中国欲造超音速潜艇:上海到旧金山不到两小时
【中国日报网企业▪家】据《南华早报》8月25日报道,中国正在研制一种超音速潜水艇,而且技术上已经实现更进一步,此水艇从上海到旧金山用时不到两小时。
哈尔滨工业大学复杂流动与传热实验室研制出了一项新技术,可以使潜水艇或鱼雷在水下以极高的速度潜行。
流体机械与工程教授李凤臣表示,利用本科研小组研制的新型方法可以制造出在水下快速潜行所需的“超空泡”( air "bubble"),他说:“对它的前景,我们极为激动。”
水比空气带来了更大的阻力,这意味着传统的潜水艇不可能达到与飞机一样的速度。
然而,冷战期间,苏联军方曾研制出一种名为超空泡的技术,利用该技术可以将潜水艇置于一超空泡中,以解决水阻力所带来的问题。
苏联研制的名为“Shakval”的超空泡鱼雷可以达到370千米/小时或更高的速度,这比任何传统鱼雷的速度都要快。
2001年加州理工大学报告指出,理论上,超空泡潜艇在水下可以达到音速,约5800千米/小时。以这一水下航行速度,不到一个小时就可以跨越大西洋,约一百分钟就能跨越太平洋。
然而,超空泡技术还面临两大难题。首先,潜水艇至少要达到100千米/小时的高速以形成并保持超空泡。
第二,要用像船舵之类的传统机械装置来驾驶潜水艇是极为困难的,因为这些装置将被置于气泡内,与水没有任何直接接触。
所以,超空泡科技就只能应用于像鱼雷这样无人驾驶的舰艇了。但是,由于鱼雷的转弯能力有限,所以几乎所有鱼雷都是做直线运动。
然而,李凤臣说,中国科学家已经找到解决这两个问题的方法。
一旦进入水中,该团队研发的超空泡潜艇就会在自己表面淋上一层特殊的液膜。尽管这层膜会被水磨损,但与此同时,它可以有效地减少舰艇在低速前进时的阻力。
当速度达至75千米/小时,潜艇就进入超空化状态。精确地控制之下,潜艇的不同部位有着不同大小的摩擦力,由此人造液膜就可以帮助转向。
李凤臣说道:“我们使用的方法与其他一些像矢量推进与引擎发动等不一样。把液膜技术和超空泡技术相结合,减少了发动风险,并使恒速控制更加简便。”
然而,李凤臣表示,在超空泡潜艇真正问世之前,还有很多问题亟待解决。除了控制问题,我们还需研发一套强有力的水下火箭引擎,让舰艇行驶更长的距离。俄罗斯研制的超空泡鱼雷,其有效范围仅为11至15千米。
李凤臣表示,未来,超空泡技术将不仅仅局限于军事运用,对水下交通及像游泳这样的水上运动也是极有帮助的。
他说:“如果泳衣在水中可以制造并维持许多小水泡,那就可以有效地减少水的阻力。这样,游泳就跟在天上飞一般轻松了。”
除俄罗斯外,德国、伊朗及美国也在利用超空泡技术研制舰艇或相关武器。
王国玉教授是北京理工大学流体力学实验室带头人,他们正研制另外一个关于超空泡的国资项目。他说,几十年来,一直没有找到突破性办法来解决科学与工程难题,为此,他们深为苦恼。
他说:“超空泡潜艇高速潜行时,气泡大小很难控制,要驾驶舰艇也很难。由于液体密度大得多,舰艇的鳍一旦碰到水,就很有可能断裂。”
尽管全世界的科学家都在研究这一课题,但由于这被视为军事机密,最新的进展也就不得而知了。
中国造船工程学会水军备委员会成员王表示,他甚至也不知道中国的超空泡技术已经发展到哪一步。
他说:“最初,这项技术研发的原动力是运用于军事,所以现在整个研究都属于机密。”
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