世界上最早的水雷雏形是在中国明代出现的,当时明军在与东南沿海的倭寇作战时,就采用了类似现代水雷的水中爆炸物,明代嘉靖二十八年(公元1549年)唐顺之所著《武编》一书,其中记载着一种“水雷”, 它用大木箱作壳,内装火药,击发引火装置挂在一条长绳上,拉到岸边,用铁锚将“水底雷”系留在水中。敌船接近水雷时,岸上守候士兵用长绳击发引火装置,引爆水雷将倭寇的船炸毁。
到了中国的清代已经开始仿制西方先进的机械延发水雷。1842年,广东绅士潘仕成以重金聘请美国海军军官壬雷斯,在广东制成新式攻船水雷20具。水雷制成后,运到天津大沽海口试演,用木筏系绳坠锚于海河口,引爆后将木筏炸得粉碎。潘仕成仿制的这种“攻船水雷”是中国最早的近代化水雷,也是当时世界上较先进的攻船水雷。
在国际战争史上,大规模使用水雷武器始于第一、二次世界大战。用水雷武器破坏、击毁敌方舰船,在敌方江河湖海和港口水道布设水雷进行封锁的战例举不胜举。第一次世界大战中约使用了31万枚水雷,炸沉了近千艘舰船。第二次世界大战约使用了80万枚,炸毁舰船3000多艘。
1945年,美国用水雷封锁日本本土,毁伤日本舰船670艘,使其工业产值减少三分之二;1950年朝鲜在多个沿海口岸部署了3500多枚水雷,致使美军5万多人和250多艘舰艇在八天中无法实施登陆;1988年两伊战争期间,一枚价值仅1500美元的老式水雷将价值上亿美元的美新型导弹护卫舰“罗伯茨”号被炸开了一个直径七米多的大洞,而使其遭受重创。
世界上任何事物都是辩证的,自从有了水雷战以后,反水雷作战也就应运而生。中国较大规模的反水雷作战主要有两次,即长江口扫雷和援助越南扫雷。
1949年夏,国民党逃离上海时,在长江口和长江航道上布设水雷,导致多艘商船触雷沉没,上海港被迫封港,国民经济发展受到严重影响。1950年4月,华东军区海军组织力量开始进行长江扫雷。先期派遣11艘舰艇进行雷区侦查并熟悉水文情况,后期出动了10艘舰艇进行扫雷作业,至同年10月底完成扫雷作业,恢复了长江航道的畅通。
1972年,越南共产党向入侵美军发起全面战略总攻。美国遂于5月9日起对越南共产党控制的北方沿海港口、航道及内河等实施大规模布雷。中国应越南民主共和国政府的请求派出扫雷工作队,共计300多人和12艘扫雷艇、4艘保障艇赴越南执行反封锁扫雷任务。5月下旬中国派出的30人抵达越南,进行摸雷、捞雷和对水雷的性能调查工作。7月开始,其余人员和舰艇分5批进入越南开始扫雷作业。1973年2月5日,海防港航道水雷全部清除恢复航行,随后鸿基港勒苗航道的水雷也被全部清除复航。1973年8月,中国扫雷工作队完成全部反水雷封锁任务回国。
水雷武器的分类
水雷武器是指水雷及其附属物的统称。其家族较为庞大,分类的方法也较为繁琐。可分为战用水雷、试验水雷和训练水雷;按引信触发方式分,可分为触发式水雷和非触发式水雷及控制水雷;按浮态分,可分为飘雷、锚雷和沉底雷;按布雷方式分,可分为舰布水雷、潜布水雷、空投水雷;按装药量分,可分为大型水雷、中型水雷和小型水雷。
总之,水雷分类的方式很多,这里不展开说。
常用的水雷大致有:磁性水雷、水压水雷、声水雷、视发水雷、自航水雷、遥控水雷、自导水雷、反潜水雷、锚雷、飘雷、沉底雷、航弹式水雷、潜水水雷、中深度水雷、深水水雷、江河水雷、触线水雷、联合水雷、声磁水雷、火箭上浮水雷等等。
反水雷舰艇
