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该死的鱼雷!太平洋战争早中期的美军潜射鱼雷问题与解决

时间: 2024-06-28 16:33:01 |   作者: HRC重载导轨

产品介绍/参数

  1943年7月7日,在艇长劳伦斯兰德尔“丹”达斯皮特(Lawrence Randall Dan Daspit)少校的指挥下,美国海军“黑鲹”号潜艇(SS-283)从中途岛出发,前去破交特鲁克群岛和婆罗洲之间的日本海运航线,这是战争期间“黑鲹”号的第二次战斗巡航。

  图1.美国海军“黑鲹”号潜艇(SS-283)。在第二次战斗巡航中,艇员们郁闷地发现,有缺陷的鱼雷大幅度的降低了绞杀日军航运的效果

  出航半个多月后,7月24日下午,艇上的对海搜索雷达发现目标。经由雷达引导,达斯皮特艇长发现远处的海天线上有一缕细细的灰色烟柱。于是,他下令“黑鲹”号潜入水下,向目标驶去。很快,潜望镜视野中出现了一艘无护航的1.9万吨级日本油轮“第三图南丸”,后者当时航速只有10节,是绝佳的猎杀目标。

  面对送上门来的好运气,达斯皮特艇长迅速指挥潜艇进入发射阵位。很快,“第三图南丸”就进入“黑鲹”号的鱼雷射程。达斯皮特下令向该油轮发射四枚Mk 14型鱼雷。30秒钟后,艇上的声呐员听到鱼雷击中船体发出的四声明显的“砰砰”声,提示四枚鱼雷全部命中目标,但没听到爆炸声。

  图2.日本油船“第三图南丸”。1943年7月24~25日,美军“黑鲹”号潜艇共瞄准该船发射了十五枚Mk 14型鱼雷,但只有两枚炸响,本应遭灭顶之灾的“第三图南丸”只是受损,但未沉没。该船幸存到战后,于1970年4月解体

  遇袭的“第三图南丸”调转方向,加速规避脱离。心有不甘的达斯皮特艇长下令浮出水面,启动柴油机追击这艘日本油轮。经历了一场漫长的夜间追击后,“黑鲹”号再次占领发射阵位。艇上的鱼雷兵仔细检查了每一条鱼雷,确保其状态无虞。随后,达斯皮特艇长一声令下,“黑鲹”号又朝“第三图南丸”发射了两枚Mk 14型鱼雷。这两枚鱼雷朝着目标右舷后部扑去,均命中并炸响,低沉的闷爆声回荡在“黑鲹”号的声呐里,艇员们也不由得欢呼起来。

  “黑鲹”号的此轮雷击命中了“第三图南丸”的轮机舱,这艘日本油轮缓缓停在了海面上。见此情景,达斯皮特艇长下令慢慢靠近油轮左舷。他计划从 1000 码外一次性发射一枚鱼雷,以90度的完美角度击中目标,Mk 14型鱼雷战雷头里装填的668磅烈性炸药(约合303公斤)会在油轮船体上炸开一个大洞并把船送入海底。如无意外的话,“第三图南丸”已是坐以待毙、在劫难逃。

  7月25日上午9时30分,“黑鲹”号发射了第三轮雷击的首枚鱼雷,这枚Mk 14型鱼雷拖着长长的白色尾迹,径直扑向在海面上动弹不得的“第三图南丸”,却没有爆炸。达斯皮特艇长又下令发射第二枚,可惜又是一枚哑弹。随后,不甘心的达斯皮特艇长一次又一次地下达发射命令,数枚致命的Mk 14型鱼雷——当时美国海军武器库中最先进的潜射反舰武器均未能炸响。其中,第五枚鱼雷似乎在目标一侧升起了一缕高高的白色水柱,伴随着“砰”的一声低沉闷响传遍船体;第六枚鱼雷则在击中“第三图南丸”的船体后一折两半,旋即沉入海底。

