標題: 魚雷的早期發展史(分次加料) [打印本頁]
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 02:04 標題: 魚雷的早期發展史(分次加料)
原作:
Geoff Kirby
刊於:Navies in transition
翻譯 :李玉生
1.早期魚雷的歷史
魚雷（torpedo）是一種能給敵人帶去伴隨著電光閃耀的恐怖打擊的武器。
在18世紀，一個美國人，David Bushnall, 第一次用torpedo這個單詞來命名他發明的一種武器。
這種“魚雷”只不過是個由外界控制，或用類似鐘錶的延時機構控制的水雷，用來攻擊艦船的船殼。
以後，這個名字一直被用來稱呼水雷以及其他形形色色裝在浮筒裏依靠潮汐漂向敵人港口的爆炸物。
由於這個原因，直到1860年這個單詞還是被用於稱呼水雷。為了對魚雷有個連貫的瞭解，我們還是要提一提遙遠的“羅馬時期”的火攻船。這些順水漂流的武器的威力是遠不能和今天的魚雷相提並論的。
1585年義大利人Zambelli使用一條小船裝載一個依靠類似鐘錶的延時機構控制的爆炸物摧毀了一座橋，標誌著海戰武器的複雜程度進入了一個新的水準。
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作者: khadafy 時間: 2009-1-17 02:07
最早關於能在水下自航的武器的想法來源於Ben Jonson的一出戲劇“The staple of news”中第三場第一幕的一段對白：
“ 他們寫信來說Cornelius Son已經為荷蘭人製造了一種象鰻魚一樣隱蔽地遊過港口，擊沉船隻的武器。”
“是個什麼樣的東西？”
讓我解釋一下，大人，它能夠自動地在水下前進，有著象天使一樣敏捷的尾巴，發出柔和的聲音。它依靠尾巴蜿蜒前進，一頭撞向船的中部並將其擊沉。”
“真是一個攻擊船底的好辦法。”
我們找到David Bushnall的潛艇的圖片。
明顯她是由人力驅動，但的確擊沉過船隻。從圖上可以明白地看到操作原理。依靠螺旋槳，腳踏泵和方向舵，人用雙手和雙腳去控制潛艇的前進和浮沉。
那個torpedo，就是用木鑽在敵人船底鑽孔後，再固定到船殼上，用延時引信擊發的爆炸物。
在torpedo爆炸前，攻擊者要儘快離開殺傷範圍。
Bushnall潛艇執行過的最大任務是去攻擊鎮壓獨立起義者的英國艦隊旗艦。
潛艇成功地到達軍艦的下方，但可惜的是木鑽無法鑽穿包敷在木質艦體外的銅板。
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作者: khadafy 時間: 2009-1-17 02:16
另一個美國人Robert Fulton（著名的富爾頓-----譯者）
將Bushnall潛艇改進得更具實用性。
這艘名為Nautilus的潛艇在演示中擊沉了不少船隻，但沒能引起美國海軍的多大興趣。
在英法戰爭，英美戰爭和後來美國的對外戰爭中，他成為一個引人注目的發明家和投機者。
二十世紀六十年代，英國廣播公司曾播放了一個講述十八世紀末Fulton的著名發明的兒童電視節目。
Fulton相信，隨著潛艇和水雷的發展，它們將能在海戰中大行其道。
在Fulton以後，水雷按著自己的路子繼續發展下去了，而torpedo被用來稱呼另一種新武器........這就是碰杆水雷。
各種各樣的碰杆水雷被投入使用，尤其在美國內戰時期。
但共同的一點是在小艇上搭載一根長杆，長杆的末端固定一個爆炸物。圖2是1880年前後英國海軍典型的碰杆水雷艇的外形。
小艇搭載幾個艇員，其中一個躲在鋼質操舵室裏負責向外瞭望。趁著夜色接近敵艦，將爆炸物貼在敵艦船殼上然後用電擊發。
碰杆水雷艇也確有戰績。其中之一是美國內戰時期，南方的“David”艇，在25英尺長的杆子端頭上搭載60磅炸藥。
炸藥在水下6英尺處爆炸。小艇採用滑行艇艇型，乘坐8個人。
當然，這種艇型的小艇快速穿浪航行時是很容易傾覆的。
儘管美國，法國，俄國和中國早就使用碰杆水雷，但英國海軍卻認為它不是“光明正大“的武器而比較遲才引進它。實際上，英國海軍開始使用碰杆水雷的時候，已是自航魚雷開始應用而碰杆水雷趨於沒落了。
[ 本帖最後由 khadafy 於 2009-1-17 02:34 編輯 ]
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 02:43
碰杆水雷艇容易被炮火擊中而難於廣泛使用，隨後是可以自航的魚形武器的出現。
以下介紹的是現在常說的那種魚雷。
White Head的天才靈感:
White Head 1823年生於Bolton一個棉花漂白商人的家庭。
14歲那年成為一個工程師的學徒並雲遊歐洲各地推銷新型的棉紡機械。
1856年他當上奧地利Stabilmeno Technico Fiumano公司的經理。這家公司在奧地利--義大利戰爭期間因向奧地利海軍提供船用發動機而大發其財。這也使White Head有機會接觸海軍技術，並與海軍上校Giovanni Luppis有了來往。
