超空泡_百度百科
超空泡技术就是在船艇等物体表面和水之间产生一个气体空腔，舰艇等物体就可在气体空腔中前进，在前进的同时也产生新的气体空腔，循环往复；因此可以减小阻力，增大了舰艇的航速 。
超空泡现象
超空泡化现象
超空泡是一种，当物体在水中的超过185千米/小时后，其尾部就会形成奇异的大型水蒸气沟，将物体与水接触的部分包住，物体接触的介质就由水变成了水蒸气，由于空气密度只有水的1/800，因而就能大幅减少物体所受阻力，物体表面会形成大型空气泡，这就是“超空泡化现象”。这一原理的最先运用者是的研究人员，其制造的鱼雷水下速度可达传统的3倍多。
超空泡现象很长时间一直是令造船工程师们头痛的事，因为超空泡现象经常会在高速旋转的螺旋桨叶片表面产生而使螺旋桨高速“空转”从而损坏螺旋桨叶片。
HS294 空对舰导弹鱼雷
超空泡潜艇的主要问题一是控制运动方向困难，二是气泡长时间的产生。
德国正在研究开发的超空泡鱼雷用变换头部来控制运动方向，但是潜艇不太可能变换头部。
然而美国人宣称已经解决控制运动方向和长时间产生气泡这两个问题，估计美国的潜艇是用调节气泡喷头的方法来操纵潜艇的航行方向。
在二战时制造的Henschel HS-293和HS294空对舰导弹鱼雷在高速入水时已经开始利用超空泡现象来延长导弹鱼雷在水中的攻击射程。
超空泡应用
海军很早在七十年代就发展了火箭推进的“风雪”超空泡代号为BA－Ⅲ的“暴风”超高速鱼雷，航
BA-Ⅲ的“暴风”超高速鱼雷
速已达到370公里/小时（约200节），其气泡一是利用超高速自行产生，二是把鱼雷发动机的尾气引到前面放出。另据有关报道，美国也推出了一项 发展超空泡武器全面计划；法国对超空泡技术一直有强烈兴趣，已经从俄罗斯采 购了几枚“风雪”鱼雷进行评估，并正在实施“空泡协调行动”计划，进行一种机载反水雷超空泡弹的试验；德国与美国海军研究部门合作，就新型空泡发生器设计和鱼雷自导开展一项联合计划，还完成了一种超空泡鱼雷样机，不久将预期进行试验。
俄罗斯的“风雪”火箭动力鱼雷已名震天下，是已知的超空泡武器，前苏联海军在历经10多年的秘密研究与发展之后，于1997年装备部队。“风雪”鱼雷由位于流体力学研究所研制，长8.23米，重2697公斤，壳体由尾部至头部逐渐变细，头部装有战斗部，尾部中心为大孔径喷管，周围有 8个小型圆柱形启动火箭，它们将“风雪”加速至超空泡速度，然后主发动机开始工作。在尾部还有1个制导导线线轴，当鱼雷在水中运行时释放出导线，该导线被 用来控制鱼雷的运动及战斗部的引爆。
称为“炸弹之王”的BLU－82或称为“炸弹之母”的等钻地弹，均采用流线型弹体，钻地时如同木板上钉钉子。美国新研制的新型“超级”钻地弹，就是运用了超空泡技术，它的钻地深度将比GBU－28钻地弹钻地深度高出9倍以上。
鱼雷发动机的尾气引到前面放出
空泡炮弹是一种即将采购的直升机载武器，利用它们可以消灭水面和近水面水雷。这种平头炮弹是利用一种改型速射炮发射的，它被设计得能够在空气和水中平稳航行，并且具有先进的目标。美国海军正在考虑部署一种装备 于水面舰甲板的R AMICS近程武器系统，用于消灭致命的尾波自导鱼雷。超空泡 炮弹技术下一步将发展利用自适应高速水下弹药（AHSUM，即超空泡“动能”炮弹 ）的全水下火炮系统。该系统装备在潜艇、水面舰或拖曳式反水雷器的水下船体 内，有流线型炮塔，通过声纳指挥。就像美国海军通过雷达指挥的“密集阵”近 程速射武器系统保护水面舰艇免遭反舰导弹攻击一样， A HSUM为舰艇可以构筑起水下防线。
