超空泡的应用

超空泡的应用前景~

随着相关技术的不断进步，超空泡将呈现出更加广阔的应用前景：它能够用于对付水雷、自导鱼雷、小型船舶、高速反舰导弹，甚至低空飞行的飞机和直升机，以及应用于小型超高速水面舰艇、能使整个航母战斗群失效的水下核导弹、以及用于潜艇战的中程无制导摧毁性武器。因此有专家认为，这些超空泡系统可能会大大改变海上作战模式。在某些海军专家的描述中，大型隐身潜艇之间的对抗已经有点像空战，小型、近程的“水下战斗机”从巨大的“水下航母”起飞，彼此利用高速“水下子弹”进行射击；而超空泡武器更可能是对抗导弹防御系统的“撒手锏”——安装核弹头的远程多级超空泡鱼雷和导弹，能够在海洋水下快速航行数十海里接近目标，而空基或天基的任何防御手段对它们都无可奈何。朱丽叶舰船系统公司公开的“幽灵”号在设计时就巧妙结合了飞机和船艇的相关特性，使其在艇体表面和水之间产生一个气体空腔，从而使船艇在航行时产生的摩擦阻力比在水中小900倍。“幽灵”号技术在有人\无人驾驶、水面\水下航行器方面都可以推广应用，其快速机动性和隐身性与常规舰艇相比，具有无可比拟的优势，如果投入使用，可以大幅减少海军对近海战斗舰的需求，释放大量的驱逐舰、巡洋舰资源。当然，由于超空泡尚属于新技术，超空泡武器尚属于新概念武器，继续研发过程中需要克服的技术难点还有很多，如巨大的动能需求、有效灵活控制航行器，等等，特别是目前的相关研究和试验，只是在鱼雷和小艇等小型航行物上进行，如何能使超空泡长时间、全尺寸地包罩住大型舰艇，将是另一个更大的、有待攻克的难题。

