超空泡武器
——秒殺水阻力
在各種戰(zhàn)爭大片中士兵們往水下扎個猛子敵人就射不死,原因就是水的阻力使射入水中的子彈迅速失去速度。長久以來,用各種槍炮對水中的目標(biāo)開槍,那就是傷不起的痛啊。
這世上有矛就有盾,一家名叫DSG的公司開發(fā)出了能利用超空泡現(xiàn)象在水下高速飛行的子彈,從水下射擊空氣中的目標(biāo)亦是如此。另外值得注意的一點是,他們的這項技術(shù)是可以應(yīng)用到所有口徑的彈藥上的。也就是說小到小口徑槍支,大到125毫米的火炮,用這種彈頭都能隨便朝水里開槍開炮了。
美國朱麗葉海洋系統(tǒng)公司開發(fā)的高速船舶“幽靈”號,航速最高可達50節(jié)
隨著魚雷等水下物體在水中運動速度的加快,其上所承受的水壓反而會減小,一旦水壓減小到一定程度時,與水下物體接觸的水就會汽化,形成空泡。這些空泡不但會改變水的流動形態(tài),而且會降低螺旋槳或噴水推進器的推進效率,并發(fā)生爆裂產(chǎn)生強烈沖擊,大大縮短水下物體的使用壽命。說來挺有意思,最初水下武器或水下作戰(zhàn)平臺,如魚雷、潛艇等,都曾遇到過“空泡”問題。
但是令人驚奇的是,隨著速度進一步提高,當(dāng)水中航行物的運動速度超過50米/秒時,航行物體表面就會出現(xiàn)“超空泡”現(xiàn)象,即形成水蒸氣泡。
超空泡是一種奇特的物理現(xiàn)象,在超空泡中航行的物體所受阻力只有水中的1/900。如果利用一定的技術(shù)手段使“氣泡”把整個航行物包裹起來,形成一種“氣體外衣”,就可使物體始終航行在自己制造的超空泡內(nèi)部,從而最大限度地避免水的黏性阻力,實現(xiàn)高速航行。
另外,超空泡現(xiàn)象不僅會使水的阻力大大降低,而且不會因氣泡爆裂而對航行物體表面產(chǎn)生沖擊。超空泡技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,將使艦船和水下兵器的速度實現(xiàn)幾何級增長。
由于超空泡尚屬于新技術(shù),超空泡武器尚屬于新概念武器,繼續(xù)研發(fā)過程中需要克服的技術(shù)難點還有很多,如巨大的動能需求、有效靈活控制航行器等。目前的相關(guān)研究和試驗,只是在魚雷和小艇等小型航行物上進行,如何能使超空泡長時間、全尺寸地包罩住大型艦艇,將是另一個更大的、有待攻克的難題。
超空泡技術(shù)不斷發(fā)展,世界軍事強國的科研人員紛紛將其作為研發(fā)下一代新概念武器的方向,形成了以超空泡水面航行器、超空泡水下航行器、超空泡彈藥、超空泡導(dǎo)彈、超空泡鉆地彈等為代表的一系列“超空泡武器”。
各種超空泡彈藥
超空泡彈藥包括超空泡水下子彈和超空泡炮彈。美國海軍水下作戰(zhàn)中心研制超空泡水下子彈,其頭部扁平,從水下機槍發(fā)射,初速接近常規(guī)槍彈在空氣中發(fā)射初速。超空泡炮彈是一種平頭炮彈,由改進型速射炮發(fā)射,它可以在空氣和水中平穩(wěn)航行,并且具有先進的目標(biāo)定位能力,可用于消滅水面的漂浮水雷和近水面的觸發(fā)式水雷。
超空泡水面航行器主要指超空泡艦船,即通過利用氣泡覆蓋艦船的整個船體表面,使船體不直接與水接觸,進而減少水的阻力,提高艦船航速。前不久,美國朱麗葉艦船系統(tǒng)公司正式公開了之前被美海軍專利局保密管理的“幽靈”號艦船,并發(fā)布了“幽靈”號的照片,這是迄今為止世界上第一艘對外公布的采用超空泡原理設(shè)計的艦船。它的外形有點像巨型蝙蝠,船體前部由幾塊駕駛艙玻璃和折板錯落有致地組合拼接,船頭有一個微翹的“大鴨嘴”,兩舷折疊護板斜插搭于海面?!坝撵`”號艦船的發(fā)動機由兩個裝載在浮筒中的T53-L-703渦軸發(fā)動機組成,驅(qū)動位于船體前部吊艙中的旋轉(zhuǎn)螺旋槳,使螺旋槳產(chǎn)生超空泡效應(yīng),最高航速可達50節(jié)。
超空泡魚雷
美國國防高級研究計劃局提出超空泡“水下快車”計劃,研制一種直徑2.43米、質(zhì)量60噸,能夠下潛到6米深度,以100公里/小時的速度持續(xù)航行的超空泡水下運輸艇,用于運送高價值物資和作戰(zhàn)小分隊,通用動力電船公司和諾斯羅普·格魯曼公司共同參與項目研制。通用動力電船公司因在海軍潛艇和水下武器研制方面的悠久歷史,使其過去數(shù)十年間一直處于超空泡技術(shù)的研究前沿。諾斯羅普·格魯曼公司也在研究超空泡技術(shù),并生產(chǎn)了多種水下航行器。