Mark14型鱼雷的引信问题的解决

在一战期间，德国研发了磁性引信水雷。经过不断改进，磁性引信水雷成为二战期间一种有效的武器。德国磁性水雷的引信原理在于，当钢铁的船体从水雷附近经过时候，引信内部的磁针转动，引爆水雷。在两次大战期间，主要的海军强国都在自己标准的潜艇鱼雷装备中加装了磁性引信。理论上认为，鱼雷使用磁性引信之后，可以在舰船底部爆炸，这比使用触发引信在舷侧爆炸的鱼雷对舰船的损害大得多。在理想的情况下，只需要两枚磁性引信的鱼雷就可以把一艘舰船折为两段。1925年，美国军械局完成了基本的磁性引信设计。不同于德国设计中使用的磁针，美国使用的是感应线圈。当鱼雷从目标下部或者边上经过时，感应线圈内部的电流会发生变化。真空管的放大装置将电流放大后，通过释放撞针来引爆鱼雷。这种设计对于当时的技术水平来说过于复杂了，复杂到危及引信的可靠性，而军械局的保密措施使得问题更加糟糕。

在20世纪30年代，军械局将刚研制出的Mark VI型磁性引信视为高度机密。为了防止潜在的敌对国家(主要是日本)得知此情后通过改变船体设计来进行对抗，因此在 1941年战争来临前，只有少数人知道Mark VI型磁性引信的存在。在感觉到战争即将到来前的1941年4月份，使用MarkVI磁性引信的Mark14鱼雷秘密装备了海军部队，不过保密的限制依然在继续，只有指挥官和鱼雷长才能被允许接近这种秘密武器及其使用手册。不过好在基本常识使得他们允许潜艇上的鱼雷操作人员接触这种秘密武器，因为这些人将在战斗中维护和使用这种武器。当太平洋战争开始的时候，只有很少一部分海军官兵了解磁性引信的工作原理。既然知道Mark VI引信正常性能表现的人很少，那么知道它失效时什么样子的人就更少了。和鱼雷定深机构的问题一样，只有以战争中的艰难困苦和牺牲为代价，才能使磁性引信的问题暴露出来。

在大西洋战场上，战争一开始，德国就发现他们使用磁性引信改装过的鱼雷在北极圈附近故障频频。庆幸的是，他们正确地总结出问题所在:地球是个大磁场，磁场的强度在不同地方是不一样的。他们发现舰船周围的磁场随着经纬度的不同而变化。在1941年中，德国海军将所有鱼雷的磁性引信都关闭了，只依赖触发引信。英国随后也发现了同样的问题，进行了相应的调整。可是美国的潜艇人员却不得不在战争开始后的18个月内没有可靠的鱼雷可用。

到1942年8月份，那种失败的鱼雷定深装置得到了改进，Mark14鱼雷终于可以击中更多目标了。不过，艇长们报告的是更多的哑弹和早炸现象。深感困惑的艇长和艇员们这时开始怀疑起那神秘的Mark VI引信。

潜艇作战人员开始试图对鱼雷进行边作战边调整，在这个过程中积累足够的证据，来证明鱼雷的引信确实有问题。不过从另一方面来说，军械局一直声称磁性引信在作战中具有很大的灵活性，而且在对付日本的浅水平底运输船的时候，使用磁性引信让鱼雷在船底爆炸是个最合造的碧裤攻击方式。但是1943年初，海军船务局对大西洋护航队的船只沉没情况进行了研究，发布的调查报告显示，对于没有防雷带和隔舱的商船来说，鱼雷的侧面攻击造成船只失去平衡是主要原因。既然日本的商船队是其命脉所系，而且军械局只是建议对Mark VI做些小的技术调整而不愿意对问题进行根治，洛克伍德少将得出结论:磁性引信只是鸡肋而已。1943年7月24日，他命令潜艇均将磁性引信关闭，只使用触发引信。

后来的实验表明，Mark VI的失败原因是多方面的。从广义上说，德国此时在磁性引信方面的研究已领先美国数月。舰船周围的磁场随着地域的不同而变化，Mark VI测试所在地新英格兰与南大西洋之间的磁场特征完全不同。另外，内部结构的缺陷更加重了鱼雷的不稳定。鱼雷内部维持磁性引信运作的发电机，被发现电刷数量不足。雷体上的铸造缺陷使得水会渗透到磁性引信雷管所在部位。美国潜艇艇员在一年半时间内使用的武器居然有两个重大缺陷，作战是令人沮丧的。出于对触发引信的信任，他们迫不及待地关闭了磁性引信。不过，命运又一次向他们提出了挑战，考验他们的勇气。

