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上一页 超空泡武器:速度极大提高 颠覆海战模式(图)(3)

2014年12月16日 09:27 来源:科技日报 参与互动(0)

  突破:气泡产生、航行控制、推进系统等技术攻关

  尽管超空泡武器已经取得显著进展,但是超空泡武器的下一步发展仍需突破包括气泡产生、航行控制和推进系统等一系列关键技术的制约,以进一步拓展超空泡武器的未来应用。

  只有在超空泡武器周围形成并保持形态良好的超空泡, 才能实现巨大的减阻效果。下一代超空泡武器需要具有更加灵活的气泡发生系统,能够使超空泡武器系统在超空泡状态和正常状态中转换,并能够通过减少空泡尺寸达到“刹车”或加速目的。

  超空泡武器因其工作于流体力学和空气动力学两种极端不同特性的两相环境中,因此对于超空泡导弹的航行控制也有着极其严格的要求。超空泡武器系统的进一步发展,要求超空泡系统前部配有刺穿空泡壁的翼或“矢量推力”系统,如能够提供超空泡武器机动能力的火箭喷管。然而,由于超空泡武器系统上的压力确实很大,以至于在机动过程中存在的任何制导错误,都将使超空泡武器撞击气穴内墙造成彻底毁坏。因此,超空泡武器系统必须具有一个实时的控制系统,以便针对武器撞击气穴内墙的情况及时调整超空泡武器的弹道。

  超空泡武器必须依靠火箭发动机产生所需的推力,但是常规火箭发动机在水中具有两大严重技术缺陷,即航程有限和伴随深度增加时推力随压力的增加而下降。航程有限问题可以通过采用高能量密度动力装置技术来解决,因此确定具有最大比冲的高密度燃料成为研究关键。经研究,使用金属燃料(铝、锰或锂),并利用海水作为氧化剂与燃烧生成物的冷却剂的高效燃气轮机或喷气推进系统,可能是推进超空泡航行器实现最高速度的最佳途径。推力随压力增加而下降问题可利用专门的超空泡推进螺旋桨技术来加以防止。超空泡推进螺旋桨技术试验表明,与火箭相比较,螺旋桨叶提供的潜在推力要高20%,但只有准确了解螺旋浆与空穴之间如何相互作用,有关推进系统的研究工作才能取得真正的进展。

  可以预见,随着世界各国对超空泡技术的不断认知,未来超空泡技术的应用将会大大改变海上作战模式。

  (作者吴彤 张煌 单位:国防科技大学)

【编辑:高辰】

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