潛艇的魚雷管都有一個前蓋，那麼這些魚雷管在潛航時是充滿了氣體還是灌滿了海水？如果是充滿了空氣，如何保證在發射時不灌入海水？
熱心網友
潛艇魚雷發射裝置的發展 一、引 言 潛艇是最早使用魚雷武器的戰斗艦艇，直至本世紀50年代，魚雷一直是潛艇的主戰武器。二戰后，隨著核 反應堆、電子計算機等高新技術的發展和在潛艇上的應用，使得現代潛艇不僅具有良好的隱蔽性、機動性，而 且自持力、續航力大大增加，武器裝備性能提高，突擊威力增大。尤其是在彈道導彈核潛艇出現后，潛艇已發 展成為既能執行戰役戰術任務，又能執行戰略任務的海軍艦種。彈道導彈核潛艇已成為戰略核威懾兵力的重要 組成部分。各種類型的現代潛艇上，包括常規動力的柴電潛艇，攻擊型核潛艇，彈道導彈核潛艇和巡航導彈潛 艇等，都必不可少地配備有魚雷和魚雷發射裝置。 潛艇魚雷發射裝置是潛艇魚雷武器系統的一個重要組成部分，通常安裝布置在潛艇的首部和尾部。而美國 的一些彈道導彈核潛艇則把魚雷發射裝置的發射管安裝在艇舯部的左右舷。水滴形潛艇，由于艇尾空間很少， 因而在艇尾部不再布置魚雷發射裝置。 發射裝置主要功能就是在平時貯存魚雷，對裝填在發射管中的魚雷提供所需的環境條件，進行必要的維護 保養和檢查。在發射前完成對魚雷的射前檢查，及對魚雷的航向、航深、制導工作方式等射擊參數的裝定，隨 后根據命令啟動發射按鈕(或拉動發射手柄)，魚雷便按預定的方向和速度離開發射管和管前的平臺區，進入海 洋中靠自身的主機工作向前航行。由于潛艇上的空間有限，安裝在潛艇上的魚雷發射裝置同時還承擔布放水雷， 發射巡航式或彈道式反艦導彈、反潛導彈的任務。此外，潛艇魚雷發射裝置還能完成發射自航式聲誘餌和聲干 擾器的任務。當潛艇在海上遇險時，魚雷發射裝置的發射管也是艇員逃生的通道。所以，潛艇魚雷發射裝置是 具有多種功能和用途的水下武器發射裝置。 自從19世紀70年代，美國人約翰·霍蘭開始研究新型潛艇以來，作為潛艇重要組成部分的魚雷發射裝置的 研究設計，一直緊緊跟隨著潛艇下潛深度的不斷增大、續航力和自持力的不斷提高而不斷地進行改進提高，以 便較好地適應潛艇和所裝載發射的武器的需求。潛艇在水下航行時，若要改變其深度，進行上爬或下潛的速度 通常為0。5～0。7米/秒 。不難看出，魚雷發射裝置的最大發射深度是關系潛艇的隱蔽性和作戰使用時武器系統 的快速性及系統反應時間的重要戰術性能指標。所以，美英與前蘇聯等各主要海軍國家都花費相當大的人力和 物力，不斷地探索和尋找各種技術途徑和方案，來解決在水下大深度發射魚雷這一技術難題，力爭使潛艇魚雷 發射裝置的最大發射深度與潛艇的最大工作深度相一致，以便潛艇能在所航行的任何深度上，當發現目標時就 能立即發射魚雷進行攻擊。 各國現今海軍所擁有的潛艇種類繁多，其所配置的發射裝置也各不相同。歸納起來，大體上可分為自航式 發射裝置、氣動不平衡式發射裝置、水壓平穩式發射裝置、氣動沖壓式發射裝置、空氣渦輪泵式發射裝置和美 國正在研制尚未裝備使用的電磁式魚雷發射裝置等。本文僅對上述幾型發射裝置的工作原理、主要結構特點及 主要組成等予以介紹。 二、自航式發射裝置 自航式魚雷發射裝置，在國外也稱游出式(Swim-out)魚雷發射裝置。它是潛艇魚雷發射裝置的鼻祖。其工 作原理就是把魚雷裝填到一個框架式的圓筒形柵狀管中，使其浸沒在水中，只要打開魚雷的板機使魚雷發動機 工作，螺旋槳產生的推力就使魚雷自動游出柵狀管。據史料記載，俄國在1865年裝備使用了木制的圓筒形柵狀 發射管。