使用扫雷、猎雷设备和手段搜索和排除水雷,或者直接依靠舰艇船体引爆水雷的以及采用爆炸方式消灭水雷的所有舰艇,广义上都可归为反水雷舰艇。反水雷舰艇主要有扫雷舰艇、猎雷舰艇、破雷舰和炸雷舰。主要用于扫除航道、港湾的水雷和为舰艇编队导航清除水雷障碍开辟海上航道。
扫雷舰艇主要用扫雷具扫除或消灭水雷。
猎雷舰艇是用舰载的探测、摄像和定位系统,搜索水雷目标并使用遥控灭雷具销毁水雷。扫雷和猎雷功能共存同艘舰艇的称之为猎扫雷舰艇。
直接用舰体碰撞或用舰体产生的物理场引爆水雷的称之为破雷舰,多用于扫除水压水雷或在一些特定的紧急情况下使用。
炸雷舰艇是用自身所携带的爆炸性武器进行水中无差别爆破,从而清除水雷的舰艇,通常是在战前扫雷时间上不许可的时候,用于紧急开辟航道。
此外,还有航空扫雷,亦称飞机扫雷,即使用航空扫雷具扫除水雷障碍。航空扫雷通常由直升机担任。扫雷方式有单机扫雷和多机扫雷,所使用的扫雷具与舰艇扫雷具大致相同,有接触式扫雷具和非接触式扫雷具。相比舰艇扫雷具,航空扫雷具的重量和体积要轻量化,操作使用上也相对简单。与舰艇扫雷相比,航空扫雷有着机动灵活、安全可靠以及速度快、效率高、所需要的人员少等优点。但航空扫雷也有一些弱点,如对一些水雷不能扫除,主要是深水水雷和水压水雷等。
一、扫雷舰艇
扫雷舰艇,是指用扫雷设备排除水雷的反水雷舰艇,包括扫雷舰、扫雷艇、扫雷母舰等。主要用于扫除航道、基地、港口及江河等水域的水雷。
(一)扫雷舰
扫雷舰又分远洋扫雷舰和近海扫雷舰,远洋扫雷舰又称为舰队扫雷舰,吨位一般在1000吨左右,最大航速20节,能在远海执行扫雷任务,可扫除布设在100米深度以内的水雷;近海扫雷舰又称为基地扫雷舰,一般排水量在500至600吨左右,最大航速15节左右,能扫除水深在50米以内的水雷。扫雷舰的耐波性较好,有些扫雷舰的主机进行隔震设计,舰上战位铺设有隔震地砖。扫雷舰上安装有大型、中型接触式、磁性、音响扫雷具和探雷设备,有的还装有攻潜武器和中小型舰炮。扫雷舰一般采用无磁或低磁材料建造,并装有消磁装置,以增强自身的防雷性能。扫雷舰能在近海活动,或伴随舰队活动,担负导航扫雷任务,为编队开辟雷区航道;在登陆作战中,担任战区敌前扫雷。扫雷舰还可兼顾承担巡逻、护航、警戒等辅助任务。中国海军目前主要装备的是081型扫雷舰。
(二)扫雷艇
扫雷艇吨位较小,一般在400吨以内,有的只有几十吨,航速一般在10至20节。扫雷艇一般装备有小型扫雷具,适用于狭窄的水道或浅水海域,扫雷艇一般配有小口径舰炮和高射机枪等武器。扫雷艇有港湾扫雷艇、艇具合一扫雷艇和遥控扫雷艇等。目前,中国海军装备了082型扫雷艇。
港湾扫雷艇又称沿岸扫雷艇或江河港湾扫雷艇,主要用于港口、江河、海湾、基地等水域的扫雷。其排水量一般在几十吨到200吨左右,安装有小型接触式、磁性、音响、网式扫雷具,吨位较小的扫雷艇还有安装单一扫雷具的。港湾扫雷艇具有主尺度小、扫雷具轻型化、机动灵活的特点,可扫除布雷深度在30米以内的水雷。
艇具合一扫雷艇是利用安装在艇体上的声、次声、电磁等扫雷具所产生的物理场来引爆磁性水雷和声水雷,又称破雷艇,一般吨位在500吨以下,航速12节左右。艇具合一扫雷艇沿艇体纵向布置有大型圆柱形磁体或以钢制艇体为铁心将线圈直接绕在艇体中部,产生强大的磁场。此外,还装有可以产生各种频段的声扫雷具,使得艇体和扫雷具合二为一,在扫雷作业时,扫雷发电机供电,磁扫雷具和声扫雷具同时工作,产生强大的声场和磁场,引爆水雷。艇具合一扫雷艇主要用于停泊区域、狭窄水道、港湾浅水区的扫雷,扫雷作业时可由人操作,也可遥控操作。
