魚雷和潛射導彈都從潛艇里發射，潛艇為何不會進水？其實原理很簡單，潛艇也能發射無人機！

相信許多朋友在觀看潛艇潛射導彈或者潛艇發射魚雷時的畫面 心裏或多或少都會有過一個疑問 那就是魚雷和導彈明明都是從水中發射的 魚雷尾部也會有水泡出現 爲什麼潛艇本身就不會進水呢 導彈還能克服水火不容的原理 在水下成功點火起飛呢 今天我們就來聊一聊潛艇是如何做到不進水的 潛艇作爲一種能在水下運動 並且還能發射武器作戰的艦艇 在戰鬥時 除了會面臨敵方反潛艦艇的威脅以外 還會面臨另一種無處不在的敵人 那就是海水本身 因此 在水下航行的時候 潛艇的密封性一定要好 尤其是水深達到一定的深度後 水壓也會大大增加 潛艇如果沒有一定的抗壓能力 很容易被水壓壓垮 但神奇的是 潛艇在發射魚雷或者潛射導彈的時候 明明是會露出一個大洞 但那些流入潛艇的水卻沒有妨礙潛艇的正常工作 更沒有威脅到水下士兵的生命安全 這就跟魚雷和導彈的特殊發射方式有關係了 首先來看魚雷 魚雷對水面艦艇的殺傷威力是要遠高於那些相同炸藥裝量的導彈的 潛艇在發射魚雷時 基本都要通過魚雷發射管這種裝置 魚雷發射管的前端與後端都有密封蓋 如果前端朝向海水的密封蓋關閉 只打開接近潛艇內部的後蓋 將能將潛艇搭載的魚雷送進發射管 當魚雷進入發射管後呢 後端密封蓋就可以關閉了 準備發射魚雷時再打開朝向海水方向的前端密封蓋 此時海水會湧入魚雷發射管 但不會穿過後蓋湧入潛艇內部 當魚雷通過已經開啓的前端發射出去後 魚雷發射管纔會回來處理排水的問題 至於在海水進入發射管之後 如何讓魚雷游出去打擊目標 以及如何將發射管內剩餘的海水排走 這就涉及到了具體的技術類型問題 首先是自航式魚雷 這種魚雷主要是依靠螺旋槳自己游出去 只要發射管注入了海水 魚雷就能自己游出去 自航式魚雷最大優點就是技術簡單 最早出現的魚雷基本都是這樣的 它的缺點呢 是出速低 航程近 要求潛艇必須抵近發射是非常危險 因此一戰結束後很快就被淘汰了 現代潛艇的魚雷發射系統 基本都是在開始發射時給魚雷施加一個額外的推力 等魚雷離開潛艇後 再用特殊裝置抽走魚雷發射管理的海水 以美國爲例 在20世紀七八十年代就開始在潛艇上使用空氣渦輪蹦式發射系統 這套魚雷發射系統後來裝備到了海狼級和弗吉尼亞級攻擊核潛艇上 可以發射mk48重型魚雷 戰斧巡航導彈 魚叉反艦導彈等武器 並實現最大600米的水下發射深度 空氣渦輪蹦式魚雷發射裝置實際上就是一種採用高壓空氣作爲原始動力 通過渦輪機帶動海水蹦 將弦外海水蹦入魚雷發射管後部 再推動魚雷克服阻力運動 並保證魚雷能被推出發射管的裝置 這種魚雷發射裝置由渦輪機和海水蹦構成發射動力系統 用發射閥來控制發射氣瓶內的高壓空氣 驅動渦輪機高速運轉 渦輪機通過齒輪減速機構帶動海水蹦運行 將弦外的海水蹦入潛艇發射水艙 增壓後的海水會經過發射管後部的進水閥 注入到發射管內 推動魚雷發射出管 簡單來說呢 就是mk18系統裝載的魚雷 並不會自己主動游出潛艇 當前端密封蓋處於開啓狀態時 雖然會有海水湧入發射管 