  就在艇员们一筹莫展的时候,一艘日军驱逐舰逼近了“黑鲹”号。“黑鲹”号被迫下潜并转向脱离。调转艇首时,达斯皮特艇长又下令从艇尾发射管发射两枚鱼雷,这是当天“黑鲹”号发射的第八枚和第九枚鱼雷。声呐员报告说两枚鱼雷均命中目标,但依旧未爆。当“黑鲹”号向东驶去时,达斯皮特在巡航日志中愤愤地写道:“我很难相信自身所目睹的一切。”在发射的十五枚鱼雷中,只有两枚爆炸了,而且是以倾斜的角度命中的;其他鱼雷的发射角度都是精心选取的,如同教科书上写的一般,却没有一条炸响。

  图4.艇员正在将一条Mk 14型鱼雷装上潜艇。每条Mk 14型鱼雷长21.5英尺(约合6.55米),重3000磅(约合1361公斤),在潜艇狭窄的空间内移动这些大家伙绝非易事

  返回珍珠港后,美国海军太平洋舰队潜艇部队司令查尔斯洛克伍德(Charles Lockwood)少将在潜艇码头迎接了达斯皮特艇长。洛克伍德出身于职业潜艇军官,他意志坚定,工作起来一丝不苟,以全力支持潜艇部队发展而蜚声。洛克伍德少将带领达斯皮特少校来到其办公室,这位余怒未消的潜艇艇长向自己的顶头上司讲述了攻击“第三图南丸”的遭遇。洛克伍德事后写道:

  “我以为他会骂我,骂军械局,骂纽波特鱼雷站,骂基地鱼雷车间。我不能责怪他没把这艘两万吨级的油轮轻而易举地变成战果。我觉得达斯皮特一定是气得说不出话来。”

  令人挠头的是,当“黑鲹”号带回珍珠港的唯一一枚鱼雷在鱼雷车间接受检查时,却发现其工作状态完好无损。

  综观整场太平洋战争,潜艇是美国海军中一支极具战斗力的力量:截至1945年8月,美军共击沉2728艘日本商船和海军舰艇,总吨位973.6068万吨,其中55%是美军潜艇的战果。不过,从1941年12月到1943年10月,在这22个月的时间里,美军潜艇的建树却少得可怜,甚至一度处于缺少军械的境地。在那段时间,虽然高性能的潜艇、训练有素且积极进取的艇员和素质高超的艇长慢慢的变多,但他们缺少一件最重要的工具——好用的鱼雷。

  当达斯皮特艇长指挥他的“黑鲹”号离开中途岛时,艇上搭载有24枚当时美国海军中性能最好的潜射鱼雷,即威力强大的Mk 14型鱼雷。Mk 14型鱼雷的研制工作始于1926年,由美国海军军械局的工程师设计,耗资约14.3万美元,成品在纽波特海军鱼雷站制造,于1931年开始服役。Mk 14型鱼雷是一款复杂的武器,需要精细加工和组装。每枚Mk 14型鱼雷都由两具对转的青铜材质螺旋桨驱动,螺旋桨动力来自“蒸汽瓦斯”式发动机,该发动机燃烧室通过燃烧乙醇蒸汽(压缩空气助燃),可将鱼雷加速至46节(此时射程4500码,约合4.1公里)或31.5节(此时射程9000码,约合8.2公里)。战雷头重668磅(约合303公斤),装填铝末混合炸药(Torpex)。1940年时,每枚Mk 14型鱼雷价格为一万美元,这笔钱在当时足可购买五辆崭新的小汽车。

  图6.海军军械局成员们自豪地展示一枚Mk 14型鱼雷。实际上,这种鱼雷存在严重缺陷,在实战中表现得不太可靠,而军械局不愿承认鱼雷有问题,延误了相应的补救工作

  太平洋战争爆发时,几乎每艘美国海军的潜艇都装备Mk 14型鱼雷,艇员们对其可靠性充满信心。然而,到1943年时,这种信心已然摇摇欲坠。

  “黑鲹”号在1943年7月24~25日的战斗巡航只是自战争爆发以来,美军潜艇部队日益严重的鱼雷问题的最新极端案例。从1941年12月7日珍珠港事件后开展第一次战斗巡航起,艇长们就在抱怨鱼雷无法正常工作。1941年12月14日,“海狼”号潜艇(SS-197)在菲律宾附近发现一艘日本货船,并向其发射八枚鱼雷,其中七枚未命中,唯一一枚命中的鱼雷却没有炸响。

