CN101226043A - 交叉立体鱼雷拦截网 - Google Patents

Abstract

一种能够拦截鱼雷的交叉立体鱼雷拦截网，尤其是能够被发射或抛射，并在入水后自动展开成十字交叉状的立体鱼雷拦截网。其外观为圆柱状，头部为顶盖，并由卡销固定套在分成四瓣的外壳上，其头部比重轻于海水，底部比重重于海水。内部有十字交叉支架，侧面连接有伸缩杆，挂网通过挂钩和伸缩杆相连。由水面舰艇、潜艇或直升飞机发射或抛射入海水后，顶盖被弹簧弹出，外壳被打开，发条盒驱动伸缩杆张开，牵引挂网在水平方向展开。在伸缩杆的浮力向上拉动和挂网连接物重力的向下拉动下，挂网在上下方向展开，连接在挂网内侧的稳定膜控制鱼雷拦截网在上下方向的稳定性。

Description

交叉立体鱼雷拦截网

所属技术领域

本发明涉及一种能够拦截鱼雷的鱼雷拦截网，尤其是能够被发射或抛射，并在入水后自动展开成十字交叉状的立体鱼雷拦截网。

背景技术

随着现代鱼雷技术的飞速发展，鱼雷的速度、威力、射程、隐蔽性以及智能化水平得到了巨大的提高，对水面舰艇和潜艇构成了极大的威胁。对鱼雷的防御方式不外乎有两种。一种是硬对抗，利用某种装置直接命中并摧毁来袭鱼雷，但目前还没有成熟的技术或武器可以高效地拦截并摧毁来袭鱼雷。另一种是软对抗，使用诱饵、干扰器或其它装置欺骗或干扰鱼雷的自导系统，但是效果难以保证，并且容易暴露自己。鱼雷拦截网作为一种被动防御鱼雷的技术早在18世纪末就已经被发明和应用，此后在第一次世界大战、第二次世界大战中得到了一定的应用。最初的鱼雷拦截网固定在水面舰艇侧舷，可以防御威力较小的近程鱼雷。以后发明了可以拖曳在水面舰艇尾部的伞状鱼雷拦截网，如拖曳式鱼雷拦截网，参见图7美国专利号4231311，发明人Ernest P.Longerich。该装置由水面舰艇拖曳，内部有一个伞状网，可以在水面舰艇的尾流下面探测来袭鱼雷，发现鱼雷后释放伞状网，从而达到拦截鱼雷的目的。另一种鱼雷拦截网参见图8美国专利号5069109，发明人Charls K.Lavan。该装置由水面舰艇、潜艇或直升飞机直接拖动展开，采用高强度伞状网，使得鱼雷拦截装置的拦截效能有了一定的提高。不过，这些鱼雷拦截网的缺点也是显而易见的，主要有：1)需要拖在水面舰艇、潜艇或其它发射平台尾部才可以充分展开，影响了水面舰艇或潜艇的机动性能；2)采用平面或伞状结构，网的展开方向和拖动平台的航向一致，只能防御从尾部来袭的鱼雷，拦截范围小；3)在同一时刻只能拖动一个拦截网，无法同时防御不同方向的多条鱼雷同时攻击。这些缺陷严重限制了鱼雷拦截网的有效使用。在现代海战中，要求水面舰艇和潜艇能够同时防御来自多个方向的多枚鱼雷，并且不能影响本身的机动性能，现有的鱼雷拦截网不能满足这些要求。

发明内容

为了克服现有鱼雷拦截装置的上述缺点，本发明的目的是为水面舰艇和潜艇提供一种可以连续发射的、能够脱离载体自主交叉展开的立体鱼雷拦截网(以下简称鱼雷拦截网)。该鱼雷拦截网外观为圆柱状，内部有十字交叉支架，其侧面连接有伸缩杆，拦截鱼雷的挂网通过挂钩和伸缩杆相连。它可以通过发射装置发射或手动抛射，展开时不需要发射载体的拖动，独特的交叉展开方式使得它能够拦截各个方向的来袭鱼雷。不仅如此，由于可以连续发射，对一枚鱼雷可以使用多个鱼雷拦截网进行拦截，从而极大地提高了拦截成功的概率。特别地，如果有多枚鱼雷同时对水面舰艇或潜艇进行攻击，则可以向各来袭鱼雷分别发射鱼雷拦截网进行拦截，解决了水面舰艇和潜艇同时防御不同方向多枚鱼雷同时攻击的难题。本发明结构简单，可以通过水面舰艇、潜艇或直升飞机现有发射装置发射，也可以通过其它便携式发射装置发射，甚至可以手动抛射。