触发引信的名称给人一种性能良好、可靠耐用的感觉。尽管和磁性引信比起来技术上要成熟，但仍是一个复杂的机械装置，内部有着各种各样的零部件，它们都会带悔掘简来复杂的故障。实际上，触发引信的一个严重缺陷被鱼雷的其它故障所掩盖，在经历了漫长而痛苦的过程后才被发现。

“黑Y”号回到珍珠港之后，它剩下的那枚鱼雷受到了全面的测试。经过散芹那些老生常谈的检测，这枚鱼雷被宣布性能完好。不过戴斯皮特艇长在使用10枚鱼雷射击静止的“都南丸”III号前，他的鱼雷长也曾发出同样的报告，难道就只是剩下的这一枚例外?洛克伍德少将用他那种简单的常识性的试验办法，回答了这个问题。莫姆森少校建议用一艘潜艇，装载待测试的鱼雷(包括“黑Y”号带回来的那枚)，射击卡胡拉威岛边上的一个峭壁，回收每个哑弹后进行分析研究。洛克伍德同意了这个方案并且命令“大梭鱼”号潜艇来执行这项任务。潜艇被仔细操纵到接近峭壁90°角的位置，发射了三枚鱼雷。前两枚都顺利爆炸了，最后一枚是哑弹，只是在峭壁边上激起了一股由压缩空气和水组成的喷泉。这枚已经启动但是没有爆炸的鱼雷被仔细回收，送回珍珠港进行测试。技术人员取出了触发引信装置，发现机械装置已经成功释放了撞针，但是撞针撞击火帽的力量不足，没有能够使其爆炸。令人惊奇的是，引导撞针撞击火帽的导轨销严重扭曲，变形得很厉害。故障特征如此明显，专家们开始针对这种故障进行测试。洛克伍德的专家们把一些鱼雷的炸药替换为煤渣混凝土，然后装上常规的触发引信装置。测试的鱼雷沿着一根从吊车上垂下的钢索，从27米高度落下来，撞击在一个干船坞内的钢板上。撞击角度为90°角的时候，10次里面有7次是瞎火。这时已进入战争两年了，瞎火率居然是70%。当调整撞击钢板的角度为45°的时候，瞎火率却降低了一半。继续减小撞击角度，引信可以正常工作。洛克伍德立即向海上的潜艇发布命令，尽量用小角度向舰船射击。他们可以采取任何措施调整，只要不采用教科书式的90°角射击就行。触发引信机械装置的故障原因是这样的。一枚实战中使用的鱼雷有1360千克，速度达到46节。当它撞击到舰体上时候，产生的撞击力量非常大，加速度到500g，因此撞针与导向导轨之间的摩擦力很大，使得撞针弹簧没有足够的力量去撞击火帽。当鱼雷用钝角撞击舰体的时候，摩擦力就小得多，这时候撞针弹簧可以克服摩擦力去推动撞针撞击火帽发火。

解决办法很简单。珍珠港的车间用日本偷袭珍珠港时候坠毁飞机的螺旋桨为材料，设计并大量生产了改进的撞针。新撞针尽可能地轻，这样就可以降低它与导向导轨之间的摩擦力。为了测试这种撞针的性能，洛克伍德命令“大比目鱼”号潜艇用改进后的鱼雷进行了和“大梭鱼”号同样的设计试验。每一枚鱼雷都尽可能地用90°角进行射击。结果射击了7枚，其中6枚顺利爆炸。尽管还有一枚是哑弹，但也比70%的瞎火率好很多了30年代的时候，军械局也对鱼雷进行了同样的测试，来保证鱼雷的触发引信在战争时候能够稳定地起作用。新港鱼雷测试中心的测试方法是用鱼雷撞击钢板，也发现了同样的问题。当时他们的解决办法是加大撞针弹簧的力量。更有力的弹簧看起来解决了问题，不过它只是在30年代鱼雷的速度基础上解决了问题。二战期间鱼雷的速度加大到了46节，这就使得撞击力量更大。增加的鱼雷速度最终抵消了加大弹簧力量带来的优势。假如“黑Y”号鱼发射时被设定在低速，或者发射角度不是90°的话，“都南丸”III号就不会逃脱了。经过了几乎两年的战争后，美国的潜艇艇员们终于装备了可靠有效的鱼雷。