超空泡(超空泡魚雷)
xj
2023-04-26
“超空泡”魚雷是蘇聯海軍研制成功的一種在水中高速航行的武器?!俺张荨笔且环N物理現象。當物體在水中的運動速度超過100節時,魚雷頭部裝有空泡發生器??张莅l生器產生局部氣泡,然后由通氣管向局部氣泡注入氣體,形成奇異的水蒸氣泡,使之膨脹成為超空泡魚雷。
超空泡魚雷技術究竟有多厲害前端時間又傳來喜訊,中國在魚雷技術領域取得了新的技術突破,研制出了超空泡魚雷。超空泡魚雷與普通的魚雷大不相同。超空泡魚雷是借用超空泡這一物理現象從而在水中快速航行的武器。超空泡魚雷比普通魚雷速度快出多倍,傳說中的超空泡魚雷技術究竟有多厲害?
超空泡魚雷的原理,需要從“空化”(也稱“空穴”)現象談起。就是當物體在水中高速運動時,在固體和液體的交界面上,壓力會大大降低,有時甚至會產生接近真空的負壓,此時,即使是常溫下,局部的水也會沸騰,形成低壓的微小氣泡(在0.02 個大氣壓下,20攝氏度的水就會沸騰)。在周圍水壓的作用下,這些氣泡急劇崩潰,并伴生強大的沖擊波,這就是“空化”現象。如果利用噴管在適當位置向空泡部位注入空氣或燃氣,則空泡的負壓將變為正壓,形成一個較大型的筒狀空洞,包圍著魚雷。這種現象就叫做“超空化”現象。超空泡魚雷就是利用火箭發動機在魚雷頭部生成大量的氣泡空穴,使得魚雷完全被空穴包圍,水的阻力大大減小,從而達到極高的航速,魚雷水下運動速度超過100節,就可以更快的接近敵艦,這樣敵艦就只有更少的躲避時間或根本沒有躲避時間。
我國超空泡魚雷為533毫米的“空泡-1”型魚雷,曾經在青海湖進行多次試驗。最大航程為90公里,最大航速為300節,約為555公里每小時,遠超俄羅斯“暴風雪”15公里的航程與200節的速度。同時還采用了高速光纖指令傳輸系統,使得魚雷具有了轉向制導能力。我國在魚雷航速和制導方面有所提高,但是依舊沒有克服航程問題,并不能成為“航母殺手”,因為我國空泡-1的最大航程為90公里,遠遠小于尼米茲級航母反潛范圍,無法有效的制約航母。同時因為超空泡魚雷航速特別快,產生的噪音也特別大,特容易暴露己方作戰平臺的位置,對己方產生威脅。而增大魚雷航程,肯定會加大魚雷的重量和尺寸,不太方便現役艦艇的搭載。
超空泡的現象超空泡是一種物理現象,當物體在水中的運動速度超過185千米/小時后,其尾部就會形成奇異的大型水蒸氣溝,將物體與水接觸的部分包住,物體接觸的介質就由水變成了水蒸氣,由于空氣密度只有水的1/800,因而就能大幅減少物體所受阻力,物體表面會形成大型空氣泡,這就是“超空泡化現象”。這一原理的最先運用者是前蘇聯的研究人員,其制造的魚雷水下速度可達傳統魚雷的3倍多。
超空泡現象很長時間一直是令造船工程師們頭痛的事,因為超空泡現象經常會在高速旋轉的螺旋槳葉片表面產生而使螺旋槳高速“空轉”從而損壞螺旋槳葉片。
超空泡潛艇的主要問題一是控制運動方向困難,二是氣泡長時間的產生。
德國正在研究開發的超空泡魚雷用變換頭部來控制運動方向,但是潛艇不太可能變換頭部。
然而美國人宣稱已經解決控制運動方向和長時間產生氣泡這兩個問題,估計美國的潛艇是用調節氣泡噴頭的方法來操縱潛艇的航行方向。
納粹德國在二戰時制造的Henschel HS-293和HS294空對艦導彈魚雷在高速入水時已經開始利用超空泡現象來延長導彈魚雷在水中的攻擊射程。
請具體說以下超空泡技術的原理??潛艇、魚雷等水中兵器在水中跑不快是由于水的阻力作用。水的密度為空氣的800倍,所以,水的阻力要比空氣阻力大800倍。
在水體中運動的物體,其速度快時所承受的水壓力會減小。當水壓力減小到與水蒸氣壓力相等時,水就會氣化成空泡??张莸漠a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,產生強烈沖擊??张莸拈L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。
20世紀60年代,蘇聯科學家發現,運動物體的速度提高到一定程度時,物體表面會被一層氣泡所包圍,即產生“超空泡現象”。此時,水的阻力會大大降低,氣泡也不會因為爆裂而對運動物體表面產生沖擊。
超空泡就是空泡的一種極端存在形式??张蓍L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。此后,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。如果采用合適的首部形狀,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。
超空泡現象的發現和應用,于是就誕生了一代新概念武器——超空泡武器。
“暴風”魚雷是一種潛載高速魚雷,是蘇聯海軍研制成功的一種超空泡武器。
“暴風”魚雷頭部裝有空泡發生器??张莅l生器產生局部氣泡,然后由通氣管向局部氣泡注入氣體,使之膨脹成為超空泡?!氨╋L”魚雷長8.23米,直徑533毫米,質量2600千克,航速200節,航程15000米,最大潛入深度400米。
[img]超空泡魚雷如何,厲害嗎?超空泡魚雷就是利用空泡發生器在魚雷的前方噴射大量燃氣形成籠罩魚雷全身的氣泡,通過在氣泡里穿行從而獲得極低的水下阻力,提高魚雷的水下速度。這種魚雷以火箭為動力,和傳統魚雷相比水下阻力可以減少90%以上,最大速度可達200節(約合370公里/小時)。
超空泡魚雷上的空化器可以干嘛降低航行阻力。超空泡可供潛艇、水面艦艇或岸基平臺發射,攻擊大型水面艦船及岸基設施,魚雷上的空化器可以降低航行阻力。
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