隐形的翅膀-水翼导弹艇

水的密度远大于空气,因此在水中航行船艇的速度远小于在空中飞行的飞机。提高船艇的速度有多种技术方案,其中一种就是水翼艇,原理与飞机一样,飞机的机翼产生升力,水翼艇用水翼在水中产生升举力。水翼艇的水翼剖面与机翼相似,上凸、下平呈流线形,在水翼上表面水流速度大、压强较小,下表面水流速度小、压强较大,因此水翼上、下表面的压强差产生向上升举力。当升举力大于艇体重力时,艇体就离开水面,大幅度减小在水中浸泡的体积,所以航速快。只把艇艏托举出水面的"半浸式"水翼快艇航速高达92.5km/h(50节),把艇体都托举出水面的"全浸式"水翼快艇航速则高到117km/h(63节)。

与其它高速艇技术相比,水翼艇(全浸式)的主要优点是能在较为恶劣的海情下航行,艇身颠簸较小,且高速航行时所产生的兴波较小,对岸边影响较低;缺点是艇体横向尺寸较大,结构较复杂,进、出港需收起大型水翼导致停泊靠港不方便,制造大型水翼船、或进一步提高航速有困难。目前运行的水翼船艇主要在近海、短途和快速航行,排水量不超过1000吨。

水翼能提供的升举力与水翼长度成平方关系,但是船的重量却与长度成立方的关系(平方/立方定律),因此制造大型水翼船存在技术难度。进一步提高速度,水翼在高速下会产生气泡也是一个必须解决的问题。此外,全浸式水翼结构及控制较为复杂,成本较高。

早期水翼艇采用"半浸式"倒八字形水翼结构较为简单,由安装在船尾、浸入水中的螺旋桨与方向舵推动水翼艇航行,浸入水中的倒八字形水翼产生升举力将艇艏部分举出水面,部份水翼仍在水中。在波峰时,浸入水中的水翼面积增大,产生的升举力随之增大,因而将艇艏抬高;在波谷时,浸入水中的水翼面积减小,产生的升举力随之减小,因而将艇艏降低;倒八字形水翼具有自动稳定航行的能力。全浸式水翼需要根据风浪自动调整浸入水中水翼的迎角,进而改变产生的升举力,艇艏可自动保持在一个稳定的状态航行。


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026型水翼鱼雷艇

026型尺寸小、速度快、隐蔽出航、高速接近目标,发射鱼雷实施攻击,鱼雷艇以编队在近岸、近海作战,具有较强的攻击力,1条533mm的鱼雷即可击沉1艘驱逐舰;艇长21.8m,艇宽6.3m,吃水3.6m,排水量39.6t(满载)、34.5t(标准)吨,主机M50-3柴油机3台,总马力3300,航速50节,续航力500km/30节,装备2座533mm鱼雷发射管、2挺14.5mm机枪,艇员编制16人。

在20世纪60年代,苏联研发成功反舰导弹后,将其集成在几乎所有可能的发射平台上,成为红海军远洋反舰、近海防御的利器。在近海防御中,将反舰导弹集成在水翼艇上就是其中一项。

1964年,苏联海军提出了研制水翼导弹艇1240工程(Малый ракетный катер проекта 1240)的需求。

1240型水翼导弹艇采用2断阶高速滑行艇体,前左、右和艇尾的水翼由钛合金制成、且可向上折叠,位于艇体中央的上层建筑从艇艏延伸到艇体后部,舰桥上方为П-120/4К85"孔雀石"(Малахит,北约编号SS-N-9)反舰导弹带半球圆柱整流罩的数据链天线,之后有1座三台阶格子桅,最下方台阶安装带半球形雷达罩的制导雷达,中间台阶安装对空/海搜索雷达。

1240型水翼导弹艇348t(标准)、299t(空载)、432t(满载),艇全长56.6m、水线长49.6m,艇宽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节,可在5级以下海况航行,艇员编制35名。

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1240型水翼导弹艇的侧视和俯视线形图

水翼均为放下浸入水中的状态,尾部水翼顶端集成了螺旋桨,既推进水翼艇航行,又起舵的作用;艇体为2断阶高速滑行艇体,有利于艇体快速离水。

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1240型水翼导弹艇的模型

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1240型水翼导弹艇水翼收起、不在水中的状态

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1240型水翼导弹艇水翼放下浸入水中在水面上漂浮的状态

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1240型水翼导弹艇水翼收起状态

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1240型水翼导弹艇在港停泊状态,可见产生升举力的2片水翼、2片支撑翼的前水翼结构

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产生升举力的2片水翼、2片支撑翼的后水翼结构,可见集成在其顶端的螺旋桨推进器

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1240型水翼导弹艇水翼放下浸入水后可以漂浮状态低速航行


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1240型水翼导弹艇螺旋桨推进器高速工作、水翼产生升举力将整个艇体升举出水面

