超空泡導(dǎo)彈

　　典型的超空泡導(dǎo)彈包括俄羅斯的“暴風(fēng)”魚雷、德國的Barracuda導(dǎo)彈和伊朗的“鯨”魚雷等。目前，俄羅斯研制的第二代“暴風(fēng)”魚雷，具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性能，采用發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量控制，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饣亓黝^部進(jìn)行超空泡補(bǔ)氣，其速度可以達(dá)到200米/秒，射程可以達(dá)到100公里。德國研制Barracuda導(dǎo)彈長2.2米，直徑120毫米，重量50公斤，航速120米/秒，主要用于保護(hù)艦船和潛艇免遭魚雷的攻擊。伊朗研制成功的高速魚雷“鯨”，可從水面艦艇上發(fā)射，入水后航速可達(dá)100米/秒，從該魚雷的外形、速度、發(fā)射尾焰和氣泡軌跡來看，采用了超空泡技術(shù)。

　　超空泡鉆地彈

　　超空泡技術(shù)不僅可在液體介質(zhì)中使用，也可用在固體介質(zhì)中。只要物體的運(yùn)動(dòng)速度足夠快，它就可以將行進(jìn)過程中的任何介質(zhì)，包括水、土壤或是混凝土“推向”兩邊，使其周圍形成空氣泡，從而在“空氣”中“飛行”。據(jù)報(bào)道，美國海軍水面作戰(zhàn)中心和洛克希德·馬丁公司利用超空泡技術(shù)研制出一種高性能鉆地炸彈。這種被譽(yù)為“鉆地之王”的炸彈一改傳統(tǒng)鉆地彈的流線形彈頭和厚壁式彈體設(shè)計(jì)，采用了全新的鈍頭和薄殼技術(shù)，其鉆地深度可達(dá)到300米，比目前美軍武器庫中最強(qiáng)大的BLU-113型侵徹彈的侵徹能力高出10倍，而且其裝藥量也大幅增多。五角大樓透露，這種全新概念的超空泡鉆地炸彈將主要用于摧毀深層地下掩體，其燃燒型彈頭將燒毀敵方地下武器庫中的生化制劑。

　　突破：氣泡產(chǎn)生、航行控制、推進(jìn)系統(tǒng)等技術(shù)攻關(guān)

　　盡管超空泡武器已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，但是超空泡武器的下一步發(fā)展仍需突破包括氣泡產(chǎn)生、航行控制和推進(jìn)系統(tǒng)等一系列關(guān)鍵技術(shù)的制約，以進(jìn)一步拓展超空泡武器的未來應(yīng)用。

　　只有在超空泡武器周圍形成并保持形態(tài)良好的超空泡, 才能實(shí)現(xiàn)巨大的減阻效果。下一代超空泡武器需要具有更加靈活的氣泡發(fā)生系統(tǒng)，能夠使超空泡武器系統(tǒng)在超空泡狀態(tài)和正常狀態(tài)中轉(zhuǎn)換，并能夠通過減少空泡尺寸達(dá)到“剎車”或加速目的。

　　超空泡武器因其工作于流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)兩種極端不同特性的兩相環(huán)境中，因此對于超空泡導(dǎo)彈的航行控制也有著極其嚴(yán)格的要求。超空泡武器系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，要求超空泡系統(tǒng)前部配有刺穿空泡壁的翼或“矢量推力”系統(tǒng)，如能夠提供超空泡武器機(jī)動(dòng)能力的火箭噴管。然而，由于超空泡武器系統(tǒng)上的壓力確實(shí)很大，以至于在機(jī)動(dòng)過程中存在的任何制導(dǎo)錯(cuò)誤，都將使超空泡武器撞擊氣穴內(nèi)墻造成徹底毀壞。因此，超空泡武器系統(tǒng)必須具有一個(gè)實(shí)時(shí)的控制系統(tǒng)，以便針對武器撞擊氣穴內(nèi)墻的情況及時(shí)調(diào)整超空泡武器的彈道。

　　超空泡武器必須依靠火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生所需的推力，但是常規(guī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在水中具有兩大嚴(yán)重技術(shù)缺陷，即航程有限和伴隨深度增加時(shí)推力隨壓力的增加而下降。航程有限問題可以通過采用高能量密度動(dòng)力裝置技術(shù)來解決，因此確定具有最大比沖的高密度燃料成為研究關(guān)鍵。經(jīng)研究，使用金屬燃料(鋁、錳或鋰)，并利用海水作為氧化劑與燃燒生成物的冷卻劑的高效燃?xì)廨啓C(jī)或噴氣推進(jìn)系統(tǒng)，可能是推進(jìn)超空泡航行器實(shí)現(xiàn)最高速度的最佳途徑。推力隨壓力增加而下降問題可利用專門的超空泡推進(jìn)螺旋槳技術(shù)來加以防止。超空泡推進(jìn)螺旋槳技術(shù)試驗(yàn)表明，與火箭相比較，螺旋槳葉提供的潛在推力要高20%，但只有準(zhǔn)確了解螺旋漿與空穴之間如何相互作用，有關(guān)推進(jìn)系統(tǒng)的研究工作才能取得真正的進(jìn)展。

　　可以預(yù)見，隨著世界各國對超空泡技術(shù)的不斷認(rèn)知，未來超空泡技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)大大改變海上作戰(zhàn)模式。(作者吳彤 張煌 單位：國防科技大學(xué))