超空泡的应用

早在20世纪70年代，前苏联海军就研制出了火箭推进的“暴风雪”超空泡“风暴”超高速鱼雷，航速370km/h(约200节)。超高速产生的气泡，将鱼雷发动机的尾气引向前方释放。另据报道，美国也启动了发展超空泡武器的全面计划；法国对超空泡技术一直有着浓厚的兴趣，从俄罗斯购买了数枚“暴风雪”鱼雷进行评估，并正在实施“空化协同行动”计划，进行一次机载反水雷超空泡炸弹的实验；德国与美国海军研究部门合作，开展了新型空化发生器设计和鱼雷自导系统建模的联合项目，还完成了超空泡鱼雷原型，即将进行测试。

俄罗斯的“暴风雪”火箭动力鱼雷闻名于世，是一种已知的超空泡武器。经过10多年的秘密研发，前苏联海军于1997年装备部队。“暴风雪”鱼雷由乌克兰流体力学研究所研制，长8.23米，重2697公斤。它的外壳从尾部到头部逐渐变细，头部装有弹头。尾部中心是一个大口径固体火箭发动机喷管，周围是8个小圆柱形的启动火箭，将“暴风雪”加速到超空泡速度，然后主发动机开始工作。尾部还有1导丝线轴。当鱼雷在水中运行时，它会释放导线，这些导线用于控制鱼雷的运动和弹头的引爆。

有“炸弹之王”之称的BLU-82，或者有“炸弹之母”之称的摩押等钻地弹，都是采用流线型弹体，钻地时就像木板上的钉子。美国最新研制的新型“超级”钻地弹采用超空泡技术，其侵彻深度将比GBU-28钻地弹高9倍以上。

外壳:

超空泡炮弹是一种即将采购的直升机载武器，可以用来摧毁水面和近水面水雷。这种平头弹由改装速射炮发射，设计用于在空中和水中平稳航行，具有先进的目标定位能力。美国海军正在考虑在水面舰艇的甲板上部署一种随机短程武器系统，以摧毁致命的尾波自导鱼雷。超空泡射弹技术的下一步将是开发一种使用自适应高速水下弹药(AHSUM)的全水下火炮系统。该系统装备在潜艇、水面舰艇或拖曳式反水雷装置的水下船体中，具有流线型炮塔和声纳指挥。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受反舰导弹攻击一样，一个HSUM可以为舰艇构筑水下防线。

美国船只:

美国超空泡船“幽灵”

不久前，美国朱丽叶舰船系统公司正式发布了此前由美国海军专利局保密的“幽灵”舰，并公布了“幽灵”号的照片，这是世界上第一艘利用超空泡原理向公众公开的舰船。它的形状有点像一只巨大的蝙蝠。船体前部由几块驾驶舱玻璃和折叠板组成。船头有个微微翘起的“大鸭嘴”，两边的折叠护板斜插在海面上。

朱丽叶舰船系统公司的设计师表示，该艇采用超空泡技术，可在水面高速航行——最高速度可达97公里/小时，具有雷达波隐身性能，可携带鱼雷。美国高调公布“幽灵”，再次引起人们对超空泡技术制造武器的关注。

美国试验潜艇“水下快车”

茱丽叶船舶系统公司公布的“幽灵”在设计上巧妙地结合了飞机和小船的相关特性，使其在船的表面和水之间形成了一个气腔，从而使船在航行时的摩擦阻力比在水中小900倍。“幽灵”技术可广泛应用于有人/无人、水面/水下航行器。与常规舰船相比，在快速机动和隐身方面具有无可比拟的优势。如果投入使用，可以大大降低海军对近海作战舰艇的需求，释放大量驱逐舰和巡洋舰资源。

法国和德国潜艇:

拥有先进潜艇制造技术的法国和德国正在研发一种新型潜艇，这种潜艇将利用“喷水磁流体”动力，将潜艇螺旋桨的噪音降低到零，声纳探测不到。磁流体推进器将引发反潜革命。

所谓“磁流体推进器”，就是在贯穿海水的通道中建立一个磁场。这个磁场可以对导电的海水产生电磁力，使其在通道内运动。如果运动方向指向船尾，反作用力会推动船前进。

根据理论计算，装有磁流体推进器的新型潜艇航速可达150节，这是任何机械旋转推进器都做不到的，服役中的大部分鱼雷都会失去作用。俄罗斯牧师级潜艇水下速度最快44节，美国海神潜艇水面速度最快27节。普通鱼雷的速度为40 ~ 60英里/小时(34 ~ 52节)，对付它们绰绰有余，但远远落后于150节的新型潜艇。

