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超空泡:传统海战模式的"踢馆人"
2017年05月19日 07:08 来源:解放军报 作者:郑平刚 张乃千 字号

内容摘要:一艘潜艇在水下以200节速度航行,这种连科幻大片都不敢设想的场景,未来有望借助超空泡技术成为现实。日前,美国DSG技术公司宣布正式生产其研制的超空泡多环境弹药,该弹药可在水下发射并可对付水面水下多种目标。无独有偶,刚刚下水的俄罗斯“喀山”号核潜艇,在大秀装备肌肉的同时也强调可发射超空泡鱼雷。“大杀器”早已琳琅满目随着超空泡技术的不断发展,世界各军事强国早已将其作为下一代新概念武器的重要研究方向,目前已经形成了以超空泡航行器、超空泡弹药、超空泡鱼雷、超空泡导弹等为代表的一系列“超空泡武器”。美国已经推出了一项发展超空泡武器的全面计划,将重点研制诸如超空泡“动能”炮弹、超空泡潜艇和超空泡钻地弹等装备,其中由直升机发射的超空泡炮弹甚至已接近实战应用阶段。

关键词:超空泡;航行;鱼雷;潜艇;研制;弹药;武器;海战;暴风;发射

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  一艘潜艇在水下以200节速度航行,这种连科幻大片都不敢设想的场景,未来有望借助超空泡技术成为现实。日前,美国DSG技术公司宣布正式生产其研制的超空泡多环境弹药,该弹药可在水下发射并可对付水面水下多种目标。无独有偶,刚刚下水的俄罗斯“喀山”号核潜艇,在大秀装备肌肉的同时也强调可发射超空泡鱼雷。

  超空泡是物体在水下高速运动时产生的一种物理现象,被超空泡包围后,阻滞水下潜艇前行的主要力量就从水变成了空气,因而可减小水下物体90%的运动阻力。超空泡现象的发现与应用,推动了以超空泡航行器、超空泡弹药、超空泡鱼雷和超空泡导弹为代表的一系列“超空泡武器”的诞生。近年来,为适应未来海战需求,以美、俄为首的军事强国投入大量人力与资金研制超空泡武器。随着最新型动力设施与超空泡技术的“牵手”,未来海战装备的航行速度将得到大幅度提升,极有可能成为未来海战“游戏规则”的改变者。

  

  水中漫步跨入超音速

  在这个强调“兵贵神速”的信息化战争时代,大洋上依旧上演着“慢悠悠”的传统作战模式。当然这不能怪驰骋在汪洋的铁甲艨艟,由于水的密度远远高于空气,海战装备即使动力再强劲,在水中依旧面临着数百倍于空气的巨大阻力,航行速度只能达到飞行器速度的十分之一。

  为有效降低各类海战装备面临的阻力,各军事大国拿出了许多“脑洞大开”的技术方案,诸如在船体表面布置纤维分子、涂覆粘弹性材料等,但在擅长“以柔克刚”的海水面前依旧是“杯水车薪”。

  超空泡是一种奇特的物理现象,可有效解决上述难题。随着物体在水中运动速度的逐步加快,其所承受的水压反而会减小,一旦水压减小到一定程度,就会在物体与水的接触表面形成气泡,这一过程就叫做空化。在一定条件下形成的能完全包裹运动物体的气泡就是超空泡。超空泡形成以后,相当于在物体与水面涂上了一层润滑剂,运动物体接触的介质就由水变成了空气,因而可以将水中物体所受的阻力减少90%以上。这对于舰船、潜艇、导弹和鱼雷来说,是可以大幅度提升航行速度和水下射程的战力“倍增器”。

  因此,从人们观察到超空泡现象开始,对它的军事应用研究一直不曾间断。超空泡技术的研究最早可追溯到19世纪初,第二次世界大战期间,德国最早进行了超空泡技术及相关武器的理论与试验研究,进入20世纪90年代,在美国国防部高级研究计划局和海军研究署的大力支持下,美国海军水下作战中心开发了高速水下弹药系统和大型水下超空泡航行器,大大加速了超空泡武器的实用化步伐。

  近年来,美国研制的“幽灵”号超空泡试验船反复进行多次试验,为超空泡技术的军事应用打下了良好基础。目前,美国甚至已经开始研制超空泡潜艇,它的航行速度超越现有潜艇,将成为未来海战的“领跑者”。正是由于看到了超空泡技术在提升海洋军事实力的巨大潜力,美国国防部已将超空泡武器列入需要在全世界范围内密切关注的重大武器技术之一,俄罗斯、德国等国家也积极参加超空泡武器的研制与改进,力图提前掌控未来海战的颠覆性技术。

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