本发明通过以下技术方案实现上述目的。本发明外观为圆柱状，发射或抛射入水后，由于头部比重小于海水比重，尾部比重大于海水比重，在浮力和重力的作用下在海水中呈竖直状，由定时器控制鱼雷拦截网的顶盖的打开时机。顶盖打开后，外壳四向弹开，发条盒驱使伸缩杆水平展开成交叉状，牵引挂在伸缩杆上的挂网在水平方向呈十字交叉状展开；同时在浮力和重力的作用下，挂网在垂直方向展开。为了控制鱼雷拦截网在水中的稳定性，通过配重坠子控制整个鱼雷拦截网的比重和海水比重接近，并且在挂网交叉部位设置多层稳定膜，控制鱼雷拦截网的上下浮动速度，使其在海水中保持动态稳定，以保证足够的拦截时间。当鱼雷撞中拦截网时，由于网孔直径略大于鱼雷头部最小直径，而小于鱼雷最大直径，使得鱼雷卡在网中，挂网及其连接物的巨大阻力和扭力使得鱼雷不能以原来的方向和速度攻击既定目标。

本发明的有益效果是：1)可以连续发射，能够同时防御不同方向多枚鱼雷的同时攻击；2)脱离载体后能够自主展开，不影响发射载体机动性能；3)展开后呈十字交叉立体结构，有效拦截面积大，范围广；4)可通过现有发射装置发射或手动抛射；5)结构简单，经济性好，便于批量制造。

附图说明

图1为交叉立体鱼雷拦截网的实施例示意图；

图2为交叉立体鱼雷拦截网展开后的示意图；

图3为交叉立体鱼雷拦截网的外观图；

图4为沿图3A-A方向的纵切面剖视图(没有加入挂网)；

图5为沿图3A-A方向的横切面剖视图(没有加入挂网)；

图6为挂网示意图；

图7为美国专利4231311示意图；

图8为美国专利5069109示意图；

图中，1.展开后的鱼雷拦截网，2.伸缩杆，3.挂网，4.配重坠子，5.外壳，6.稳定膜，7.十字交叉支架，8.发条盒，9.卡销，10.顶盖，11.弹簧槽，12.垫片，13.定时器，14.弹簧，15.滑槽，16.挂环，17.旋钮，18.底盖，19.支架，20滑轮，21.支架挂环，22.铰链，23.网箱，24.外壳开槽，25.固定螺丝，30.反舰鱼雷，31.反潜鱼雷，32.未展开的鱼雷拦截网，41.挂钩，50.水面舰艇，51.直升飞机，52.潜艇。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明作进一步描述。

在图1所示的一个实施例中，当潜艇52发现鱼雷31来袭，首先旋转位于顶盖10上的卡销9(图3所示)，卡销9和固定在支架19内的定时器13相接(图4所示)，启动定时器。然后通过艇上发射装置向鱼雷31来袭方向发射鱼雷拦截网32，卡销9在定时器13驱动下开始转动。当鱼雷拦截网32入水后，由于其上部比重轻于海水，而下部比重重于海水，使其入水后在海水中呈竖直状。此时卡销9旋转到位，弹簧14推动压在垫片12上的顶盖10，顶盖10和卡销9被弹出。鱼雷拦截网外壳5失去外部约束，由于外壳5被外壳开槽24(图3所示)分成四片，所以外壳5在四个方向上被发条盒8驱动的伸缩杆2向外侧同时推开。在重力和伸缩杆2推力作用下，外壳5沿着与底盖18相接的铰链22向下向外旋转倒下。外侧伸缩杆2上的发条盒8通过滑轮20和固定支架滑槽15相联，最内侧发条盒8被固定螺丝25固定在十字交叉支架7上，其作用是使最内侧的伸缩杆2和十字交叉支架7保持连接。发条盒8通过旋钮17上紧后，产生足够的弹力驱使连接在它两端的伸缩杆2从垂直方向转向水平方向。在发条盒8驱动下，四个方向上的伸缩杆2同时向外打开，带动挂在挂环16上的四面挂网3同时向外张开。四面挂网3内侧的挂钩41相互连接，保持鱼雷拦截网1中间部位的连接。伸缩杆2采用高强度中空管状合金材料，内部填充泡沫材料，其比重远小于海水。在浮力作用下，伸缩杆2在向外展开的同时开始上浮。与此同时，如图2所示挂网3的下部在配重坠子4、脱落的外壳5、底盖18以及支架19重力的共同作用下下沉，支架19上的支架挂环21和挂网3内侧下部的挂钩41相扣，从而撑开整个拦截网，使得整个鱼雷拦截网1呈十字交叉立体状，能够拦截从各个方向来袭的鱼雷。

