“幽靈”號超空泡艦船

　　近日，外媒一篇有關(guān)超空泡潛航器的報道引起了軍事愛好者的普遍關(guān)注。為了適應(yīng)未來海戰(zhàn)的需要，各軍事強(qiáng)國都在極力發(fā)展能夠主宰海上戰(zhàn)場的先進(jìn)武器。在這種背景下，超空泡技術(shù)受到了世界主要軍事大國的高度重視，他們投入大量的精力和資金將超空泡技術(shù)應(yīng)用于武器系統(tǒng)。請看科技日報特約專稿——

　　超空泡技術(shù)是提高海洋軍事實(shí)力，尤其是提高攻擊航母編隊(duì)能力的關(guān)鍵技術(shù)。美國國防部已將超空泡高速武器列入需要在全世界范圍內(nèi)密切關(guān)注的24項(xiàng)重大武器技術(shù)之一，俄羅斯、德國也始終在進(jìn)行超空泡導(dǎo)彈的研制與改進(jìn)。許多專家預(yù)測，一旦超空泡武器的一些關(guān)鍵技術(shù)得以解決，未來海上作戰(zhàn)模式將大大改變。

　　溯源：水下航行器減阻增速

　　常言道：“兵貴神速”，航速在很大程度上影響著海戰(zhàn)裝備的作戰(zhàn)性能。由于水的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣密度，使得海戰(zhàn)裝備在水中的阻力數(shù)百倍于其在空氣中的阻力，航行速度只有空中飛行器速度的十分之一。而且由于推進(jìn)一個水下物體所需的能量與航速的立方成正比，即要使航速提高一倍，推進(jìn)系統(tǒng)必須提供8倍的能量，因此想通過常規(guī)的方法使航速明顯提高顯然有些無力。

　　為有效降低水下航行器的阻力，世界各國采用了各種技術(shù)方法，包括在物體表面布置纖維分子，在物體表面涂覆粘彈性材料，通過多孔表面擴(kuò)散氣體，向物體與水之間的邊界層注入氣泡等等，其中，超空泡技術(shù)受到了世界各國的廣泛關(guān)注。

　　超空泡是物體在水下高速運(yùn)動時產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象，當(dāng)物體在水下運(yùn)動時，隨著物體速度的增加，液體內(nèi)部局部壓力不斷降低，如果物體速度增大到某一點(diǎn)，液體內(nèi)部局部壓力就低于飽和蒸汽壓，此時，液體或固體與液體的交界面上會形成蒸汽或氣體的氣泡，這一過程叫做空化，形成的氣泡就是空泡。一定條件下形成的完全或幾乎完全包圍運(yùn)動物體的空泡就是超空泡。超空泡形成后，運(yùn)動物體完全或幾乎完全被空泡包圍，這樣，運(yùn)動物體接觸的介質(zhì)就由水變成空氣，物體類似于在空氣中運(yùn)動，利用超空泡技術(shù)可以使水下物體的阻力減少90%以上。

　　二戰(zhàn)期間，德國最早進(jìn)行超空泡及其應(yīng)用于水下武器的理論與試驗(yàn)研究，隨著二戰(zhàn)結(jié)束，相關(guān)研究暫告停止。前蘇聯(lián)的烏克蘭流體力學(xué)研究所于1960年就開始研制超空泡武器，于20世紀(jì)70年代中期研制成功“暴風(fēng)”魚雷，并于1997年裝備部隊(duì)，速度可達(dá)100米/秒，是傳統(tǒng)魚雷速度的3—5倍。德國在上世紀(jì)70年代立項(xiàng)研究SMG3型超空泡射彈式水雷，上世紀(jì)80年代提出了改型超空泡射彈水雷項(xiàng)目。20世紀(jì)90年代，在美國國防部高級研究計(jì)劃局和海軍研究署的支持下，美國海軍水下戰(zhàn)中心開發(fā)了兩種用途的超空泡技術(shù)，一種是高速水下彈藥系統(tǒng)，另一種是大型水下超空泡航行體。

　　從超空泡武器的技術(shù)優(yōu)勢和未來海上作戰(zhàn)需求兩個方面來看，超空泡技術(shù)必將會用于完成海軍的大量任務(wù)。如載有水下機(jī)槍的小型近程水下航行器，彼此利用高速“水下子彈”在水中進(jìn)行射擊；遠(yuǎn)程多級超空泡導(dǎo)彈可使導(dǎo)彈防御系統(tǒng)失效，在水下快速航行數(shù)十海里接近目標(biāo)，天基和空基防御手段都難以有效應(yīng)對；高速反魚雷超空泡魚雷的良好性能將能夠完成反魚雷平臺的防御任務(wù)；稍作改動的輕型超空泡武器能夠增強(qiáng)機(jī)載平臺對付水下目標(biāo)的能力，該武器可在較遠(yuǎn)的防區(qū)外發(fā)射；超空泡武器在未來還可以與水下無人航行器這樣的遠(yuǎn)程長續(xù)航能力的隱形平臺一起使用，在高風(fēng)險區(qū)執(zhí)行任務(wù)。