众所周知,铁人三项运动中跑步速度是远快于游泳速度,这是因为空气阻力远远小于水的阻力,同理水下航行导弹速度是远低于空中飞行导弹速度。传统提升水下导弹航行速度方式通过优化流体外形或加大推力实现,但提升并不显著,在水下航行的理论速度极限可达70节左右,虽然快于各类舰艇航行速度,但很容易被防护武器设备拦截。因此,如果水下导弹在气体中航行,给他穿上一件“运动外套”,使之拥有空中导弹的飞行速度,则可以在水下快速接近打击目标,由于水的不可压缩性,产生远超于空中导弹的破坏力。
水下导弹的“运动外套”是在导弹航行时产生气体将导弹除头部之外完全包裹住,使之时刻与气体接触而不直接与水接触,从而具有超快的航行速度。这一“运动外套”即为超空泡,超空泡是一种神奇的物理现象,假如水下导弹等水下航行器的速度十分快,其承受的水压不增反减,倘若其运行速度超过100节(约50米/秒)时,其运动接触的水会进一步汽化,产生空泡将导弹包裹,就像水下导弹运动时为之穿上了一件“运动外套”。超空泡的产生可以极大降低导弹在水下航时的阻力,海水平均密度大约为空气的900倍,因此导弹在超空泡中航行的阻力仅仅为在海水中的九百分之一,大大提高了水下导弹的航行速度。据公开资料显示,俄罗斯“暴风雪”号超空泡鱼雷的航行速度可达200节,远远高于传统的水下航行导弹(50-60节)。
根据气体产生方式的不同,水下导弹的超空泡可以分为自然超空泡和通气超空泡两类,其中自然超空泡通过水下导弹高速航行时将弹体周围的水加热气化产生,具有空泡产生不稳定等缺陷;而通气超空泡是在导弹航行时将其内部自带或者产生的气体通过排气孔源源不断排出以使导弹在水下航时始终被包裹在超空泡内,具有空泡产生范围和维持时间可控等优点。理论上,如果导弹的推力足够大,在水下超空泡中航行时,甚至可以突破音速。正是水下导弹航行时产生的特殊的“运动外套”,才可以使其在水下实现高速航行。(三院三部 赵辉)