Giovanni Luppis有個想法，在岸上用兩條電線控制一條小艇搭載炸藥去進攻敵人。按此想法White Head造了一個模型，但發現可行性不大。
White Head開始思考這樣一個問題，在敵艦水線以下爆炸比在水線以上爆炸有效得多。
1866年，第一條自航魚雷的方案開始明確下來了。
White Head的這第一件武器是在他12歲的兒子和一個老工人的幫助下製造的。
確切的外形現在是誰也說不清楚了。
因為，即便許多年後White Head也沒有展示它的圖紙和描述它的細節。
一些目擊者講述說它又鈍又硬的前端象一條海豚，四條長鰭延伸至整個雷體的長度。
發動機由儲存在雷體內壓力為370磅/平方英寸的壓縮空氣推動，依靠一個簡單的活門使速度保持恒定。
關於發動機，普遍的說法是雙缸V形發動機，但這也有可能是1868年的後期型號的情況。
發動機裝有用葉片分成兩部份的偏置汽缸，氣壓直接驅動汽缸帶動唯一的一個螺旋槳。
這件武器設計成從水下發射管發射，航行深度的調節由靜水壓活門控制升降舵完成。
航向方位僅由固定的鰭片來控制，以至在Fiume（前南斯拉夫港口城市里耶卡，當時是奧地利領土）試驗時偏離目標很遠。它以航速6.5節可航行200碼，要想再多走100碼，那航速就要調低。
螺旋槳的轉速是100轉/分鐘。
這件武器的深度控制極不穩定。但兩年後是的型號上安裝了新的定深裝置。
這種裝置在其後的十年裏都處於保密狀態。它包括一個如圖3所示的水壓調節器—擺錘裝置。
水壓調節器的控制原理依據：
d2D/dx2與D0-D成正比。
D0是預置深度，x是射程。僅僅依靠這樣的控制原理，系統缺乏固有的阻尼以至其震盪幅度很大。
圖中的水準擺錘裝置給上述控制原理增加了慣性因素，使魚雷航行時的仰角更精確地與深度成正比（作戰用魚雷的自重要比其排開的等體積的水重，即魚雷受負浮力。
它在水中航行時要具有一定仰角。螺旋槳的推力分成兩個分力，一個用於抵消負浮力，一個推動魚雷前進。
當魚雷受外界干擾而使航深大於預置深度時，升降舵應使魚雷仰角增加以便恢復到正常航行深度。但訓練用的魚雷即操雷例外，發射後到達航程盡頭時可自行上浮，以便回收重複使用。
加入阻尼限制因素後，深度誤差從+/-40英尺減少到小於+/-6英寸。這就是所謂“White Head的秘密”，並被一直沿用到二次世界大戰結束，因此被稱為維多利亞時期工程學上的一個奇跡。
[ 本帖最後由 khadafy 於 2009-1-17 03:37 編輯 ]
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 02:44
1868年White Head帶上兩種魚雷去給奧地利海軍作表演。
一種直徑14英寸，另一種16英寸。
魚雷帶有強棉藥彈頭，可以以7節航速航行700碼。
圖4是它們的推測外形。
螺旋槳配有保護環，方向舵裝在螺旋槳後。這些特徵很快就在後續型號上消失了，但這是後話。奧地利海軍覺得東西倒不錯，可以在生產出成品後買下來。
但要另外先掏一筆錢買下專利，卻是不願意。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 02:53
魚雷在英國投入使用:
英國人卻是嗅到了味道。
1869年秋天一個英國海軍代表團來到Fiume，考察完這些魚雷後寫了一份關於魚雷試驗成功的報告。
White Head被請到英國實地表演。他帶上一種直徑16英寸，長14英尺，帶67磅強棉藥彈頭的魚雷和另一種直徑14英寸，長不到14英尺，帶18磅彈頭的魚雷。
這些魚雷可從水上或從White Head在Oberon製造的水下發射管中發射。從1870年的9月到10月，進行了超過100次發射。性能上平均來說，航速7節，射程700碼。
考驗的時刻來臨了，一條廢棄的木質運煤船圍上防護網系泊在Cockleshall Hard作為靶船。
F. A. Abel教授在距離134碼的距離上發射了一條直徑16英寸帶彈頭的魚雷。好象是想表現表現自己，魚雷穿過防護網，在船板上炸出一個20英尺X 10英尺的大洞，靶船即時就沉沒了。看見這麼厲害的一幕，英國海軍當年就訂購了一批White Head魚雷。
為了表示紀念，一個世紀後，一艘魚雷試驗船被命名為“E. T. V. White Head”。
這兩種魚雷都是由White Head在Fiume的工廠生產的。1871年英國海軍以15,000英鎊買下生產專利開始在Woolwich的皇家實驗室自己生產。
對於一種這樣厲害的武器，這筆錢與十年後用差不多十倍的價錢向Brennan買下另一種性能較差的魚雷的生產專利相比是很划算的。
隨後，法國，德國和中國都開始裝備魚雷，White Head的產品行銷全世界。好幾個國家自己嘗試製造與White Head類似的魚雷，但性能不太好。這反過來刺激White Head不斷改進自己的產品
。
