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你能想象得出一艘潜艇可以在水下以200节的速度（约为时速370公里）航行吗，如果他还能达到时速5800公里的超音速航行呢？这就是“超空泡技术”的魔力所在和神奇之处，尽管仅仅还在理论探讨、概念产品阶段，但它带给军迷们的遐想，已经比肥皂泡还要美了。 连日来，“超空泡技术”这个词汇在许多军迷中间走红，与香港《南华早报》一篇被当事人断然置否的报道有关。 《南华早报》8月24日在题为《坐中国超空泡潜艇，100分钟内从上海到旧金山》的报道中称，哈尔滨工业大学科研人员已经研发出一种手段，改进了“超空泡”技术，使得潜艇的速度有可能比声音在水中传播还要快。 《中国科学报》记者拨通了上述文中提及的哈尔滨工业大学流体机械及工程研究所教授李凤臣的电话，并向其求证相关内容，却得到李凤臣辟谣的请求：“那都是在造谣，我没说过那些话，也没接受他们采访，不知道（《南华早报》）是怎么编造出来的，请帮助澄清。”而当记者表达想要进一步采访时，李凤臣则表示“不太方便”。 军事评论员宋忠平在接受《中国科学报》记者采访时说，超空泡理论最先被苏联的工程技术人员发现，并提出利用该理论设计水下航行器的概念，目前在超空泡技术上俄罗斯也处于领先地位，只是大名鼎鼎的“暴风雪”鱼雷（俄制超空泡鱼雷）从未出现在人们的视野。 气蚀、空泡与超空泡 超空泡技术到底有何等神奇？这得从上世纪的巨轮下水谈起。 当20世纪的第一批远洋巨轮下水试航时，水手们发现才只航行了12个小时，螺旋桨就不“给力”了，下水查看发现整个螺旋桨千疮百孔。工程师们仔细查找“肇事者”，但在很长时间内都未能破案。后来在科学家的帮助下，才证实了这是由于气蚀现象造成的：破坏螺旋桨的“罪魁祸首”就是螺旋桨高速旋转时产生的气泡。 小气泡是怎样“刁难”巨大的螺旋桨的呢？原来，由于螺旋桨转速较快，对水的冲击力很大，因而在螺旋桨周围就形成了一大片气泡，这些气泡微小到肉眼难以辨别的程度。半径非常小的水泡内的空气压强极大，当水泡大量破裂时产生的瞬时压强可达几千个大气压。不断产生的小气泡不断破裂，在高压气的连续冲击下，螺旋桨轻则会降低推进效率，重则因金属构件受到腐蚀、破坏而失效。 物理学上把这一现象称为气蚀，又称“空泡”“空穴效应”，浙江省中学物理特级教师陈报南在人教版高中物理选修教材教学参考中写道，不仅螺旋桨上会产生空泡现象，就连司空见惯的“水滴石穿”中都蕴含着这一物理原理：在水滴落地与散开的瞬间，无数细小的气泡破裂时，内部的高压气体冲击石头，造成了石头的微小损伤，从而日积月累，终致“石穿”。 空泡现象很长时间内一直是令造船工程师们头疼的事，后来科学家们就想办法规避它：比如人们通过改进螺旋桨的金属材料，使之不怕气蚀；或者给螺旋桨涂上一层化学保护层以减少气泡的产生，科学家们还因势利导，使小气泡发展为“超空泡”，从而大大降低了气蚀作用。 研究发现，当物体在水中的运动速度超过50 m/s（185km/h以上）时，会令空泡效应（流动的液体中因为压力差在短时间内发生气泡的产生与消灭的现象）所产生的气泡量增加，最后气泡完全覆盖物体，形成泡沫膜。物体在泡沫膜中行驶，除去移动方向的部分，水下航行器因不与水接触，能大幅减少摩擦力，因此可在水中超高速前进。利用这个原理提高物体在水下的推进速度的技术被称为超空泡技术。 超空泡子弹、超空泡鱼雷与潜艇 超空泡理论的发现让设计师们大受鼓舞。小到子弹，大到舰船潜艇，设计师们开始想尽办法利用超空泡技术克服水下航行物的速度短板。 长久以来，用各种枪炮对水中的目标开枪，多半无法命中――与水面夹角过小的情况下高速飞行的子弹会像是撞上钢板一样被弹开，即使子弹射入水中，它们依然要面对比在空气中大几百上千倍的阻力，所以飞行一两米就成了强弩之末了。