超空泡魚雷

超空泡（supercavitation）是一種物理現象。當物體在水中的運動速度超過 100節時，後部就會形成奇異的水蒸氣泡，從而產生“超空泡”流體———機械效應。

超空泡魚雷是一種超空泡武器，是前蘇聯海軍研製成功的一種超空泡武器。魚雷頭部裝有空泡發生器。空泡發生器產生局部氣泡，然後由通氣管向局部氣泡注入氣體，使之膨脹成為超空泡魚雷。

最初水下武器或水下作戰平台，如魚雷、潛艇等，都曾遇到過“空泡”問題，且均產生過負面效應。

超空泡是一種奇特的物理現象。隨著魚雷等水下物體在水中運動速度的加快，其上所承受的水壓反而會減小，一旦水壓減小到一定程度時，與水下物體接觸的水就會汽化，形成空泡。這些空泡不但會改變水的流動形態，而且會降低螺旋槳或噴水推進器的推進效率，併發生爆裂產生強烈衝擊，大大縮短水下物體的使用壽命。但是令人奇怪的是，隨著速度進一步提高，當水中航行物的運動速度超過50米/秒時，航行物體表面就會出現“超空泡”現象，即在其後部形成水蒸氣泡。

海水密度約是空氣的900倍，海水阻力也比空氣阻力大900倍，而在超空泡中航行的物體所受阻力只有水中的1/900。如果利用一定的技術手段使“氣泡”把整個航行物包裹起來，形成一種“氣體外衣”，就可使物體始終航行在自己製造的超空泡內部，從而最大限度地避免水的黏性阻力，實現高速航行。另外，超空泡現象不僅會使水的阻力大大降低，而且不會因氣泡爆裂而對水下物體表面產生衝擊。

在20世紀90年代，俄羅斯科技人員研製成“暴風”魚雷。這是一種潛載高速魚雷，它是前蘇聯海軍在歷經10多年的秘密研究與發展之後，才得到成功的一種“超空泡武器”，於1997年裝備俄羅斯潛艇部隊。

“暴風”魚雷雷體長度8.23米，直徑533毫米，重量2600千克，戰鬥部裝葯250千克，航速200節，航程15000米，最大深度400米。魚雷雷體由頭部到尾部逐漸變粗，頭部是戰鬥部，尾部是發動機，尾部中心為火箭發動機噴管，周圍有8支小型啟動火箭。

在“暴風”魚雷頭部裝有空泡發生器，它呈圓形或者橢圓形平盤狀，向前傾斜形成一個“沖角”，以產生 支持雷體前部的升力。緊靠空泡發生器後面是幾個環狀通氣管，它將火箭排氣注入空穴氣泡以使其漲大。魚雷從潛艇上的發射管發射后，先由8支啟動火箭工作，將魚雷加速至超空泡速度。航行時首先由空泡發生器產生局部氣泡，然後由通氣管向局部氣泡注入氣體，使之膨脹成為超空泡。然後主火箭發動機工作，使魚雷在水中高速運行。“暴風”魚雷在水中運動時，空氣從頭部排出，在雷體表面為氣泡所覆蓋，形成“超空泡”。所以，它的水阻力很小，速度很高，大大超過普通魚雷。在魚雷尾部拖有制導導線，用來控制魚雷的運動和引爆戰鬥部。

“暴風”魚雷已經裝備俄羅斯潛艇部隊，在“阿庫拉”級攻擊型核潛艇上就裝備有這種超空泡魚雷。俄羅斯海軍還在積極研製、發展超空泡魚雷。德國與美國也在發展超空泡魚雷，這兩國的海軍研究部門進行合作，研製新型超空泡魚雷。

俄羅斯“暴風”超空泡魚雷的問世，代表著水下作戰武器的一次革命性飛躍，很可能會改變未來海戰方式。隨著超空泡技術的不斷完善和發展，不僅會使水下武器的速度發生飛躍性變化，還有可能應用於水下或水面航行器，使航行器的水下或水上速度大幅度提高，那時可能出現水下航行器速度超過空中超音速飛行器的現象。由此可見，超空泡技術的廣闊前景和重要的軍事價值。

俄羅斯研製出超空泡魚雷導彈“暴風”后，美國緊步其後，進行了大量研究工作。美國超空泡武器的工作由位於阿林頓的海軍研究所(ONR)領導，主要發展兩類超空泡武器：超空泡射彈和超空泡魚雷。

除俄羅斯“暴風”反潛彈、美國機載快速滅雷系統之外，德國在超空泡武器研究方面也取得了很大的成就，德國現己證實，超空泡射彈克服了40米/秒的水中極限障礙，最高速可達300米/秒。台灣對超空泡理論和應用的研究已經取得很大成果，實驗中成功完成了超空泡物體的水下高速運動，但距實際應用還有很大差距。

目前，俄羅斯“暴風”魚雷的相關理念和工藝還是俄羅斯秘密技術，但該魚雷開始研究於前蘇聯時期，參與研究和製造該魚雷的前蘇聯共和國有哈薩克、吉爾基斯坦及烏克蘭等，蘇聯解體后，該魚雷的研究機構、製造工廠和實驗場分別落在不同的獨聯體國家之中，因個別獨聯體國家保密制度不健全或出於經濟原因，又因美國等西方國家的情報機構於90年代得知有這種秘密武器，加強對俄羅斯旨在獲取這種技術的間諜活動，致使“暴風”超空泡高速魚雷技術信息部分泄露，且有部分“暴風”魚雷被國外購買，落入多個國家之中。

儘管如此，目前仍沒有“暴風”超空泡魚雷的公開資料，但由於有關“暴風”魚雷的消息在90年代公佈於世后，在全世界引起軒然大波，以至於在國際網際網路和各種學術傳言及論文中大量出現涉及這種超空泡武器的信息。

由於超空泡現象發生在水中，各種超空泡武器通常由一些海軍強國率先研製，目前比較成功的超空泡武器項目是魚雷、炮彈和水下火炮系統。

前蘇聯海軍很早就研製出了“風雪”火箭動力推進的代號為“暴風”的超高速魚雷，並裝備部隊。“暴風”超高速魚雷水下速度已達到370公里/小時（約200節），是傳統魚雷的3倍多。其超空泡的發生機理：一是利用超高速自行產生，二是把魚雷發動機的尾氣引到前面放出。

美國也已經研製出一系列超空泡武器，如超空泡“動能”炮彈、“水下快車”超空泡潛艇和鑽地彈等。由直升機裝設的“超空泡”炮彈已接近實戰應用階段。這是一種由改型速射炮發射的平頭炮彈，能在兩種介質（空氣和水）中平穩運行，具有先進的目標定位能力，可打擊水面和水中的水雷。另據報道，美國國防高級研究計劃局(DARPA)正在同造船商諾格公司一起開發一種潛艇，該種潛艇水下航行時速度非常高，能夠達到100海里/小時。其核心技術也是超空泡。

超空泡技術也引起了其他海軍強國的廣泛青睞。法國的機載反水雷超空泡彈和德、美合作開發的超空泡魚雷樣機，也都已經進入試驗階段。