美国舰艇：
美国超空泡舰船“幽灵”号
美国超空泡舰船“幽灵”号
前不久，美国朱丽叶舰船系统公司正式公开了之前被美海军专利局保密管理的“幽灵”号舰船，并发布了“幽灵”号的照片，这是迄今为止世界上第一艘对外公布的采用超空泡原理设计的舰船。它的外形有点类似巨型蝙蝠，船体前部由几块驾驶舱玻璃和折板错落有致地组合拼接，船头有一个微翘的“大鸭嘴”，两舷折叠护板斜插搭于海面。
朱丽叶舰船系统公司的设计者表示，该艇采用超空泡技术，可在水面上高速航行——最高速可达97千米/小时，具备雷达波隐身性能，并可携载鱼雷。美国高调公布“幽灵”号，使利用超空泡技术制造的武器再度引起人们的关注。
美国试验潜艇“水下快车”
美国试验潜艇“水下快车”
朱丽叶舰船系统公司公开的“幽灵”号在设计时就巧妙结合了飞机和船艇的相关特性，使其在艇体表面和水之间产生一个气体空腔，从而使船艇在航行时产生的摩擦阻力比在水中小900倍。“幽灵”号技术在有人\无人驾驶、水面\水下航行器方面都可以推广应用，其快速机动性和隐身性与常规舰艇相比，具有无可比拟的优势，如果投入使用，可以大幅减少海军对近海战斗舰的需求，释放大量的驱逐舰、巡洋舰资源。[1]
法，德潜艇：
拥有潜艇制造先进技术的法国和德国正开发一种新潜艇，将采用“喷水磁流体”动力，使潜艇推进器的噪音降为零，声呐无法探测到其踪影。磁流体推进器将会引发反潜革命。
所谓的“磁流体推进器”就是在贯通海水的通道内建一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船艉，则反作用力便会推动船舶前进。
据理论计算，采用磁流体推进器的新潜艇航速可达150节，这是任何机械转动类推进器不可能实现的，现役的绝大多数鱼雷都会对其失去作用。现役水下速度最快 44节的是俄罗斯“神父”级潜艇，水面速度最快27节的是美国“海神”号潜艇；普通鱼雷的速度为40～60英里/小时(34～52节)，对付它们也绰绰有余，但对于航速达150节的新潜艇则是望尘莫及。
只有采用超空泡技术的鱼雷，才能对付这种用磁流体喷水推进的最新潜艇。只有俄罗斯装备有“狂风”号超空泡鱼雷。最新的“狂风”II航速达到了450英里/小时(391节)，航程96公里。
日，伊朗在海域举行大规模军演时，发射一枚名为“鲸”(波斯语“”)的高速鱼雷。该鱼雷从一艘水面舰艇上发射，入水后以极快的速度(100米/秒)成功击沉一艘靶舰。从该鱼雷的外形、速度、发射尾焰和气泡轨迹来看，也采用了超空泡技术。大量增加，一定程度弥补了龙搏数量上的不足。
中国潜艇：
90年代初期，由电工所与负责，一个称为“剑鱼”（99工程）的计划实施了，其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。从开始研制到今天试车成功共花费这十几年时间.