遥控扫雷艇是用无线电指令遥控操纵的艇具合一扫雷艇,排水量一般在30到100吨,吃水较浅,航速10节左右。装有遥控接收机、遥控发射机、雷达反射器、控制执行机构等。主要用于港湾、狭窄水道、近岸等扫除水深在5至35米的磁、声沉雷。遥控扫雷时,由控制站或控制艇遥控操作,一个遥控站可同时遥控3、4艘遥控扫雷艇同时开展扫雷作业。遥控扫雷艇可以极大降低水雷对扫雷人员人身安全的威胁。
(三)扫雷母舰
扫雷母舰又称之为“反水雷勤务支援舰”,是为扫雷舰艇或扫雷直升机担负供应、运载和指挥的大型反水雷军舰。其满载排水量从数千吨到万吨,航速20节左右。任务是保障扫雷舰艇和扫雷直升机在雷区长期进行扫雷作业。包括扫雷供应指挥舰、舰载扫雷艇母舰和扫雷直升机母舰等。
扫雷供应指挥舰,用于对扫雷舰艇编队的战勤保障,有良好的指挥、供给和修理保障能力。
扫雷艇母舰,用于运载扫雷艇到雷区进行扫雷作业,同时具有扫雷供应指挥舰的各项保障能力。
扫雷直升机母舰,是舰载扫雷直升机的海上活动基地,具有保障扫雷直升机安全起降、扫雷作业、指挥、供给和修理能力。扫雷母舰具有较好的防雷性能,一般采用无磁或低磁材料建造,并装有消磁装置,以增强自身的防雷性能。
二、猎雷舰
猎雷舰艇是探测、识别并摧毁水雷的反水雷舰艇。是在水雷引信抗扫性能日益改进的情况下发展起来的新型舰种。满载排水量100一1000吨,最大航速15节左右,猎雷速度7节左右。船体一般为低磁钢、玻璃钢或木质结构,有良好的防磁、低噪声和抗冲击性能。装有精密的导航定位系统、高分辨力的探雷声纳、水下电视摄像系统、遥控灭雷具和自动控制中心等。探雷时,探雷声纳能在1—3链范围内发现和识别布深为10—100米的沉底水雷,准确测定其位置;同时布设指示浮标。灭雷时,将所携带的遥控灭雷具吊放水中,在自动控制中心指令导引下,以5节左右的速度接近目标,进行直接鉴别并投放炸药包,待灭雷具抵安全位置或收回后,再由猎雷舰艇的自动控制装置,遥控引爆炸药包摧水雷。有的灭雷具还有用切割扫雷具除锚雷的能力。扫雷与猎雷功能往往在同一舰艇上共存,称之为猎扫雷舰艇。
三、破雷舰
破雷舰亦“雷区突破舰”。靠舰体碰撞或自身的种设备所产生的强大磁、声、水压等物场引爆各种水雷的反水雷军舰。主要于在紧急情况下突破雷阵,为后续航舰船开辟航道或检查已清扫过的雷区道。排水量通常为数千吨至1万吨。吃较深,生存力较强,船体内分隔为许多密隔舱,并在空舱内充填漂浮的物质。动力装置安装在水线以上,采用数个直传动推进器推进;所有操作集中在装避震设施的舰桥内进行遥控。第一、二次世界大战期间多用运输船改装而成。目前各国海军已无正式役的破雷舰。
四、炸雷舰
炸雷舰,又称雷区爆破舰。这是近年部分国家研究的新型反水雷舰艇,但至今尚未有入役的消息。炸雷舰就是由自身携带的爆炸物如高爆深水火箭弹,在航行的同时向航路前方发射爆炸物,利用爆炸物爆炸时所产生的高压、高噪声来引爆前方航路上的水雷,而高磁性破雷弹也在研究中。
炸雷舰可由人工操作,亦可遥控操作。炸雷舰在进行反水雷作业时,一般以匀速航行,保证发射的爆炸物在威力上有合理的重叠区域,不留水下死角。炸雷舰的弹药库与发射装置之间采用全自动输送供应方式,保证发射间隔的准确性。炸雷舰主要用于战前扫雷,紧急开辟航路。战前扫雷具有极高的时效性和紧迫性,一般的常规扫雷手段无法满足要求,如登陆作战中,炸雷舰布置在登陆舰船编队的前方实施炸雷,为登陆编队开辟航道。
