魚雷中一顆就玩完!真實的水下爆炸竟有如此破壞力!
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小心魚雷
本文轉載自「科普中國」,製作人「寒木釣萌」,監製「中國科學院計算機網路信息中心」。
魚雷發射圖
大到戰列,小到驅逐,魚雷都對她們有著一擊必殺的能力!就算是驅逐,也是能挨上幾發炮彈,甚至有吃了兩發導彈還能活蹦亂跳。但和炮彈、導彈不同,魚雷挨上一發,多半就玩完!是什麼原因讓魚雷有這麼大的殺傷力?今天我們就來看一看魚雷是如何擊沉艦艇的。
一、力的傳導
如上圖,小球通過傳導力,讓另外一側的小球被撞飛,而中間三個小球則是力的傳導者。如果中間的小球是果凍,那麼另外一側的小球還會被撞飛嗎?
和聲音一樣,爆炸會使空氣迅速膨脹,產生的衝擊波如果在優良的介質中,威力會程爆炸式的增長。而海水就是這樣一種優良的介質,它的密度大約是空氣的835倍,傳導力的能力比空氣強N倍。另外,空氣是可壓縮的,而海水幾乎無法壓縮。
所以在海水中的爆炸,能對艦艇造成的傷害遠高於在空氣中的傷害,不僅是魚雷,還有近失彈、深水炸彈等等類似的攻擊方式,都是這個原理。
二、大氣泡驚人的殺傷力
空氣中的爆炸,其能量是迅速向四周擴散開去,然而水下的爆炸,其情形很不一樣。
水下爆炸
上圖是一個水下爆炸高速攝影,可以看到,爆炸時產生大量高溫高壓氣體,這些氣體迅速膨脹,當膨脹到,球內氣壓等於周圍的水壓(靜壓)時,氣體球並不會停止膨脹,因為它有慣性,直到過度膨脹後,周圍的水壓才會再次將其壓回「原形」,當氣體球被壓縮到最小時,球內的氣壓再次達到另一個巔峰,接下來,它還會繼續膨脹。
像這種爆炸氣體在水下膨脹-壓縮-膨脹的現象叫做氣泡脈動。
魚雷在水下爆炸產生的大氣泡以及氣泡脈動很有殺傷力,下面咱們借用Mk- 48型魚雷的一次試驗說明這個過程。
Mk-48型魚雷是美國海軍潛艦的主力重型魚雷,圖片來自美國海軍
1999年6月14日,為了試驗,澳大利亞海軍發射了一枚MK-48魚雷,擊沉了驅逐艦Torrens,其過程是這樣的:
MK-48魚雷從澳大利亞海軍柯林斯級HMAS Farncomb潛艇發射。
魚雷在驅逐艦下方爆炸,產生衝擊波和球形氣泡。
衝擊波,加上最大直徑可達18米的球形氣泡,將驅逐艦從中部抬起。
球形氣泡膨脹到最大值後,迅速收縮,海水下陷,驅逐艦的中部向下運動。
球形氣泡再次膨脹,驅逐艦終於被攔腰折斷。
由於球形氣泡內是氣體,其密度遠低于海水,所以其運動方向是向上快速運動,當其上行到驅逐艦底部時,會將氣泡上方的水高高衝起,形成噴泉一樣的垂直水柱。
驅逐艦Torrens的最後下場
發生在1999年6月的這次驅逐艦被魚雷擊沉視頻,後來用到了2001年上映的《珍珠港》電影中。
從圖中可以明顯看出上下起伏
上面的真實事例說明,在水中爆炸的魚雷,其衝擊波毀傷是一方面,脈動氣泡的威力也不容小覷。
最早期的魚雷使用的是黑火藥,後來使用的是TNT,但現在使用的是混合炸藥,通過在炸藥裡面添加特殊物質,可讓炸藥爆炸時產生更多得多的氣體,以便在水下形成更猛烈的衝擊波和氣泡脈動。
攻擊的是艦船的薄弱部位
一枚導彈擊中驅逐艦的甲板,並把其撕裂,但驅逐艦有較大的可能不會因此而湧進大量海水。但魚雷不同,它攻擊的是艦船的水下部分,這也是艦船的薄弱地方,當魚雷從水下撕裂船體後,必會湧進大量海水,軍艦要麼失去行動力,要麼沉沒。
綜上所述,魚雷沒有擊中則已,若擊中,必會給軍艦帶來很大傷害。
殉爆大侯了解一下
當然,魚雷威力大還有其他原因,由於它是在水下航行,所以可以方便地藉助水的浮力,從而不必把推進燃料浪費在浮力上,這反過來讓魚雷的裝藥量大大增加。而導彈要想在空氣中飛起來,必須依賴一個很大的速度,如此才能產生足夠的升力,推進燃料多了,裝葯也就減少了。
本文轉載自「科普中國」,轉載請註明此出處。
小心魚雷
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