1、 外型：当初分别参照了俄罗斯K级（“基洛”877-636）型艇，以及美国的“”级核潜艇，还有法国“红宝石”核潜艇作为新舰风洞模型。然而这些在以前的动力装置下，被喻为世界顶尖的水滴型设计的外型，在以超导磁流体作为动力的风洞实验中，其钝型的舰首在高速行驶下会与海水形成一个酷似音障的水障，因此大大影响了航速。于是，凝聚着中国的设计人员的智慧和力量的鱼形外型出现，并近乎完美的通过了风洞试验。其首部与尾部各有一对升降舵，在使用中，首升降舵主要用于产生正、负升力，改变或稳定航行深度；而尾升降舵用于产生纵倾或保持已有的纵倾角。两侧及围壳、舵内壳采用最新的高强度塑钢，它的承受力比潜艇钢高出三倍以上，下潜最深深度可达800―1000米。而船体则包裹着一层由特殊材料制成的弹性“皮”称为“无回声蒙皮”，这种皮使艇壳对于声纳波几乎无反射.
2、 动力：“超导磁流体推进”作为一个非常复杂的课题，它由几个部分构成：A、蓄电池舱：作为备用能源，
美国200节超空泡试验潜艇
仍须装备一定数量的蓄电池，该舱*近艇的中部指挥舱下层空间。B、核反应堆舱：要求输出功率高，安静性能好，持久力长的特点。使用热离子反应堆，它能转换电能，简化舱内结构，热离子反应堆不会产生高温、高压、而且节约材料和能源。C、发电机舱：该舱设置在核反应堆舱之后。装2台给磁流体推进器供电的主发电机和2台供设备及照明用的辅助发电机；在机舱后部设有消音器、甲板下设燃料油、润滑油箱、冷却海水泵以及压载水舱。D、操控舱与磁流体推进器舱：操控舱内主要装有液氦制冷装置，推进器的直接或备用操纵装置，测量仪表台、柜等。在磁流体推进器舱内，安装1台六连环直流螺旋型超导磁流体推进器。磁流体通道前后端分别设有海水吸人导流管和喷出导流管，吸人口呈卵圆形在艇体外壳上“开凿”，喷管出口则穿出艇尾壳体。它的运行原理是：在强大的电磁力作用下，海水旋转着向后高速运动，再经出口导流器变为平行水流后通过喷口向艇尾喷射，推动潜艇前进。由于6个螺旋型磁流体推进器相互之间是独立的，因此任意改变其中某几个推进器的推力大小，即可改变潜艇航行状态、实现左转、右转、上浮、下沉等运动姿态。
3、航速：由于该新形潜艇使用了独特的推进原理和极高的能量利用率使得其具有更好的动力性能，按照理论推算，超高速超导潜艇的航速可达150节以上，但由于技术属于初步掌握，“洛神”在正常海况下的下潜航速为60海里/小时。但，随着该艇定型，高速超导的技术通过实践应用会变得更加成熟，在未来的三年里，其最大航速有望达到70海里/小时
4、舰载武器：在99工程逐渐定型时，以高速超导小形化作为动力的（龙搏）鱼雷计划也已成熟，但由于在将高速超导最小化的过程中所遇到的技术问题。导致龙搏最后定型上舰的体积远比预想中的要大得多。因此每艘洛神只最多只能携带两枚龙搏鱼雷(其发射方式与子母潜艇较为相似)。然而这并没有影响到洛神的火力系数。因为动力系统体积的减小使得潜艇所载常规弹药数量
超空泡反潜方式
探潜设备以声学仪器为主。声呐被誉为水下“千里眼”“顺风耳”。二战期间，英国的“”号驱逐舰就是利用声呐测出德“U－99”号潜艇方位，将其击沉海底。
采用磁流体喷水推进技术的新潜艇几乎静音，声呐将失去作用，只能用非声学探测技术。非声学探测设备主要有雷达、磁导探测仪、红外探测仪、废气探测仪等。雷达主要是靠电磁波的反射来发现潜艇的；磁导探测仪是靠潜艇水下运动时，引起地磁场的变化来发现它；红外探测仪仅靠潜艇在水下航行时，使周围水层产生微弱的温差来探测它；废气探测仪则专门利用潜艇排出的废气来发现它。此外，还可利用脉冲激光束对海水扫描，来发现潜艇的激光探测仪；利用无线电定向仪发现正在进行无线电通信的潜艇，以及用专门搜索核潜艇等。
