鱼雷自动控制
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•水雷布设于水中,当舰船与其碰撞或进入其非触发引信作用范围,自动或由人工控制而起爆的水中武器。
由雷体、主装药、引信、起爆装置、辅助仪表、布雷附件和定深装置等构成。
主要用于毁伤敌舰船或阻碍其行动,也可破坏桥梁和水工建筑等。
通常由水面舰艇、潜艇和飞机布放。
可布成攻势水雷障碍和防御水雷障碍。
具有隐蔽性好、威胁时间长、布设简便、扫除困难、用途广泛等特点。
按在水中状态,分为锚雷、沉底雷和漂雷;按装药量,分为大型水雷、中型水雷和小型水雷;按引信类型,分为触发水雷、非触发水雷和控制水雷;按布雷平台,分为舰布水雷、潜布水雷、空投水雷和通用水雷等。
此外,还有火箭上浮水雷、自导水雷、自航水雷等特殊性能的水雷。
水雷全长1-4.6米,直径270-1200毫米,总重125—1700千克,装药量20—1200千克。
布雷水深,沉底雷从数米至300米;锚雷从数米至1800米;自动上浮水雷2000米;漂雷为数米。
战斗有效期从12小时到48个月。
相关兵器:沉-1型水雷沉-4型水雷•自导式深水炸弹简称“自导式深弹”。
能自动发现、锁定、跟踪和攻击目标的深水炸弹。
主要用于攻击潜艇。
按携带方式,分为空投自导式深水炸弹和舰射自导式深水炸弹;按水下动力方式,分为有动力自导式深水炸弹和无动力自导式深水炸弹。
主要由战斗部、主动声目标探测引信、控制机构和降落伞等构成。
总重量11—100千克,弹径123—250毫米,弹长0.9—2.5米。
自导作用距离100—600米,攻击范围在1000米以内。
采用聚能装药,药重2.5-20千克。
•火箭式深水炸弹用火箭发动机推进的深水炸弹。
其射程可达数百米至数千米,装药重量20多千克。
按发动机类型,分为液体火箭式和固体火箭式;按稳定原理,分为尾翼式和尾旋式等。
由弹头和弹尾组成。
弹头为卵形密封金属壳体,内装炸药和引信;弹尾装有火箭发动机和稳定器。
火箭式深水炸弹发射时后坐力小,可多发齐射,弹着点密度大,命中概率较髙。
•深水炸弹简称“深弹”。
鱼雷的词语
1、鱼雷艇:一种装备有鱼雷的小型舰艇,用于攻击敌方水面舰艇和潜艇。
2、鱼雷:一种水中武器,通过发射装置发射,能够自导并攻击目标。
3、自动跟踪水雷:一种能够自动跟踪目标的水雷,通常由声呐或水压传感器等引导。
4、雷船:一种专门用于布放水雷的船只,能够在敌方船只经过时进行攻击。
5、鱼雷快艇:一种装备有鱼雷的小型快艇,具有高速和灵活的特点,用于攻击敌方水面舰艇和潜艇。
6、回天:一种日本研发的自杀式鱼雷,能够在水下爆炸并产生巨大的冲击波,从而破坏敌方船只。
7、护卫舰:一种中型水面舰艇,具有防空、反潜和反舰等多种作战能力,用于护卫航母等重要舰艇。
8、声纳:一种水下探测设备,能够发射声波并接收回波,从而探测水下目标。
9、导向鱼雷:一种能够自动导向目标的鱼雷,通常由控制系统和传感器等组成。
10、弹药:指用于发射或投掷的爆炸性武器,包括鱼雷、水雷、炸弹等。
11、护卫艇:一种小型水面舰艇,主要用于护卫和巡逻任务。
12、铁甲舰:一种装备有厚重装甲的大型战舰,具有强大的防御和攻击能力。
13、航速:指舰艇的航行速度。
14、发射控制:指对武器发射进行控制的装置或系统,用于确保武器能够准确命中目标。
15、反潜机:一种专门用于反潜作战的飞机,具有探测和攻击潜艇的能力。
16、潜艇:一种能够在水下航行的舰艇,具有隐蔽性和攻击性强的特点,用于攻击敌方水面舰艇和运输船等目标。
线导鱼雷的特点用一根细小的导线或光纤把发射平台(舰艇、飞机或岸基)与鱼雷联接起来,使发射平台的火控系统和雷上装置组成贿赂,用以对鱼雷进行遥控,引导鱼雷接近、捕获和攻击敌方舰艇,这种鱼雷就是线导鱼雷。
因此,它具有其它鱼雷比拟的优点。