1240型水翼导弹艇艇首安装一座1座双发射臂4К33"黄蜂-M"(Оса-М,北约编号SA-N-4)舰空导弹系统,配对空/海搜索1部、导弹制导雷达1部;艇中部左、右各1座双联装П-120/4К85"孔雀石"(Малахит,北约编号SS-N-9)反舰导弹发射器,配对空/海搜索1部,具有较强的反舰能力;艇尾部有1座6管30mm口径АК-630М全自动舰炮及其炮瞄雷达;装备敌我识别系统2部。

1970年代初,苏联发展了用于替代П-15"白蚁"反舰导弹的П-120/4К85"孔雀石"反舰导弹,采用惯性制导+主动雷达制导+红外制导,提高了П-120"孔雀石"反舰导弹在复杂电磁环境下的作战能力。独立作战时,本艇的对海搜索雷达作用距离就是交战距离,约为50km;在П-120"孔雀石"反舰导弹最大射程150km作战时,距离超过本艇对海搜索雷达的作用距离,需要其它平台提供海上目标定位、指示和发射后对导弹的中段引导,制导数据链系统位于舰桥顶部。


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П-120/4К85"孔雀石"反舰导弹

头部为卵形雷达整流罩,腹部外挂红外寻的制导吊舱,弹翼向下折叠,尾部下方有2个并联的火箭助推器用于发射,最大射程150km。

接受第四次中东战争的教训,苏联研发的第二代导弹艇——1240型水翼导弹艇加强了防空反导能力,由1座4К33"黄蜂-M"(Оса-М,北约编号SA-N-4)舰空导弹系统用于中近程防空反导作战,1座6管30mm口径АК-630М全自动舰炮用于末端防御,2个敌我识别系统提供支持。

4К33"黄蜂-M"(Оса-М)舰空导弹系统由1座可升降的双发射臂及其动作装置、20枚9М33М防空导弹及其输弹装置、制导系统(含厘米波段的目标搜索探测站、干扰装置、目标跟踪和导弹跟踪、指令传输)、三个操作员的控制台等组成,目标指示信息需从对空/海搜索获得,1次可拦截1个目标,系统反应时间8s~10s。可升降双发射臂的横梁、立柱和圆形活门位于甲板A位,进入战斗状态时,前2半圆形活门向外打开,升降机将带弹的双发射臂、横梁、立柱从下方舱室垂直升起,立柱转动调整发射臂的方位角,横梁转动调整发射臂的俯仰角;当2发导弹发射后,发射臂自动转到垂直状态下降装弹。舱室内围绕立柱有4个弹鼓,每个弹鼓存放5枚9М33М防空导弹,距发射臂最近的一对弹鼓进行自动装弹,耗时16s~21s,导弹发射速度每分钟2发,发射臂转移到瞄准下一个目标耗时12s,4К33"黄蜂-M"(Оса-М)舰空导弹系统重量6850kg。


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4К33"黄蜂-M"(Оса-М)舰空导弹系统的可升降双发射臂装置

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4К33"黄蜂-M"(Оса-М)舰空导弹系统可升降双发射臂装置

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4К33"黄蜂-M"(Оса-М)舰空导弹系统发射场景,可发射2枚导弹拦截同1个目标以提高毁伤概率

9М33"黄蜂-M/MA"(Оса-M/MA)防空导弹主要由制导-伺服控制段、无线电引信-战斗部和火箭发动机等组成(图10),采用无线电指令制导,接近目标时,制导系统发出指令解锁无线电引信进入战斗状态,无线电引信开始发射电磁脉冲,目标的反射信号被引信接收(最大接收距离为15m)到后引信起爆引爆战斗部;当导弹错过目标后,制导系统发出指令关闭无线电引信、启动定时引信装置自毁或者导弹坠落撞击水面时启动触发引信自毁。


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9М33"黄蜂-M/MA"(Оса-M/MA)防空导弹示意图

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9М33"黄蜂-M/MA"(Оса-M/MA)防空导弹

9М33采用鸭式气动设计,长度3158mm,弹径210mm,翼展650mm,发射重量130kg,战斗部重量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,拦截目标的最大速度500m/s。

1240型水翼导弹艇上层建筑后上方安装1座6管30mm口径АК-630М全自动舰炮及其火控雷达、闭路电视瞄准系统,除用于拦截反舰导弹外,还可用于打击水面舰艇、空中目标、扫雷等目标。

АК-630М全自动舰炮,身管长度1620mm,发射HE-FRAG炮弹, 炮塔转动范围360º及其转动角速度70º/s,射击仰角-12º~88º及其转动角速度50º/s,发射速率5000发/min,初速900m/s,有效距离4000m。


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1240型水翼导弹艇上层建筑后上方安装1座6管30mm口径АК-630М全自动舰炮及其火控雷达

隐形的翅膀-水翼导弹艇

6管30mm口径АК-630М火控雷达

隐形的翅膀-水翼导弹艇

6管30mm口径АК-630М全自动舰炮


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