鱼雷：
前苏联海军很早在七十年代就发展了火箭推进的“风雪”超空泡代号为BA－Ⅲ的“暴风”超高速鱼雷，航速已达到370公里/小时（约200节），其气泡一是利用超高速自行产生，二是把鱼雷发动机的尾气引到前面放出。另据有关报道，美国也推出了一项 发展超空泡武器全面计划；法国对超空泡技术一直有强烈兴趣，已经从俄罗斯采 购了几枚“风雪”鱼雷进行评估，并正在实施“空泡协调行动”计划，进行一种机载反水雷超空泡弹的试验；德国与美国海军研究部门合作，就新型空泡发生器设计和鱼雷自导系统建模开展一项联合计划，还完成了一种超空泡鱼雷样机，不久将预期进行试验。
俄罗斯的“风雪”火箭动力鱼雷已名震天下，是已知的超空泡武器，前苏联海军在历经10多年的秘密研究与发展之后，于1997年装备部队。“风雪”鱼雷由位于乌克兰流体力学研究所研制，长8.23米，重2697公斤，壳体由尾部至头部逐渐变细，头部装有战斗部，尾部中心为大孔径固体火箭发动机喷管，周围有 8个小型圆柱形启动火箭，它们将“风雪”加速至超空泡速度，然后主发动机开始工作。在尾部还有1个制导导线线轴，当鱼雷在水中运行时释放出导线，该导线被 用来控制鱼雷的运动及战斗部的引爆。
称为“炸弹之王”的BLU－82或称为“炸弹之母”的MOAB等钻地弹，均采用流线型弹体，钻地时如同木板上钉钉子。美国新研制的新型“超级”钻地弹，就是运用了超空泡技术，它的钻地深度将比GBU－28钻地弹钻地深度高出9倍以上。
炮弹：
超空泡炮弹是一种即将采购的直升机载武器，利用它们可以消灭水面和近水面水雷。这种平头炮弹是利用一种改型速射炮发射的，它被设计得能够在空气和水中平稳航行，并且具有先进的目标定位能力。美国海军正在考虑部署一种装备 于水面舰甲板的R AMICS近程武器系统，用于消灭致命的尾波自导鱼雷。超空泡 炮弹技术下一步将发展利用自适应高速水下弹药（AHSUM，即超空泡“动能”炮弹 ）的全水下火炮系统。该系统装备在潜艇、水面舰或拖曳式反水雷器的水下船体 内，有流线型炮塔，通过声纳指挥。就像美国海军通过雷达指挥的“密集阵”近 程速射武器系统保护水面舰艇免遭反舰导弹攻击一样， A HSUM为舰艇可以构筑起水下防线。
美国舰艇：
美国超空泡舰船“幽灵”号
前不久，美国朱丽叶舰船系统公司正式公开了之前被美海军专利局保密管理的“幽灵”号舰船，并发布了“幽灵”号的照片，这是迄今为止世界上第一艘对外公布的采用超空泡原理设计的舰船。它的外形有点类似巨型蝙蝠，船体前部由几块驾驶舱玻璃和折板错落有致地组合拼接，船头有一个微翘的“大鸭嘴”，两舷折叠护板斜插搭于海面。
朱丽叶舰船系统公司的设计者表示，该艇采用超空泡技术，可在水面上高速航行——最高速可达97千米/小时，具备雷达波隐身性能，并可携载鱼雷。美国高调公布“幽灵”号，使利用超空泡技术制造的武器再度引起人们的关注。
美国试验潜艇“水下快车”
朱丽叶舰船系统公司公开的“幽灵”号在设计时就巧妙结合了飞机和船艇的相关特性，使其在艇体表面和水之间产生一个气体空腔，从而使船艇在航行时产生的摩擦阻力比在水中小900倍。“幽灵”号技术在有人\无人驾驶、水面\水下航行器方面都可以推广应用，其快速机动性和隐身性与常规舰艇相比，具有无可比拟的优势，如果投入使用，可以大幅减少海军对近海战斗舰的需求，释放大量的驱逐舰、巡洋舰资源。
法，德潜艇：
拥有潜艇制造先进技术的法国和德国正开发一种新潜艇，将采用“喷水磁流体”动力，使潜艇推进器的噪音降为零，声呐无法探测到其踪影。磁流体推进器将会引发反潜革命。
所谓的“磁流体推进器”就是在贯通海水的通道内建一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船艉，则反作用力便会推动船舶前进。
据理论计算，采用磁流体推进器的新潜艇航速可达150节，这是任何机械转动类推进器不可能实现的，现役的绝大多数鱼雷都会对其失去作用。现役水下速度最快 44节的是俄罗斯“神父”级潜艇，水面速度最快27节的是美国“海神”号潜艇；普通鱼雷的速度为40～60英里/小时(34～52节)，对付它们也绰绰有余，但对于航速达150节的新潜艇则是望尘莫及。