使用壓縮空氣驅動水泵 把更多的海水抽取到發射管末端 由於後部的密封蓋處在關閉狀態 無路可走的海水彙集在魚雷末端後 會再次劇烈湧動 將靜止的魚雷推出前密封口 完成發射過程 當發射系統釋放完魚雷或者導彈後呢 潛艇的駕駛人員可以通過液壓或者手動的方式關閉發射艙的前艙蓋 而發射艙內的海水是不能馬上排出去的 因爲魚雷發射出去後 潛艇會失去一定的重量 爲了保證潛艇平穩前行 發射系統會將重量合適的水通過水閥排入魚雷補充水艙裏 這就可以起到暫時平衡潛艇的作用 而那些不需要的海水就可以通過水閥排出潛艇了 並且不管是發射魚雷還是發射導彈 由於潛艇魚雷管或者導彈發射井和潛艇艙室都是密封隔開的 所以海水也不會滲入到潛艇內部 其實 除了上面說到的渦輪蹦式魚雷發射裝置 世界上還有許多其他類似的裝備 例如俄羅斯基洛級常規潛艇所用的C240型氣動不平衡式發射裝置 法國紅寶時期攻擊核潛艇上的IQ63A型氣動衝壓式魚雷發射裝置 並且隨着技術的不斷進步 美國還在研製電磁式魚雷發射裝置 雖然各種各樣的潛艇魚雷發射裝置在發射動力和具體結構上不盡相同 但無非都是利用某種手段對魚雷施加推動的外力 並且海水只能在魚雷發射管和注輸水系統中流動 並不會進入潛艇內艙 而說起潛艇發射導彈 就不得不提到潛艇的武器的兩種主要發射方式 一種是溼式發射 另一種是乾式發射 所謂的溼式發射方式呢 就是上文中魚雷裝置所使用的類型 這種方式會讓導彈或者魚雷 浸沒在海水裏面 首先向發射艙灌滿海水 等發射艙裏面和外面的水壓差相同之後 再讓導彈或者魚雷發射出去 而乾式發射方式就是在導彈與發射艙蓋之間設置一層特殊的硬質且易碎的材料 導彈點火之後會衝破那層特質材料發射出去 從而實現對目標的打擊 其實不管是溼式還是乾式發射 都會面臨海水流入的問題 不過海水並不會流進潛艇內艙 事實上 爲了保證密封性 魚雷發射管的後艙蓋與前艙蓋還設置有安全護所機制 這就保證了在一個艙門打開的時候 另一個艙門是處於絕對關閉狀態的 前艙蓋打開放水進來時 後艙蓋一定會關閉 不讓海水流入潛艇內部 而後艙蓋打開時 前艙蓋也一定不會放海水進來 那麼說完了潛艇爲什麼不會進水 我們再來聊聊潛艇發射導彈時 爲什麼導彈能直接從水中騰空而起 首先需要指出的是 這些潛射導彈本身並沒有什麼特殊設計 在冷戰時代 美蘇等先進軍事國家大多都是在成熟的陸基彈道導彈型號基礎上再去研製潛射導彈 並在發射實驗中往往是先從陸上進行發射 取得較高成功率後 再從水面上發射 最後再進入水下發射階段 水下發射使潛艇隱蔽性進一步增強 但這大大提高了發射的技術難度 這其中的絕對要求就是導彈本體是不能進水的 必須維持正常運作 大家之前看到過的水下點火導彈 基本都是採用熱發射的類型 作爲水下點火導彈的典型代表 早期的戰斧潛射導彈會在潛艇進入指定發射區域後 連同導彈保護筒一起裝進魚雷發射管理 隨後再利用潛艇的mk117火控系統對導彈狀態進行測試 讓導彈用慣性制導系統進行瞄準 這大概需要20分鐘 然後呢 潛艇的液壓彈射系統會把導彈從魚雷管中推出 