五、气垫扫雷艇
目前,艇具合一的扫雷艇也较为主流。为提高对高灵敏度水雷的扫雷作业的安全性,部分国家还建造了气垫扫雷艇。
反水雷武器
反水雷武器是发现、消灭水雷或使其失效的水中武器。包括扫雷武器、猎雷武器和炸雷武器等。由反水雷舰艇、扫雷直升机和扫雷气垫船携载。出现于19世纪后期,20世纪60年代前主要有扫雷具、防水雷自卫具和探雷器等,后来又发展了猎雷武器和遥控扫雷艇。
扫雷武器是扫雷具和防水雷自卫具的统称,是反水雷武器的组成部分。扫雷具,用以清除水域中的水雷,保障过往舰船的航行安全防水雷自卫具,可由舰艇拖带,以保护舰艇免遭水雷伤害。20世纪中期以前,反水雷主要靠扫雷武器。猎雷武器出现后,扫雷武器仍是反水雷的主要手段之一。
扫雷具是用机械方法清除水雷或模拟舰船物理场以诱爆水雷的反水雷武器。按使用方式,分为拖曳式扫雷具和艇具合一式扫雷具;按装备对象,分为舰用扫雷具和直升机扫雷具;按工作原理,分为接触扫雷具和非接触扫雷具;此外,还有遥控扫雷具。
一、拖曳式扫雷具
接触扫雷具,用机械方法清除锚雷、漂雷和护雷具。非接触扫雷具用模拟舰船物理场的方法诱爆非触发水雷。扫雷具出现于19世纪后期,主要是舰用接触扫雷具。由于在第二次世界大战申,非触发水雷的广泛使用,促使非接触扫雷具迅速发展,后又出现了联合扫雷具和艇具合一式扫雷具。20世纪60年代发展了直升机扫雷具和遥控扫雷具。扫雷具能成批处理水雷,效率较高。80年代以来,正在发展深水接触扫雷具以对付深水反潜水雷,还在提高非接触扫雷具模拟舰船物理场的逼真程度上进行广泛的研究,并改进扫雷具的监测控制系统。
舰用扫雷具由扫雷舰艇携带使用的扫雷具。按工作原理分为接触扫雷具和非接触扫雷 具,按使用方式分为拖曳式扫雷具和艇具合一式扫雷具。舰用扫雷具多为拖曳式,扫雷时将扫雷具布放在水中,拖在舰后一定距离上进行扫雷。一般常见的是单舰艇拖带,也有双舰艇联合拖带。双舰艇拖带扫雷方式可增大一次扫雷面积,常用的是大型电磁扫雷具和深水接触扫雷具。扫雷航速一般为6-14节,扫雷宽度从数十米到数百米,扫雷深度可达150米以内。
航空扫雷具是一种配置在飞机上的扫雷具。利用配置在飞机机身外的环形大线圈产生磁场以扫除磁性水雷,由机上的汽油发电机供电。曾在第二次世界大战中使用。目前已被淘汰。
直升机扫雷具是由直升机拖带使用的扫雷具。主要用于浅水区扫雷。具有拖带速度快、机动性好、受水雷爆炸威胁小的优点。但收放较困难,受气象条件影响较大。美国于20世纪70年代研制成“RH-53D”型扫雷直升机和直升机扫雷具。“RH-53D”扫雷直升机,载重量约9吨,允许拖力为67千牛顿,最大飞行速度170节,扫雷时为20-30节,可在4级以下海况作业。使用的扫雷具有“MK-103”接触扫雷具、“MK-104”声扫雷具、“MK-105”开口电磁扫雷具和“MK-106”联合扫雷具。“MK-103”和“MK-104”可直接由直升机载运、收放和拖带,“MK-105”尺寸、重量较大,需由舰艇载往扫雷海区,再由直升机吊放和拖带。苏联在70年代也进行过直升机扫雷的研究并正式列装。
拖曳式扫雷具是由载体携载和拖曳使用的扫雷具,载体可为舰艇、直升机、气垫船。舰艇拖带的,又分为单舰拖曳式扫雷具和双舰拖曳式扫雷具。单舰拖曳式扫雷具,使用最多,扫雷时拖在舰后一定距离,扫雷部份靠定深系统和展开系统保持在水中一定深度平面,并展开成要求的平面形状。双舰拖曳式扫雷具,由两艘舰艇成横队共同拖曳,不需要展开部份。需用较大拖力的深水沿底扫雷具(亦称编队扫雷具),通常为双舰拖曳式。