起初，他只打算魚雷用於攻擊港內的停泊艦船，在這種情況下，7節的航速已經足夠。唯一還需要改進的是射擊精度和觸發引信的可靠性。
冷不丁德國人搞出個航速16節射程500碼的傢伙來。這下White Head感到了競爭壓力，他不敢怠慢，琢磨用Peter Brother-hood公司生產的三缸發動機換下魚雷上的雙缸V型發動機。到1875年，生產出直徑14英寸，航速18節，射程550碼的魚雷。
1871年White Head乾脆買下他任職的這家公司，改名為Silurifico White Head。這標誌著我們這個故事進入了一個新階段。不出四年，工藝成熟的魚雷產銷兩旺。令人羡慕的產量記錄在不斷刷新。
新型發動機和共軸反轉雙螺旋槳（後一項由Woolwich的一位基層主管人員發明）的使用，沒有在方向精度方面給魚雷帶來顯著的性能提高，直到1895年在舵機上加裝陀螺儀。圖5介紹了魚雷自1875年以來的變化。
用於抵消滾轉力矩的外伸鰭片已經不需要，因為滾轉力矩已經減小（這是共軸反轉雙螺旋槳使用的好處---譯者）。
圖5所示的19世紀80年代Fiume生產的魚雷，還是尖頭，舵片裝在螺旋槳後。
這是Fiume魚雷與舵片裝在螺旋槳前方的Woolwich魚雷（圖6）的典型區別。Woolwich魚雷的這種佈局一直沿用至今
[ 本帖最後由 khadafy 於 2009-1-17 03:38 編輯 ]
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 03:27
頭十年裏新的產品不斷出現。
值得一提的是，在美國出現了許多稀奇古怪的創意，下面將會談及。
White Head不太欣賞這些離經叛道的主意。
占主流地位的魚雷。
它們只在穩定性和其他不太引人注目的地方有所改進。
1873年還向White Head購買魚雷的德國人仿照White Head的原理自己製造魚雷。
L. Schwartzkopf公司（滿清北洋水師譯為“刷次考甫”)
隨後是柏林的Maschinenbau A.G.公司生產出優質的磷-銅魚雷。
產品出口俄國，日本和西班牙。連英國都在1885年購買了50條德國魚雷，因為無論英國自己的Woolwich魚雷還是Fiume魚雷都比不上它們好。
這些魚雷售價450英鎊，可是比Fiume魚雷（14英寸Mk II型）還貴上120英鎊呀。不過White Head的產量還是不斷上升，
除標準系列產品外，還為不同的國家生產滿足不同需要的產品。在1884年Fiume的工廠總計生產達17種魚雷。
[ 本帖最後由 khadafy 於 2009-1-17 15:34 編輯 ]
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 03:32
一種直徑14英寸長11英尺的魚雷起初是專為俄國製造的，但俄國人要求航速至少達到20節。
隨後這個要求得到了滿足，而且以後White Head的其他產品也都達到了這個速度。
加大氣缸的入口壓力可以使航速提高（同時當然也還要改進發動機的零件）。這就要求加大儲氣瓶的壓力。
到1882年氣瓶已經可以承受1,500磅/平方英寸的氣壓。英國佔據了銅質壓力氣瓶技術方面的領先地位。
魚雷射程的資料不是很準確，因為此時這還算不上很重要的參數。
在Fiume的射程校驗不過是用水下發射管瞄準400碼外的目標發射。“最大射程校驗”也只有在買主提出要求的情況下才進行。
因為就算魚雷能跑得更遠，由於魚雷本身的精度誤差和瞄準作業的失誤，而攻擊艦船的有利機會又稍縱即逝，誰也沒有指望靠它們去攻擊400碼以外的目標。
上文提出的射程都只是理論資料，不過經過多次實驗這些資料也確實沒有被超過。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 03:35
義大利人也自己仿造Fiume魚雷，不過只能跑7節。經過White Head的指點，航速加大到20節。這下義大利人乾脆死了自己造魚雷的心，轉而向White Head直接購買。
當時不同魚雷的外觀都很相象。魚雷都是由統一標準的首端和尾端加上不同的中間部份組成。雖然型號不一樣，性能都差不多。
1883年成立了一個委員會，建立了魚雷設計的標準，研究雷頭的形狀對航速的影響。大家認為尖頭有利於破水前進，但Froude博士提出採用鈍頭對航速影響不大而且可以加大戰鬥部的裝藥量。
他們分別用裝尖頭和裝鈍頭的Mk W Fiume魚雷和英國R.L. Mk XI魚雷進行比較。結果表明鈍頭魚雷完全達到尖頭魚雷的航速。這意味著魚雷可以增加戰鬥部裝藥量的同時不會引起性能下降。
鈍頭一直使用到1909年美國的半球形雷頭出現為止。圖7展示了四十年裏魚雷外形的變化。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 15:49
最後的冷壓縮空氣動力White Head魚雷
19世紀最後的15年裏White Head生產著性能良好的魚雷,在Fiume的Silurifico White Head公司生產的數以百計的魚雷出口各地，更多的國家是在White Head的授權下生產或乾脆侵權仿造。
