國內觀光:哈工大取得超空泡音速潛艇新突破

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國內觀光:哈工大取得超空泡音速潛艇新突破

有一天,很可能水下出現一陣超快的水泡,這是一艘潛艇來到了美國。

中國哈爾濱工業大學最近提出了一種使用“超空化”技術的新型潛艇概念,這種潛艇在執行時會在周身形成包裹潛艇的空氣囊。在這些空氣囊內部,潛艇可以無視水的阻力前進。理論上說,使用火箭引擎推動的超空泡潛艇可以以接近音速的速度行駛。

雖然對於如何在液體中製造空氣腔的原理非常複雜,但是這種現象很容易就能觀察到。用一瓶滿的啤酒撞擊另一瓶啤酒的正上方,下方瓶中的啤酒會受到擠壓,啤酒泡沫快速從瓶中溢位。對於潛艇來說,氣泡從潛艇最前方的特殊噴嘴射出,但是前提是潛艇的速度也要足夠快,這樣才能擠壓前方的空氣,形成超空泡。一旦潛艇的速度達到可以保持自身停留在空氣泡泡中,潛艇就有如導彈一樣飛速直線行駛,這個時候操控方向會變得非常困難。

哈工大研究人員提出的概念可以幫助潛艇達到形成超空泡所需要的速度。

首先潛艇會釋放出一層特製的液體薄膜,在超空泡發揮作用之前起到減少阻力的作用。為了能夠在超快速行駛狀態下操控方向,駕駛者通過改變液體薄膜的填充位置,通過阻力大小的差別實現潛艇的轉向。

薄膜轉向技術對於超空泡技術而言是一項突破,但是哈爾濱工業大學複雜流動與傳熱實驗室的科學家承認說單憑薄膜轉向製造超快速潛艇是不可能的,音速潛艇需要能在水下工作的火箭引擎,工作時間要能支撐潛艇跨越太平洋。

超空泡本身並不是新技術。幾十年前多國的軍事研究人員就已經開始研究超空泡技術。60年代前蘇聯就曾研製過Shkval超空泡水下火箭,最大攻擊範圍可達6.4公里。美國從1997年開始研製超空泡魚類,DARPA於2006年宣佈了超空泡迷你潛艇的研發計劃。

對於所有這些專案而言,巡航距離和轉向都是大問題,但是哈工大的薄膜轉向技術也許是讓潛艇在水下如火箭般疾馳的重要突破技術。

[王大發財 via Popsci]

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