二、艇具合一式扫雷具
遥控扫雷具是由无线电信号遥控的非接触扫雷具,多为艇具合一式扫雷具。通常一艘反水雷舰艇可遥控两个以上的遥控扫雷具进行编队扫雷,构成遥控扫雷系统。主控端可设在母舰或岸上,遥控扫雷具上的遥控接收机接收主控端发来的指令,控制扫雷具机动和扫雷,并由遥测发送机将遥控扫雷具的工作状态和航行参数发回主控端。
第二次世界大战后,开始研制遥控扫雷具。1969年美国在越南战争中曾使用简易遥控扫雷具。1973年联邦德国研制的“特洛依卡”遥控扫雷系统,其遥控扫雷艇(HFG)艇体中段有一长15米的圆筒形钢管,两端绕上线圈构成螺线管电磁扫雷具,艇艏舱两边各有一声频发声器,艇尾用短索拖一个低频发声器。艇长24.78米,宽4.6米,吃水1.8米,排水量95吨,航速8.8-9.4节,续航力520海里,扫雷宽度约100米,遥控距离约3-5海里,可在四级以下海况扫雷。
艇具合一式扫雷具是扫雷艇和扫雷具结合成一体的非接触扫雷具。使用方便,机动性好,适于在江河、狭窄水域和夜间扫雷。多为遥控驾驶。扫雷具装在扫雷艇上,有的艇体结构也是扫雷具的构成部份。通常具有声、磁两种扫雷功能,大型艇具合一式扫雷具(破雷舰)还能利用航行时的水压场扫除水压水雷。
艇具合一式电磁扫雷具是利用通电产生电磁场扫除磁性水雷的艇具合一式扫雷具。有的以艇体为铁芯,外绕线圈;有的艇体为非磁性材料,艇内装绕有线圈的大铁芯。
艇具合一式声频扫雷具是辐射声频声波以扫除声水雷的艇具合一式扫雷具。多利用激振机构敲击蜒体水下部分的辐射膜板,使其振动,发出数十赫至两万赫频段的声波。
艇具合一式次声扫雷具是辐射次声波以扫除声水雷的艇具合一式扫雷具。多采用活塞式或气枪式辐射器,辐射的频率为数赫至数十赫的次声波。
接触扫雷具是通过与水雷直接接触的机械方法清除锚雷、漂雷和护雷具的扫雷具。由舰艇、直升机或气垫船拖带使用。按工作方式,分为截割扫雷具、爆破扫雷具、截割爆破扫雷具、拖曳扫雷具和网式扫雷具等,扫雷宽度通常100-400米,扫雷深度10-150米,扫雷航速6-12节,允许扫雷海情在4级以下。
三、接触式扫雷具
接触扫雷具由扫雷部分、展开部分和定深部分构成。扫雷部分,为装有扫雷机件的钢索,亦称扫索,单舷式只有一根,双舷式每舷各一根。展开部分,包括展开器和指示浮体,展开器可将扫索末端向舷外展开一定宽度。定深部分,包括定深器和支持浮体,用以将扫雷部分保持在水中预定深度平面内。
扫雷时,扫索遇到雷索后,使雷索沿扫索滑至扫雷机件处而被处理,处理的方式是截割扫雷具利用削刀将雷索割断;爆破扫雷具利用爆破筒将雷索炸断或把雷体炸毁;截割爆破扫雷具同时利用割刀和爆破筒割断或炸断雷索;拖曳扫雷具是利用钢爪抓住雷索,将水雷拖到浅水区处理,网式扫雷具使用拖网罩住飘雷或浮雷,拖至指定地点处理。
截割扫雷具是利用割刀割断雷索以扫除锚雷和护雷具的接触式扫雷具。割刀在扫索上沿展开宽度方向均匀排列。扫雷时锚雷的雷索与向前运动的扫索相遇后,沿扫索滑向割刀面被切断,使雷体浮出水面,再使用机枪或舰炮将其击毁。如苏联的3MΠ双拖曳沿底截割扫雷具、3MO单拖曳式定深扫雷具。
扫雷割刀的型式有:
(1)刀齿式割刀,刀口中嵌有带锯齿的刀片,靠扫索与雷索的相对运动将雷索割断;