只有采用超空泡技术的鱼雷才能对付这种由磁流体水推进的最新潜艇。只有俄罗斯装备了超空泡鱼雷“狂风”。最新的Gale II时速为450英里(391节)，航程为96公里。

2006年4月2日，伊朗在波斯湾举行大规模军事演习时，发射了一枚名为“鲸鱼”(波斯语“胡特”)的高速鱼雷。鱼雷从水面舰艇发射，入水后以极快的速度(100 m/s)成功击沉一艘靶船。从鱼雷的形状、速度、尾焰和气泡轨迹来看，也采用了超空泡技术。大量的增加，一定程度上弥补了斗龙数量的不足。

中国潜艇:

上世纪90年代初，中科院电工所和中国船舶研究院实施了一个名为“箭鱼”(99项目)的项目，其实质是超导技术在海军舰艇上的应用研究。从开始研制到今天调试成功，用了十几年时间。

1.外观:一开始是以俄罗斯K级(“基洛”877-636)艇、美国“弗吉尼亚”级核潜艇、法国“红宝石”号核潜艇作为新船的风洞模型。但在之前的电厂下，这些形状被誉为世界顶级水滴形设计。在以超导磁流体为动力的风洞实验中，船舶的钝头船头在高速行驶时会与海水形成类似于音障的水障，极大地影响了速度。于是，凝聚着中国设计师智慧和力量的鱼形外观出现了，并近乎完美地通过了风洞测试。头部和尾部有一对升降舵。在使用中，第一升降舵主要用于产生正负升力，以改变或稳定航行深度。尾升降舵用于产生俯仰或保持现有的俯仰角。两侧、围板和舵内壳都采用了最新的高强度塑钢。其承载能力比海底钢高3倍以上，最深下潜深度可达800-1000米。船体覆盖着一层由特殊材料制成的弹性“皮肤”，称为“消声皮肤”，使船体几乎不反射声纳波。

2.动力:“超导磁流体推进”是一个非常复杂的课题，由几个部分组成:a .电池舱:磁流体推进器作为备用能源，仍然必须配备一定数量的电池，靠近艇的中间指挥舱下部空间。b .核反应堆舱:要求输出功率大，静音性能好，续航时间长。使用热离子反应堆，可以转换电能，简化舱体结构，热离子反应堆不会产生高温高压，节省材料和能源。c .发电机房:该机房设置在核反应堆机房的后面。安装两台主发电机为磁流体推进器供电，两台辅助发电机为设备和照明供电；机舱后部有消音器，甲板下有燃油、润滑油舱、冷却海水泵和压载水舱。d .控制舱和磁流体推进器舱:控制舱主要配备液氦制冷装置、推进器的直接或备用控制装置、测量仪表台、机柜等。在磁流体推进器舱内，安装了1套六环DC螺旋超导磁流体推进器。磁流体通道的前后两端分别设有海水吸入导流管和海水排出导流管，吸入管为椭圆形，在船体上“切割”，喷嘴出口穿过船体。它的工作原理是:在强大的电磁力作用下，海水高速旋转后退，然后通过出口导流板变成平行水流，再通过喷嘴喷向船尾，推动潜艇前进。由于六个螺旋磁流体推进器相互独立，随意改变其中一部分的推力，就可以改变潜艇的航行状态，实现左转、右转、上浮、下沉等动作。

3.速度:新型潜艇因其独特的推进原理和较高的能量利用率，具有更好的动力性能。根据理论计算，超高速超导潜艇的速度可以达到150节以上。但由于对技术的初步掌握，正常海况下，洛神的下潜速度为60节。但随着该艇的定型，高速超导的技术将通过实际应用变得更加成熟，未来三年其最高速度有望达到70节。

4.舰载武器:99项目逐渐定型时，高速超导小型化驱动的鱼雷计划也已成熟，但由于高速超导小型化过程中遇到的技术问题。导致龙波最终定船的体量比预想的大很多。因此，每艘“洛神”最多只能携带两枚“龙击”鱼雷(发射方式与潜艇相似)。不过这并没有影响洛神的火力系数。因为动力系统体积的缩小使得潜艇携带的常规弹药数量