超空泡应用前景
随着相关技术的不断进步，超空泡将呈现出更加广阔的应用前景：它能够用于对付水雷、自导鱼雷、小型船舶、高速反舰导弹，甚至低空飞行的飞机和直升机，以及应用于小型超高速水面舰艇、能使整个航母战斗群失效的水下核导弹、以及用于潜艇战的中程无制导摧毁性武器。因此有专家认为，这些超空泡系统可能会大大改变海上作战模式。
在某些海军专家的描述中，大型隐身潜艇之间的对抗已经有点像空战，小型、近程的“水下战斗机”从巨大的“水下航母”起飞，彼此利用高速“水下子弹”进行射击；而超空泡武器更可能是对抗导弹防御系统的“撒手锏”——安装核弹头的远程多级超空泡鱼雷和导弹，能够在海洋水下快速航行数十海里接近目标，而空基或天基的任何防御手段对它们都无可奈何。
朱丽叶舰船系统公司公开的“幽灵”号在设计时就巧妙结合了飞机和船艇的相关特性，使其在艇体表面和水之间产生一个气体空腔，从而使船艇在航行时产生的摩擦阻力比在水中小900倍。“幽灵”号技术在有人\无人驾驶、水面\水下航行器方面都可以推广应用，其快速机动性和隐身性与常规舰艇相比，具有无可比拟的优势，如果投入使用，可以大幅减少海军对近海战斗舰的需求，释放大量的驱逐舰、巡洋舰资源。
当然，由于超空泡尚属于新技术，超空泡武器尚属于新概念武器，继续研发过程中需要克服的技术难点还有很多，如巨大的动能需求、有效灵活控制航行器，等等，特别是目前的相关研究和试验，只是在鱼雷和小艇等小型航行物上进行，如何能使超空泡长时间、全尺寸地包罩住大型舰艇，将是另一个更大的、有待攻克的难题。[2]
． 新华网[引用日期]
．新华网[引用日期]深度：这是世界速度最快的核潜艇 连鱼雷都追不上
冷战时期，苏联海军曾建造了全世界水下航行速度最快的核潜艇——被北约称为P级的661型飞航导弹核潜艇，其水下持续航速超过44节，超过了当时美国海军所有的水面作战舰的航速。661型也是世界上第一艘以钛合金作为艇体材料建造的潜艇，钛合金具有质量轻、耐腐蚀和无磁性的优点，是作为潜艇材料的绝佳选择。不过钛合金的缺点也很明显，一是产量低，当时苏联大量的钛合金材料都要优点供航空航天工业使用；二是废品率大，对焊接环境和技术要求很高，需要以稀有气体作为保护气进行焊接；三是材料成本高昂，因而苏联所有的钛合金潜艇建造数量都不多，甚至因造价昂贵而被戏谑为“金鱼”。661型围壳部位特写
661型核潜艇由第16中央设计局设计，水面排水量5197吨，水下排水量6750吨，全长106.92米，艇宽11.5米，水线吃水8.06米，坚固的钛合金艇体材料保证了400米的极限潜深。其动力系统配置相当强劲，艇上安装了2座热功率各为177.4兆瓦的第二代В-5Р型压水反应堆配合2台各40000马力的ГТЗА-618型蒸汽轮机驱动2根主轴转动。潜艇的水面最高航速16节，水下最高航速达到了骇人的44.7节！艇上还装有2台各3000千瓦的ОК-3型涡轮发电机，为艇上各类设备提供380伏的三相交流电。艇上人员编制为80人（其中军官25人），自持力70天。661型飞航导弹核潜艇侧视与俯视图
艇上的电子系统设备大多也是全新研制的产品，包括РЛК-101“信天翁”型（Альбатрос）水面搜索雷达，“镍铬合金”型（Нихром）敌我识别装置，МГК-300“红宝石”型（Рубин）综合声呐系统，МГ-509“弧度-1”型（Радиан-1）探雷声呐和“西格玛-661”型（Сигма-661）导航系统。|||||||||||||||||