英國海軍一份41頁的報告反映了這方面的情況,而德國Schwartzkopf公司每年向西班牙，義大利，中國和英國出口400條魚雷。
19世紀80年代中期以後魚雷的性能開始再次改進。這很大程度上是受火炮射程增大的影響。
實際上，1904年的對馬海戰是用火炮在6,000碼的距離上進行的，魚雷完全無能為力,保留魚雷是因為它在隱蔽地攻擊艦船的薄弱部份這點上還有吸引力。
1888年White Head的18英寸直徑魚雷的射程有所提高但還不是很顯著,這種情況下增大射程比加大戰鬥部裝藥量更有意義,與此同時，魚雷射程的提高使Woolwich試驗場的水道顯得短了。
1888年英國在Horsea島另外建了一個試驗場。10年後又在Weymouth附近的Bincleaves建了一個,1890年White Head在Weymouth建了一家工廠，這家工廠今天還存在，但已屬於Vickers, Armstrong公司所有。
1893年英國海軍決定將魚雷生產工作從皇家實驗室轉到皇家火炮工廠Royal Gun Factory（這就是R. G. F魚雷的來由）, 從此Weymouth的White Head工廠失去了英國海軍的定單,他們的主要業務變成向那些自己不能生產魚雷的國家出口魚雷。
類似的，White Head同一時間在St. Tropez開辦的工廠也遭遇這樣的困境，產品只好轉向巴西，荷蘭，土耳其和希臘出口。在1914—1918的戰爭年代英國海軍曾經恢復向White Head定貨 , 而英國海軍最後一次向White Head定貨是二十世紀五十年代訂購的一批Mark 23魚雷。
White Head的魚雷一直是使用水下發射。英國海軍卻對水上發射裝置感興趣。
水下發射管一般佈置在龍骨的兩側，但這可是容易被撞角碰撞（十九世紀七十年代撞角在軍艦上風行一時）或是被舷側射來的炮火擊中的薄弱部位。
而且魚雷出膛後也容易受軍艦兩側向後的水流的影響, 為了克服這些影響，海軍上校A. K. Wilson, V. C.做了一個.在軍艦上突出的導向杆使魚雷先沿它滑動，離開軍艦附近的水流後再自己前進。另一個辦法是將魚雷裝在一個管子裏發射出去，離開軍艦後魚雷再脫出，這樣起初受水流影響的只是管子而不是魚雷。
這些辦法英國海軍都嘗試過，但都沒有推廣使用。第一個水上發射裝置是借用舷窗旁的餐桌將一條14英寸直徑魚雷滑了出去，證明了水上發射的可行性。隨後還做了許多水上發射的試驗。起初主要的辦法是將魚雷固定在水面上，對準目標後將它拋入水中。小型魚雷艇則還是將魚雷安置在水下兩英尺的發射管中。
壓力發射方式是1880年發明的，魚雷用壓縮空氣發射，但不出幾年就改為使用顆粒狀的慢燃火炮發射藥來產生高壓氣體。這種發射方式使用了許多年。今天的水上發射方式還是與之相仿，只不過發射藥不同而已。
這種發射方式也引起了White Head的注意。他的女婿兼生意合夥人，George Hoyo伯爵在英國參觀後寫了一份報告，表示“如此精巧的武器不適宜用火炮的方式發射”。但魚雷卻是可以承受這樣粗魯的發射方式的，到1879年英國海軍已有33艘軍艦安裝了壓力發射裝置。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 15:54
陀螺儀的使用
1895年魚雷有了第一次性能的飛躍。White Head將奧地利人Ludwig Obry做的陀螺儀裝到魚雷的舵機上。
一個1.75磅，直徑3英寸的陀螺轉子安裝在魚雷裏的萬向節上。轉子依靠預緊彈簧使其以2,400轉/分鐘的轉速轉動。轉子在魚雷出膛之前就已經達到這個轉速，使魚雷能保持發射前瞄準的方向而不受水流的影響。
這極大地提高了魚雷的射擊精度，能保證在7,000碼距離內不發生偏航，儘管那時的魚雷最遠也跑不了1,000碼。
這對魚雷設計者是個極大的鼓舞。最初的Obry陀螺儀最大可以產生20英尺-磅的進動扭距。在短時間運轉後容易損壞。如果陀螺儀是通過一個方向伺服機構去控制舵機的話，可以減少其受損的可能。不久White Head就在魚雷上添加了一個中間伺服機構，大大減小了萬向節的受力，陀螺儀可以工作更久，魚雷有了跑得更遠的可能。
Obry陀螺儀被引進到美國後，美國人在上面增加了一個偏角調整齒輪，使魚雷在發射後可以改變航向，這使魚雷的使用更有靈活性。1900年英國海軍引進了這項技術。
這時還出現了更新穎的熱蒸汽動力魚雷。是時候介紹一下其他國家，如美國，在魚雷技術上的發展了。儘管他們的思路不為力主壓縮空氣動力魚雷的White Head所採納。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 15:57
與White Head不同的道路
1870年美國在羅德島建立了魚雷試驗場，當時主要試驗碰杆水雷。1871年造出了第一條自航魚雷。見圖8。