直到導彈距離潛艇10米遠的時候 助推器就會點火 導彈保護筒此時已經完成使命了 沉入大海 發射點的位置則在水下15米左右 導彈水下助推時間約5秒鐘 由於導彈點火後 燃氣壓力大大超過了周圍海水的壓力 致使水無法進入導彈尾噴管 而是向周邊排開 導彈也就實現了水下點火 事實上 除了水下點火方式之外 美軍從北極星A1導彈開始還發展了導彈水面點火的技術 俗稱冷發射 這類導彈採用燃氣和蒸氣彈射進行上升 這就進一步加強了導彈密封性 使得導彈灌水的概率變得更小了 具體來講呢 是以發射筒外燃氣發生氣產生的燃氣和水形成的高溫蒸氣相互混合 產生的高壓氣體作爲初始發射動力 導彈從發射筒彈出水面後就會立刻點火 隨後空發射筒會灌入海水 以平衡導彈脫離後的潛艇質量 許多後來的潛射導彈是都使用了這種發射方式 經過長期的經驗積累後 冷發射導彈也進行了許多改進 例如使用盾頭水動導彈外形 加設減阻杆 繼續降低出筒速度 以減少衝擊載荷等措施 截止目前已經形成了三叉戟二 第五系列等發射成功率較高的潛射導彈 而不管是冷發射還是熱發射 潛射導彈都不會灌水進去 既然潛射武器不會讓武器進水 那麼用水中發射模式投放更多有利於戰場作戰的武器 當然也就變成了現實 美軍從20世紀90年代開始 就率先研製了潛射無人機 先後有海上搜索者 海上哨兵 以及滷池三種型號 這就使無人機成爲了一種攻防兼備的潛艇輔助裝備 無人機升空後 可以幫助潛艇進行預警偵查 通信導航 戰場評估和對敵打擊等職能 這大大提高了潛艇的作戰能力 美國開發了多種潛射無人機升空方式 首先是一種名叫做彷彿的導彈發射裝置發射 當潛艇在水下執行任務時 可以先用魚雷發射管將彷彿裝置發射到水面 該裝置呢 會呈現立起或者傾斜狀態 作爲海上助行浮標 隨時待命 當指揮官進一步下達指令後 彷彿導彈發射裝置纔會釋放無人機飛上天空 美軍在實驗導彈發射時也會使用過這種方式 由於潛射無人機的升空方式比較特殊 在外形方面 這些無人機都採用了更容易裝進發射裝置的摺疊性結構 無人機被摺疊後 就能裝進潛艇彈道導彈的發射筒裏 無人機從彈道導彈發射筒彈出 上浮到海面 然後點燃火箭助推器 達到一定速度後 渦輪風扇發動機啓動 進入巡航飛行 潛射無人機的出現給未來的潛艇作戰增加了新領域 也讓潛艇之前使用的抵近偵察 反艦 防空以及對陸攻擊等作戰模式發生了重大變化 要知道潛艇目前最大的天敵就是那些空中巡視的反潛機 潛射無人機的出現 同時爲潛艇的防空和反潛打開了新思路 如果有需要 潛射無人機可以爲潛艇提供空中警戒 在固定翼反潛機或者反潛直升機來臨前 爲潛艇提供預警 另一方面呢 無人機也可以利用以空制潛的優勢發展出一種專門的對敵無人機 這樣 幾方潛艇在與敵方潛艇對峙時 就能釋放無人機掌握敵軍的最新動向 至於潛射無人機的使用前景究竟如何 也歡迎各位在評論區留言討論 瞭解完了潛艇的防水措施 下期的那是爲什麼欄目 讓我們瞭解一下美國是如何對那些參軍的新兵進行訓練的 美軍新兵要接受怎樣的考驗 才能蛻變成爲真正的戰士 感謝您的陪伴 我們明天再見