为了保证鱼雷拦截网1在海水中上下方向的稳定性，整个展开后的鱼雷拦截网1的比重设计成和海水比重大致相等，这可以通过设置挂网3的配重坠子4的数量来调整鱼雷拦截网1的比重，这种技术方案可以使得鱼雷拦截网1的重力和浮力大致相等。为了进一步控制鱼雷拦截网1在海水中竖直方向的稳定性，在相邻挂网3的内侧挂钩41挂上由高强度凯夫拉纤维或尼龙材料组成的稳定膜6。稳定膜的作用类似于降落伞在空气中的作用，由于海水阻力远远大于空气阻力，当鱼雷拦截网1下沉时，稳定膜6提供额外阻力将鱼雷拦截网1下沉速度控制在较小的范围内；当网上浮时，稳定膜6同样提供了额外阻力将鱼雷拦截网1上浮速度控制在较小的范围内。稳定膜6的另一个作用是在鱼雷31撞网后产生巨大的阻力。以鱼雷距离潜艇52约1000米时发射鱼雷拦截网32计算，设鱼雷31速度为50节，考虑到鱼雷拦截网1从发射到展开需要一段时间，此时鱼雷航行到鱼雷拦截网1的时间小于40秒，所以在这种情况下，只要鱼雷拦截网1在水中保证约40秒左右的稳定时间即可满足拦截要求。通过发射多枚鱼雷拦截网32对一枚鱼雷31进行梯次拦截的方式，可以在更大程度上保证对鱼雷的拦截效果。拦截网3的高度设在20～40米之间，这也保证了鱼雷拦截网1在垂直方向对鱼雷31的覆盖。

在水平方向上，一根十字交叉支架7上面的伸缩杆2的数量定为5～10根，长度为3～5米，这样展开后一个十字交叉支架上伸缩杆的总长度在15～50米之间，这样由四面挂网3组成的鱼雷拦截网1的最大横向拦截宽度可达30～100米，最小横向拦截宽度可达21～70米。为了更好地说明问题，设挂网3的高度为20米，一根十字交叉支架7上面的伸缩杆2的数量设为5根，长度为3米，此时鱼雷拦截网1的最大拦截面积为20米×30米＝600平方米(鱼雷来袭方向平行于十字交叉支架7或垂直于十字交叉支架7)，鱼雷拦截网1的最小拦截面积为424平方米(鱼雷来袭方向和十字交叉支架7的夹角为45度)。设鱼雷31的直径为533毫米，其最大横截面积约为0.28平方米，则鱼雷拦截网1的有效拦截面积是鱼雷31最大横截面积的1492～2112倍。

如图6所示挂网3使用高强度凯夫拉纤维或尼龙材料编织而成，网孔为正六边形蜂窝状，网孔边长d约为300～500毫米，要求是鱼雷头部能够穿过网孔，但是雷体不能穿过网孔。较大的网孔直径使得图5所示的网箱23可以容纳更大的挂网3。鱼雷31撞网后鱼雷拦截网1在鱼雷31动力牵引下产生巨大不对称阻力，阻止鱼雷沿原航向高速前进。无论鱼雷31为哪种自导方式，如尾流自导、声自导，也不管鱼雷31采取哪种导引方式，如线导导引，由于鱼雷拦截网1不发出任何可能被鱼雷31探测到的信号，只要鱼雷拦截网1被设置在鱼雷31的航向上，且在垂直方向覆盖鱼雷31航行深度，鱼雷31就难逃被拦截的命运。

