什么是超空泡(Supercavitation)？

超空泡技術是一項絕大多數人都沒聽說過的非凡技術。通過將潛艇和魚雷的阻力降低60-70%，超空泡可以將潛艇戰的隱形世界變成更像空戰的東西，物體來回飛行的速度比我們所知的潛艇要快得多。美國海軍使用數艘核動力潛艇，例...

超空泡技術是一項絕大多數人都沒聽說過的非凡技術。通過將潛艇和魚雷的阻力降低60-70%，超空泡可以將潛艇戰的隱形世界變成更像空戰的東西，物體來回飛行的速度比我們所知的潛艇要快得多。

美國海軍使用數艘核動力潛艇，例如俄亥俄級潛艇超空泡利用了空化現象，這是潛艇設計者通常試圖避免的現象。它的工作原理如下：當魚雷或潛艇的機頭以某種方式成形時，通常是平的，有鋒利的邊緣，它會在水中產生過多的阻力，但機頭的設計加速了水的快速流動，使其失去壓力并蒸發成氣泡。這是眾所周知的伯努利原理，它表明流體的速度和壓力/密度是相關的。當速度增加時，密度下降。當密度下降到水的蒸汽壓以下時，水就會蒸發，直到它減速到足以再致密為止

潛艇螺旋槳會導致氣穴通過有目的地蒸發盡可能多的水，超空泡潛艇或魚雷可以制造出一個巨大的氣泡，它可以包圍整個飛行器。這是一個正反饋過程——特殊設計的機頭蒸發的水越多，對飛行器的阻力越小，它就越容易移動和蒸發更多的水。主要的缺點是超空泡物體的聲音非常大。它肆意攪動水，以至于無論它走到哪里，都會從載具上發出沖擊波。這一點，加上技術上的挑戰，這就是為什么超空泡潛艇還沒有開發出來的原因，盡管它們正在建造中超空泡魚雷的使用受到了限制，隨著許多有趣的技術進步，利用超空泡的魚雷最初是在二戰期間由德國人開發的，后來被遺棄并被奪走近年來，美國對這項技術產生了極大的興趣，致力于研制一種"水下快車"計劃，制造出一艘超空泡水下戰艦。由于核潛艇的威脅，發展強大的水下軍事能力對國家安全至關重要。

發表于 2020-08-21 17:07
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分類：科學教育

什么是超空泡(Supercavitation)？

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