(2)铣刀式割刀,为钢制八棱柱体,每一棱边上有一列锐利的锯齿,以几十个为一组套在扫索上,将沿扫索滑过的雷索割断;
(3)爆破式割刀,在雷索滑入刀口并压发发火装置后,靠火药的爆发力驱动割刀将雷索截断。
截割爆破扫雷具是利用割刀割断雷索、爆破筒炸断雷索(链)或直接炸毁雷体的接触扫雷具。同时装有割刀和爆破筒,割刀多用铣刀式,装在爆破简前。当锚雷的雷索沿扫索滑动时,先用割刀将其割断,未被割断的滑到爆破筒处,压发其发火机构而将雷索炸断,或在被放过灭雷装置放过时,把灭雷爆破筒挂到雷索上,爆破筒沿雷索上升到雷体处直接炸毁雷体。
网式扫雷具是利用拖网捕获漂雷和浮雷的接触扫雷具。拖网用钢索编成带状网幅,连在带浮体的标杆上,标杆下端连有重锤,以便网幅在水中保持直立状态。扫雷对,由双艇各拖网的一端,在水中展开一定宽度进行扫雷;扫雷宽度约40-100米,扫雷深度2米以内,拖带舰艇扫雷航速3-7节。捕抓到水雷后将其拖到指定地点进行处理。
放过灭雷装置是指扫雷具上能放过雷索并将爆破筒挂到雷索上以炸毁锚雷的装置。由放过器、套索器、带小浮体的爆破筒等构成。当扫雷具碰到雷索时,放过器在雷索张力作用下放过雷索,套索器把爆破筒挂到雷索上,在小浮体芾动下,爆破筒沿雷索上升到雷体处爆炸,炸毁雷体,这种扫雷装置比较适用于夜间扫雷。
扫雷标是指用以标示雷区或清扫海区范围的浮标。浮标上有标灯和旗子,下部有锚索和锚。常用的有十字标、轻型扫雷标和海洋扫雷标。海洋扫雷标可自动定深,可用于深达200米的海区。
四、非接触式扫雷具
非接触扫雷具是利用模拟舰船的物理场以诱爆非触发式水雷的扫雷具。按模拟物理场,分为磁扫雷具、声扫雷具和水压扫雷具。能同时模拟两种以上物理场的,称为联合扫雷具。通常由扫雷部分、动力设备和控制装置构成。扫雷部分产生扫雷物理场;动力设备一般为扫雷发电机组;控制装置控制扫雷物理场的强弱和变化规律,使之与水雷引信的工作制度相适应。扫雷深度约10-60米,扫雷宽度为数十至数百米,扫雷航速6-14节,允许扫雷海况在4级以下。
(一)磁扫雷具
磁扫雷具是能产生磁场以诱爆磁性水雷的非接触式扫雷具。分为永磁扫雷具和电磁扫雷具。顾名思义,永磁扫雷具的磁场,由永久磁铁产生。电磁扫雷具的磁场,则由电磁铁或通电流的电缆产生。
磁性尾索扫雷具是利用成排磁化钢索的磁场扫除磁性水雷的拖曳式永磁扫雷具。扫索上挂有成排磁化钢索,利用钢索和铁链的垂悬段的重力,使扫索保持在海底上方一定的高度,形成耙形。这种扫雷具出现于非接触式扫雷具发展的初期,由于阻力大、磁场小、使用难、易损坏,已被淘汰。
永磁扫雷具,利用永久磁铁的磁场扫除磁性水雷的磁扫雷具。其磁体硬性材料制成的钢棒、钢管或钢索,结构简单,使用方便,但磁场小,每次使用后需要再次充磁。
电磁扫雷具,利用通电产生磁场以诱爆磁性水雷的磁扫雷具。通常由扫雷部分,发电机组和控制装置构成。主要有两类:一类由载流载流回路产生扫雷磁场,包括由电缆构成通电闭合回路的环圈电磁扫雷具,和由电缆经海水形成通电闭合回路的开口电磁扫雷具,这两种均为拖曳式扫雷具。另一类由绕在金属壳体或软铁芯上的通电线圈构成,称为螺线管电磁扫雷具,扫雷磁场由被磁化的铁芯产生,一般是艇具合一扫雷县。目前正在研究使用超导技术的扫雷具,将使螺线管的尺寸重量大为减小。
螺线管电磁扫雷具,是利用通电螺线管产生磁场的电磁扫雷具。工作原理是在实心或空心的铁芯上绕有励磁线圈,线圈通电后使铁芯磁化,产生磁场。磁场大小取决子励磁安匝、铁芯的尺寸和体积。磁场比较接近舰船磁场,适用于艇具合一式电磁扫雷具。