只有采用超空泡技术的鱼雷，才能对付这种用磁流体喷水推进的最新潜艇。只有俄罗斯装备有“狂风”号超空泡鱼雷。最新的“狂风”II航速达到了450英里/小时(391节)，航程96公里。
2006年4月2日，伊朗在波斯湾海域举行大规模军演时，发射一枚名为“鲸”(波斯语“胡特”)的高速鱼雷。该鱼雷从一艘水面舰艇上发射，入水后以极快的速度(100米/秒)成功击沉一艘靶舰。从该鱼雷的外形、速度、发射尾焰和气泡轨迹来看，也采用了超空泡技术。大量增加，一定程度弥补了龙搏数量上的不足。
中国潜艇：
90年代初期，由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责，一个称为“剑鱼”（99工程）的计划实施了，其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。从开始研制到今天试车成功共花费这十几年时间.
1、 外型：当初分别参照了俄罗斯K级（“基洛”877-636）型艇，以及美国的“弗吉尼亚”级核潜艇，还有法国“红宝石”核潜艇作为新舰风洞模型。然而这些在以前的动力装置下，被喻为世界顶尖的水滴型设计的外型，在以超导磁流体作为动力的风洞实验中，其钝型的舰首在高速行驶下会与海水形成一个酷似音障的水障，因此大大影响了航速。于是，凝聚着中国的设计人员的智慧和力量的鱼形外型出现，并近乎完美的通过了风洞试验。其首部与尾部各有一对升降舵，在使用中，首升降舵主要用于产生正、负升力，改变或稳定航行深度；而尾升降舵用于产生纵倾或保持已有的纵倾角。两侧及围壳、舵内壳采用最新的高强度塑钢，它的承受力比潜艇钢高出三倍以上，下潜最深深度可达800―1000米。而船体则包裹着一层由特殊材料制成的弹性“皮”称为“无回声蒙皮”，这种皮使艇壳对于声纳波几乎无反射.
2、 动力：“超导磁流体推进”作为一个非常复杂的课题，它由几个部分构成：A、蓄电池舱：作为备用能源，磁流体推进器仍须装备一定数量的蓄电池，该舱*近艇的中部指挥舱下层空间。B、核反应堆舱：要求输出功率高，安静性能好，持久力长的特点。使用热离子反应堆，它能转换电能，简化舱内结构，热离子反应堆不会产生高温、高压、而且节约材料和能源。C、发电机舱：该舱设置在核反应堆舱之后。装2台给磁流体推进器供电的主发电机和2台供设备及照明用的辅助发电机；在机舱后部设有消音器、甲板下设燃料油、润滑油箱、冷却海水泵以及压载水舱。D、操控舱与磁流体推进器舱：操控舱内主要装有液氦制冷装置，推进器的直接或备用操纵装置，测量仪表台、柜等。在磁流体推进器舱内，安装1台六连环直流螺旋型超导磁流体推进器。磁流体通道前后端分别设有海水吸人导流管和喷出导流管，吸人口呈卵圆形在艇体外壳上“开凿”，喷管出口则穿出艇尾壳体。它的运行原理是：在强大的电磁力作用下，海水旋转着向后高速运动，再经出口导流器变为平行水流后通过喷口向艇尾喷射，推动潜艇前进。由于6个螺旋型磁流体推进器相互之间是独立的，因此任意改变其中某几个推进器的推力大小，即可改变潜艇航行状态、实现左转、右转、上浮、下沉等运动姿态。
3、航速：由于该新形潜艇使用了独特的推进原理和极高的能量利用率使得其具有更好的动力性能，按照理论推算，超高速超导潜艇的航速可达150节以上，但由于技术属于初步掌握，“洛神”在正常海况下的下潜航速为60海里/小时。但，随着该艇定型，高速超导的技术通过实践应用会变得更加成熟，在未来的三年里，其最大航速有望达到70海里/小时
4、舰载武器：在99工程逐渐定型时，以高速超导小形化作为动力的（龙搏）鱼雷计划也已成熟，但由于在将高速超导最小化的过程中所遇到的技术问题。导致龙搏最后定型上舰的体积远比预想中的要大得多。因此每艘洛神只最多只能携带两枚龙搏鱼雷(其发射方式与子母潜艇较为相似)。然而这并没有影响到洛神的火力系数。因为动力系统体积的减小使得潜艇所载常规弹药数量

