超空泡武器是一種新概念武器,是現代科技的發展造就了超空泡武器的誕生,它的出現影響了海軍武器的發展,並對未來海戰樣式和結局產生重大影響。
基本介紹
- 中文名:超空泡武器
- 分類:武器
- 套用範圍:海軍
- 用途:水戰
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由來
潛艇、魚雷等水中兵器在水中跑不快是由於水的阻力作用,水的密度為空氣的800倍,所以,水阻力要比空氣阻力大800倍。這樣使得潛艇、魚雷等水中兵器在水中跑不快。
科學家早就知道,在水流中運動的物體,速度快時水壓力會減小,當壓力減小到與水蒸汽壓力相等時,水會氣化成空泡。
危害作用
空泡的產生不但會改變水的流動形態,降低螺旋槳、水泵、噴水推進器的推進效率,還會降低航速。同時,空泡在氣壓高的地方會爆裂,產生強烈衝擊。空泡的長期作用還會使金屬表面出現凹坑,金屬體受剝蝕,影響其使用壽命。
首先,空泡的產生會改變水的流體形態。螺旋槳葉片上產生了空泡,會改變水流形態,這會降低螺旋槳的推進效率,從而降低航速。在水泵、噴水推進器上產生了空泡,也因為改變水流形態,而降低推進效率,影響航速。同時,所產生的空泡在氣壓高的地方會爆裂,產生強烈衝擊,對金屬製造的艦體、螺旋槳、水泵、噴水推進器帶來威脅。空泡的長期作用,會使金屬表面出現凹坑,金屬體受剝蝕,從而影響其壽命。正是這樣的原因,空泡對軍艦及水中兵器的速度、壽命是一個嚴重威脅。為此,艦船和武器設計師十分討厭空泡,在設計中要與空泡作鬥爭,避免空泡的產生。
發現
在上一個世紀六十年代,蘇聯科學家發現,要是運動物體的速度提高到一定程度,運動物體表面全被一層氣泡所包圍。此時,運動物體的水阻力極低。科學家還發現因為運動物體表面被一層薄薄的氣體所覆蓋,物體表面的水摩擦阻力完全消失,水阻力大大降低。要是水中運動物體表面全被氣泡所包圍,即產生“超空泡現象”,此時,運動物體的水阻力大大降低,氣泡也不會因為爆裂而產生對運動物體表面的衝擊,空泡對運動物體的威脅也就不存在。
實際上,超空泡是空泡的一種極端形式,空泡長度與物體的運動速度有關,物體能夠在自己產生的長氣泡內部以最小的阻力高速前進。此後,美國海軍水下作戰中心發現,在一定條件下,水中運動的物體的表面可實現“超空泡”。此時,水中物體運動的速度可達到50米/秒。如果採用合適的首部形狀,速度還可提高,甚至超過音速。他們設計了超空泡螺旋槳。超空泡螺旋槳的葉片表面完全被氣化的水分子所覆蓋,推進效率大大提高,葉片表面也不會受剝蝕。
誕生
“超空泡現象”的發現是一個重要發現。此後,美國海軍水下作戰中心對“超空泡現象”進行了試驗,發現在一定條件下,水中運動物體表面可實現“超空泡”,此時水中運動物體的速度可達到每秒50米,要是採用合適的首部形狀,速度還可提高,甚至超過音速。這對艦船設計師以極大鼓舞,他們設計了超空泡螺旋槳。該種超空也不會產生剝蝕現象。空泡螺旋槳的葉片表面完全被氣化的水分子所覆蓋,推進效率大大提高,葉片表面也不會受剝蝕。
“超空泡現象”的發現和套用,誕生了一代新概念武器—“超空泡武器”。當今世界上,一些國家的科研人員在研究“超空泡”,進行“超空泡武器”試驗,出現了一批“超空泡武器”。