开口电磁扫雷具,亦称“电极型电磁扫雷具”。由电缆、电极和海水构成通电闭合回路产生磁场的电磁扫雷具。通常有直开口式和三电极式。直开口式,由一长一短两根带有长电极的扫雷电缆构成,沿航迹线拖在舰后,两电极之间的电缆称有效段。三电极式,有三个沿航迹线配置的电极构成两个通电回路。电极,通常由裸铜线绞制而成,用以将电缆和海水构成通电回路。电缆为具有正浮力的浮水电缆,可通数千安电流。扫雷磁场由电缆有效段和弥散在海水中的分流电流产生。电缆不需要展开,阻力小,扫雷航速可达12 -14节。磁场范围大,扫雷效率较高,但必须靠海水导电,不能在江河与低盐度水域使用,后伸距离大,不利于扫雷舰艇机动。
环圈电磁扫雷具是扫雷电缆展开成环圈形闭合回路的电磁扫雷具。扫雷磁场大小取决于环圈的安匝数、尺寸和展开宽度。可在淡水中使用,扫雷深度较大;但电缆需展开,阻力大,操作使用不便,扫雷航速只有4-6节。
(二)声扫雷具
声扫雷具,是利用发声器产生声场以诱爆声水雷的非接触扫雷具。按辐射声频率范围,分为次声扫雷具(20赫以下)、声频扫雷具(20赫~2万赫)和宽频带扫雷具(数赫~数千赫)。按使用方式,分为拖曳式声扫雷具和艇具合一式声扫雷具。主要由发声器、控制装置等构成。发声器,一艘以电力驱动激振机构工作,也有利用被拖带时产生的流体动力驱动涡轮,带动激振装置工作。控制装置,控制发声器辐射声的频谱特性及强弱变化。发声器为水密壳体,有一个或数个辐射面,用以将机械能、电能等转换为声能。苏联80年代研制了AT-6、英国研制了“奥斯本”、法国研制了“AP-5”型声扫雷具,中国较早期也研制了“声-2”型扫雷具。
声扫雷具按工作原理分为:
(1)撞击振动式,利用壳、板在撞击下产生振动,辐射声波,其频率分布在声频段,低频则较弱;
(2)活塞式,利用刚性辐射面的往复振动,辐射声波,可获得低频宽带声辐射;
(3)气枪式,利用气枪向水中突然释放高压空气、形成不断脉动的气泡,其频率主要在次声及低声顿段;
(4)空化式,让水流通过具有截面收缩段的管道而发生空化,形成大量空泡,空泡的脉动和崩溃产生宽带声辐射。
(三)联合扫雷具
联合扫雷具,就是能同时模拟两种以上舰船物理场以扫除单一或联合引信水雷的非接触扫雷具。拖曳式联合扫雷具,由声扫雷具和电磁扫雷具组成,用以扫除声、磁联合引信水雷。联合扫雷具更适于采用艇具合一的形式,使用方便,机动性好,吨位大的扫雷舰还可借航行时产生的水压场同时扫除水压水雷。联合扫雷具所模拟的各种物理场的作用范围须彼此覆盖,通电方式要求互相协调,以保证扫雷效果。
五、扫雷控制系统
扫雷控制系统,是非接触扫雷具中用于控制扫雷工作制度和状态的设备系统。通常包括:配电盘、扫雷控制仪、扫雷同步控制仪、检测报警装置等。遥控扫雷具的控制系统还包括遥控遥测设备和无线电定位导航设备等。扫雷控制仪,用以控制扫雷具的通电方式,使扫雷物理场的强度和变化规律适应水雷引信的动作要求,实现各种扫雷工作制。扫雷同步控制仪,用以在舰艇编队同步扫雷时,通过发送或接收同步信号,协调相邻扫雷具的通电方式,提高扫雷效果。检测报警装置,用来在发生重大故障时,以声、光形式报警。