  在战争爆发后的前三个月,美军潜艇共向敌舰船发射97枚鱼雷,却只击沉3艘舰船。出故障的鱼雷中,一些是没有爆炸,另一些精心瞄准的鱼雷则是从目标下方通过。最令人恼火的是,有几枚鱼雷甚至是在击中日舰之前提前引爆。

  Mk 14型鱼雷最重要的零部件之一是Mk 6型引信。要想击沉一艘军舰,最可靠的方法是在船底处炸断其龙骨,而要做到这一点,鱼雷必须直接在船体下方爆炸。为实现这一目的,在已被实践证明是成功的英国双联式水雷和德国磁性水雷的基础上,美国海军军械局设计了一款新式引信装置。新引信最重要的特点是磁性引爆装置(代号“G53项目”),该装置严格保密,即使编写了维护和使用手册,也从未分发给潜艇基地。当安装有新引信的鱼雷从无装甲的舰船正下方通过时,受磁场影响就会触发引爆装置。也正因为如此,相比以往的机械触发引信,第一批Mk 14型鱼雷的战雷头相对较轻。

  Mk 6型引信也配备了触发引爆装置,该装置属于磁性引爆装置失灵时的备份。触发引爆装置由扳机、撞针和雷管组成,与炮弹的触炸引信无太大区别——在炮弹中,撞针撞击弹壳底部的底火,从而引爆弹药。同样,当鱼雷撞上船体时,碰撞会使战雷头向后撞击,从而将撞针撞入战雷头上方的雷管,引爆战斗部。

  预算紧张的军械局认为,没理由花钱测试昂贵的鱼雷。该局只在1926年5月针对Mk 6型引信进行过一次鱼雷实弹射击试验,试验目标是一艘报废潜艇。试验时,朝目标发射了两枚安装磁性引爆装置的Mk 14型鱼雷,讽刺的是,其中一枚从目标潜艇下方穿过,但没有爆炸;第二枚鱼雷成功炸响,目标潜艇沉没。此后,军械局未再进行进一步测试。这在某种程度上预示着,美军潜艇部队将在二战中大量使用的鱼雷潜在故障率高达50%!

  图8.服役前,Mk 6型引信只进行了唯一一次试验:1926年5月,向一艘报废潜艇发射了两枚安装该引信的Mk 14型鱼雷,照片所示为一枚鱼雷从靶艇下方穿过。测试的另一枚鱼雷成功炸响

  到1942年中期,美军潜艇在太平洋战争中已经发射了800多枚鱼雷,其中80%都是有问题的。1941年圣诞节前夕,在艇长泰瑞尔雅各布斯(Tyrell D. Jacobs)少校的指挥下,“重牙鲷”号潜艇(SS-188)在菲律宾附近向一艘日军运输船发射了八枚Mk 14型鱼雷,没有一枚炸响。

  时任驻澳大利亚“西南太平洋战区潜艇部队司令”的查尔斯洛克伍德听取了美军潜艇艇长的意见后,1942年6月,他对鱼雷进行了一次非正式测试,这也是自1926年那次试验以来对Mk 14型鱼雷的首次真正测试。洛克伍德先将鱼雷设定在特定深度,然后朝水下的一张网发射。网上留下的窟窿表明,鱼雷的实际深度远低于设定深度,有时甚至低了10~15英尺。这是鱼雷有问题的确凿证据,但海军军械局对这一些状况不予理睬,反而指责潜艇艇长们没有正确地设定鱼雷参数。在珍珠港,时任潜艇部队司令罗伯特英格利希(Robert H. English)少将也站在军械局一边,指责艇长们“缺乏主动性”。