潜艇52使用鱼雷拦截网32拦截鱼雷31时可以适当增加挂网3的配重坠子4的数量，使得鱼雷拦截网1的重力稍大于其浮力，这样即使没有拦截到鱼雷31，鱼雷拦截网1最终将以较慢速度下沉到海底，避免浮到水面后暴露潜艇52的位置。

在图1所示的另一个实施例中，水面舰艇50发现来袭鱼雷30，通过舰上发射装置或其它方式将鱼雷拦截网1发射到鱼雷30的来袭方向上，鱼雷拦截网1的详细展开方式和上述实施例一样，在此不再赘述。由于攻击水面舰艇的鱼雷30航行深度不会太大，可以适当减少挂网3上的配重坠子4的数量，使得鱼雷拦截网1在水中的浮力略大于重力，鱼雷拦截网上浮于水面附近。装备在水面舰艇上的鱼雷拦截网32的大小可以适当增加，伸缩杆2的数量也可适当增加，这样可以提高单发鱼雷拦截网的拦截面积。由于鱼雷拦截网1不发出任何信号，鱼雷30难以探测到鱼雷拦截网1的存在，因此也不可能使用对抗措施进行规避，在撞入网后由于鱼雷拦截网1的巨大阻力，鱼雷30不可能沿原来的航向追踪目标，最后因动力耗尽连同鱼雷拦截网1一起沉入海底。

在图1所示的第三个实施例中，水面舰艇50发现来袭鱼雷30，除了通过舰上发射装置发射鱼雷拦截网32外，还可以引导艇载直升机51投放鱼雷拦截网32发射到鱼雷30的来袭方向上，鱼雷拦截网1的详细展开方式和上述实施例一样，这样对一枚鱼雷可以使用多个鱼雷拦截网1进行拦截，从而增加成功拦截的概率。

Claims (8)

1.一种鱼雷拦截网，包括安装在圆柱形外壳内的十字交叉支架、伸缩杆、发条盒和挂网，其特征是：入水后呈竖直状态，通过定时器控制入水后的展开时机，在外壳和顶盖打开后，伸缩杆在发条盒的驱动下沿十字交叉支架向外打开，带动挂在伸缩杆上的挂网和稳定膜水平展开，伸缩杆在浮力作用下上浮，带动挂网上部上浮，挂网下部在配重坠子和外壳的作用下下沉，在垂直方向撑开挂网。

2.如权利要求1所述的鱼雷拦截网，其进一步的特征是：展开后在水中呈十字交叉立体状，由稳定膜控制其在垂直方向的稳定性。

3.如权利要求1所述的十字交叉支架，其特征是：由4个固定支架及位于中间的弹簧槽构成，形状为交叉十字，每个所述固定支架的侧面有滑槽，通过所述滑槽和权利要求1所述发条盒的滑轮相连，所述固定支架靠近弹簧槽的部位固定最内侧发条盒的一端。

4.如权利要求1所述的稳定膜，其特征是：由高强度凯夫拉纤维或尼龙材料组成膜状结构，通过挂钩连接于挂网内侧，在鱼雷拦截网上下运动或鱼雷拖动拦截网时产生阻力。

5.如权利要求1所述的发条盒，其特征是：可以两端同时连接两根伸缩杆，也可一端固定于权利要求1所述十字交叉支架，一端连接一根伸缩杆，在通过旋钮上紧发条后，驱使伸缩杆从垂直方向向水平方向转动，发条盒一侧的滑轮可以沿权利要求1所述十字交叉支架上的滑槽向外侧自由滑动。

6.如权利要求1所述的伸缩杆，其特征是：由高强度管状材料组成，内部填充泡沫材料，侧面安有挂环，比重小于海水，两端可以和权利要求1所述发条盒相连。

7.如权利要求1所述的挂网，其特征是：由高强度凯夫拉纤维或尼龙材料编织而成正边六形蜂窝结构，网格大小为可以允许鱼雷头部穿过，鱼雷雷体不能穿过，挂网上部和内侧安有挂环，下部安有配重坠子，配重坠子数量可以增减。

8.如权利要求1所述的顶盖，其特征是：在权利要求1所述鱼雷拦截网展开前约束外壳的张开，由连接在定时器上的卡销固定在底座支架上，当卡销脱落时，可以被弹簧弹出，解除对外壳的约束。

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