电动力鱼雷重新现身武器研发赛道——
“水下暗箭”射向何方
■刘一澳 张承旺

TE-2电动力鱼雷。

TP47轻型电动力鱼雷。
最近,多国生产或采购电动力鱼雷的消息先后见诸媒体。
去年12月19日,德国军方与当地军工企业签订了一份关于生产DM2A5重型电动力鱼雷的合同,预计后续该型电动力鱼雷将装备212CD型潜艇。
10余天后,意大利相关企业也获得了一份价值超2亿欧元的合同,内容是为印度海军提供“黑鲨”重型电动力鱼雷。
其实,电动力鱼雷早在二战时期就已问世并投入实战部署,但二战后囿于当时有限的电动推进技术,电动力鱼雷的性能普遍不及热动力鱼雷,发展一度陷入沉寂。直到20世纪80年代末,随着电动推进技术取得新突破,电动力鱼雷才又重新现身武器研发赛道。特别是最近10余年,电动力鱼雷发展明显提速,不少国家甚至将电动力鱼雷当作研发的“首选项”。
那么,电动力鱼雷为何能“卷土重来”?现阶段发展状况如何?未来会朝何处发展?请看本期解读。
与热动力鱼雷相比,有其独特优势
纵观鱼雷发展史,热动力鱼雷一度占据主导地位。这类鱼雷依靠燃料与氧化剂在燃烧室内剧烈反应产生高温高压燃气,推动活塞或涡轮机做功,再经传动轴驱动螺旋桨,如此就能赋予鱼雷较快的速度与较远的航程。例如,英国“旗鱼”热动力鱼雷最大航速达70节,在50节航速下能航行50多千米,可攻击一些高速目标。但是,热动力鱼雷也有缺点,诸如噪声大、排放废气废料时有痕迹等。
反观靠技术突破“卷土重来”的电动力鱼雷,热动力鱼雷的“短板”恰恰是其“长处”。通过先进电动推进技术的加持,电动力鱼雷在隐蔽性、航深适应性、结构简易性三个维度展现出独特优势。
首先是噪声低,隐蔽性强。电动力鱼雷的推进装置由高能电池组、电动机、推进器等组成。电池组驱动电动机,不仅省去了像热动力鱼雷那样复杂的燃烧室和排气系统,而且这种“冷推进”结构使此类鱼雷在航行时几乎没有机械振动和燃烧噪声,也不存在向外排放废气产生尾流和气泡进而暴露自己的问题。正因如此,电动力鱼雷有“水下暗箭”之称。
其次是受背压影响较小,可实现深域打击。热动力鱼雷依靠燃料燃烧产生动力,而燃烧产物必须排出雷体。在深海高压环境下,来自海水的背压会损耗发动机功率,影响鱼雷航速和射程。而电动力鱼雷采用的是闭式电力循环系统,其能量转换完全在鱼雷内部完成,输出功率不受外界环境影响。因此,电动力鱼雷无论是在浅海还是在深海,都能较为稳定地发挥作用,包括有效攻击藏匿于深海水域的敌方潜艇。
最后是结构相对简单,性价比较高。热动力鱼雷需要复杂的燃烧系统、燃料舱、氧化剂储存装置以及传动机构,造价较高且维护工作繁琐。相比之下,电动力鱼雷的“电池组+电动机+推进器”系统结构简单,运动部件相对较少,故障率较低。例如俄罗斯的TE-2电动力鱼雷,在定期注水的鱼雷发射管中储存半年后仍可正常使用。
基于电力优势,多维度稳步发展
正是凭借上述优势,电动力鱼雷近年来再度受到各国青睐,开始快速发展,并呈现出以下几个方面的特征。
无级变速成为招牌,极限航速仍有差距。早期的电动力鱼雷航速普遍在20~30节。如今,随着高能海水电池的应用,现代电动力鱼雷的平均航速大多可达50节,基本与主流热动力鱼雷航速持平。例如,意大利“黑鲨”重型电动力鱼雷搭载铝-氧化银海水电池组,能够长时间保持50节以上的攻击速度。值得一提的是,如今的电动力鱼雷通过搭载先进电动机,大多具有无级变速的功能。与热动力鱼雷通常只有高、中、低3个固定航速不同,电动力鱼雷能以1节为单位精确调节航速,实现从低速潜行到高速突击的平滑过渡。这种对航速的高精度控制,能使电动力鱼雷始终处于最佳速度。当然,在追求70节甚至更高的极限航速方面,电动力鱼雷与英国“旗鱼”等先进热动力鱼雷相比还有一定差距。
火箭助飞模式兴起,作战半径持续拓展。电动力鱼雷受限于电池组总容量,其纯电航程通常低于60千米。为此,世界各国积极发展“火箭助飞+电动力推进”复合增程模式,即“火箭助飞鱼雷”。该类鱼雷相当于将电动力鱼雷作为战斗部,先由火箭推进器将其快速推送至较远距离的目标海域,鱼雷在入水后再启动电动推进系统进行自主寻的攻击。2024年,印度试射的SMART系统就采用类似方式,将1枚Shyena轻型电动力鱼雷投送至650千米之外。
