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1 # 牛牛人生規劃師
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2 # 話匣子聊天
當然是不可行了!魚雷只是跑得快,是沒卵用的!
洗潔精減小摩擦力肯定是瞎掰,因為如何持續在魚雷外殼上保持潤滑成分是致命傷,但原理卻是沒錯,類似方法也在研究當中。現在弄出來,最接近於成功的就是“超空泡”技術,那個俄羅斯吹得上天的“暴風雪”魚雷最先採用此項技術。
但“超空泡”魚雷在進入實物研究後發現,優點和缺點一樣大,因為現在沒有戰爭,很難說這種利用超空泡的魚雷是不是真的很厲害,說不定缺點就比優點更突出,一打仗就拉胯也不好說。
超空泡魚雷的優點特別突出:
那就是速度快。空泡中的摩擦可是氣體的摩擦,這比水的摩擦實在是小太多了,能一下子把魚雷速度提高好幾倍,比如“暴風雪”魚雷就是200節速度。以這個速度,“暴風雪”攻擊任何目標,就直接是直航模式就足夠了,因為速度太快,目標幾乎來不及做出來任何機動動作就被命中了。
但超空泡魚雷的缺點也同樣突出:
由於速度太快,且彈體與水是被空泡隔開的。此時,魚雷上安裝的的制導裝置就幾乎沒法使用了,完全是“打出去就不用管了”的架勢,目標資料只能依靠魚雷被髮射出去之前,潛艇探測到的資料為準了。這倒也簡單了,魚雷上都不用裝太多偵測裝置了,反正裝上也用不了,可以把魚雷所有空間都裝上炸藥,成本降低的同時威力也變大了,至於打不打得到目標,咱們看命!
其次,因為使用火箭發動機做動力,那麼工作的時間就很短,如此一來射程就不會太遠。再說,也沒有儲備動力用於修改彈道,完全是真當一個會爆炸的大號子彈來用了。所以,“暴風雪”完全就只能當直航魚雷來用,既是優點也是缺點。如此一來,潛艇就要湊到目標附近才能發射,這時候潛艇承受的風險有多大就不好說了。
因此,各國對超空泡魚雷的研究發現,這東西沒有看上去那麼厲害。超空泡魚雷的射程和直航方式,要求潛艇必須要靠近目標發動進攻,但這基本上就是自殺式進攻了。以損失一條潛艇來換取的目標要多高價值才值得“兌子”呢?另外,潛艇上的艇員也要有鐵一般的意志,才能執行這個“自殺”任務吧。
所以,目前魚雷的研究是要跑得快的同時,還要跑得遠,並且能夠有自導的能力。這種魚雷才能在攻擊目標的同時保護了發射潛艇的安全。很顯然,超空泡魚雷是沒做到這一點,算不上是“成功”的創新。單單跑得快,還真是沒太大用處!
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3 # 兵器知識譜
在解答這個問題之前我們可以來做一個實驗證明它的可行性:在手指上均勻塗抹洗潔精,然後放到水裡高速攪動。
實驗結果是:透過攪動,手指上的洗潔精將會在短時間內被完全清洗掉。實驗結果證明魚雷外殼塗滿洗潔精的做法並不能起到減小海水阻力,提高射程的作用。
這是因為洗潔精在水裡的溶解性非常好,當塗滿洗潔精的魚雷發射到海水裡以後就會在短時間內被洗滌乾淨,失去減小阻力的作用。
魚雷外殼塗滿洗潔精的想法應是受魚類在水裡會分泌粘液降低遊動阻力的啟發,不得不承認魚類的這項功能確實能夠有效降低遊動阻力,這與“流體阻力”有關。
魚類在水中游動時產生的阻力由體表與水的摩擦力、外形姿態造成的阻力、水流產生的波浪阻力組成。
為了減小遊動阻力,魚類除了進化出低阻外形身體以外,還進化出在體表分泌粘液降低水中摩擦力。
需要特別指出的是,魚類體表粘液是由身體分泌出來的,就好比人類的汗腺一樣,可以根據身體需求持續不斷地分泌出來,所以魚類體表的粘液不會在高速遊動中被水溶解掉、洗滌掉。
而魚雷是一種人造的作戰武器彈藥,並不是生物,不會根據需求持續不斷向外殼分泌洗潔精,所以給魚雷外殼塗滿洗潔精的做法毫無意義。
▼下圖為世界上游泳速度最快的魚——旗魚,它的平均時速為90公里/小時,爆發速度達到了110公里/小時,能以如此高速遊動的原因除了低阻體型以外,體表粘液的分泌也能大幅減小水中阻力,所以在魚雷外殼上塗抹洗潔精的設想是合理的,但卻又是不科學的。
那麼問題就來了:如何才能降低魚雷航行阻力,提高射程呢?
