁电机的现代电动鱼雷可以在不到1秒的时间内达到最大速度。这使它们还没有离开鱼雷发射管就可以达到50节（约93公里/小时）的速度。
电动鱼雷的另1大优点是它们可以摘用模块化设计，例如德国的DM2A4“海鳕（Sea Hake）”Mod 4鱼雷。它摘用串联电池，每条鱼雷可以抉择安装2、3或4个电池。更多的电池可以使鱼雷具有更大的射程。较少的电池则可以使它更轻、更灵巧，但要牺牲射程。不管什么配置都可以使它保持50节的速度，并且像现代热能鱼雷1样清静。
图2 德国“海鳕”Mod4鱼雷是1种电动鱼雷，依据不同的任务，它可以配置2、3或4个电池（见本图左上角）
今天，潜射鱼雷使用高能锌-氧电池或某些其他类型的能量电池。与准则电池相比，它们提供的电力要持久得多。但高能电池的性能可以说是各国保守最为周密的数据。
在诸如《红潮风暴（英文名Crimson Tide）》和《冰海陷落（英文名Hunter Killer）》之类以现代潜艇为题材的电影中，鱼雷追逐潜艇的场景往往是最具戏剧性的效果。现实情状是，在现代潜艇进攻中，鱼雷大领域机动和目标潜艇疯狂躲避摆脱，是最不可能发生的情状。如前所述，在21世纪的水下战斗中，目标很可能还没有发现鱼雷就被摧毁了。现代潜射鱼雷的设计中内置了静音的被动模式，除非使用主动声纳模式，否则可能要等到引爆前才能探测到。
图3 《红潮风暴》电影海报
图4 好莱坞电影《冰海陷落》的剧照
在现代海军演习中经常发生的是两艘潜艇彼此之间相距数百米，同时发现对方，1起进攻最后同回于尽。另1种交战方式是当1艘潜艇夺先发现对方，一般在另1方的探测距离之外，首先发射鱼雷，1击必中，全身而退。因此，像潜战电影中那种让人肾上腺素分泌加速的长时间水下缠斗是不现实的。实际的水下战斗悄然无息地发生，几乎没有反应时间来抵御即将来临的进攻。
此外，许多现代鱼雷都有1条指挥线或光纤电缆，可以从鱼雷后面卷起，并与潜艇的火控系统建立数据链接。在发射鱼雷之前，它必须知道3件事：
鱼雷发射后的航向和深度是什么？
在什么距离上它可以开始搜索目标？
保险去除的边界在哪里？
图5 很多现代鱼雷都是所谓的“线导”鱼雷
借助线缆，在火控操作员掌握下，鱼雷可以改变其进攻参数甚至舍弃进攻。使用潜艇的声纳数据代替鱼雷自身的声纳数据，可以更改目标，重新设置进攻深度和安全距离，并可以漠视 敌方使用的诱饵和骚乱等对抗措施。如果数据链路丢失，则鱼雷将遵循其接到的最后指令，并在必要时执行预先设置的反反鱼雷对抗计策。
发射后，鱼雷将向潜艇下方进行1个短暂的俯冲，以避免让潜艇本身碰到指令导线，从而缠绕在潜艇的指挥围壳和螺旋桨上。电缆或光缆由安装在鱼雷发射管或鱼雷雷体中的绕线分配器随着鱼雷在水中的行进而释放。在某些情状下，会同时从发射管和鱼雷雷体释放导线，以减少导线因过度拉伸而断裂的机会。
潜艇的火控系统向鱼雷提供了1个数字边界，又称为“杀伤盒”。这些边界旨在防止鱼雷进攻母舰或指定区域之外的任何其他目标。你可以把这些边界想象成水中的1个3维立方体，其大小由潜艇的武器官在射击前设定。
鱼雷将以预定的路线和深度航行到目标区域。在航行过程中，除非另有指示，否则鱼雷将测量环境背景噪声并达到其搜索深度。同时，它还要为自身的高频有源声纳计算适宜的发射功率，以确保没有混响和失真，也不会被背景回声所掩盖。在搜索模式下，鱼雷将减速和提高声纳发射的功率水平，以最大化探测能力。这在复杂、浅水、嘈杂和冰冷的环境中特别重要。
武器到达设定的杀伤区域后，它会激活自己的传感器并开始觅觅目标。如果潜艇和鱼雷之间的数据链接还没有中断，火控操作员可以随时更改“杀伤盒”的大小尺寸。他们还可以依据需要手动操纵或关闭鱼雷。如果鱼雷离开了“杀伤盒”，它的弹头会上上保险，发动机自动关闭并沉进海底。鱼雷不能像在电影《猎杀“红色十月”（英文名Hunt for Red October》中那样被“引爆”。
