隱形的翅膀-水翼導彈艇

水的密度遠大於空氣,因此在水中航行船艇的速度遠小於在空中飛行的飛機。提高船艇的速度有多種技術方案,其中一種就是水翼艇,原理與飛機一樣,飛機的機翼產生升力,水翼艇用水翼在水中產生升舉力。水翼艇的水翼剖面與機翼相似,上凸、下平呈流線形,在水翼上表面水流速度大、壓強較小,下表面水流速度小、壓強較大,因此水翼上、下表面的壓強差產生向上升舉力。當升舉力大於艇體重力時,艇體就離開水面,大幅度減小在水中浸泡的體積,所以航速快。只把艇艏託舉出水面的"半浸式"水翼快艇航速高達92.5km/h(50節),把艇體都託舉出水面的"全浸式"水翼快艇航速則高到117km/h(63節)。

與其它高速艇技術相比,水翼艇(全浸式)的主要優點是能在較為惡劣的海情下航行,艇身顛簸較小,且高速航行時所產生的興波較小,對岸邊影響較低;缺點是艇體橫向尺寸較大,結構較複雜,進、出港需收起大型水翼導致停泊靠港不方便,製造大型水翼船、或進一步提高航速有困難。目前運行的水翼船艇主要在近海、短途和快速航行,排水量不超過1000噸。

水翼能提供的升舉力與水翼長度成平方關係,但是船的重量卻與長度成立方的關係(平方/立方定律),因此製造大型水翼船存在技術難度。進一步提高速度,水翼在高速下會產生氣泡也是一個必須解決的問題。此外,全浸式水翼結構及控制較為複雜,成本較高。

早期水翼艇採用"半浸式"倒八字形水翼結構較為簡單,由安裝在船尾、浸入水中的螺旋槳與方向舵推動水翼艇航行,浸入水中的倒八字形水翼產生升舉力將艇艏部分舉出水面,部份水翼仍在水中。在波峰時,浸入水中的水翼面積增大,產生的升舉力隨之增大,因而將艇艏抬高;在波谷時,浸入水中的水翼面積減小,產生的升舉力隨之減小,因而將艇艏降低;倒八字形水翼具有自動穩定航行的能力。全浸式水翼需要根據風浪自動調整浸入水中水翼的迎角,進而改變產生的升舉力,艇艏可自動保持在一個穩定的狀態航行。


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026型水翼魚雷艇

026型尺寸小、速度快、隱蔽出航、高速接近目標,發射魚雷實施攻擊,魚雷艇以編隊在近岸、近海作戰,具有較強的攻擊力,1條533mm的魚雷即可擊沉1艘驅逐艦;艇長21.8m,艇寬6.3m,吃水3.6m,排水量39.6t(滿載)、34.5t(標準)噸,主機M50-3柴油機3臺,總馬力3300,航速50節,續航力500km/30節,裝備2座533mm魚雷發射管、2挺14.5mm機槍,艇員編制16人。

在20世紀60年代,蘇聯研發成功反艦導彈後,將其集成在幾乎所有可能的發射平臺上,成為紅海軍遠洋反艦、近海防禦的利器。在近海防禦中,將反艦導彈集成在水翼艇上就是其中一項。

1964年,蘇聯海軍提出了研製水翼導彈艇1240工程(Малый ракетный катер проекта 1240)的需求。

1240型水翼導彈艇採用2斷階高速滑行艇體,前左、右和艇尾的水翼由鈦合金製成、且可向上摺疊,位於艇體中央的上層建築從艇艏延伸到艇體後部,艦橋上方為П-120/4К85"孔雀石"(Малахит,北約編號SS-N-9)反艦導彈帶半球圓柱整流罩的數據鏈天線,之後有1座三臺階格子桅,最下方臺階安裝帶半球形雷達罩的制導雷達,中間臺階安裝對空/海搜索雷達。

1240型水翼導彈艇348t(標準)、299t(空載)、432t(滿載),艇全長56.6m、水線長49.6m,艇寬10.2m(水翼放下)、21.14m(水翼收起),吃水2.8m(前水翼收起)、8.0m(前水翼放下),640海里/45節,可在5級以下海況航行,艇員編制35名。

隱形的翅膀-水翼導彈艇

1240型水翼導彈艇的側視和俯視線形圖

水翼均為放下浸入水中的狀態,尾部水翼頂端集成了螺旋槳,既推進水翼艇航行,又起舵的作用;艇體為2斷階高速滑行艇體,有利於艇體快速離水。

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1240型水翼導彈艇的模型

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1240型水翼導彈艇水翼收起、不在水中的狀態

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1240型水翼導彈艇水翼放下浸入水中在水面上漂浮的狀態

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1240型水翼導彈艇水翼收起狀態

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1240型水翼導彈艇在港停泊狀態,可見產生升舉力的2片水翼、2片支撐翼的前水翼結構

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產生升舉力的2片水翼、2片支撐翼的後水翼結構,可見集成在其頂端的螺旋槳推進器

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1240型水翼導彈艇水翼放下浸入水後可以漂浮狀態低速航行


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1240型水翼導彈艇螺旋槳推進器高速工作、水翼產生升舉力將整個艇體升舉出水面