捕捉目标的概率高对距离远、速度大、机动性能强的目标,在目标运动要素测定误差较大、鱼雷本身发射散布较大或自导作用距离较短时,鱼雷捕捉目标的概率将迅速降低,而线导鱼雷发射后由发射舰艇直接操纵,可一直引导鱼雷引导目标,大大提高了捕捉目标的概率。
发射迅速鱼雷发射前必须精确测定目标运动要素,然而才能像鱼雷设定射击参数,最后将鱼雷射出。
如使用线导鱼雷,则在探测设备初步判别目标方位距离的基础上即可将鱼雷射出,而后再精确测定目标运动要素,通过导线随时进行修正和导引。
这样就赢得了时间,利于先发制人。
抗干扰能力强因线导鱼雷由发射舰艇直接操纵,所有对其干扰的器材将不起作用,故大大提高鱼雷的抗干扰能力。
攻击效果好鱼雷在导引时,可不受自身噪声的干扰,有利于提高鱼雷的接敌速度,缩短从发射到命中的时间,降低目标规避机动的效果。
机动灵活线导鱼雷既可单雷射击,也可多雷齐射,由发射舰船火控系统同时分别引导,进行多目标或多雷围攻同一目标,甚至让其脱离原攻击目标,中途改变航向攻击另一目标。
如英国Mk24线导鱼雷的TIOS火控系统可以自动跟踪6个目标。
此外,线导鱼雷还可以和导弹进行合同攻击,由线导鱼雷先行发射并在接敌过程中队目标进行补充识别,尔后发射导弹,双管齐下,彻底摧毁敌目标。
不过,由于发射线导鱼雷时,发射舰艇或飞机和鱼雷上都须增加一套线导设备,且拖挂导线,在一定程度上影响了鱼雷的运动和舰艇的机动。
线导鱼雷的使用线导鱼雷可由潜艇、水面舰艇和直升机等平台发射。
潜艇在水下航行,隐蔽性好,一般都能先于水面舰艇之前发现对方,实施水下隐蔽攻击;潜对潜使用线导鱼雷攻击时,由于双方处于等环境条件下,攻击效果视双方武器装备的性能和谁先发现、先使用鱼雷攻击以及是否采取水声对抗等情况而定。
操作键1)一般按键F1控制室画面F2潜望镜画面F3目标方位传送器画面F4舰桥画面ALT-F4甲板大炮画面F5航海图画面F6鱼雷资料电脑(TDC)画面F7仪表板画面F8状态/损害控制室画面F9雷达画面F10航海日志+增快时间速率-减缓时间速率ENTER 回到正常的时间速率0完全停止1...5引擎前进动力由1/3到最高出力6...9引擎后退动力由1/3到紧急后退→尾舵向右←尾舵向左↑水平翼向上(上浮)↓水平翼向下(下沈)5(九宫数字盘)水平航行B 释放压缩空气舱(紧急浮出水面)S 浮出水面P 航行至潜望镜深度C 急速潜航H 改变航向并对准目前的视野V 改变视野并对准目前的航向R 航行至雷达深度后退键重覆最后一则讯息ALT-1...0发射1到10号鱼雷管中的鱼雷ALT-D 开启「设定精细度」的画面ALT-T 将视野盯住目前锁定的船舰ALT-S 开启或关闭SJ 海面搜索雷达ALT-A 开启或关闭SD 空中搜索雷达ALT-P 升降潜望镜ALT-Q 回到DOSALT-G 甲板大炮切换为手动/自动ALT-O 开启选项(Options)画面(可在此储存军旅生涯的游戏进度)ESC 放弃任务/终止巡航航海图画面Z 拉近焦距X 拉远焦距目标方位传送器或潜望镜画面空白键选择/取消目标Z 缩放焦距T 切换到鱼雷资料电脑的画面N 切换到仪表板的画面<向左转>向右转电池的使用为了能让电池充电,潜艇必须先浮出海面并以标准(或较低)的速度航行。
在潜艇完全停止的时候,所有可供运用的引擎(拥有四具引擎的潜艇最多可以有三具)皆自动设定为充电之用。
电池的伏特表显示在仪表板的画面中(F7)雷达及陆地当您开始进行单一任务时如果相当接近陆地而且无法在雷达上找到敌舰的踪影,则有可能是因为敌舰被陆地给挡住了海面上的陆地会影响到雷达的侦测范围返回基地您必须在浮出水面的情况下仍看到不到敌舰的踪影时,才能够返回基地储存军旅生涯的游戏进度按下键叫出选项画面再选择储存军旅生涯(Save career)的项目即可(2)补充讯息1MC 选单如果按左滑鼠键敲击1MC 钮一个包含四个项目的选单就会出现放弃船舰(Abandon Ship)-放弃船舰如果选择"是(Yes)"则结束目前的任务操作甲板大炮(Man Deck Gun)-将甲板大炮设定为自动射击紧急潜航(Rig for Silent