人們在生產實踐中,根據聲波能在水中傳播的原理,在第二次世界大戰末期,研製成功一種能自動發現並跟蹤敵艦的魚雷,叫做“自導魚雷”。它不是用無線電遙控來操作,而是由它自己的“大腦”來操縱航向和跟蹤敵艦艇的。
魚雷的“大腦”,就是雷體前段的音響自導係統。
音響自導係統是怎樣自動發現和跟蹤敵艦艇的呢?
當你捉蟋蟀時,隻要仔細辨別出蟋蟀發聲的方向,就可以找到它的位置,把它捉到手。自導魚雷同人們捉蟋蟀的辦法相仿,它是利用敵艦航行時所產生的聲場,而去發現和跟蹤敵艦艇的。
艦艇在航行時,螺旋槳不停地轉動和打水,就產生了聲波,魚雷的音響自導係統內的接收裝置,收到傳來的聲波信號後,將聲能轉換成電能,從而產生電壓,有了電壓以後,音響自導係統便開始工作,自導魚雷這就發現了敵艦艇。
自導魚雷發現敵艦艇後,又是如何自動跟蹤敵艦艇的呢?這就要看接收裝置上四組對稱線圈的本領了。因聲波傳來的方向不同,線圈所產生電壓也就不同,於是形成電壓差。當聲波來自魚雷左方,左組線圈產生的電壓大於右組線圈產生的電壓;當聲波來自魚雷的右方,則右組線圈產生的電壓大於左組線圈所產生電壓。由於電壓的不同,使垂直舵產生一個舵角,魚雷便向電壓大的方向行駛。聲波來自魚雷的正前方,則左右兩組線圈產生的電壓相等,電壓差為零,垂直舵就不產生舵角,魚雷就一直向前行駛。對來自上方的聲波,一接收裝置的上組線圈產生的電壓大於下組線圈產生的電壓,輸送給橫舵的電壓是來自上方的,所以橫舵擺動上浮舵角,使魚雷向上航行。反之,魚雷向下航行。
自導魚雷是靠它的“大腦”來操縱掌握方向的垂直舵。控製上浮、下潛的橫舵。魚雷有了音響自導係統,像長了敏銳的眼睛和耳朵一樣。隻要在它的有效距離內,就能自動發現和跟蹤從海上或水下來犯的敵艦艇,並把它炸沉海底。
20.艦炮為何能在風浪中打中目標
海軍戰士,以海為家,“不管風吹浪打,勝似閑庭信步”。他們不僅要戰勝暈船,適應海上生活,還要在搖擺的艦艇上,穩、準、狠地打擊敵人。
炮要打得準,首先要瞄得準。陸地火炮炮架平穩,瞄準手從瞄準具中,比較容易對準和跟蹤目標。而艦艇在風浪中搖擺,‘艦炮的炮架也跟隨艦艇搖擺,怎樣才能打中目標呢?
原來,在艦炮的兩邊有兩個瞄準具,還有兩個可以上下或左右轉動炮身的瞄準機。艦炮打得準不準,主要靠兩個瞄準手,不管艦艇怎樣搖擺,隨時轉動瞄準機,從瞄準具中緊緊盯住敵艦,及時地擊發。
在現代艦艇上,通常都有能使自動計算和控製艦炮瞄準射擊的儀器,這種儀器叫做艦炮射擊指揮儀。射擊指揮儀由炮瞄雷達、計算機和帶動火炮轉動的執行機構等組成,有了它,艦炮就可以自動瞄準了。人們把炮瞄準雷達的天線裝在艦艇的“穩定瞄準部位”上,不致受風浪的影響,始終保持水平。
這是為什麼呢?
原來,射擊指揮儀係統中有一個水平儀,它主要由兩對電動高速轉子組成。一對轉子的轉軸與艦艏艉線平行;另一對轉軸指向艦艇正橫(與艦艏艉線垂直)的方向,都是水平的狀態。當轉子高速旋轉時,水平儀的底座雖然跟隨艦艇搖擺,但轉軸依然保持原來的水平指向。它隨時可以測出艦艇橫搖和縱搖的大小。經過電信號的傳送,控製“穩定瞄準部位”保持水平穩定。隻要雷達一發現目標,不管風吹浪打,都能緊緊“咬住”目標,並自動跟蹤瞄準。再通過傳動係統,不斷地將測得的目標坐標送到射擊指揮儀的計算機,計算機可以根據各種儀器傳來的我艦艦向、航速和水平儀送來的搖擺角,進行搖擺修正,計算出射擊要素,並將這些要素送到執行機構,執行機構將電信號變成機械轉動,帶動火炮旋回和俯仰,使火炮每時每到準確地跟蹤瞄準目標。艦炮上還有自動運彈、裝填、退殼等機械,利用這些自動化設備,從發現目標開始,隻需要十幾秒鍾就能進行反擊。這就大大地縮短了武器的準備時間,以便對付敵人現代快速的襲擊兵力和兵器。