超空泡

超空泡是一種物理現象。當物體在水中的運動速度超過100節時，後部就會形成水蒸氣泡，產生“超空泡”流體——機械效應。

液體繞物體快速運動時壓力下降，隨着速度的增加，當液體壓力等於水蒸氣壓力時，液體便由水相變為氣相，形成水蒸氣。在一定條件下，在水中運動物體周圍(特別在尖鋭邊緣處)形成的、充滿水蒸氣的附體空穴和空氣後緣,就是所謂的空泡。

物體在水中運動時需要克服與水的摩擦力所造成的黏性阻力，這種阻力大約是空氣阻力的1000倍。為減少水中物體(尤其是完全沒入水中的潛艇和魚雷)的航行阻力，科學家們絞盡了腦汁，最後驚喜地發現，辦法之竟然是利用討厭的空泡一利用低密度空泡將物體包覆起來，形成一個可更新的氣體包絡，使流體對物體表面的浸濕面積最小,從而大大降低黏性阻力。這種低密度氣泡就是超空泡。

超空泡技術使艦艇和水下武器能以每小時幾百千米的速度潛航，有時甚至高於水下聲速。相比之下，利用傳統技術所能達到的水下速度最大也不過每小時130千米。世界主要海軍國家正在基於超空泡現象，發展創新高速潛艇和魚雷。前蘇聯海軍很早就發展了火箭推進的“風雪”超空泡魚雷，據報道其航速已達到370千米/時(約200節)，並且已經出售給法國、伊朗等國。美國有一項發展超空泡武器的全面計劃。法國政府已經從俄羅斯採購了幾枚“風雪”魚雷進行評估，並正在實施“空泡協調行動”計劃，進行一種機載反水雷超空泡彈的試驗。德國與美國海軍研究部門合作，就新型空泡發生器設計和魚雷自導系統建模開展一項聯合計劃，還完成了種超空泡魚雷樣機，預期不久將在美國進行試驗。

超空泡武器系統可能會大大改變海戰的模式。在某些海軍專家的描述中，裝備了超空泡武器的大型隱身潛艇之間的對抗有點像空戰,小型、近程的“水下戰鬥機”從巨大的“水下航母”起飛，彼此利用高速“水下子彈”進行射擊；而超空泡武器更可能是對抗導彈防禦系統的“撒手鐧”安裝核彈頭的遠程多級超空泡魚雷和導彈能夠在海洋水下快速航行數十海里接近目標，空基或天基的任何防禦手段對它們都無可奈何。

超空泡武器能夠對付水雷、自導魚雷、小型船舶、高速反艦導彈，甚至低空飛行的飛機和直升機，還可能研製出小型超高速水面艦艇,能使整個航母戰鬥羣失效的水下核導彈，以及用於潛艇戰的中程無制導毀性武器，因此專家認為，這些超空泡系統可能會大大改變海上作戰模式 ^[4]  。

航行體與水之間發生高速相對運動時，航行體表面附近的水因低壓而發生相變形成空泡，當空泡尺寸大到能夠覆蓋航行體大部分或全部表面時稱為超空泡。由於航行體在水中的摩擦阻力約為在空氣中摩擦阻力的850倍，因此形成超空泡後，航行體的水下摩擦阻力將大幅減小。超空泡射彈是應用超空泡減阻原理設計的一種水下超空武器，其可以突破水下運動速度極限，增加射程,提高突防能力，配合水下目標的跟蹤、探測、控制等技術，可作為潛艇、水面艦艇和直升機反水雷、反魚雷的“硬殺傷”武器 ^[5]  。

超空泡射彈根據不同發射平台分為空中發射超空泡射彈和水下發射超空泡射彈。空中發射超空泡射彈是以水面艦艇或直升機為發射平台，如美國機載快速滅雷系統，它利用20mm口徑的超空泡射彈，可擊穿由機載藍綠激光探雷系統發現的水深50英尺範圍內的鋪雷和沉底雷。這一新型滅雷系統利用機載的高機動性，極大地提高了區域滅雷的效率 ^[5]  。

水下發射超空泡射彈是以潛艇或水下潛器為發射平台，如美國海軍水下作戰中心(NUWC)、高級國防研究計劃局( DARPA)和美國海軍研究所(ONR)研究的高速水下射彈系統( AHSUM)，這套高速發射水下射彈系統可以為水面艦艇和潛艇提供有效的末端防禦 ^[5]  。

隨着技術的不斷進步,超空泡將呈現出更加廣闊的應用前景：它能夠用於對付水雷、自導魚雷、小型船舶、高速反艦導彈，甚至低空飛行的飛機和直升機，以及應用於小型超高速水面艦艇、能使整個航母戰鬥羣失效的水下核導彈、潛艇戰的中程無制導摧毀性武器。因此，有專家認為，這些超空泡武器可能會大大改變未來海上作戰模式 ^[3]  。

在一些專家的描述中，未來大型隱身潛艇之間的對抗已經有點像空戰，小型、近程的“水下戰鬥機”從巨大的“水下航母”起飛，彼此利用高速“水下子彈進行射擊，而超空泡武器更可能是對抗導彈防禦系統的“撒手鐧”一一安裝核彈頭的遠程多級超空泡魚雷和導彈，能夠在海洋水下快速航行數十海里接近目標，而空基或天基的任何防禦手段對它們都無可奈何 ^[3]  。

當然，由於超空泡屬於新技術，超空泡武器也是新概念武器，研發過程中需要克服的技術難點還有很多，如巨大的動能需求、有效靈活控制航行器等，特別是目前的相關研究和試驗，只是在魚雷和小艇等小型航行物上進行，如何能使超空泡長時間、全尺寸地包罩住大型艦艇，將是未來的技術專家們需要攻克的難題 ^[3]  。