扫雷控制仪,是设定和控制非接触扫雷具通电方式的仪器。分为磁控制仪、声控制仪和次声控制仪。通电方式,指对通电波形、极性、脉冲时间和间隙时间、脉冲个数等等所作的规定。通常由波形产生器、时间制器和继电装置等构成。波形产生器可产生正弦波、矩形波、三角波等控制信号,控制扫雷回路电流脉冲的波形规律。时间控制器,可控制波形的时间参数,如脉冲持续时间和间隙时间等。继电装置,用来完成通电的程序控制。还有控制通电脉冲极性和个数的装置。声控制仪和磁控制仪可互相协同工作,以实现联合扫雷。第一代扫雷控制仪,采用机械定时机构控制时间,用凸轮机构控制波形,联同微动开关和继电装置构成程序控制系统,第二代扫雷控制仪,用集成电路等电子器件取代机械定时机构和波形凸轮机构,第三代扫雷控制仪为微机控制式,通过软件实现控制功能,结构简单,是控制仪的发展方向和目前的主流控制方式。
扫雷同步控制仪,用于同步扫雷时协调相邻扫雷具通电脉冲的时间和极性的控制仪器。具有加大扫雷宽度、减小扫雷死区的功用。在发送端能发送同步信号给相邻扫雷具,在接收端能接收和识别同步信号。使接收端扫雷具的通电脉冲信号与发送端同时开始或延后一个位移时间,称为同时或位移工作制;接收端通电脉冲极性与发送端相同或相反,称为同极性或异极性工作制。可分别形成同同时同极性和同时异极性、位移同极性和位移异极性这四种同步工作制度。
扫雷遥控设备,是通过无线电控制遥控扫雷具实施扫雷的设备,包括遥控发送端设备和遥控接收端设备。遥控发送端设备,由操纵台、编码器和电源等构成。遥控接收端设备,由解码器、执行机构控制盒和电源等构成。发送端通过操纵台发出遥控指令,编码器将指令变成相应的编码信号,由电台发出。接收端的滤波器取出编码信号送入解码器,将其还原为相应的遥控指令,再经执行机构控制盒推动执行机构,完成指令要求的操作。扫雷遥控设备与扫雷遥测系统、无线电导航定位系统相互配合,可在主控端遥控1~3个遥控扫雷具,沿着预定的扫雷带进行扫雷作业。
扫雷遥测系统是遥控扫雷时监视遥控扫雷具工作状态和参数的测量系统。包括发送端和接收端。发送端在遥控扫雷具上,有各种传感器和遥测发送机,接收端在主控艇或岸上,有遥测接收机。信息的发送与接收均通过无线电台和进行。遥测发送机把传感器测得的参数及工作妆态信息发回主控端,由遥测接收机接收并显示,以便正确控制遥控扫雷具扫雷作业。
扫雷遥测发送机是扫雷遥测系统中测量、发送遥控扫雷具的工作状态和参数的设备。装在遥控扫雷具上。由电源、信号产生器,逻辑电路等构成。按测量对象,划分为若干测量通道。信号产生器将各通道传感器的输出转换为相应的遥测信号,逻辑电路将各通道信号发送时间错开,防止互相干扰。遥测发送机的输出经电台发往主控端。
扫雷遥测接收机,是扫雷遥测系统中接收并显示遥测信号的设备。装在主控端,由滤波器、放大器、识别器和显示部分等组成。滤波器将收到的遥控信号分开,然后将信号传输到相应的通道进行放大和识别,再进行显示,用来对被控端的作业进行遥控。
六、炸雷武器
炸雷武器是由炸雷舰艇所携带的,用于引爆水雷的武器。炸雷武器多为火箭发射式自引爆,装有时间引信或定深度引信,如炸雷火箭弹。炸雷武器在爆炸时会产生强大的水压和音响,用来引爆水雷。目前各国还在研究磁性炸雷武器,即在爆炸的瞬间产生强大的磁场,用来引爆磁性水雷。
炸雷武器对于战时快速开辟航道,争取时间具有很大的意义。但是,炸雷武器也有着一定的局限性,对部分水雷无法进行完全清除,这也是各国目前正在努力完善的方向。(鼎盛论坛pop3 撰写)
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