Running)-这个项目会将潜艇的速度降到1/3的引擎出力并关闭自动装填鱼雷的功能取消(Cancel)-离开这个选单其功用与按右滑鼠键敲击相同选项(Options)画面当您进行单一任务或军旅生涯的游戏时按下键将开启选项画面,画面中包含了以下几个项目自动装填鱼雷(Auto Torpedo Load)自动开启SJ 雷达(Auto SJ Radar)自动开启SD 雷达(Auto SD Radar)音效(Sound Effects)引擎的声音(Engine Sounds)碰撞警报(Collision Alarm)语音(Speech)调整音效的音量(Effects volume slider)调整语音的音量(Speech volume slider)储存军旅生涯的进度(Save Career 仅限於军旅生涯的游戏中使用)九宫数字盘的航行控制键潜艇的航行操作也可以由九宫数字盘来控制(NUM-LOCK 的灯号必须熄灭)说明如下:尾舵4(左方向键)=尾舵向左6(右方向键)=尾舵向右舰首水平翼8(上方向键)=水平翼向上5(中央)=水平翼回复水平尾舵回正2(下方向键)=水平翼向下回到DOS按下键即可回到DOS重覆阅读讯息当您想要再看一次船员刚才所传来的讯息时只需按下后退键直到想要的讯息显示在画面左下角的地方为止这些讯息将会一再循环出现。
无人水下航行器搭载鱼雷发控的可行性研究李龙飞【摘要】针对无入水下平台实施反潜作业时指控系统的构建以及水下平台携载武器的性能参数等问题,研究了水下平台携载武器的发射初期的弹道与发射参数的关系;具体设计了无入水下平台实施反潜作业的指控系统架构图和发射参数与初始弹道的关系的三自由度仿真;提出了水下武器的发射速度和管制舵角的设置区间.通过仿真实验验证了发射参数与初始弹道的关系,实验结果表明:只有发射速度和管制舵角处于合理的区间内,携载武器才能保持合适的初始航行姿态,使命中目标的概率得到大幅提升.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】8页(P50-56,64)【关键词】串行数字接口(SDI);反潜战;指挥控制;无入水下航行器;鱼雷【作者】李龙飞【作者单位】昆明船舶设备研究试验中心,昆明 650000【正文语种】中文【中图分类】TN63随着电子通信、自动控制以及水下航行器等相关技术的发展,信息化战争成为了军事发展的共识,能够独立承担作业任务的无人平台开始发挥越来越重要的作用。
无人水下航行器(UUV)就是可以自主执行作业任务的一种无人水下作业单元,它可以在潜艇或者水面舰艇的支援下,到达有人系统平台不易到达的敏感区域或浅海从事军事活动。
目前UUV已经能够收集和传送多种类型数据,广泛应用于搜集情报、监视及侦查等任务,通过改造升级,UUV可以发展成为能够独立执行反潜任务的自主作业平台[1]。
大型UUV可以搭载鱼雷等作业模块执行反潜、时敏打击等作业任务,这将改变以往的采用舰载鱼雷和潜载鱼雷实施反潜作业的格局,实现大型UUV搭载鱼雷实施编队航行与作业的未来海洋战争模式[2]。
1.1 无人水下反潜作业平台指挥控制原理无人水下反潜作业平台(ASW UCUV)是在水下环境中执行侦测、监视、警戒甚至反潜任务的一类自主型无人水下航行器。
该类航行器以水面舰船或者水下潜艇为支援平台,搭载能执行多种任务的载荷。
德国轻型超空泡鱼雷研发现状及展望
李凝;杨飚
【期刊名称】《鱼雷技术》
【年(卷),期】2008(016)002
【摘要】德国的一种实验型超空泡鱼雷的速度和机动性已获得了重大进展,其惯性制导的超空泡鱼雷航速已成功地超过了200 kn,该雷采用鸭式前舵控制,在雷头直接配备横滚-纵倾控制系统以达到很高的旋转角速率,所设计的子系统,例如惯性导航、自动驾驶电子装置、机械装置与声纳器件可承受高重力环境和强冲击震动.由于超空泡鱼雷的高速以及所采用的火箭推进技术,使该鱼雷适用于短距离的水下防御,这种鱼雷的高速度、快速反应时间以及良好的机动性有利于水面舰艇和潜艇的近程使用.