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世界上最快的潜艇 连鱼雷都追不上
　　苏联曾经研制出无数的怪物，而“帕帕”级潜艇就是其中之一。“帕帕”级是迄今为止研制的世界上最快的核潜艇，它的最大航速可以达到惊人的44.7节（相当于82.8千米/小时）。
责任编辑：杨青山
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俄海军要求重新启用世界速度最快65-76系列鱼雷
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俄海军要求重新启用世界速度最快65-76系列鱼雷
据海军技术网站日报道 2000年8月俄罗斯“库尔斯克”号核动力潜艇失事后，65-76系列650毫米口径鱼雷被禁止使用。而北方舰队前指挥官奥列格·叶罗费耶夫上将透露说，这种世界上速度最快、最具威力的鱼雷有望重返俄罗斯海军。
65-76型鱼雷有11米长、5吨重，速度超过50节，航程50千米，使用过氧化氢作为燃料，能够携带核弹头。
叶罗费耶夫认为，鱼雷的设计使其难以避免泄漏气体，并不是因为密封不好才会发生，只不过气体泄漏过程需要得到控制。俄罗斯海军司令官弗拉基米尔·维索茨基上将说65-76型鱼雷仍存放在仓库中，它们不会被销毁。 (中国船舶信息中心 朱鹏飞)
文章来源: 中国国防科技信息网
责任编辑: 罗琪
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版权与免责声明解密超空泡鱼雷：速度快对目标摧毁威力更大(图)
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　　美国朱丽叶海洋系统公司开发的高速船舶&幽灵&号,航速最高可达50节。
　　近日，一篇关于超空泡武器的报道再次成为焦点。超空泡恐怕是世界上最不可思议的泡泡，它能使水下航行器获得超高速度。目前这项技术已被应用到鱼雷，有了这种超空泡的鱼雷不但速度加快，对目标摧毁威力更大。但这种鱼雷也有致命缺点。除了鱼雷，超空泡技术还可能应用于哪些武器装备？它会改变水下武器的格局吗？
　　优势 &短跑冠军&攻击能力强
　　1995年、1999年的阿布扎比国际防务展览会上，俄罗斯海军相继展示了一款名叫&暴风雪&的鱼雷的示意图和照片。这款鱼雷的与众不同之处是在水中运动时，有气体从鱼雷头部排出，鱼雷表面被气泡覆盖，水中航速可达200节(370公里)，可以在400米的水深处攻击以50节航速航行的潜艇。
　　这就是世界上第一款超空泡鱼雷，之后其他国家也开始涉猎这项技术。2006年，据伊朗媒体报道，伊朗海军成功发射一枚据说能摧毁大型战舰的超高速鱼雷，西方媒体猜测这可能是超空泡鱼雷，这条消息引发美军高度关注。
　　超空泡鱼雷究竟为何能让美国人紧张？相比常规鱼雷它有怎样的威力？这个问题还要从如何形成超空泡说起。
　　超空泡是物体在水中高速运动时产生的一种物理现象。当物体在水中的运动速度超过50米/秒后，其后部就会形成奇异的水蒸气泡，从而产生超空泡效应。这些气泡的压强很大，破裂时产生的巨大压力会对航行器造成巨大破坏。
　　发现了这些气泡的危害后，科学家将其变害为宝。他们研究发现，如果利用一定的技术手段使超空泡现象产生的气泡把物体包裹起来，形成一种&气体外衣&，使物体始终航行在自己制造的&超空泡&内部，最大限度地避免水的阻力，从而突破速度的极限。
