航速超过200节的鱼雷,超空泡

超空泡鱼雷是借用超空泡这一物理现象从而在水中快速航行的武器。近日，挪威DSG却展示了利用“超空泡”来减低水下阻力的新型超空泡弹药，能使水下阻力大减，威慑效果更猛。超空泡鱼雷设计挑战之一是目标获取。超空泡鱼雷技术复杂，尤其是掌握转弯。抵御超空泡鱼雷将是非常困难的。

什么是超空泡鱼雷？

所谓的超空泡鱼雷就是利用空泡发生器在鱼雷的前方喷射大量燃气形成笼罩鱼雷全身的气泡，通过在气泡里穿行从而获得极低的水下阻力，提高鱼雷的水下速度。这种鱼雷以火箭为动力，和传统鱼雷相比水下阻力可以减少90%以上，最大速度可达200节（约合370公里/小时）。例如，英国皇家海军专门用来对付苏联高速核攻击潜艇的“旗鱼”鱼雷速度70节（约合130公里/小时），只有前者的三分之一多些的样子。

俄罗斯暴风雪超空泡鱼雷是全球最快的鱼雷，该鱼雷最高航速可达200节，如果换算成秒的话，每秒可达100米，这个速度可以说是相当惊人了。据俄罗斯鱼雷武器高级研发人员透露，该鱼雷的速度还能再增加，但是不会增加太多。上世纪90年代，俄罗斯和韩国展开了一系列的军事合作——苏联解体前曾和韩国借了巨额外债，结果就落到俄罗斯头上，由于俄罗斯经济困难无力偿还，于是通过变卖武器还债，超空泡鱼雷技术也是诸多军事技术交易内容之一，经过自力更生韩国也在这方面取得了很大的进展，研制出自己的超空泡鱼雷。

2017年10月釜山举行的国际海事防务展上，韩国就展示了自行研制的超空泡鱼雷，预计最大速度也可达到200节。当然了，超空泡鱼雷的缺点也十分明显，比如：转向困难，只能采用传统的直航攻击方式；射程有限；发射后有明显的航迹特征，容易暴露潜艇行踪。至少俄罗斯和韩国都还没有解决这些技术上的难题，因此这种鱼雷究竟是否实用还不好说。

超空泡鱼雷为何备受青睐？

潜艇作为海洋杀手，其主要攻击武器就是鱼雷了，当然现在的某些潜艇也具备发射巡航/反舰导弹等攻击/自卫武器，但是在很多时候潜艇的主要作战武器还是以鱼雷为主，现代鱼雷主要分轻型鱼雷和重型鱼雷两种，一般是以口径来区分的，比如轻型鱼雷的口径都是324mm的，重型鱼雷的口径都是533mm的，当然俄罗斯继承了苏联的衣钵，至今装备有650mm超重型鱼雷。

说起来苏联在鱼雷的研发上还是有很多创新的，早期的鱼雷的最大航速普遍只有二三十节，而且由于采用的是开式循环的蒸汽/压缩空气发动机所以鱼雷的射程和速度普遍都不高就是这个道理，现在各国新研发的鱼雷虽然各自都是机密，但是很多重型鱼雷的速度普遍都在50--60节之间，这其中主要有闭式循环的热动力鱼雷和以银锌电池为主的电动鱼雷两种。

热动力鱼雷虽然航程相比电动鱼雷航程更远、速度更快，但是热动力鱼雷研制难度大、造价高、航深都不深、航迹明显、隐蔽性差等缺点，目前热动力鱼雷主要以美国为主的奥托燃料为主流，但是奥托燃料也存在燃料密度较低的缺点，目前热动力鱼雷中速度最快的就是英国研制的旗鱼重型鱼雷了，最高速度达到了70.5节，其采用的三元燃料配方至今是英国的秘密。

电动鱼雷虽然目前存在航程短、速度较低等缺点，但是电动鱼雷却是未来鱼雷的发展方向，这是因为电动鱼雷由于采用高密度电池作为动力源，所以其可以在深海航行，不会受到背压影响当然也不存在排气和噪音大等缺点，最重要的就是电动鱼雷的造价只有热动力鱼雷的1/3左右。鉴于目前电动鱼雷存在的缺点，所以现在很多海洋大国都同时装备有热动力鱼雷的电动鱼雷两种，形成优势互补。