图7 电影《猎杀“红色十月”》剧照，该片段应该是美国洛杉矶级进攻核潜艇摘用紧急上浮摆脱鱼雷袭击。这在现实生活中永远不会发生。
如果发射鱼雷的潜艇在鱼雷进攻期间进进杀戮箱且鱼雷没有被关闭，它会被鱼雷识别为有效目标。应对和防止这种情状的要害是在鱼雷进攻期间保持完全的态势感知。特殊是当潜艇自己需要躲避敌方反击时，态势感知的短缺 很轻易致使其误进自己鱼雷的“杀伤盒”。
鱼雷具有3种基本的目标检测 *** ：被动声纳，主动声纳和尾流追踪：
被动声纳仅侦听由预期敌人产生的特定目标噪声，或者设定为锁定检测到的最大声源上。尽管启动被动导引要求声响的强度超过1定的阈值，但是被动模式是最能实现进攻突然性的导引模式，因为除非很近，否则根本无法发现摘用这种导引方式的鱼雷。旧式的被动导引鱼雷会摘用蛇形机动来增加鱼雷的搜索区域，但这会牺牲速度和射程。现代鱼雷可以通过数字化声纳波形在更宽广的搜索扇区内进行搜索。这样不仅可以避免鱼雷因为反复转向而缺失速度和射程，还可以提高搜索的效率。
主动声纳只是简单地以高频发射声纳能量脉冲。发射功率大小由鱼雷发射后它所测量到的背景噪声来确定。它将以最有效的方式搜索整个“杀伤盒”。在主动进攻期间，目标潜艇很可能会使用声纳掩蔽器和骚乱器加以对抗。鱼雷所摘取的计策是通过绝密的滤波技术来消除这些骚乱源。
如今，“尾流导引”技术在双用途鱼雷上越来越普及 。直径533毫米和650毫米的鱼雷都可以具有尾流导引能力。但是像俄罗斯的65-76A这样的650毫米鱼雷是专门设计摘用“尾流导引”技术的大型远程鱼雷，旨在搜觅船尾的尾流并加以跟踪。这种650毫米鱼雷的燃料足以以50节的速度行驶超过100公里，还是1个多小时。这使得躲避这种鱼雷成为1件非常耗时的事情，从而使发射该鱼雷的进攻潜艇有时间逃脱反潜兵力的围剿，然后重新发生进攻。有多种 *** 可以有效地对付“尾流导引”的鱼雷，但是这种武器的齐射是1种有效的杀伤手段。
图9 俄罗斯的53-65K型鱼雷是苏联开发的1种直径533毫米“尾流”制导鱼雷
末端导引是鱼雷进攻的最后阶段。鱼雷1旦探测到有效目标，它就会通过线缆把目标的位置、速度、深度和航向传回潜艇的火控系统。该数据将与火控解决方案进行比较。除非另有指示，否则鱼雷将进进末端导引状态。末端导引摘取主动声纳探测，在受到前1个声纳脉冲的回波后，立刻朝着回波源头发射下1个脉冲。
由于鱼雷和目标的距离迅速拉近，目标可以听到音调越来越高、间隔越来越短的“乒乒”声，类似于全球 末日倒计时。此时，目标已经知道自己正遭到进攻，但为时已晚。鱼雷距离实在太近且移动实在太快，任何反制措施都无力回天了。
现代鱼雷一般使用复合引信。它这结合了利用声信号和磁信号测量距离的近炸引信和由物理撞击引爆的触发引信。尽管对于鱼雷来说，最好是在船体的1米领域内近距离引爆，但触发引爆也能对哪怕是最大的军舰造成毁灭性影响。
图十 实战演习中的BAE系统“矛鱼”鱼雷进攻水面舰只场景
现代的潜射鱼雷是功能强大且致命的武器。21世纪的技术和工程使冷战时期形成的科学和体会得到了进1步的改良。BAE系统的“矛鱼（Spearfish）”，阿特拉斯电子的“海鲟”Mod 4，法国海军集团公司的F21和俄罗斯的UGST-M等鱼雷都代表了该技术领域的实时发展。
高速、杀伤力、远射程和低探测性的强大结合使现代鱼雷拥有了比其他海军武器更大的优势。
图十2 某国鱼雷的尾部细节，可以看到两个想向旋转的螺旋桨和位于中轴的导引线缆