在外形和推進方式與White Head相仿，航速7節，射程300碼。戰鬥部裝藥是70至90磅的強棉藥或炸藥。尾部形狀與White Head類似。這條魚雷很難保持筆直航行，只要看看它的控制舵面這麼小，你就不會對此感到奇怪。
1874年造出的另一種魚雷也不太成功。魚雷裝有銅質壓縮空氣瓶。當時沒有一家美國公司掌握鋼質壓力容器的製造技術。英國壟斷了鑄造和碾軋壓力容器的技術。日本多次嘗試自製魚雷用壓力容器都不成功，最終只能向英國進口。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 16:06
自航魚雷研製的失敗和兩次拒絕了White Head的方案後（其中一次是一名前Woolwich工廠雇員從中作梗），魚雷試驗場在美國海軍軍官J. L. Lay的領導下，試驗了一系列新奇卻不太成功的魚雷。
這些魚雷大部分是懸浮在水中，所以不能改變攻擊深度。
Lay魚雷露出水面幾英寸，動力由壓縮二氧化碳氣體驅動氣動機提供，舵機靠魚雷拖著的電線用電脈衝控制，電線輸送信號給舵機的電磁繼電器。
魚雷的位置由魚雷上的一面小旗或一個圓盤來顯示。圖10展示了十九世紀七十年代Lay魚雷的外形。
後期型號有使用固態二氧化碳作為動力源的。固態二氧化碳在管子中加熱變回氣態。另外還發現有用硫酸和氧化鈣的反應熱做動力源的型號。
還有一些型號的魚雷的螺旋槳裝在雷頭的首錐上以免被碰壞，但這會影響螺旋槳的推進效率。
這些魚雷一直都不成功，發射也麻煩。在英國沿海試驗後，英國海軍的一份報告指出，Lay魚雷縱傾很厲害，以至半個螺旋槳露在水面上。
秘魯政府購入兩種Lay魚雷用於與智利的戰爭。1879年秘魯鐵甲艦“Huascar”向智利軍艦發射了一枚Lay魚雷。剛跑了一半路程，魚雷竟然掉過頭來以15節向“Huascar”沖回來。
毫不理會軍艦上慌亂的魚雷操作手發出的舵機信號。最後是一名勇敢的軍官挽救了軍艦，他跳到水裏攔住魚雷並把它推離軍艦的方向。
大難不死的艦長連忙把這兩種魚雷埋到附近岸上的一個墓地裏，直到後來一群智利叛亂者去發掘時才發生爆炸。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 16:12
Nordenfelt魚雷由一位偉大的瑞典工程師發明，同時他還是第一艘具有實用性的潛艇的製造者。
動力由魚雷裏的大型組合式電池提供，早期型號上有108個小電池，可以產生18匹馬力的功率, 方向脈衝信號由魚雷拖著的電線提供。
一份英國的報告描述這些魚雷帶有木質浮體，拖著一根一英里長的導線。
Sleeman描述這種圖10所示的魚雷靠沉重的水翼連接到浮體上，浮在水中前進。看來整個包括浮體，水翼和雷體的魚雷要在水中保持直立姿態是不容易。
水翼的斜邊估計有助於割開防雷網。這種與現在的線導魚雷相仿的武器，可以以16節航速航行2.5英里。
19世紀80年代開始流行高溫蒸汽動力魚雷，美國的Hall魚雷是其代表。由魚雷艇的鍋爐直接提供5,500°F的高壓蒸汽，經減壓後作為魚雷的動力源。
這與White Head魚雷相類似，只不過後者使用冷壓縮氣體。但這些魚雷都沒有進入實用階段，最大的原因是發射前需要的準備時間太長。Hall魚雷的滾轉控制機構很特別，依靠一個橫放的充滿水銀的U形管控制。魚雷如果發生滾轉，鰭片在水銀管的控制下隨之伸出和收進，以阻止魚雷的滾轉運動，理論上是可行的。
另一種高溫蒸汽動力魚雷Paulson靠雷頭裏的羅盤控制魚雷筆直前進。發射前設置好羅盤的電氣觸點。魚雷發射後按設置的方向航行。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 16:19
火箭動力魚雷
大家普遍都認為火箭動力魚雷是這幾年才有的事，但實際上在White Head魚雷出現不久後，Weeks和Ericsson都造出了航速40到60節，射程100碼的火箭動力魚雷。
羅德島美國海軍魚雷試驗場的Lt. F. M. Barber在1873年造出一枚水下火箭。直徑1英尺，長7英尺，重量287磅。裝有48磅的戰鬥部裝藥和51磅火箭燃料。火箭燃料裝在一個有橡木外殼並包裹著石棉的鑄造鐵管中。
一個美國的鞋匠Cunningham也製造火箭魚雷，在慶祝7月4日獨立日的時候，他在小鎮的主幹道上發射了一枚這樣的火箭。
這可嚇壞了路上的老太太們和馬匹, 火箭最後沖進一家肉店並停在那裏，噴口對著冷藏肉類的冰櫃噴射它剩餘的火焰。
Berdan（或者是Borden）魚雷是另一種火箭牽引魚雷。圖12展示了它是如何用火箭的高壓燃氣去推動連接著一系列螺旋槳的渦輪.
理論上，Berdan魚雷碰到艦船周圍的防雷網時，通過尾部的操縱索使魚雷下潛到低於防雷網的預置深度，從防雷網的下方通過，到達目標的龍骨附近起爆。但英國海軍和土耳其海軍都先後覺得Berdan魚雷不可行。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 16:36
Brennan魚雷
採用火箭推進並不是唯一挑戰常規驅動方式的主意 .