  最后,在切斯特尼米兹上将(他本人也曾是一名潜艇兵)的压力下,海军军械局于1942年8月亲自展开测试,测试根据结果得出,鱼雷定深问题的责任在于军械局自身:工程设计人员增大了战雷头尺寸,但未对深度控制装置进行相应修改。压力传感器从鱼雷首部移到了尾部附近,当鱼雷在水中航行时,尾部的水压会下降,而较低的压力提示深度太浅,因此鱼雷会自动增加航行深度,最后导致其在目标下方较远处通过。这一问题早在战前就应该被认识到,但由于军械局的固执和预算限制,只能留待艇长们在实际战斗中发现了。

  图9.复杂、昂贵的Mk 14型鱼雷内部结构简图。按当时的市价算,每枚鱼雷价格高达一万美元

  问题一直持续到1943年4月:在这个月,约翰斯科特(John A. Scott)中校指挥的“金枪鱼”号潜艇(SS-282)攻击了三艘日军轻型航空母舰,共发射十枚鱼雷,艇员们记录到七次爆炸声,但事后证明这些爆炸都是鱼雷提前引爆,未对目标造成任何伤害;此外,还有数十枚鱼雷在撞击目标之前就已爆炸,原因是磁性引爆装置过于敏感,在地球磁场和接近舰体的双重作用下触发爆炸。

  这些问题早在战争爆发前就应当被发现和解决,但海军军械局坚持认为鱼雷没有一点问题,并将问题归咎于使用方法不当和维护不妥善。这种颟顸的固执态度自然在潜艇部队中引起了强烈不满:美军艇员们自认为白白冒着生命危险,日军的运输船和军舰却不受影响地继续航行。

  图10.一艘完成战斗巡航后返回基地的潜艇。如果在战斗巡航中有所斩获,艇员们会在桅杆或潜望镜上悬挂一把扫帚,表示他们已扫荡了整片海域。在战争早期潜射鱼雷问题多多时,这一幕是非常罕见的

  “黑鲹”号事件之后,洛克伍德请求允许停用磁性引信,但海军军械局不准。潜艇艇员们被禁止做常规维护以外的所有的事情。为防止一些人没有经过授权私下“断开”磁性引信,军械局勒令潜艇基地的鱼雷车间在将引信安装到雷体上之后,在固定的螺丝上涂油漆,这样,任何试图拆除或修改引信的行为都会破坏油漆层。不过这难不倒一些宁可抗命也要提升可靠性的鱼雷兵:他们弄到了一小罐同款油漆,在亲手修改完引信装置后再往螺钉头上刷漆。

  饶是如此,无论鱼雷兵们怎样仔细地检查和维护Mk 14型鱼雷,他们的努力都是徒劳的:问题出在设计和材料上,即便经验最丰富的鱼雷兵也解决不了这类问题。让事态雪上加霜的是,政治因素也卷了进来:传统上,罗德岛州的选民和立法机构之间一直联系紧密,他们总是基于“过度保护”的原则看待设在纽波特的海军鱼雷站。一位海军军官曾表示,如果他胆敢解雇一名不称职或不服从命令的工人,那么罗德岛州的参议员和至少一位国会议员就会去“拜访”海军部长,要求恢复那名工人的职务。此举无疑导致了美国海军糟糕的鱼雷生产制造水平。

  图11.弗吉尼亚州亚历山大市海军鱼雷站的工人们正对Mk 14型鱼雷进行适当的配平

  截至1943年,美国海军天天都会生产七十枚Mk 14型鱼雷,所有鱼雷都装有存在缺陷的Mk 6型引信。其中一家引信生产商是美国罐头公司,该公司是美国食品用铁皮罐头的主要制造厂家;后来,国际收割机公司和庞蒂亚克(Pontiac)公司也成为鱼雷引信生产商。