【总页数】5页(P1-4,30)
【作者】李凝;杨飚
【作者单位】中国舰船研究所,北京,100192;中国船舶重工集团公司,第705研究所,陕西,西安,710075
【正文语种】中文
【中图分类】TJ630.1
【相关文献】
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舰艇的盾牌——反鱼雷诱饵舰艇的防御系统,水面以上主要是反导软硬杀伤系统,在水下则是鱼雷防御系统。
鱼雷防御系统由探测、分类和定位系统、鱼雷报警系统以及各种软硬杀伤诱饵装置组成,反鱼雷诱饵是整个鱼雷防御系统的一个重要组成部分。
二战后的一段时间里,反鱼雷装备的研究和设计基本上处于无序的状态,直到20世纪60年代,AN/SLQ-25“Nixie”(水妖或称水精)拖曳式鱼雷诱饵的装备使用,才使反鱼雷装备走向正规的发展道路。
在众多的研究成果里,美国和以色列拉斐尔先进防御系统有限公司取得的成绩令人刮目相看。
舰用反鱼雷诱饵以色列海军目前使用的舰用反鱼雷诱饵包括拖曳式诱饵和由诱饵发射装置发射的悬浮式诱饵。
拖曳式诱饵主要是ATC-2,是在ATE-1的基础上改进的。
ATC-1的结构和工作原理类似于美国的AN/SLQ-25,是一种电动声诱饵。
ATC-1和ATC-2的外形尺寸相同,拖体直径为300毫米、长为1200毫米,内装声发射机,重量为25千克。
整套系统还包括190千克的电子控制箱、10千克的遥控装置,如果加上电缆绞车和收放装置,总重为1325千克。
使用时,鱼雷防御系统首先利用拖曳式远程鱼雷探测系统对来袭鱼雷进行探测,发现来袭鱼雷时,再从舰尾通过收放装置将诱饵放入水中。
随着拖曳电缆的释放,拖曳诱饵逐渐离开舰尾,拖曳距离为450~500米。
拖曳电缆是一种拖曳和信号传输公用的同轴电缆,位于舰艇尾部的电子控制箱和遥控装置,通过拖曳电缆控制诱饵发射功率较大的声信号,以诱骗来袭鱼雷。
ATC-2与ATC-1的区别是除了诱饵是由先进的软件控制以外,还增加了一个8米长的声传感器基阵,可探测1828米距离上的来袭鱼雷,能够对来袭鱼雷精确定位,为舰艇发射悬浮式鱼雷诱饵,实现层次防御提供精确的信息。
悬浮式诱饵主要是“莱斯卡特”(Lescut),它的作用主要是与拖曳式诱饵等一起,对来袭鱼雷实现多层次防御。
“莱斯卡特”是一种快速响应的自适应悬浮式智能诱饵,由拉斐尔公司与美国超级电子公司协作研发,是一种可由舰艇发射的轻型诱饵。
一 1、鱼雷自动控制系统的发展过程及趋势
鱼雷控制系统的发展过程:
机械------气动式:惯性深控装置,靠水压板和摆锤的机械运动操纵舵面偏转
电子式鱼雷深度控制系统:电深控装置(自动驾驶仪),通过电信号的处理输出操舵信号
计算机控制系统:计算机采集敏感元件输出的模拟、数字信号,计算后输出操舵信号
趋势在高性能计算机、惯性导航系统、智能自导系统、现代控制理论等技术的支持下,鱼雷
自动控制系将向着信息化、综合化、智能化、高精度方向发展。
2、鱼雷控制系统的组成与基本原理
一般的自动控制系统由被控对象、传感器(敏感元件)、控制器、执行机构组成
鱼雷自动控制系统主要由自动控制装置(自动驾驶仪)和被控对象(鱼雷)组成
(放大) (舵机) 运动参数
设定/导引指令------信息处理器-------伺服机构--------舵面----------雷体------。------
。 。
。。。。。。。。敏感元件。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
工作原理:敏感元件测量鱼雷的实际运动参数,并输出相应信号同运动参数的设定值比较,
但鱼雷偏离基本的战术基准弹道时,即产生偏差信号,经信息处理器综合放大后,成为符合
控制规律的信号,操纵伺服机构(称为舵机),使舵面产生相应偏转。当鱼雷到达战术要求
