中国未来潜艇可达到音速

未来的潜艇可能会以超高速气泡的形式在水下航行，并抵达美国。中国哈尔滨工业大学的研究人员开发了一种潜艇“超空泡”的新概念，即水下船只在自身周围形成一个气囊。在这个气泡内，潜艇可以行驶得更快，而不会因水的摩擦而产生阻力并减慢速度。从理论上讲，使用火箭发动机的超空泡船只可以在该气囊内以接近音速的速度行驶。

虽然在液体中形成潜艇气腔的确切科学原理很复杂，但这种现象在大学里很容易观察到，只需一个简单的恶作剧。将一个装满啤酒的瓶子放在另一个瓶子上，会压缩底部瓶子中的啤酒，使其迅速释放气泡并溢出。对于潜艇来说，气泡来自从船头特殊喷嘴喷出的气体，但船只必须以很快的速度行驶——从而压缩前方的空气——才能使超空泡现象发挥作用。一旦它在气腔内超速行驶，转向就会变得困难，因为船只的行为几乎就像导弹一样。

哈尔滨研究人员的理念或许可以帮助潜艇达到超空泡开始发生的速度。首先，潜艇在自身上释放一种特殊的液体膜，在超空泡发生之前减少阻力。然后，为了操纵潜艇，驾驶员改变液体膜补充量和补充位置，从而形成摩擦力较小和较大的区域，使潜艇转向。（军方对设计细节和工作原理保密。）

薄膜转向是超空泡技术的一大突破，但哈尔滨复杂流动与传热实验室的科学家承认，仅靠薄膜转向还不足以制造出超高速潜艇。这种潜艇还需要一个能在水下工作的火箭发动机，并且续航时间足够长，能够完成横跨太平洋的旅程。

超空泡本身并不新鲜。几十年前，多个国家的军事研究人员就开始研究这一想法。20 世纪 60 年代，俄罗斯开始研究 Shkval 超空泡“水下火箭”，其最大射程约为四英里。美国于 1997 年开始研究超空泡鱼雷，DARPA 于 2006 年宣布了一项开发超空泡微型潜艇的计划。射程和转向是所有这些项目面临的问题，但哈尔滨研究所的液膜可能是让潜艇像火箭一样在水下飞行所需的突破。幸运的是，超音速潜艇的表现将比高超音速导弹更好。