其实在热动力鱼雷和电动鱼雷以外还存在一个奇葩动力，这就是苏联研制的“暴风雪”超空泡鱼雷，这款鱼雷最大的优点就是航行速度特别快，达到了惊人的200节。这个速度已经和陆地很多超跑的极限速度差不多了，而且还是在水中，要知道水的密度是空气的900倍左右，阻力也是这个比值，所以要要想击沉敌方潜艇或者水面舰艇的成功率，就要缩短留给对方的反应时间，但是发射鱼雷的潜艇又不能离敌方舰艇太近，所以就只能在鱼雷的最大速度上找出路了。

这也是苏联这款超空泡鱼雷问世的原因。影响一枚鱼雷在水中的极限速度主要就是水中的阻力，所以只要能够大幅减少水阻就能提高鱼雷的速度，那该这么减少鱼雷在水中航行的阻力呢？我们在航展上看到战斗机高速飞行的时候机身周围会产生激波，若果战斗机的飞行速度超过音速那这个激波就会爆炸，所以这也是我们在听到战斗机突破音速的时候为什么会听到一声巨响的原因所在。

战斗机飞行速度越快就会产生激波，那如果鱼雷的速度也更快呢？那是不是鱼雷的周围也会产生激波呢，这就是超空泡原理，就是物体在水中的速度超过某一个数值后，物体表面承受的水压会降低，这个时候与物体表面接触的这部分水会汽化（和战斗机高速飞行时机身周围产生的云团是一个差不多），就会在物体后部形成一个水蒸气泡，这就是超空泡的流体效应。

其实我们自己也可以看到这个现象的，比如你手在水中快速划过的时候，手的背水一侧你会发现这个区域的皮肤并没有接触到水，当然这个比如不是很恰当，但是也能表明空泡的形成。如果把这个物理现象放到鱼雷身上就可以在鱼雷表面形成一个气体外衣，让鱼雷与水的接触面积大幅减少，也就相对应的减少了鱼雷在水中航行的阻力了。但是这个单纯依靠速度产生的空泡是在鱼雷尾部的，那鱼雷整个表面还是会接触到水，所以要想办法让这个空泡产生在鱼雷头部才行。

苏联研制的暴风雪鱼雷在头部装了一个空泡发生器，这个和小孩吹的肥皂水泡泡很像，就是利用空泡发生器在水中吹出一个巨大的气泡包裹住鱼雷本身，这样就真正的降低了鱼雷在水中航行的阻力了，而鱼雷高速航行产生的超空泡则会将鱼雷产生的尾流包裹住，这样就可以降低鱼雷的噪音提高隐蔽性了。当然暴风雪这款鱼雷为了使鱼雷在水中高速航行从而产生空泡，所以其采用的并不是常见的热动力或者电动机，而是火箭发动机，直接利用火箭产生的巨大推力推动鱼雷在水中高速航行，达到超空泡产生所需要的速度要求。

虽然超空泡鱼雷的最大速度是一般鱼雷的3--4倍，但是这个鱼雷也不是没有缺点，首先由于速度太快，所以基本不具备机动能力，只能算是一款能够直线航行的鱼雷，如果没能直接将敌方舰艇送到它该待的地方---海底，那对方就可以根据鱼雷来袭的方向角度判断出发射方位实施反向攻击。其次由于普通的热动力或者电动机根本不能使鱼雷在水中达到产生空泡的速度，所以目前采用的火箭发动机的“暴风雪”鱼雷的最大航程只有不到10海里，这个航程和普通的热动力/电动鱼雷的差了一倍，可以说如果发射这种超空泡鱼雷等于找死，毕竟这么近的距离再安静的潜艇在声呐面前就像是低音炮一样响亮。