一戰前后的各國海軍的潛艇上裝備的大都是這種金屬制的圓筒形剛性結構的柵狀管。通常配置在潛艇 耐壓殼體外面的上層建筑中，有固定式和可轉動式兩種。這種結構極為簡單的圓筒形柵狀管可保證發射過程無 氣泡，也無傾差。而且由于它沒有向魚雷提供能量的動力系統，所以很輕巧，使用簡便。它的缺點主要是對魚 雷的要求較高，魚雷得長時間浸泡在海水中，難以進行及時和必要的保養和維修。在以后的應用中，自然受到 了局限。據悉在一些魚雷試驗靶場的試驗船只和一些袖珍潛艇上現還在采用，如德國的100型和MST75/3型，意 大利的S756/W型等袖珍潛艇。 自航式魚雷發射裝置固有的弱點，一是不能發射無動力的武器，如水雷。二是不能發射熱動力魚雷。因為 熱動力魚雷的主機通常是在發射離管后按要求延遲啟動，決不允許在發射管里啟動工作。同時也不允許魚雷主 機工作時產生的有害氣體進入潛艇艙里。三是由于潛艇的結構尺寸限制，發射管不能太長，這就使得魚雷增速 不夠就出管。因而魚雷的出管速度偏低。德國 MAK型發射裝置的出管速度為6～6。5米/秒。而美國的MK55、 MK57和MK59型魚雷發射裝置的出管速度只有5米/秒。出管速度低就使得發射魚雷時的潛艇航速受到限制。 為了克服自航式魚雷發射裝置的出管速度偏低的缺陷，德國克虜伯·瑪克公司在專為出口研制的新型TR— 1700型常規潛艇上配置了水壓式自航魚雷發射裝置，在艇首部發射管的下面裝上一個直徑和發射管的口徑相近 的水缸及蓄壓器等。當潛艇在水下高速航行時，利用海水的動壓使活塞向后運動，活塞后部的海水被壓入發射 管后部推動自航魚雷出管。發射的魚雷離艇后可用蓄壓器使水缸活塞復位。水壓自航式魚雷發射裝置僅適于潛 艇在水下高速航行時發射自航魚雷，但其所占的空間位置也頗大。 三、氣動不平衡式發射裝置 氣動不衡式魚雷發射裝置，簡稱為氣動式發射裝置。它是在柵狀管式結構的自航式魚雷發射裝置之后出現 的，為二戰期間世界各國海軍潛艇廣泛采用的一型發射裝置。該型魚雷發射裝置的工作原理如下：即把魚雷(水 雷)裝填在帶有前蓋和后蓋的密封圓筒形發射管中，在發射前打開前蓋，然后根據艇長的命令，打開發射開關， 使貯存在發射系統的高壓空氣瓶(又稱發射氣瓶)中的壓縮空氣進入發射管里魚雷的尾部，進入魚雷尾部的壓縮 空氣膨脹作功， 把魚雷和雷體附近及周圍的海水一塊擠出發射管。為了保證潛艇的隱蔽性，不允許高壓空氣泡溢出發射管 外而暴露潛艇在水下的位置 。 同時要求發射魚雷(單射一枚或齊射數枚)后的潛艇的姿態基本不變(即不出現縱 傾、橫傾等)。根據這些要求，氣動式發射裝置通常由魚雷發射管、空氣發射系統、注疏水系統組成。 氣動不平衡式魚雷發射裝置可發射各種類型魚雷，也能布放無動力的水雷以及相應結構尺寸的水聲干擾器 材等。每根發射管和一套與其協同工作的發射系統等便構成了一套獨立而完整的發射裝置。通常的中型潛艇在 艇首配置4～8管，在艇尾配置2～4管。艇尾部配置的發射裝置多用于自衛，因而其發射管的口徑也可比首部的 小些。當然隨口徑減小，其發射管長度自然也短的多，這也有利于在空間比較窄小的艇尾部配置。 通常氣動不平衡式發射裝置的最大發射深度為80～100米左右。要再增大，技術難度大大增加。據悉美國 的氣動不平衡式發射裝置的最大發射深度為61米。 前蘇聯在70、80年代建造的現代常規潛艇上仍配置氣動不平衡式發射裝置，為克服由于發射能量大引起艙 室增壓過大艇員無法承受等技術難題，采用遙控遙測等新技術和隔艙發射及控制發射過程中廢氣排進艙內的速 率等辦法，研制出了ГС—240型氣動無泡式發射裝置，配置在1982年建成服役的K級(877型)中型常規潛艇上。 