什么是超空泡(Supercavitation)？

超空泡技术是一项绝大多数人都没听说过的非凡技术。通过将潜艇和鱼雷的阻力降低60-70%，超空泡可以将潜艇战的隐形世界变成更像空战的东西，物体来回飞行的速度比我们所知的潜艇要快得多。美国海军使用数艘核动力潜艇，例...

超空泡技术是一项绝大多数人都没听说过的非凡技术。通过将潜艇和鱼雷的阻力降低60-70%，超空泡可以将潜艇战的隐形世界变成更像空战的东西，物体来回飞行的速度比我们所知的潜艇要快得多。

美国海军使用数艘核动力潜艇，例如俄亥俄级潜艇超空泡利用了空化现象，这是潜艇设计者通常试图避免的现象。它的工作原理如下：当鱼雷或潜艇的机头以某种方式成形时，通常是平的，有锋利的边缘，它会在水中产生过多的阻力，但机头的设计加速了水的快速流动，使其失去压力并蒸发成气泡。这是众所周知的伯努利原理，它表明流体的速度和压力/密度是相关的。当速度增加时，密度下降。当密度下降到水的蒸汽压以下时，水就会蒸发，直到它减速到足以再致密为止

潜艇螺旋桨会导致气穴通过有目的地蒸发尽可能多的水，超空泡潜艇或鱼雷可以制造出一个巨大的气泡，它可以包围整个飞行器。这是一个正反馈过程——特殊设计的机头蒸发的水越多，对飞行器的阻力越小，它就越容易移动和蒸发更多的水。主要的缺点是超空泡物体的声音非常大。它肆意搅动水，以至于无论它走到哪里，都会从载具上发出冲击波。这一点，加上技术上的挑战，这就是为什么超空泡潜艇还没有开发出来的原因，尽管它们正在建造中超空泡鱼雷的使用受到了限制，随着许多有趣的技术进步，利用超空泡的鱼雷最初是在二战期间由德国人开发的，后来被遗弃并被夺走近年来，美国对这项技术产生了极大的兴趣，致力于研制一种"水下快车"计划，制造出一艘超空泡水下战舰。由于核潜艇的威胁，发展强大的水下军事能力对国家安全至关重要。

发表于 2020-08-21 17:07
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分类：科学教育

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