我国突破的超空泡鱼雷是怎样的技术？

图为超空泡鱼雷模拟图前端时间又传来喜讯，中国在鱼雷技术领域取得了新的技术突破，研制出了超空泡鱼雷。超空泡鱼雷与普通的鱼雷大不相同。超空泡鱼雷是借用超空泡这一物理现象从而在水中快速航行的武器。超空泡鱼雷比普通鱼雷速度快出多倍。这种鱼雷最早由前苏联研制成功，并被命名为“暴风”鱼雷。实际上，中国现在研制的超空泡鱼雷性能已经远高于前苏联“暴风”鱼雷。

中国曾经于上个世纪九十年代从国外引进过“暴风”鱼雷。并且于2006仿制研究出中国版本“暴风”鱼雷。图为中国潜艇部队如今中国研制的超空泡鱼雷较之以前有两大技术突破。第一是使超空泡鱼雷具备转向制导能力。在这之前的超空泡鱼雷是无法进行制导能力。中国通过高速光纤指令传输系统使其拥有转向制导能力。第二是通过中国研制的人造特殊液体薄膜，使得超空泡鱼雷在攻击距离上大大的增加。

这种人造特殊液体薄膜可以让鱼雷精确转向，从而实现对其方向的控制。这种人造特殊液体薄膜还可以让鱼雷在水底下减少摩擦力，进一步增加鱼雷的速度。可以说中国研制的超空泡鱼雷技术出自于前苏联的“暴风”鱼雷，但是又比前苏联的“暴风”鱼雷技术更为先进。这几大新技术的运用也证明了中国在鱼雷领域的研究已经属于世界顶尖的水平。

超空泡鱼雷难道不与水发生阻力？300节速度从何谈起？

超空泡鱼雷速度极快——每小时300节，达到数百公里，而普通鱼雷只有几十公里。所有类型的鱼雷都因与水摩擦产生的阻力而减速。克服这种阻力的一种方法是使用气泡。超空泡鱼雷在水中以一个大气泡的形式行进，该气泡包裹了大部分或全部鱼雷。储存在鱼雷内部的压缩气体从雷头喷出，鱼雷在气泡内部的水中“滑行”，保持相对干燥不与水接触。

超空泡鱼雷通常用鳍作为控制面，穿透气泡并保持与水的接触，可以控制鱼雷转向。超空泡鱼雷设计挑战之一是目标获取。鱼雷自导技术限制了目标捕获。超空泡鱼雷是由火箭发动机推动的，声音很大——非常大，可能无法使用声学手段锁定目标。虽然简单地沿直线穿过气泡相当简单，但操纵要复杂得多。当鱼雷转向时，气泡会扭曲，因为它不再对称，所以必须通过在一边放更多的气泡来弥补这一点，这是通过向转弯外侧喷射更多气体来实现的。

说起来容易，做起来难。控制深度也不容易。鱼雷潜得越深，它受到的海洋压力就越大——气泡包络就越小。为了弥补这一点，需要在气泡内部注入更多的气体来帮助鱼雷上升。俄罗斯从苏联继承了大量的武器系统。其中一个系统是超空泡鱼雷——世界第一的VA-111 风暴鱼雷。该鱼雷是在40多年前——20世纪70年代末发展起来的。

风暴鱼雷由传统的533毫米鱼雷发射管发射，但由固体燃料火箭发动机推动速度达到每小时370公里。风暴鱼雷似乎解决了驾驶技术的挑战。一个喷嘴固定在鱼雷的前部，看起来可以转动，这可能表明机载压缩气体可以指向不同的方向，以帮助转弯。超空泡鱼雷技术复杂，尤其是掌握转弯。抵御超空泡鱼雷将是非常困难的。但是，如果这项技术能够被掌握，它可能会彻底改变海战。

挪威DSG展示的新型“超空泡”弹药，有着怎样的特点？

您好谢邀！“超空泡”技术就是在船艇等物体表面和水之间产生一个气体空腔，舰艇等物体就可以在气体空腔中前进，在前进的同时也产生新的气体空腔，循环往复；因此可以减小阻力，增大了舰艇的航速。超空泡是一种物理现象，当物体在水中的运动速度超过185千米/小时后，其尾部就会形成奇异的大型水蒸气泡，将物体与水接触的部分包住，物体接触的介质就由水变成了水蒸气，由于空气密度只有水的1/773，因而就能大辐减少物体所受阻力，物体表面会形成大型空气泡，这就是“超空气化现象”。