四、水壓平衡式發射裝置 1954年1月24日世界上第1艘核潛艇——美國的“鸚鵡螺”號下水和隨后的環球航行，震動了全球，引起了 現代潛艇的水下航速和下潛深度等性能指標大大提高。彈道導彈核潛艇的出現，使得潛艇在現代海戰中的作用 和地位發生了根本性的變化。為了對付能在廣垠的大洋中遨游的導彈核潛艇，反潛戰和潛艇戰(即以潛反潛)成 為各海軍大國密切關注并抓緊研究的重要課題。魚雷和攻擊型核潛艇受到了重視并快速發展。為了適應潛艇水 下作戰的需求，魚雷向著高速、遠航程、大深度、智能制導和大威力聚能爆破這些目標發展。因而魚雷發射裝 置必須與所使用的魚雷及所配置的潛艇相適應。從50年代中期，美國就花費巨大的人力和物力，探索和研制適 于核潛艇在深水隱蔽發射魚雷的新方案，50年代后期就研制出了能在水下300～600米深度發射魚雷的新型發射 裝置——水壓平衡式(即液壓式)。隨后不斷地予以改進并提供給英國、日本及其它盟國。 這種水壓平衡式魚雷發射裝置有MK54、MK58等型，1967年服役的美國“鱘魚”級攻擊型核潛艇裝備了MK63 型，1976年服役的“洛杉磯”級裝備了MK67型。英國的史達臣·亨曉公司、德國的克虜伯·瑪克公司也為212 常規潛艇研制出了水壓平衡式魚雷發射裝置。70年代末到80年代，前蘇聯建造的“鯊魚”級、S級多用途攻擊 型核潛艇、“臺風”級彈道導彈核潛艇、O級飛航導彈核潛艇上也裝備了水壓平衡式魚雷發射裝置。 水壓平衡式魚雷發射裝置是在氣動不平衡式發射裝置中增加了一個水壓平衡系統，其功用就是讓待發射的 魚雷后部也與舷外海水相通，使得在發射過程中當魚雷向前運動時原來作用在雷頭上的海水背壓被作用在雷尾 上的背壓所抵消，這樣一來，在發射過程中所需用的發射能量——壓縮空氣的壓力和容積保持定值，不再隨發 射深度的增大而增多。這就是所謂的“平衡式發射”，也叫做“平衡發射原理”。 水壓平衡式魚雷發射裝置是由氣動不平衡式發射裝置改進而成的。它的功能與后者相同，其組成和結構形 式，則與所使用的武器的性能、結構密切相關，可分為內置式和外置式兩種。通常該型發射裝置大都配置在艇 首或艇首的Ⅱ艙兩側，以便在首部安放結構尺寸較大的聲納基陣。 水壓平衡式魚雷發射裝置由于采用了平衡發射的原理，使得所消耗的發射工質的能量基本上保持定值，因 而能在航行深度不大于600米的大中型潛艇上配置。該發射裝置較好地解決了潛艇在水下大深度發射魚雷等武 器的技術難題。但由于采用往復活塞式工作原理，水缸和氣缸的結構尺寸就比較龐大，其安裝要求頗高。在100 米以上的大深度發射時，由于氣缸、水缸和發射管分別安裝在不同的部位，艇體變形難免要影響發射過程的正 常進行。 五、氣動沖壓式發射裝置 在50、60年代當各主要海軍國家為滿足潛艇在未來海戰中隱蔽快速的作戰需求，努力探討在水下大深度發 射魚雷的技術途徑的過程中，法國研制出了氣動沖壓式發射裝置，裝備在1964年～1970年建造的“女神”級 常規潛艇上，其型號為1H-55B型和ED-56型，配置在艇首和艇尾。 此兩型發射裝置由于不能在發射之后裝填 備用魚雷等原因，后經改進而研制成IQ-63A型發射裝置，分別裝備在1972～1978年建造的“阿哥斯塔”級常 規潛艇和1982年服役的“紅寶石”級攻擊型核潛艇上。 氣動沖壓式魚雷發射裝置比前述的水壓平衡式發射裝置體積小，重量輕。 