造「超音速核潛艇」究竟有多難?需要克服兩大技術難題!
現代核潛艇是大國間重要的戰略型威懾武器,在海戰中潛艇依然是最具殺傷力的平台,但是目前世界上的潛艇速度普遍不高,一般潛艇的航速最多也就25節左右,速度最快的核潛艇能達到40節左右已經是極限了,所以「超高速潛艇」一直都是一種概念,目前各國都在努力尋找突破這種技術瓶頸。然而,本文我們所提的超音速核潛艇概念要比「超高速潛艇」更前衛,速度也更快,那麼它目前還存在哪些技術難題需要解決?
超音速核潛艇目前仍停留在想像中
先了解一下「超高速潛艇」概念,它是利用現有的超空泡技術打造,這種技術原理是依賴水下平台在沖開水體時,讓周圍形成氣泡,這些氣泡能夠隔開水體,從而讓摩擦力減少近70%,最終實現水下平台的高速航行。前蘇聯開發的「暴風雪」高速魚雷,就是利用這種技術,最快的超空泡魚雷時速可以達到每小時700千米,也就是200米/秒。但是,這樣的速度其實離水下超音速還相差甚遠。
突破空氣中的超音速飛行比水中更容易
聲音在不同的介質中傳播速度不相同,在空氣中音速是340米/秒,到了水下,音速就是1500米/秒,因此要想讓核潛艇達到超音速,那麼它的最大航行速度要滿足大於1500米/秒,這樣的速度對於很多空中的飛機來說都很難實現,因為它相當於戰機在空中以三馬赫飛行的速度了。
圖為未來核潛艇的想像
可以說同等技術條件下,在水下實現超音速比在空氣中要困難幾百倍。最主要體現在兩個技術難點,第一就是流體在高速運動中會產生激波問題,在流體中速度將要接近音速時,阻力會劇增,那麼此時的物體會發生劇烈的震顫現象,如果要克服這種問題就要對水中物體施加更大的推力,這對航行物體的結構強度要求非常高。第二,由於水的密度遠大於空氣,那麼在水中高速運動就會產生劇烈摩擦,造成高溫,這就要求超音速核潛艇的外殼材料要有非常好的耐熱性,先不說有沒有這樣的材料,光是高昂的建造成本就讓建造者退而卻步了。
目前核潛艇的極限速度也就在40節左右
綜上所述,超音速核潛艇比超音速飛機難造多了,目前的技術還無法解決以上的核心問題,目前最有前途的技術依然是超空泡技術,所以「超高速潛艇」將是超音速潛艇來臨前的一個過渡。


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