软件定义升级,迭代周期缩短。现代战争瞬息万变,对武器的快速升级能力提出了相应要求。现代电动力鱼雷也是如此,大多采用数字化、电气化架构,具备“软件定义”能力。其作战性能不再仅仅依赖硬件的更新换代,也可以通过软件升级实现快速迭代。例如,DM2A5重型电动力鱼雷设计理念之一便是“软件定义”,其开放式架构允许在不更换任何硬件的情况下,通过加载新的战术软件来优化制导算法、更新声纹库、增强抗干扰能力。这种快速迭代能力,使电动力鱼雷能够更有效地应对不断变化的敌方潜艇和对抗手段。
采用模块化设计,任务弹性较强。为适应日益多样的水下作战需求,模块化设计成为先进电动力鱼雷的标配。一些国家通过将电动力鱼雷设计成战斗部、制导系统、能源舱、推进舱等几个独立的标准模块,然后根据不同任务需求,对其进行“搭积木”式的组合运用。例如,韩国“虎鲨”重型电动力鱼雷可视情更改战斗部弹药当量、制导元件类型、电池组数量,以便更好地执行反潜、反舰、打击港口设施等任务。
轻重型号谱系完善,适配多种目标和平台。与热动力鱼雷长期以潜射重型型号为主的发展格局不同,电动力鱼雷凭借其独有优势,已经发展出从轻到重、适应多平台部署的完整产品谱系。比如,法国的F21重型电动力鱼雷口径为533毫米,航速超过50节,航程约50千米,作战深度覆盖10米至500米,现已装备梭鱼级攻击型核潜艇,用于攻击敌方高性能潜艇和大型水面舰艇。轻型电动力鱼雷常选用324毫米或400毫米口径,主要在浅海和近岸水域使用,用来应对中小型水面舰艇。比如,瑞典的TP47轻型电动力鱼雷,可以从哥特兰级潜艇鱼雷管、维斯比级护卫舰发射架、NH90反潜直升机挂架上发射,展现出较强的平台适应性。
今后将扬长避短,继续拓能
不难看出,电动力鱼雷正逐步成为各国水下作战弹药库中的重要角色。未来,面对日益复杂的海战环境和不断升级的对抗需求,电动力鱼雷将围绕技术创新和战场适应性继续拓能。
新型电池和能量回收技术将成为研发重点。虽然铝-氧化银等海水电池性能不差,但其能量密度已接近理论极限。未来,能量密度更高、成本更低、安全性更好的新型电池将成为各国研发的重点。能量密度理论值数倍于铝-氧化银电池的锂离子电池、金属聚合物电池乃至小型化的燃料电池,都有望成为下一代电动力鱼雷的动力源。例如,俄罗斯在研发UET-1“鱼龙”电动力鱼雷时,就考虑使用新型金属聚合物电池;正在研发的瑞典TP63电动力鱼雷准备探索结合镍锰钴酸锂电池技术。此外,能量回收技术也可能被引入,如利用航行时的水流动能进行充电,或利用不同海域的温差进行发电,甚至电动力鱼雷还可能引入地磁感应充电技术,实现“边走边充”。
人工智能将使电动力鱼雷的能量分配更加合理。今后,电动力鱼雷将深度融入AI技术,根据战场态势、目标特征和自身剩余能量,实现能源分配的最优化。在广域搜索时,它会以最低能耗的“经济模式”航行;在识别到疑似目标后,会智能规划一条兼顾隐蔽与效率的路线;在末端攻击阶段,它能预判目标的规避机动,瞬间调动能量进行全速攻击。这种基于深度学习的自适应决策能力,将使电动力鱼雷的作战效能明显提升。
应用新型发射技术使其长处更长。传统的压缩空气发射等依然会产生机械噪声和水下气泡。未来,电磁发射技术(类似于微型电磁弹射器)有望用于电动力鱼雷推射。利用这种电磁力,电动力鱼雷可被平滑、静默、高速推离发射管,实现从离管、加速到航行全过程“无声化”,从而大幅降低发射瞬时的声波暴露,使其作为“水下暗箭”的长处更长。
此外,电动力鱼雷还可能与无人平台深度融合。目前,不少国家在研发新型电动力鱼雷时,已开始运用无人水面舰艇和无人潜航器进行试射,以验证鱼雷性能和有人/无人体系化作战理念。这意味着,未来的电动力鱼雷将更加智能和注重协同,并借此在未来海战场继续扮演“水下暗箭”的角色。
(本文供图:阳明)


