超空泡魚雷為何備受青睞?

花鵬翔


潛艇作為海洋殺手,其主要攻擊武器就是魚雷了,當然現在的某些潛艇也具備發射巡航/反艦導彈等攻擊/自衛武器,但是在很多時候潛艇的主要作戰武器還是以魚雷為主,現代魚雷主要分輕型魚雷和重型魚雷兩種,一般是以口徑來區分的,比如輕型魚雷的口徑都是324mm的,重型魚雷的口徑都是533mm的,當然俄羅斯繼承了蘇聯的衣缽,至今裝備有650mm超重型魚雷。

說起來蘇聯在魚雷的研發上還是有很多創新的,早期的魚雷的最大航速普遍只有二三十節,而且由於採用的是開式循環的蒸汽/壓縮空氣發動機所以魚雷的射程和速度普遍都不高就是這個道理,現在各國新研發的魚雷雖然各自都是機密,但是很多重型魚雷的速度普遍都在50--60節之間,這其中主要有閉式循環的熱動力魚雷和以銀鋅電池為主的電動魚雷兩種。熱動力魚雷雖然航程相比電動魚雷航程更遠、速度更快,但是熱動力魚雷研製難度大、造價高、航深都不深、航跡明顯、隱蔽性差等缺點,目前熱動力魚雷主要以美國為主的奧托燃料為主流,但是奧托燃料也存在燃料密度較低的缺點,目前熱動力魚雷中速度最快的就是英國研製的旗魚重型魚雷了,最高速度達到了70.5節,其採用的三元燃料配方至今是英國的秘密。電動魚雷雖然目前存在航程短、速度較低等缺點,但是電動魚雷卻是未來魚雷的發展方向,這是因為電動魚雷由於採用高密度電池作為動力源,所以其可以在深海航行,不會受到背壓影響當然也不存在排氣和噪音大等缺點,最重要的就是電動魚雷的造價只有熱動力魚雷的1/3左右。鑑於目前電動魚雷存在的缺點,所以現在很多海洋大國都同時裝備有熱動力魚雷的電動魚雷兩種,形成優勢互補。
其實在熱動力魚雷和電動魚雷以外還存在一個奇葩動力,這就是蘇聯研製的“暴風雪”超空泡魚雷,這款魚雷最大的優點就是航行速度特別快,達到了驚人的200節。這個速度已經和陸地很多超跑的極限速度差不多了,而且還是在水中,要知道水的密度是空氣的900倍左右,阻力也是這個比值,所以要要想擊沉敵方潛艇或者水面艦艇的成功率,就要縮短留給對方的反應時間,但是發射魚雷的潛艇又不能離敵方艦艇太近,所以就只能在魚雷的最大速度上找出路了。這也是蘇聯這款超空泡魚雷問世的原因。
影響一枚魚雷在水中的極限速度主要就是水中的阻力,所以只要能夠大幅減少水阻就能提高魚雷的速度,那該這麼減少魚雷在水中航行的阻力呢?我們在航展上看到戰鬥機高速飛行的時候機身周圍會產生激波,若果戰鬥機的飛行速度超過音速那這個激波就會爆炸,所以這也是我們在聽到戰鬥機突破音速的時候為什麼會聽到一聲巨響的原因所在。戰鬥機飛行速度越快就會產生激波,那如果魚雷的速度也更快呢?那是不是魚雷的周圍也會產生激波呢,這就是超空泡原理,就是物體在水中的速度超過某一個數值後,物體表面承受的水壓會降低,這個時候與物體表面接觸的這部分水會汽化(和戰鬥機高速飛行時機身周圍產生的雲團是一個差不多),就會在物體後部形成一個水蒸氣泡,這就是超空泡的流體效應。其實我們自己也可以看到這個現象的,比如你手在水中快速劃過的時候,手的背水一側你會發現這個區域的皮膚並沒有接觸到水,當然這個比如不是很恰當,但是也能表明空泡的形成。
如果把這個物理現象放到魚雷身上就可以在魚雷表面形成一個氣體外衣,讓魚雷與水的接觸面積大幅減少,也就相對應的減少了魚雷在水中航行的阻力了。但是這個單純依靠速度產生的空泡是在魚雷尾部的,那魚雷整個表面還是會接觸到水,所以要想辦法讓這個空泡產生在魚雷頭部才行。蘇聯研製的暴風雪魚雷在頭部裝了一個空泡發生器,這個和小孩吹的肥皂水泡泡很像,就是利用空泡發生器在水中吹出一個巨大的氣泡包裹住魚雷本身,這樣就真正的降低了魚雷在水中航行的阻力了,而魚雷高速航行產生的超空泡則會將魚雷產生的尾流包裹住,這樣就可以降低魚雷的噪音提高隱蔽性了。當然暴風雪這款魚雷為了使魚雷在水中高速航行從而產生空泡,所以其採用的並不是常見的熱動力或者電動機,而是火箭發動機,直接利用火箭產生的巨大推力推動魚雷在水中高速航行,達到超空泡產生所需要的速度要求。

雖然超空泡魚雷的最大速度是一般魚雷的3--4倍,但是這個魚雷也不是沒有缺點,首先由於速度太快,所以基本不具備機動能力,只能算是一款能夠直線航行的魚雷,如果沒能直接將敵方艦艇送到它該待的地方---海底,那對方就可以根據魚雷來襲的方向角度判斷出發射方位實施反向攻擊。其次由於普通的熱動力或者電動機根本不能使魚雷在水中達到產生空泡的速度,所以目前採用的火箭發動機的“暴風雪”魚雷的最大航程只有不到10海里,這個航程和普通的熱動力/電動魚雷的差了一倍,可以說如果發射這種超空泡魚雷等於找死,畢竟這麼近的距離再安靜的潛艇在聲吶面前就像是低音炮一樣響亮。雖然目前超空泡魚雷目前在實用角度還有很大問題,但是隨著技術的進步,未來也是魚雷的發展方向,而且這個“超空泡”技術可以應用到很多在水中航行的物體上,小的比如水下槍,大的比如潛艇(不敢想象未來潛艇在水中這麼快,看見過的魚又該怎麼會在同伴面前吹牛)。


魑魅涅槃


不知道你從哪看的,超空泡魚雷的確在速度上有優勢,但是它有一個致命的缺點,燃料不穩定,超空泡魚雷的唯一戰果就是擊沉了庫爾號,被自己的魚雷擊沉的


快叫我二爺


超空泡魚雷,主要是超高速打擊目標,對目標進行毀滅性打擊!所以會受到各個國家的重視!


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