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江华瑶族自治县17666426515： 什么是超空泡技术 - ？
达询脂肪： 航行体在液体中高速运动,由于能量守恒,当速度很大时,表面压强变小,所以导致表面液体汽化,在气体将航行体包围起来时(空化数小于0.1),就是超空泡现象,这个时侯,航行体在液体中的阻力大大减小,能量损失也变小,大大提高了航行体在液体中的行进速度,所以现在很多国家都在积极的把这项技术运用在鱼雷等水下武器中.不过,超空泡技术是通过空化装置在航行体外制造处超空泡.

江华瑶族自治县17666426515： 潜艇为何不用超空泡原理 - ？
达询脂肪： 超空泡技术现在有些高速鱼雷在采用,也算比较成熟了,潜艇上没有采用我估计有以下几方面原因:1、潜艇最重要的是隐蔽性,超空泡技术可能会增加潜艇噪音;2、潜艇大部分时间实际是以中低速航行,高速航行机会不多;3、超空泡技术所需的设备会占用潜艇内过多宝贵的空间;4、形成的气泡可能会干扰潜艇雷达或声纳的工作.综合考虑下感觉得不偿失,就放弃了.

江华瑶族自治县17666426515： 超空泡弹药如何扫除水雷?美制AWS2型扫雷系统就是用超空泡弹药扫 ？
达询脂肪： 超空泡就是空泡的一种极端存在形式.空泡长度与物体的运动速度有关,物体能够在自己产生的长气泡内部以最小的阻力高速前进.此后,美国海军水下作战中心发现,在一定条件下,水中运动的物体的表面可实现“超空泡”.此时,水中物体运动的速度可达到50米/秒.如果采用合适的首部形状,速度还可提高,甚至超过音速. 在超空泡状态下,弹药在水中能量衰减很小,完全能于在空气中媲美;这样的攻击威力,对付那些薄皮水雷显然是小菜一碟.

江华瑶族自治县17666426515： 谁知道俄罗斯潜艇的独门兵器“超空泡”鱼雷的原理和战术性能?上海交 ？
达询脂肪： 超空泡武器技术出世 ——海战模式将有大的改观 作者:李明权 2000年8月,俄罗斯最先进的“奥斯卡Ⅱ”级“库尔斯克”号核潜艇在演习时发生神秘爆炸,沉没于巴伦支...

江华瑶族自治县17666426515： 俄罗斯210级绝密导弹核潜艇发射的“飓风”超空泡超高速鱼雷最大航? ？
达询脂肪： 利用火箭发动机,在鱼雷头部喷嘴生成大量气泡层,使得鱼雷完全被气泡包围,雷体... 俄罗斯的风暴火箭动力鱼雷是目前所知的唯一的超空泡武器,是由位于乌克兰的流体...

江华瑶族自治县17666426515： 超空泡技术究竟有多厉害? - ？
达询脂肪： 超空泡是一种物理现象,当物体在水中的运动速度超过185千米/小时后,其尾部就会形成奇异的大型水蒸气沟,将物体与水接触的部分包住,物体接触的介质就由水变成了空气,由于空气密度只有水的1/800,因而就能大幅减少物体所受阻力,物体表面会形成大型空气泡,这就是“超空泡化现象”.这一原理的最先运用者是前苏联的研究人员,其水下速度可达传统鱼雷的3倍多.

江华瑶族自治县17666426515： 可否在潜艇上利用超空泡技术,使之航速突破100? - ？
达询脂肪： 你的意思是不是在潜艇周围制造一个将海水隔绝开来的空气囊?由于几乎无阻力使航速达到很快…目前无法全程制造一个抵抗海水压强的空气泡.这只是从USO(不明潜水物)快速航行所引发人类的一个设想

江华瑶族自治县17666426515： 目前鱼雷的最高时速是多少?？
达询脂肪： “暴风雪”鱼雷长8.2米,直径533毫米,总重量2700公斤,由普通的533毫米鱼雷管... 鱼雷以超高速在半真空的超空泡场中航行.“暴风雪”鱼雷有“水下导弹”之称,红...

江华瑶族自治县17666426515： 超空泡导弹是什么?、 具体解释..... - ？
达询脂肪： 有超空泡鱼雷,没听过是导弹,....超空泡鱼雷:当物体在水中的运动速度超过 100节时,后部就会形成奇异的水蒸气泡,从而产生“超空泡”流体,鱼雷头部装有空泡发生器,它呈圆形或者椭圆形平盘状,向前倾斜形成一个“冲角”,以...

江华瑶族自治县17666426515： 天基动能武器,如果弹头前段安装超空泡反应器,构思是否成立 - ？
达询脂肪： 不能成立,超空泡主要运用在水中,原理在空气中并不适用,天基动能武器首先是在宇宙真空中加速,没有阻力,这是加速关健部分.......天基动能武器速...