每具發射管自有一個沖壓器，便于根據作戰需要組織齊射，齊射間隔時間不受結構的限制。但該裝置通過 沖壓器把發射推力集中加在魚雷尾部，這就要求所發射的魚雷等武器必須能承受所作用的集中載荷。存在不平 衡度，就限制了它在水下更大深度上的使用。此外，在發射管后蓋上安裝一個頗長的沖壓器不僅使得開關操作 不便，而且所需的回轉空間位置頗大，對潛艇總體布置和充分利用寶貴的空間也很不利。所以，此類發射裝置 僅有法國的潛艇使用。 六、空氣渦輪泵式發射裝置 空氣渦輪泵式發射裝置是水壓平衡式發射裝置改進和發展的產物。水壓平衡式發射裝置的發射過程是靠貯 存在發射氣瓶中的高壓氣進入氣缸中膨脹作功，帶動與氣缸活塞連為一體的水缸活塞運動，利用海水的不可壓 縮性使魚雷出管離艇。在發射過程中，要求流入發射管里的海水量必須與待發射的魚雷的排水量相同才行。這 種發射裝置自然比較龐大和笨重，而且安裝要求頗高，僅適于在噸位較大的潛艇上配置使用。70年代末，英國 海軍部科學研究中心(ARE)提出了對潛艇上所使用的往復活塞式水壓平衡發射裝置的改進要求。經過劍橋咨詢 公司的可行性研究，由英國史達臣·亨曉公司開發研制了空氣渦輪泵式發射裝置。 該型發射裝置的基本運動件是一臺空氣渦輪泵 (ATP)，它由一個程控發射閥控制。發射過程中，魚雷(導 彈、水雷)通過安裝在靠近發射管后部的進水閥泵入到發射管里的海水推出。發射用的海水是由空氣渦輪泵從 舷外吸進的。舷外海水的吸入使得水艙的海水增壓。在發射時打開所選定的發射管上的進水閥讓海水進入相應 的發射管中。一臺空氣渦輪泵供幾個發射管共用。但為了有貯備量和提供迅速齊射的能力，在大型潛艇上，通 常配置兩個獨立的空氣渦輪泵發射系統。對于小型潛艇可以只配置一臺空氣渦輪泵發射系統。發射過程的能量 控制是靠程控發射閥(PF V)來完成。根據發射時間程控發射閥調節由高壓空氣瓶提供給空氣渦輪的氣流量。空 氣渦輪直接驅動海水泵，因而提供給它的空氣量直接影響發射回路中水的流量和武器發射速度的分布。 該裝置結構布置比較簡便，省掉了結構尺寸龐大和笨重的氣缸和水缸等組件，既節省空間，又可直接利用 海水的靜壓力作為水泵的進口壓力，這就使得在發射CM(14＊2〗過程中作用在魚雷頭部和尾端的海水靜壓力基 本相同，由于作用方向相反而相互抵消。其結果就使發射武器所需的能量為定值，與發射深度無關。這就滿足 了潛艇在最大工作深度范圍內的任意航行深度上根據作戰需要，按艇長的命令立即發射魚雷。 該型發射裝置已配置在70年代末至90年代建造服役的美英最新一代核潛艇上。如美國的“俄亥俄”級彈道 導彈核潛艇、“洛杉磯”級和“海狼”級攻擊型核潛艇；英國的“決心”級彈道導彈核潛艇和“支持者”級和 “快速”級攻擊型核潛艇。空氣渦輪泵式發射裝置是現今已裝備海軍的世界上性能最好的魚雷發射裝置。 七、其它發射方式 上述五型魚雷發射裝置是現今各國海軍的各種類型的潛艇上所配置使用的。另據有關資料報道，尚有靜水 壓式(靜壓外推式)和電磁式發射方式有較大的裝艇使用的可行性。現分別概要介紹如下： 1。靜水壓式發射方案 該型發射裝置方案屬于外置式，發射管配置在潛艇耐壓殼之外，發射裝置沒有發射動力系統，發射管的結 構頗似一臥式往復活塞式水缸，裝填在發射管里的魚雷與活塞相配合。活塞靠后制止器定位，魚雷裝填到位后 用系索將其固定。當潛艇在水下一定深度要發射魚雷前，發射管內是充滿淡水的。淡水是在備航備潛的時候從 安裝在發射管上活塞前面的進水閥注入的。