魚雷航行阻力與魚雷水中阻力組成方式基本一致,即摩擦力、形狀阻力、波浪阻力。所以我們在研究如何降低魚雷航行阻力時,都是從這三個要素著手。
降低水中摩擦力是降低魚雷航行阻力的主要手段,而降低魚雷外殼與海水摩擦力的最好辦法就是將摩擦力降為0,也就是讓魚雷外殼與海水隔絕,這樣一來摩擦力就基本上被消除了。
具體實踐方法是在魚雷頭部安裝一個空泡器,當魚雷被髮射到水裡以後,空泡器會向外排放高壓氣體,為魚雷創造一個巨大的空泡空間(超級空化現象),使魚雷外殼與水隔絕。
這類魚雷被稱之為“超空泡魚雷”,比如說烏克蘭液體力學研究所研製的“暴風雪”魚雷,它的最高航速為200節,相當於366.3公里/小時的速度,比一般直升機的飛行速度還快。
另外就是降低形狀阻力,在流體力學中,形狀阻力是指物體在水中運動時物體前的擋水面與物體後面的漩渦區產生的壓力差所形成的,其大小與物體的形狀、投影截面及物體前後的壓力差成正比。
所以魚雷需要設計成尖頭船型外殼,外形越接近流線型體,在水中的航行阻力就越小,比如說上述提到的“暴風雪”魚雷,它的外形就是一個典型的尖頭流線型體設計。
至於波浪阻力,它主要是由氣象條件引起的,這一點人類很難改變,所以常用增加魚雷動力的方式來解決,比如說使用火箭發動機的魚雷。
▼下圖為發射瞬間的超高速魚雷,由於超空化現象的存在,魚雷外殼基本上不與海水發生接觸,摩擦力被降到最低,這樣的降阻措施可比抹洗潔精效果好多了。
那麼新的問題又產生:既然魚雷要製造成尖頭、流線型、空泡發射的樣子就能降低海水阻力,那為什麼現代各型先進魚雷都是禿頭的傳統高阻造型呢?
原因就是高速魚雷的實用價值不高!以航速達到了366.4公里/小時的“暴風雪”超空泡魚雷為例:它雖然擁有高航速,但卻是一種直航魚雷,在現代戰爭中命中率非常非常低。
而且高航速的代價是雷體內被火箭發動機和空泡發生裝置大量佔據,導致高速魚雷的航程大打折扣,最大射程僅為18.5公里,即10海里,所以這樣的魚雷對於現代海軍而言基本上沒有什麼價值了。
所以說即便在魚雷殼上塗滿洗潔精能夠起到降低航行阻力的作用,對於現代海戰而言也意義不大,現代魚雷效能提高的研究重點始終是命中率,而非單純的高速度,比如說現代高階的重型魚雷,其最高航速也只有60節而已,最大航程也不過18海里(約33公里),脫離了命中精度這一核心指標,打得再快、再遠也毫無意義。
▼下圖為中國海軍魚-7型重型魚雷,最高航速為55節,採用光纖+聲吶制導,圓溜溜的腦袋在水中的航行阻力時非常大的,但是有利於安裝聲吶探頭,鎖定目標以後命中率≥95%,這就是世界各國的先進魚雷都採用禿頭設計的原因。
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哈,這個不太可能,魚雷在水下速度挺快的洗潔精容易衝跑了。
不過有個超空泡技術,原理差不多,就是減小阻力的。水下物體速度超過一定值的時候表面會被空氣層包裹使得阻力變得出奇小,跟在空氣中一樣。這就是超空泡理論,根據這個理論製造出的魚雷航速可達到200節以上,可達到子彈的速度,魚雷可以變成高速直射型水下武器。應用超空泡理論設計的水下戰鬥步槍子彈射速和射程都十分可觀。超空泡理論還可以應用在固體介質中物體的運動,美國和中國好像已經開始應用該理論研究新型鑽地彈,穿透力將極大提高。