還有一種魚雷的設計方案是在尾部安裝了一個傘狀的推進器，依靠一根擺動軸使這把“傘”不斷打開和合起，象青蛙的腳一樣推動魚雷前進 , 我們也不能說這種設計是荒謬的，畢竟大自然在幾百萬年前就在青蛙身上實現了這種推進方式。
二戰結束前德國還搞了一種拍翼推進的魚雷。證明完全可以與常規推進方式媲美，而且噪音更小。
我們可以發現許多離奇的手段早就被大自然悄悄地運用了。如果早點留意鮭魚的外形，魚雷沒準兒一開始就是鈍頭的。
在世紀交接之際，只有兩種部分模仿White Head的魚雷取得了成功。
(Lay魚雷曾少量出口到俄國作岸防武器用）。
Brennan魚雷是一位澳大利亞鐘錶匠發明的，靠兩股各由十八根標準鋼琴弦繞成的鋼索帶動。
這需要在岸上安裝一個蒸汽驅動的絞盤。因為對絞盤所在平臺的平穩性要求很高，Brennan魚雷難以在船上使用。兩股鋼索分別纏繞在魚雷裏的兩個輪盤上，直接驅動兩個共軸反轉的螺旋槳。轉彎靠調整兩根鋼索的張力之間的比例來完成。這導致魚雷會傾側，因此在舵機上增加了一個平衡擺錘。
圖13展示了這種魚雷，輪盤裝在一根縱向安裝的軸上。定深機構與White Head魚雷類似。
Brennan魚雷可以以航速20節航行3,000碼，這兩項性能都超過同時期的White Head魚雷。
只要加長鋼索，航程還可以加大。這種魚雷被英國工程兵當作岸防武器使用了20年。巨大的並列絞盤安裝在混凝土碉堡裏，魚雷順著鋼軌滑入水中。今天，這些廢棄的Brennan魚雷發射站依然聳立在泰姆士河口。
傳聞英國政府為了這種魚雷的專利向Brennan支付了110,000英鎊，在聘請他擔任該魚雷的製造總監時還另付了一筆鉅款。
而15年前向White Head購買那種實用性更強的魚雷的生產專利時，僅支付了區區15,000英鎊。
[ 本帖最後由 khadafy 於 2009-1-17 16:38 編輯 ]
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 16:53
Maxim，那位元著名的機槍製造者的兄弟，在美國設計了除定深機構外，其他方面與Brennan魚雷結構很相似的線導魚雷。
它的定深原理是將水抽進或排出魚雷裏的壓載水艙。這麼複雜的機構在十九世紀很難做出來。1944年英國設計的一種魚雷依靠電池在魚雷中滑動改變位置來改變魚雷的重心，以此變換魚雷的航行深度。
最後介紹一下Howell魚雷，在1895年以前它在美國海軍中佔據主流地位達20年，並且在美國以外也是White Head魚雷的主要競爭者。
圖15介紹了它的內部結構, 推進動力由一個沉重的飛輪提供，傳遞到兩個螺旋槳上。Howell魚雷從船上的發射管發射。飛輪在魚雷發射前由發射管外的蒸汽驅動絞盤先行帶動起來。
後期型號的Howell魚雷的飛輪重達130磅，可以達到12,000轉/分鐘的轉速，使魚雷以30節航行800碼, 速度減慢一點的話，還能再多跑400碼, 它比White Head魚雷厲害。
它的優越性能使White Head魚雷在1892年以前在美國都打不開銷路。
Howell魚雷對比White Head魚雷有三大優點，尾跡不明顯，航行中沒有重量減少（以氣體作工質的魚雷，排出的氣體在水中會形成明顯的氣泡尾跡。同時，排出氣體後魚雷重量減輕-----譯者）所以定深穩定，以及航跡筆直 , 最後一點與使用陀螺儀抵消飛輪的偏轉扭距有關。
魚雷中橫置的飛輪軸將偏轉扭距傳遞到雷體上，使魚雷航向發生偏轉。
一個橫置的擺錘探測到這種偏向後直接驅動方向舵偏轉產生一個恰當的糾偏力矩。這實際上是陀螺儀原理最早在魚雷上的應用。所以當1895年White Head魚雷安裝Obry陀螺儀後，Howell提出了控告其侵犯專利權的法律訴訟。
以上魚雷的推進原理都與使用壓縮空氣動力的White Head魚雷不同。
Ericsson的另一種魚雷雖然也使用壓縮空氣動力，但不需要帶著沉重的氣瓶。壓縮空氣靠魚雷拖著的一根800碼長的氣管提供。但拖著根長長的氣管，使魚雷航速快不起來。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 16:59
最早的魚雷攻擊發生于智利革命戰爭（關於最早的魚雷攻擊有另一種觀點，1878年1月26日, 一艘2,000噸的土耳其軍艦"英蒂爾"被俄國軍艦發射的魚雷擊沉）。
1891年4月23日夜間，兩艘Birkenhead製造的魚雷艇去攻擊Blanco Encalada軍艦。第一艘魚雷艇Almirante Conte依次發射三條White Head魚雷但全部失的。
第二艘魚雷艇Almirante Lynch齊射三條魚雷一條命中。這條直徑14英寸魚雷的58磅強棉藥在軍艦水線以下部位炸開一個15英尺乘7英尺的大洞，Blanco Encalada軍艦立刻沉沒，180名官兵喪生。
軍艦周圍本來已敷設防雷網，但艦內的水密門沒有關閉。Blanco Encalada的艦長Don Luis Goni被爆炸的氣浪掀到海裏，被軍艦上一頭馴服的駱駝拖著遊到岸上。這頭駱駝被當成吉祥物被收養在英國軍艦Warspite上，直到後來它不知趣地咬掉了一位海軍上將的肩章，才被送到倫敦動物園。