的航行状态时,控制信号为零,舵面回到平衡状态,鱼雷按所要求的弹道航行。
二、1、鱼雷的姿态角(欧拉角)
侧滑角
、流体动力角、攻角倾斜角弹道偏角弹道倾角向、鱼雷重心的瞬时运动方横滚角偏航角俯仰角32
2.此式说明鱼雷流体动力和力矩由以下几个部分组成
(1)第一项R0(v)和M0(v)表示当w=v点=w点=0时,由瞬时速度v所引起的流体动力和
力矩,称为定常平移力或位置力。这一项是流体动力和力矩的主要部分。
(2)第二项是由瞬时角速度w所引起的附加流体动力和力矩称为定常旋转力或阻尼力这一
部分流体动力和力矩是瞬时角速度w的线性函数。
(3)第三项和第四项是由瞬时加速度v点和瞬时角加速度w点所引起的附加流体动力和力
矩,称为非定常力或惯性力。这一部分流体动力和力矩分别是瞬时加速度v点和瞬时角加速
度w点的线性函数。
失衡力矩:鱼雷都采用双桨对转,并且在设计时应尽可能是双桨转矩平衡,使双桨总流体动
力矩为零。如果双桨转矩不能完全平衡,其转矩之差即称失衡力矩。
3、鱼雷的运动学方程 1、重心运动学方程2、鱼雷绕重心的运动学方程
鱼雷动力学方程 1、重心运动方程2、旋转运动方程
鱼雷几何方程
为了便于鱼雷运动规律的研究,常将其空间一般运动分解为在垂直平面的纵向运动,在水平
方向内的侧向运动,以及鱼雷绕其纵轴的横滚运动。3个舵角分别只控制其中的一种运动。
于是,一般运动方程就可分解为相对独立的三组方程。纵向运动方程组(横舵角),水平侧
向运动方程组(直舵角),横滚运动方程组(差动舵角)。
小扰动原理--------线性化方法
小扰动线性化方法是控制理论和控制工程中常用的方法,其实质是在小扰动条件下,在“工
作点“附近略去高阶小量,将物理过程的非线性关系简化为线性关系。
5.平衡攻角:为了维持这种定常运动,必须是阻力、升力与推力和负浮力相平衡,俯仰力矩
与浮力矩和推力矩相平衡,鱼雷做定常水平直航运动时,根据纵平面内各力和力矩平衡状态
时,鱼雷所应具有的攻角和横舵角,成为平衡攻角alfa0和平衡舵角deta e0
平衡态由平衡攻角和平衡舵角来描述,与鱼雷的航行速度相关。在鱼类外形确定的情况下,
由重心位置和负浮力大小决定。
四、敏感元件在鱼雷上的应用技术
敏感元件是鱼雷控制系统的重要部件之一,其作用就是对鱼雷运动参数进行测量,以实现对
鱼类鱼雷运动的高精度控制。
敏感元件工作原理及测量状态
双自由度陀螺-------------陀螺定轴性,测量航向
单自由度陀螺-------------陀螺进动,测量角速率
加速度计---------------惯性原理,测量加速度
惯性系统------------加速度计+单自由度陀螺,测量加速度,速度,位置
压力传感器-----------压力变为位移或阻值,测量深度
二自由度陀螺是指自转轴有两个转动自由度的陀螺仪,但陀螺转子绕自转轴高速旋转时,二
自由度陀螺仪便具有了陀螺特性,表现为定轴性和进动性
单自由度陀螺仪是指自转轴只有一个自由度的陀螺仪。单自由度陀螺仪不具有空间定轴性,
当其固连于鱼雷而鱼雷以角速度w运动时,带动陀螺转子强迫进动,为维持强迫进动,框
架轴向转子受外力矩M作用,有方程M=wH成立
加速度计用于鱼雷可测量鱼雷的运动加速度及鱼雷的水平姿态角theta和fai。因为加速度计
不仅感测线加速度a,而且感测重力加速度g,严格的讲加速度计感测a与g之和f,称为比
力,即加速度计也成为比力计
惯性导航是一种自主式的导航方法,它完全依靠鱼雷自载设备自主完成导航任务,提供包括
位置,航向速度,加速度及姿态角,转动加速率在内的全部导航和制导信息。
深度传感器
惯性导航基本原理是以牛顿力学定律为基础的,在鱼雷内用导航加速度计测量航行器的加速
度,通过积分运算得到鱼雷的速度和位置信息。