待注滿后就關閉。貯水罐是抽成真空的。發射前裝在貯水罐和發射 管之間的排水閥是關閉的。當發射時只需把排水閥打開，使發射管中的淡水迅速注入貯水罐。這時作用在魚雷 前端和尾部的海水靜壓力就不一樣了。由于作用在魚雷尾部的海水壓力遠大于前端的，在此壓力差的推動下， 魚雷拉斷系索被推出發射管。 此發射方式的優點是結構較簡單，不需發射動力節省了艙室的空間，解決了大深度發射魚雷的難題，缺點 是雷頭和雷尾部的耐海水腐蝕問題和魚雷維護保養、重復裝填方面尚存難題。武器的出管速度與發射深度成線 性關系，在淺水發射時如何解決安全性的要求等。此方案是否裝艇使用，目前尚未見報道。 2。電磁式發射裝置 1989年2月，美海軍海上系統司令部提出電磁式魚雷發射裝置的概念設計/脈沖研究，同時進行發射裝置的 初步設計。該發射裝置由發射管、脈沖發射水艙、電磁發控系統等組成。該裝置的模擬試驗模型是由美國卡曼 公司的電磁研究實驗室研制的。該發射裝置的結構組成與前述的水壓平衡往復活塞式發射裝置的相比，除發射 控制系統完全不一樣外，其余組成部分基本相近。該裝置中的電磁發控系統取代了水壓平衡式發射裝置中的高 壓氣瓶和氣缸等，是用艇上的電能完成發射任務。魚雷的出管速度可達12米/秒。 該發射裝置的發射彈道和魚雷的出管等可根據條件、任務需要和武器類型(魚雷、水雷或導彈)的不同而通 過微機進行控制，并可改善發射過程的噪聲特性，即由于不使用高壓空氣作為發射能源而用電磁能，這就使得 在發射過程和回程過程中沒有排氣噪聲出現。這正是新型攻擊型核艇所需要的。美海軍現正在“孟菲斯”核潛 艇上進行試驗。打算在未來的新型核潛艇上配置高功率電力系統，以滿足電磁式魚雷發射裝置的使用要求。 八、發展方向 發射裝置的發展既受潛艇和所使用的武器(魚雷、水雷和導彈等)的促進，又受其制約。根據當今的世界形 勢，為保衛本國的領土、領海完整和海洋權益，各國都在加強自身的海防力量，潛艇極受重視。根據現代潛艇 戰和反潛戰的發展要求以及現代核潛艇與常規動力潛艇的發展趨勢，潛艇魚雷發射裝置的發展方向和發展總趨 勢如下： 1。不斷增大發射深度范圍，要求發射裝置的最大發射深度盡量做到與所裝載的潛艇的最大工作深度一致。 2。提高對所發射的武器類型的兼容性，使得一型發射裝置不僅能發射多種型號的魚雷，布放多種型號的水 雷，而且還能發射多種型號的潛艦導彈或潛潛導彈。 3。提高發射的可靠性和安全性。 4。提高發射裝置的自動化程度，減輕艇員的勞動強度。 5。盡可能減少發射裝置的體積、重量，減化結構并改善裝置的可維修性。 6。盡量利用和開發潛艇外殼與耐壓殼之間或艇體外面的適當部位，配置某些武器發射裝置。 7。盡量減少發射前的準備時間，縮短發射武器的發射間隔時間和齊射間隔時間。 8。盡量降低發射裝置的費用。包括開發研制的科研費，生產制造的費用和安裝、維護保養以及在使用過程 中排除故障的修理費用等。。
熱心網友
在潛航的時候魚雷管內只有空氣，沒有水，密封由前蓋來保證。而且空氣通過均壓系統與艙內的空氣壓力保持一致。不然的話，就無法打開后蓋來裝填魚雷了。
熱心網友
魚雷發射有2種方式一種是依靠自身動力自己從魚類管中發射出去，這種形式下魚類管里要先開前蓋使其充滿海水，發射后關閉前蓋，用高壓空氣吹掉里面的海水打開后蓋繼續裝填，見于早期的魚雷發射。另一種是現在使用中的方式，是用高溫高壓的水蒸汽把魚雷彈射出去，這樣的話不需要先開前蓋，但是發射后依然有海水進入，也是用高壓氣體把海水吹出去的。