中國海軍在1894年的戰爭中使用過Schwartzkopf魚雷，發射的距離遠很多。漁民撈起沖到岸上的魚雷，以每條100美圓的價格返買給海軍。這樣的交易只有那些把自己的武器都典當的軍官才能接受（原文如此）。
[ 本帖最後由 khadafy 於 2009-1-17 17:00 編輯 ]
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 17:05
熱動力魚雷
使用冷壓縮空氣作動力的魚雷存在一個這樣的問題，壓縮空氣從氣瓶放出來時壓力下降體積膨脹而對發動機作功，同時溫度也下降。
當使用很高壓力的壓縮空氣時，發動機會出現結冰的情況。這迫使大家轉而研究熱動力魚雷。
現在不能確切知道熱動力魚雷首先出現在英國還是美國。
最早的實用魚雷熱動機是1904年Sir W. G. Amstrong, Whitworth公司生產的”Elswick”發動機。
將燃料噴入氣缸中點火燃燒。在1905年英國和日本的工程師合作將這種發動機安裝到18英寸Fiume MK III魚雷上。
航速一下子提高了9節。唯一的缺陷是會熏黑氣缸和溫度波動很大。
1905年，老White Head死後的兩年，White Head公司也搞出了自己的熱動機。將燃料和空氣混合後噴入燃燒室。水在燃燒室壁周圍迴圈，一方面冷卻燃燒室，另一方面產生蒸汽推動魚雷。熱動機有“干式熱動機”和“濕式熱動機”之分。但歸根到底“濕式熱動機”也是靠熱氣來作動力來源。
發動機進一步得到改進以適應1,000°F的進口溫度，還增加了一個氣缸以加大排量，出現了如圖16展示的180馬力四缸星形發動機。
作者: khadafy 時間: 2009-1-17 17:07
圖17是R. G. F. 濕式熱動機的原理圖。可以看出來它是利用水壓把燃料壓入燃燒室。如果供水中斷，燃燒室也會自動熄火，避免燃燒室超溫。1908年，工程師Lieut Hardcastle發明了一種原理相同但結構更簡單的發動機。
作者: khadafy 時間: 2009-1-20 09:59
1892年美國取得White Head冷壓縮空氣動力魚雷的生產專利。
圖18是當年生產出來的Mark I型魚雷。Mark II型
和Mark III型魚雷做了一些小改進。
而“幹式熱動機”Mark V型魚雷開始使用熱動機。
儘管在1899年已經出現完美的Parsons渦輪機和尚待改進的Curtis渦輪機，但多年後英國依然熱衷於在魚雷上使用前述的四缸發動機。
在擁有White Head生產授權的E. W. Bliss公司工作的F. Leavitt博士認為，Brotherhood發動機已經落後，他將Curtis渦輪機裝上魚雷，這就是Bliss-Leavitt Mark I型魚雷。
該產品在1905年11月被美國海軍認可。乙醇在氣缸內燃燒直接作功而不需水蒸汽作中間工質，這就是“幹式熱動機”。
但乙醇的熱值不太高。在二次大戰電動魚雷技術成熟起來之前，美國都在使用渦輪機魚雷，而英國則堅持使用往復式發動機魚雷。
作者: khadafy 時間: 2009-1-20 10:05
人們開始關注魚雷內部傳動機構改進，因為在水聲探測魚雷的技術出現後，人們發現魚雷的高頻噪音主要來自於機械傳動機構。使用低熱值燃料或噴水可以減低渦輪機的進口溫度，但也會降低發動機的效率。
使用可以穩定發動機負載的稀釋劑同樣會帶來效率降低的問題。二次大戰期間日本用直接將海水噴入渦輪機的辦法解決了這些問題。
但這個辦法沒有被普及使用。法國在1913年設計出用海水做稀釋劑的渦輪機魚雷，航速預計可達到50節。
但沒有做出實物，這使法國在此後十年裏人们开始关注鱼雷内部传动机构改进，因为在水声探测鱼雷的技术出现后，人们发现鱼雷的高频噪音主要来自于机械传动机构。
使用低热值燃料或喷水可以减低涡轮机的进口温度，但也会降低发动机的效率。使用可以稳定发动机负载的稀释剂同样会带来效率降低的问题。
二次大战期间日本用直接将海水喷入涡轮机的办法解决了这些问题。但这个办法没有被普及使用。法国在1913年设计出用海水做稀释剂的涡轮机鱼雷，航速预计可达到50节。但没有做出实物，这使法国在此后十年里只能继续依赖活塞往复式发动机鱼雷。
一 次大战的到来刺激各国改进鱼雷技术，不过这些技术大多都没来得及在战争中使用。两名英国海军军校学员Montagu和Larcom发明了一种反转涡轮机，但可惜没有受到重视。战争结束后R. A. E.还做了一些改进鱼雷的工作，也都不太成功。
只能繼續依賴活塞往復式發動機魚雷。
一次大戰的到來刺激各國改進魚雷技術，不過這些技術大多都沒來得及在戰爭中使用。兩名英國海軍軍校學員Montagu和Larcom發明了一種反轉渦輪機，但可惜沒有受到重視。戰爭結束後R. A. E.還做了一些改進魚雷的工作，也都不太成功。
作者: khadafy 時間: 2009-1-20 10:07
到大戰爆發的時候，往復式發動機已非常成熟。White Head公司在戰爭開始時造出了一種巨大的雙缸發動機，但卻沒有投入使用。冷動力魚雷設計者在思考著如何減輕沉重的壓縮氣瓶。因為這時氣瓶的重量已占魚雷總重的1/3。