　　海军军事学术研究所研究员张军社对新京报记者表示，&暴风雪&鱼雷航行速度可达每小时370公里，比传统鱼雷高出三四倍，超空泡鱼雷能很快击中目标，目标很难躲避。
　　知远战略与防务研究所研究员周晨鸣对新京报记者表示，前苏联较早研究超空泡技术，当时研发&暴风雪&鱼雷是由于美国大型舰艇比较多，对于航母等大型水面舰艇来说，由于体型大，机动性就差，在超空泡鱼雷的高速打击下，很难进行有效规避。
　　正因速度快、动能惊人，超空泡鱼雷还具有威力大的特点。这种鱼雷仅凭撞击能量，也能给目标造成严重伤害，如果再携带高效能的爆破弹头或核弹头，任何舰艇都难防范。
　　缺点 不会拐弯易暴露潜艇位置
　　有一利必有一弊，超空泡鱼雷自亮相以来还没有被应用于实战，一定程度上也是因为其技术仍有待完善。
　　超空泡鱼雷的优点是速度快、威力大，其缺点就是直航、射程短和容易暴露潜艇所在位置。周晨鸣解释说，一般鱼雷射程20至30公里，超空泡鱼雷射程要短很多，甚至不到10公里，而且只能采取直来直去的直航式攻击手段。有报道称，前苏联曾发展出试验用途的VA-111鱼雷，最高速度可以达到200节(时速370公里)，但射程仅7到13公里。超空泡鱼雷如此短的作战距离，必将极大限制潜艇的作战能力。
　　超空泡鱼雷还有一个致命缺点，就是太容易被发现。火箭发动机的推进和超空泡的溃灭都伴随着巨大的噪声，这些都使其较易被敌方发现。对此，周晨鸣解释说，一般而言，鱼雷发动机设计要求尾气小，这样不易于被发现，但超空泡鱼雷发射出去潜艇无法做好隐蔽工作，因为其发射后会产生长长的白色尾气，这样一串明显的泡泡，会暴露潜艇位置。因此，在实战中若使用超空泡鱼雷，很可能会造成同归于尽的局面。
　　此外，超空泡武器有着很高的工艺要求。周晨鸣强调，超空泡技术也对鱼雷外形设计和结构强度提出了高要求，因为如果外形不均匀，鱼雷航行时会晃动，超空泡容易断，因此超空泡鱼雷十分结实，即使不安装其他战斗部也能对目标船体造成严重伤害。
　　前景 潜艇战舰也披&超空泡&
　　即便有这样那样的缺点，但由于超空泡武器明显的优点和巨大破坏力，很多国家正在加紧研究这项技术，并且将这项技术拓展到其他武器上。例如，这些年一直热炒的超空泡潜艇技术。
　　潜艇不同于鱼雷，这对超空泡技术提出了更高的要求。张军社指出，将超空泡技术应用到潜艇上主要面临两个难题，一是如何延长超空泡时间，使其完全笼罩大型潜艇；另一个是超空泡需要航行器快速行驶，如何控制高速航行的潜艇特别是航向还有待突破。张军社表示，超空泡技术目前主要是应用于无人驾驶的水下航行器，而且多局限在直线航向。
　　不过，美国人似乎已经解决这个难题。据《防务技术》今年8月报道，美国朱丽叶海洋系统公司开发了一种独特的高速船舶&幽灵&号，该船采用了类似俄罗斯超空泡鱼雷的技术，其最高航行速度可达50节。
　　据悉，&幽灵&号的螺旋桨位于船体前部吊舱，螺旋桨产生超空泡效应，整艘船由&泡沫&而不是密集的海水包围。超空泡效应使&幽灵&号即使在高速行驶状态下仍能穿过3米高的海浪。在测试中&幽灵&号已达到每小时30节的速度，预计最大能达到50节，这种航速可以追踪目前任何一种舰艇。
　　目前，朱丽叶海洋系统公司正向海军推销&幽灵&号。据《彭博商业周刊》报道，除美国海军外，国外海军也对其产生兴趣，朱丽叶海洋系统公司正与其他国家讨论25艘&幽灵&号的外销计划，其潜在价值约为3亿美元。(采写/新京报记者 王晓枫)
编辑：图图
责任编辑：马涛
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