近日，挪威DSG却展示了利用“超空泡”来减低水下阻力的新型超空泡弹药，能使水下阻力大减，威慑效果更猛。据说，能夠集中水下60米的目标。从该公司晒出的图片来看，新型子弹的弹头部分有圆有尖，还有好几道特殊的脊状设计。其中，一种子弹允许潜艇在水下5米位置，向空中1000米远的目标发起攻击。另一种子弹允许直升机从空中向水下射击，对潜艇形成更大的威胁，让对方不得不潜入更深的海底，以保持安全距离。

有人说俄罗斯的超空泡鱼雷是美国海军的“生死大敌”是真的吗？

想象一下，如果一款武器的飞行速度较之之前提升了6倍，这会带来什么恐怖的威胁？但如今俄罗斯就拥有这么一款鱼雷武器，其水下航行速度快到超乎你想象，它就是著名的VA-111 Shkval“暴风”超空泡鱼雷，在未来这款“水下导弹”可能将会成为美国海军的最大噩梦。俄罗斯的VA-111“超空泡”鱼雷发射想象图在冷战期间，美国的海军力量就已经能够碾压苏联红海军，苏联仅能够依赖核潜艇的威慑来试图逆转这一局势，可以说苏联潜艇舰队的实力绝对堪称一绝，为了将潜艇的优势用到极致，在60年代开始，苏联海军开始秘密开发一款高速水下鱼雷，即“暴风”鱼雷。

直到冷战结束后的90年代中期，这款高机密性的武器才得以公之于世，吓得美国一身冷汗。和在空气中飞行不同，鱼雷由于在水下航行，需要推开密度更大的水介质，所以速度怎么也不可能太快。在物理学的常识中，鱼雷一般航行速度不会超过50节，但苏俄的VA-111“暴风”鱼雷竟然能够达到200节甚至250节的惊人速度，远超普通鱼雷的6倍，那么这究竟是如何做到的？常规意义上的鱼雷采用螺旋桨或者水泵推进，但是“暴风”鱼雷却使用火箭发动机来推动，并使用“超空泡”技术，将航行轨迹上的水移走。

具体的解决方法是，将液态水蒸发成水蒸气，形成一条空泡通路，鱼雷就像被空气包裹一样快速飞行，和导弹没多大区别。苏联早在上世纪五十年代就研制过RAT-52型高速喷气鱼雷，采用火箭发动机，水下航速75节，射程2000米，8枚鱼雷就可击沉一艘5万吨级的航空母舰。后来中国仿制为鱼-2鱼雷，成为岸基航空兵攻舰作战的主要武器。

但实际技术远比三言两语的描述要复杂得多，哪怕时至2019年，具备超空泡鱼雷技术的也仅俄罗斯一个国家，美国在该领域仍无实质性突破，这就能初步感受这项技术的复杂性了。“暴风”鱼雷将火箭发动机产生的废气从机鼻中排出去，在这关键性的一步中，需要精确控制排气角度和量，否则影响到鱼雷推进方向和速度，一点点的不稳定因素都会让鱼雷无法正常推进。

“暴风”鱼雷事实上早期版本还能够有机动能力，即通过空泡来调整弹道，成为水下“巡航导弹”。但苏联当局曾考虑过，速度比机动能力更加重要，随即在后期版本中放弃了这一制导系统，转而继续加大VA-111“暴风”的航行速度和杀伤力。这款鱼雷能够使用核弹头，那么仅需一枚，就能够完成对敌方大型水面舰艇的毁灭性打击，比如美国海军的超级航母。

由于火箭推进器需要消耗空气，所以VA-111“暴风”的打击半径并不大，最新型号仅为15千米，但问题是苏联海军的潜艇只要有机会摸进到敌海军舰队十几千米之内，打出这枚导弹，那么必将取得战果，以如今的各国技术，没有哪怕一丝可能将250节航速的鱼雷拦截下来。说超空泡鱼雷没有局限性是不可能的，但其优势足以弥补任何缺陷，美国自从1997年就开始以Mark 48型潜艇鱼雷为蓝本，大力研发“超空泡技术”，并试图改变未来海底战争的模式。