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  中國使用水雷的歷史可以追溯至明代,據明嘉靖二十八年(1549年)《武編》一書記載:“水底雷,以大將軍為之。埋伏於各港口,遇賊船相近,則動其機,銃發於水底,使賊船莫測,舟楫破,而賊無所逃矣。用大木箱,油灰沾縫,內宿火,上用繩絆,下用三鐵錨墜之。”火龍經也有數種水雷的記載。 西方水雷的構想最早出現在伊麗莎白女王時代,不過真正能投入實際使用的水雷在18世紀的美國獨立戰爭時期才出現。

  由水雷佈置的型態可以分成下列數種:

  簡稱“錨雷”。繫留雷是在水雷下方加上長索與重物,施放之後長索與躺在海底的重物保持連線,讓水雷能夠保持一定的深度與位置,不會受到潮流的變化而移動。這也是早期最常見的一種。

  簡稱“漂雷”。漂浮雷是一種浮在水面上,沒有任何系流的水雷,施放之後漂浮雷會隨著潮流而移動,不受到人為的控制。由於部署地區無法保持一定,也無法有效的辨識敵我目標,對敵我雙方的目標具有相同的殺傷力,因此使用時必須注意誤傷的可能性。

  沉底雷是直接躺在水底的設計,依靠自身的重量與地面的接觸來維持部署的位置。自從非接觸性引信運用到水雷設計上之後,沉底雷成為運用相當廣泛的水雷。

  水雷用以引爆的機制有下列數種:

  接觸是當物體與水雷碰撞,觸發內部的炸藥而達到攻擊的目的。接觸引信是最早使用於水雷的設計,同時也是水雷早期共通使用的引爆手段。 接觸引信有兩種常見的設計。一種是在水雷的外殼上安裝朝向不同方向伸出的觸角,當船體碰到折斷觸角時就會引爆。這種設計最早是俄羅斯於1855年使用。 另外一種設計是有一根長而細的電線自水面下的水雷伸出,利用小型的浮標讓電線伸出水面,當船體接觸的這個電線的時候,電位的差距會傳送到水雷上而引爆,最早是美國在1918年引入。

  無論是水面上或者是水中的船隻,都會對下方的區域產生壓力的變化,排水量愈大的船隻,影響愈顯著。壓力引爆屬於非接觸性的一種,當船隻通過的時候,水雷內部的感測器在判斷壓力發生變化時就會啟爆。由於不需要與船隻接觸,只要通過水雷附近都可能引發,有效範圍較大。比較精密的引信還可以針對預先設定的噸位以上的船隻出現時才會爆炸,以增強破壞效果。

  船隻在運動的時候難免會發出聲響,尤其是動力系統發出的訊號,音響引信利用船隻發出的聲音訊號作為引爆的依據,不需要與物體有直接的接觸,有效範圍較大。較為精密的設計還可以針對特定的訊號來源。

  絕大多數的船隻在結構上是以會與地球磁場產生互動影響的材料建造,當船隻通過水雷附近區域時,周遭的磁場會受到干擾而產生變化。水雷利用內部的感測器判讀磁場的變化來決定引爆的時機。因為是非接觸性設計,有效範圍較大,但是在磁場不穩定的區域可能無法有效工作或者是發生意外爆炸的情況。 魚雷的磁性引信也通過類似的手段工作。對於磁性觸發,艦艇通常採用消磁手段以減少觸發範圍。磁性水雷最初是英國首先使用於1918年使用於比利時外海,隔年又在蘇聯附近的海域使用。到了第二次世界大戰時期,德國和英國都有大量使用的紀錄。

  較為精密的非接觸引信設計,可以綜合前述的引信,加上數目記憶的功能,也就是水雷不會在偵測到第一個符合引爆設定的目標時就啟動引信,而是會紀錄偵測到的目標數目,直到累積的數量與預先設定相符合的時候才有作用。這種引信可以避開一些掃雷的手段,達到欺騙的效果。

  以防禦性質部署的水雷可以利用有線或者是無線的方式,由岸上或者是船上的管制中心在適當的時機引爆,其中又以有線的方式最常使用。這種引爆方式只有再收到指定的訊號時才會爆炸。挪威在沿岸地區部署許多這一種水雷,曾經利用引爆的方式將蘇聯侵犯領海的潛艇逼迫上浮。
水雷是一種放置於水中的針對艦艇或潛艇的爆炸裝置。與深水炸彈不同的是,水雷是預先施放,一般漂浮於水面,由艦艇靠近或接觸而引發的,這一點類似於地雷。和魚雷不同,它沒有推進力。水雷在進攻中可以封鎖敵方港口或航道,限制敵方艦艇的行動;在防禦中則可以保護本方航道和艦艇,為其開闢安全區。 水雷的施放方式多種多樣,可以由專門的佈雷艇施放,也可以由飛機、潛艇等施放,甚至可以在本方控制的港口內手工施放。其造價可以十分便宜,但現在也有造價達到上百萬美元的水雷,這種水雷多裝備有複雜的感測器,其戰鬥部往往是小型導彈或魚雷。 水雷的低造價和易於鋪設,使得其成為非對稱戰爭中經常使用的一種武器,一般來說,清除水雷的成本是其鋪設成本的10倍到200倍。時至今日,一些二戰時鋪設的水雷由於成本原因仍未被清除。國際法規定,當戰鬥的一方鋪設水雷時,必須明確宣告其範圍,以便民用船隻避開,但實際上這條規定很難實行,在二戰中,英國就只籠統宣稱其在英吉利海峽、北海和法國沿海鋪設了水雷。