  1943年初夏,已担任美军太平洋舰队潜艇部队司令的洛克伍德从珍珠港飞抵华盛顿,要求针对鱼雷问题采取切实有效的行动。这一次,有人听进去了:海军作战部长欧内斯特金上将发布命令,要求断开所有鱼雷的磁性引爆装置。但就在这道命令下达之后,“黑鲹”号在当年7月遭遇了发射十五枚鱼雷却未能击沉“第三图南丸”的一幕,这证明所谓的“断开磁性引信”并未解决所有问题,来自艇员们的抱怨依旧不断。一些鱼雷兵表示,他们将鱼雷深度设定为两英尺,可发射后鱼雷仍然从目标船底下方通过。

  图12.鱼雷兵在存放Mk 14型鱼雷的架子前休息,这款问题频出的鱼雷是让许多潜艇兵感到沮丧的原因

  无奈之下,洛克伍德亲自采取行动。为了让海军军械局相信问题出在鱼雷上,而不是出在他的潜艇、艇长或艇员身上,洛克伍德请来了珍珠港第二潜艇中队的指挥官查尔斯“瑞典佬”莫姆森(Charles B. Swede Momsen)中校。1939年,“角鲨”号潜艇(SS-192)在新罕布什尔州的朴次茅斯附近沉没,莫姆森监督了对艇员的营救。尽管他敢于直言的习惯使他在五角大楼中鲜有朋友,但莫姆森中校仍是美国海军中最具创新精神的潜艇工程师之一,他正开始把自己的才华用来解决鱼雷问题。

  莫姆森从确定触发引信是不是真的存在缺陷开始着手调查。他研究了夏威夷群岛周围水域的海图,试图找一处峭壁垂直向下延伸到深水区且海底为沙质的地方。最终,他发现卡胡拉威小岛的一处海岸区域非常合适。从1943年8月31日起,莫姆森与太平洋舰队潜艇司令部的炮术及鱼雷军官阿特泰勒(Art Taylor)中校一道,监督“大梭鱼”号潜艇(SS-262)在滨海悬崖边的实弹发射测试。前两枚鱼雷都炸响了,第三枚鱼雷未爆炸。莫姆森中校亲自下水检查鱼雷,发现鱼雷断成了两截,战雷头也已破裂。艇员们小心翼翼地将这枚未爆鱼雷吊上驳船,送回珍珠港。

  莫姆森及其手下还把装满沙子的战雷头和一个解除保险的引信用缆绳吊着,从90英尺高的塔台上下坠到一块钢板上,以模拟不同碰撞角度和撞击速度,结果有70%的战雷头没有爆炸,这也证实了莫姆森的猜测。当时的普遍看法是,向目标发射鱼雷的最佳角度是90度,即目标舷侧正衡方向。但是,“黑鲹”号的经历表明,事实并非如此。通过研究“大梭鱼”号试验中那枚未爆鱼雷和塔台测试的结果,莫姆森和泰勒发现,正面撞击会使触发引信的撞针变形,鱼雷击中目标时突然减速的力量会减慢撞针在导轨上的运动。对底火的检查表明,撞针在上面撞出的凹痕不足以引爆雷管。此外,Mk 14型鱼雷在以较低的31节航速航行时似乎更可靠,而当以46~47节的较快速度发射时,撞针几乎总是被损坏。下坠试验还表明,倾斜的撞击可以使撞针正常工作。换句话说,最佳的命中角度是非垂直撞击。

  一个有意思的细节是,海军军械局曾向任职于普林斯顿大学的著名物理学家阿尔伯特爱因斯坦请教,试图找到鱼雷问题的根源。爱因斯坦研究了Mk 6型引信的设计图纸,并得出结论认为,撞针会因撞击而变形。爱因斯坦的建议是,在鱼雷外壳和击发装置之间增加一个空隙,但海军军械局没有采纳爱因斯坦的建议。