很早就有人提出使用高含氧氣體甚至純氧參與燃燒，但因為汽油的不穩定而被否決。英國採用了摻加硝酸銨的辦法。它分解成水和一氧化氮，後者被用作氧化劑。這項技術雖然可以提高動力但也沒有投入實用。
增大推進效率的研究成果之一是1893年出現的三葉螺旋槳和1897年出現的四葉螺旋槳。螺旋槳的葉數沒再增加，直到今天才又有增加的趨勢。當時螺旋槳的設計全憑經驗，能推導出優秀設計的重要設計定理還沒有被發現。
而且，大家也覺得改來改去，也不就相差幾節的航速。圖20展示了一次大戰期間的一種彎曲槳葉螺旋槳。
在Vallettade 的軍事博物館可以看到這種優秀的德國19.7英寸直徑魚雷。使用這樣的螺旋槳估計是便於魚雷從保護軍艦的防雷網的孔洞中穿過。
作者: khadafy 時間: 2009-1-20 10:09
防雷網使用時吊掛在杆子上，數十年間十分流行。
圖21展示了英國軍艦Diamond在一次大戰前的演習中用防雷網攔住兩枚操雷。
同時許多破解防雷網的辦法也出現了，其中許多是White Head公司想出來的。
圖22展示了一種裝在魚雷頭部用來割破防雷網的東西。其他辦法還有在雷頭附加一部份炸藥，將防雷網炸開一個洞，以便魚雷穿過。
作者: khadafy 時間: 2009-1-20 10:13
防雷網漸漸在軍艦上消失，因為只能在低速狀態下使用。但在港口依然被保留，用於保護停泊的艦船，一直到二次大戰。
最早的21英寸直徑魚雷R. G. F. Mk I出現於1908年，後來被用作潛艇的武器。航速45節，航程3,500碼。
美國類似的型號是1913年的Bliss-Leavitt Mark VIII型魚雷。而21英寸直徑魚雷已顯然不屬於常規魚雷了。1900年還出現了26英寸直徑魚雷，White Head公司為日本海軍生產過27.5英寸直徑魚雷。這些超級魚雷都因為航行不穩定而應用不廣。
在世紀之交，美國Bliss-Leavitt魚雷上開始應用噴氣驅動陀螺儀。陀螺轉子在魚雷發射後35秒內可以加速到10,000轉/分鐘。可以保證魚雷在比現有可達到的航程距離更遠的範圍裏保持航向穩定。
魚雷上的陀螺儀仍舊使用原來的類型，直到二次大戰才普遍使用噴氣驅動陀螺儀。
新世紀的頭二十年英國海軍的魚雷主要由皇家海軍魚雷廠（1910年在Greenock開辦），Woolrich的皇家火炮工廠以及分別在Weymouth和Fiume的White Head公司提供。
主要型號有R. G. F. MkVII魚雷和Weymouth的White Head Mk I魚雷，直徑都是18英寸。還有皇家海軍魚雷廠生產的第一種產品R. N. T. F. Mk VIII潛艇用魚雷。
作者: khadafy 時間: 2009-1-20 10:15
在Weymouth的White Head工廠在1909年開始研究第一種21英寸直徑魚雷。該專案沒有獲得成功，僅僅做出兩條模型。
他們放棄了這項研究轉而生產技術成熟並且已獲得英國海軍訂單的Weymouth Mk II魚雷。
就在戰爭爆發前，Vickers, Armstrong公司開始成為設在英國的White Head公司的主要控股方，這種情況一直延續到二次大戰後經歷了一系列投資失敗後，魚雷生產業務從Vickers, Armstrong公司控制下獨立出來為止。
1914年爆發的戰爭使冷壓縮空氣動力魚雷趨於沒落。Lieut. F. H. Sand-Ford發明了一種新型魚雷。
這種魚雷可以以Z字形按預先設置的路徑航行，這在目標的航速參數不明的情況下很有用。
作者: khadafy 時間: 2009-1-20 10:16
英國海軍在每年的8,000次魚雷打靶練習中都獲得了98%的命中率。但必須承認打靶和實戰是有區別的。
在1914年，大多數的魚雷攻擊是由潛艇來完成。Jane’s年鑒出版社在世紀之交出版了一本關於魚雷在潛艇上使用的書“魚雷和魚雷戰術”。
讀者可能沒讀幾頁就會產生幽閉恐懼感，但也不能不注意到潛艇和魚雷的迅速發展。它們的結合最終形成了一個強大的作戰系統。
結束本文之前，講述一件發生在Simonstown海軍基地的事情。
一名機械士在拆卸一枚魚雷時，魚雷的氣瓶壓力是2,000磅/平方英寸，當氣瓶的堵蓋還剩三圈螺紋沒擰掉的時候，高壓氣流衝開堵蓋，使魚雷象火箭一樣竄起來，一下子撞到房頂，再從三十英尺空中反彈回來，砸在那名機械士的腳上。挨了這一下子後，可以料到他以後幹活會多小心了。
同一年裏，在一次升降機事故中，一枚18英寸魚雷打破了“跳高”紀錄，以45節的初速飛到40英尺的空中。後來這一紀錄還被多次打破。
作者: hkf 時間: 2009-1-25 16:01 標題: 布南倫魚雷動力
Khadafy 兄 資料圖片 13 魚雷體內見在有繞鋼絲的二個輪,没有馬逹或內燃机裝置.
其動力是來源是繞鋼絲,像模型飛机繞橡筋般 ?
請高人解答一吓疑問, 最好有圖示.
謝謝
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