1240型水翼導彈艇艇首安裝一座1座雙發射臂4К33"黃蜂-M"(Оса-М,北約編號SA-N-4)艦空導彈系統,配對空/海搜索1部、導彈制導雷達1部;艇中部左、右各1座雙聯裝П-120/4К85"孔雀石"(Малахит,北約編號SS-N-9)反艦導彈發射器,配對空/海搜索1部,具有較強的反艦能力;艇尾部有1座6管30mm口徑АК-630М全自動艦炮及其炮瞄雷達;裝備敵我識別系統2部。

1970年代初,蘇聯發展了用於替代П-15"白蟻"反艦導彈的П-120/4К85"孔雀石"反艦導彈,採用慣性制導+主動雷達制導+紅外製導,提高了П-120"孔雀石"反艦導彈在複雜電磁環境下的作戰能力。獨立作戰時,本艇的對海搜索雷達作用距離就是交戰距離,約為50km;在П-120"孔雀石"反艦導彈最大射程150km作戰時,距離超過本艇對海搜索雷達的作用距離,需要其它平臺提供海上目標定位、指示和發射後對導彈的中段引導,制導數據鏈系統位於艦橋頂部。


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П-120/4К85"孔雀石"反艦導彈

頭部為卵形雷達整流罩,腹部外掛紅外尋的制導吊艙,彈翼向下摺疊,尾部下方有2個並聯的火箭助推器用於發射,最大射程150km。

接受第四次中東戰爭的教訓,蘇聯研發的第二代導彈艇——1240型水翼導彈艇加強了防空反導能力,由1座4К33"黃蜂-M"(Оса-М,北約編號SA-N-4)艦空導彈系統用於中近程防空反導作戰,1座6管30mm口徑АК-630М全自動艦炮用於末端防禦,2個敵我識別系統提供支持。

4К33"黃蜂-M"(Оса-М)艦空導彈系統由1座可升降的雙發射臂及其動作裝置、20枚9М33М防空導彈及其輸彈裝置、制導系統(含釐米波段的目標搜索探測站、干擾裝置、目標跟蹤和導彈跟蹤、指令傳輸)、三個操作員的控制檯等組成,目標指示信息需從對空/海搜索獲得,1次可攔截1個目標,系統反應時間8s~10s。可升降雙發射臂的橫樑、立柱和圓形活門位於甲板A位,進入戰鬥狀態時,前2半圓形活門向外打開,升降機將帶彈的雙發射臂、橫樑、立柱從下方艙室垂直升起,立柱轉動調整發射臂的方位角,橫樑轉動調整發射臂的俯仰角;當2發導彈發射後,發射臂自動轉到垂直狀態下降裝彈。艙室內圍繞立柱有4個彈鼓,每個彈鼓存放5枚9М33М防空導彈,距發射臂最近的一對彈鼓進行自動裝彈,耗時16s~21s,導彈發射速度每分鐘2發,發射臂轉移到瞄準下一個目標耗時12s,4К33"黃蜂-M"(Оса-М)艦空導彈系統重量6850kg。


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4К33"黃蜂-M"(Оса-М)艦空導彈系統的可升降雙發射臂裝置

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4К33"黃蜂-M"(Оса-М)艦空導彈系統可升降雙發射臂裝置

隱形的翅膀-水翼導彈艇

4К33"黃蜂-M"(Оса-М)艦空導彈系統發射場景,可發射2枚導彈攔截同1個目標以提高毀傷概率

9М33"黃蜂-M/MA"(Оса-M/MA)防空導彈主要由制導-伺服控制段、無線電引信-戰鬥部和火箭發動機等組成(圖10),採用無線電指令制導,接近目標時,制導系統發出指令解鎖無線電引信進入戰鬥狀態,無線電引信開始發射電磁脈衝,目標的反射信號被引信接收(最大接收距離為15m)到後引信起爆引爆戰鬥部;當導彈錯過目標後,制導系統發出指令關閉無線電引信、啟動定時引信裝置自毀或者導彈墜落撞擊水面時啟動觸發引信自毀。


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9М33"黃蜂-M/MA"(Оса-M/MA)防空導彈示意圖

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9М33"黃蜂-M/MA"(Оса-M/MA)防空導彈

9М33採用鴨式氣動設計,長度3158mm,彈徑210mm,翼展650mm,發射重量130kg,戰鬥部重量19kg,射程1.5km~15km,射高50m(基本型)/25m(M型)/5m(MA型)~6000m,最大速度800m/s,攔截目標的最大速度500m/s。

1240型水翼導彈艇上層建築後上方安裝1座6管30mm口徑АК-630М全自動艦炮及其火控雷達、閉路電視瞄準系統,除用於攔截反艦導彈外,還可用於打擊水面艦艇、空中目標、掃雷等目標。

АК-630М全自動艦炮,身管長度1620mm,發射HE-FRAG炮彈, 炮塔轉動範圍360º及其轉動角速度70º/s,射擊仰角-12º~88º及其轉動角速度50º/s,發射速率5000發/min,初速900m/s,有效距離4000m。


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1240型水翼導彈艇上層建築後上方安裝1座6管30mm口徑АК-630М全自動艦炮及其火控雷達

隱形的翅膀-水翼導彈艇

6管30mm口徑АК-630М火控雷達

隱形的翅膀-水翼導彈艇

6管30mm口徑АК-630М全自動艦炮


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