这就是为什么在许多战争大片中士兵们往水下扎个猛子敌人就射不中他们的原因。 一家名叫DSG（Defense &Security Technology Group）的公司开发出了能利用超空泡现象在水下高速飞行的“超空泡子弹”。该子弹头部有一个产生空泡的结构，可以减弱水下阻力。根据不同的规格，分别具有10米、20米、25 米三种水下射程规格。这种子弹不仅能在水下高速飞行，还能以小角度射入水而不会被水面弹飞，从水下射击空气中的目标亦是如此。当然，这种弹药在水面之上也可以当普通子弹使用。 另外值得注意的一点是，他们的这项技术可以应用到所有口径的弹药上。也就是说小到小口径武器，大到125毫米的火炮用这种弹头都能随便朝水里开枪开炮了。这样一来，潜艇和舰船就完全可以用机枪来打鱼雷甚至打潜艇了。 同样利用超空泡效应，也可以使鱼雷在水下前进时外部包覆空气泡膜以减少阻力。据了解，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。 在1995年和1999年的阿布扎比国际防务展览会上，俄罗斯相继展出了“暴风雪”鱼雷的示意图和照片，它在水中运动时，空气从头部排出，雷体表面被气泡所覆盖呈超空泡状态，所以阻力极小，水中航速可达200节，可以在400 米的水深处攻击以50节航速航行的潜艇。“暴风雪”鱼雷被认为是世界上第一款使用超空泡技术的武器。 宋忠平告诉记者，尽管“暴风雪”鱼雷处于工程设计或是装备阶段尚且扑朔迷离，俄罗斯此后也三缄其口，但超空泡鱼雷的概念一出，其他军事强国也对利用超空泡原理发展新型水中弹道导弹表现出浓厚的兴趣，纷纷跟进研究。 目前，舰船设计师们又产生了建造超空泡舰船的设想。所谓超空泡舰船就是让舰体浸水表面被气泡所覆盖，这样就成了超空泡舰船。超空泡舰船受到水的阻力较小，可大大提高其航速。 美国圣巴巴拉加州大学海洋工程实验室的一位研究人员提出了超空泡水翼船的设想，使水翼船的水翼处在超空泡状态，即让水翼的表面为气体所覆盖，这样水翼的摩擦阻力大大减小，超空泡水翼船的速度可在现有基础上提高一倍。 最引人注目的是建造超空泡潜艇的设想。所谓超空泡潜艇，是让潜艇的整个艇体为气泡所覆盖，这样，潜艇所受的摩擦阻力大大降低，航速加快。美国加州理工学院2001年发表的一份报告称，从理论上讲，一艘使用“超空泡”技术的潜艇在水下的速度理论上可以达到音速（一般认为海水中的音速是1500米/秒，约是大气中音速的4.5倍）。 技术难破 宋忠平指出，超空泡鱼雷、潜艇等武器目前还面临技术上的两大难题，一是空气泡发生器的设计、研制、生产问题，二是这些装备的水下提速运行动力问题，“美国最先进的潜艇航速不到40节，不足一百公里。要想突破还是有难度的”。 潜艇为了达到超音速，至少需要可靠的火箭动力，而这款火箭动力还有待开发。 “潜艇在水下最大的问题是噪音。”宋忠平告诉记者，潜艇最大的作用就是要发挥神不知鬼不觉的效果，噪音太大显然不行。“美国曾努力提升速度，但也带来巨大的代价：噪声太大。” 潜艇常见的推进方式有两种，一种是传统的螺旋桨推进，另外一种是喷水推进，其中喷水推进式由于静音效果比较好，有可能成为未来发展的一种趋势。 “特别是核动力潜艇，体积很难再小。现在的提速手段就有限。”宋忠平说，另外一个提速的方向是谋求超导技术在潜艇上的应用。“现在也处于研制阶段。” 与现役的潜艇相比，超导潜艇具有结构简单、推力大、航速高、无噪声、无污染、造价低等显著优点，被许多军事专家看好。 “从目前技术条件看，想提高速度，又想要静音，这是一对矛盾体。”宋忠平告诉记者，如果超导技术能在潜艇上应用，或许能够协调这个矛盾。
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