如何使船舶和武器在水中“跑得快”_武器论文

如何使船舶和武器在水中“跑得快”_武器论文

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人们发现,如果物体在水下航行,水面的波会比较小。所以有的船就做成由水下的船体(通常有两个),通过较细的支杆支住水上的船体来达到这个目的。潜艇在水下航行时的阻力,也比在水面航行时小。对常规潜艇来说,由于经常要浮出水面,设计时不得不兼顾水下及水面航行的需要。而核潜艇可以长时间留在水下,所以它的设计主要考虑水下航行的需要。现在的核潜艇在水下的速度,可以和驱逐舰一样。

气垫船就更干脆了。整个船都靠船底部的空气压力托在水上航行。这样就没有水的摩擦阻力,兴波阻力较小(船底空气压力也会兴波)。当然为了产生船底的空气压力,也须要消耗相当的功率。但是无论如何,作为民用船舶,气垫船仍然可以达到60千米/时的速度。最近还有一种可以贴近水面飞的“地效应飞机”,样子像飞机,它是利用了贴近水面产生的额外升力,是一种很有前途的运输工具。

至于怎样减小船受水的粘性阻力,至今还没有有效的方法。由于军事上的需要,增加鱼雷的速度,一直受到注意;仿照水中有的鱼类及海豚类生物能游得很快的原因,人们曾经在鱼雷外包上一层仿照海豚皮肤特性的橡胶。以减小阻力,从实验上曾经取得好的效果;也曾设法将高分子溶液从鱼雷表面渗出(仿照鱼的粘液)以减小阻力,也有一定效果。究竟这些方法是否已在实际的鱼雷上采用,由于是军事机密不得而知。但减阻的研究一直没有停过。

空气的粘性阻力要比水的小得多,所以人们设想,如果能让鱼雷这类在水中航行的物体包上一层空气,就可以大大降低阻力。这种设想在实验室中对小的物体已经实现。很巧的是,如果对水中细长体的头部做一种恰当的设计,那么,当物体运动的速度大到一定的时候,围绕物体周围就会自动形成充满气体的空泡。这就形成了有利的循环:高速运动产生空泡,空泡有利于高速运动。 科学家们已经在实验室中使长不到1米的模型以150米/秒的速度在水中前进(相当于540千米/时),还成功地使长约10厘米的模型以1400米/秒(约5000千米/时)的速度在水中前进。可以设想,如果这种技术能用到水中兵器上,这将是一种目前还无法防御的武器。

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