  莫姆森向洛克伍德展示了他的测试结果,随后,洛克伍德将这些结果带到华盛顿。几天后,洛克伍德回到珍珠港,正如他在官方战争日记中所写的那样,这“比地狱还疯狂”。最终,海军军械局承认是引信装置出了问题,并同意设计一种新引信,但这需要一年或更长时间。莫姆森建议洛克伍德可以用不一样的材料重制触发引信。由于引信必须既轻便又坚固,因此重点是采用特种合金。具有讽刺意味的是,潜艇基地的机械车间从一架偷袭珍珠港时被击落的日军战机熔化的发动机中获得了符合标准要求的轻质合金,并用这些金属加工组装了新的撞针、弹簧和导轨。新设计的引信性能全部符合预期,但要更换全部引信所需的金属量远比一台发动机所能提供的要多得多。幸运的是,莫姆森的手下在陆军航空队希卡姆机场附近找到了完美的金属来源——飞机螺旋桨。有报道称,一位陆军航空队军官在被要求提供尽可能多的受损螺旋桨后表示“没有比这更好的用途了”。

  图14.一艘美军潜艇潜望镜中看到的被击沉的日军舰船。从1943年10月开始,改进后的Mk 14型鱼雷成为美军潜艇绞杀日本航运的有效武器

  莫姆森因发现并解决了鱼雷问题而被擢升为上校,并被授予功勋勋章。莫姆森上校在确保每艘美军潜艇都能带着可靠的鱼雷对日作战方面做出了重要贡献,但他的名字却鲜为人知。整个1943年秋,美军潜艇基地的所有机械车间都在努力解决鱼雷引信的问题,太平洋舰队的潜艇终于有了一款可靠的武器。对此,洛克伍德将军评价说:“从那时起,所有严重的引爆装置问题都突然销声匿迹了。”

  虽然引信的问题得以解决,但鱼雷定深过大的问题仍旧存在。泰勒和莫姆森再次来测试,让鱼雷穿过一系列均匀间隔分布的网。测试根据结果得出,Mk 14型鱼雷不仅在远低于设定深度的工况下运行,就连航迹也不平缓:鱼雷在水中的弹道“深浅交替”,就像一条三角函数曲线(正/余弦波)一样。想要鱼雷撞上目标时深度恰好合适,纯粹只能碰运气。解决这一个问题已经超出了珍珠港那群人的能力范围,必须直接去找海军军械局和鱼雷站。不过,起码此时洛克伍德有权让手下的艇长们调整不稳定的鱼雷定深装置。由于已知鱼雷正/余弦波弹道的“周期”约为500码,因此艇员们能够准确的通过射程将鱼雷设定为撞击目标时恰好位于弹道三角函数曲线的最高点上。

  图15.美国海军“鲅鱼”号潜艇用潜望镜拍摄的日军“春雨”号驱逐舰遭雷击的图像

  在太平洋战争进行到第21个月的时候,美军潜艇终于带着第一批可靠的鱼雷出海了。之前,数以十计的战斗巡航徒劳无功,数以百计的艇员白白丧生,不知有多少原本可以击沉的重要日军目标也被白白错过。现在好了,美国海军终于有了他们要的鱼雷,并采用新的鱼雷战术,一批技术娴熟、敢于进攻、勇于革新战术的潜艇艇长纷纷涌现,如“鲅鱼”号潜艇(SS-238)艇长达德利莫顿(Dudley Morton)、“唐鱼”号潜艇(SS-306)艇长理查德奥凯恩(Richard OKane)和“鲃鱼”号潜艇(SS-220)艇长尤金弗卢基(Eugene Fluckey)等。他们白天在海面巡航,重视空中威胁,并用雷达扫描海面(这差不多使他们的战斗巡航海域面积扩大了一倍)。可靠的鱼雷几乎能保证对目标“一击必杀”,于是在洛克伍德的指挥下,美军潜艇开始对太平洋上的日军舰船大开杀戒,他们所需的只是准确的情报、主动性和好运气(洛克伍德曾对一位新任潜艇艇长说“如果你运气不佳,我就不能用你”)而已。这仍然是一场危险且致命的猫鼠游戏,但参加游戏的潜艇已不再是“手无寸铁”,在新鱼雷的加持下,它们完成了从没牙的老虎到巨齿鲨的致命蜕变,并将迎来太平洋对日海上绞杀战的最终胜利。

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