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潜艇推进时什么是空泡效应?一文讲清
2023-05-26 08:56:47
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空泡效应是潜艇推进中的一种物理现象,英语翻译为推进气泡(Propulsion Bubble)。空泡效应是潜艇深海潜行的重要往返形式,是潜艇的“翅膀”,提供潜艇的推进动力。它也是新型潜艇发展过程中基础性的技术要素,是提高潜艇巡航性能、突击性能和机动性能的关键技术。

潜艇推进时什么是空泡效应

一、空泡效应现象

空泡效应是深海技术研究中发现的一种流体力学现象,也叫推进气泡,也叫气泡推进。它是潜艇在深海潜行中利用气体气泡形成的机动推进效果。

空泡效应的发生原理是:由于潜艇的压力较高,潜艇在游动时,潜水器内的气体会被潜水器结构物压缩,形成气体空泡。这些气泡从潜水器的尾部靠近潜艇的航行方向不断排放和收缩,并产生推进力和拖尾抵抗,推进潜艇的推进效果。

二、空泡效应影响因素

1、气泡大小:由于潜艇在潜行过程中受到外界抗力的影响,气泡排出和收缩的速度会变化,从而影响气泡大小。

2、推进力:气泡的大小和推进力的大小是成正比的,一般来说,气泡越大,推进力越大,当气泡变大时,潜艇的推进力也会增加。

3、拖尾抵抗:气泡产生的拖尾抵抗也会影响潜艇机动性和巡航性能。由于气体抵抗力大小与拖尾抵抗成正比,拖尾抵抗愈大,潜艇机动性和巡航性能就愈差。

三、空泡效应发展历史

空泡效应是在世界上第一艘潜艇“Holland”号(荷兰号)中发现的,其后越来越多的潜艇开始采用气泡推进的原理,以期达到潜行的目的。在二战期间,纳粹德国生产的被称为“型VII潜艇”的潜艇——“沃尔夫冈号”开始采用气泡推进的原理,使得他们的潜艇有了极强的机动性和突击性能,在英美波罗的海战中取得了很大的成功,这给了其他国家非常重要的借鉴和启发。

20世纪60年代后期,美国开始了潜艇气泡技术的大力研发,更新了“型VII潜艇”的推进器,进一步优化了潜艇航行性能,把潜艇航行性能控制在荷兰号以上。70年代以后,俄罗斯和美国等国开始研究开发“型VII潜艇”理论,并发展出具有强大机动和灵活性,高度完善的技术防御能力的各种现代潜艇。

四、空泡效应的应用

空泡效应在潜艇推进中有着很多的应用。例如,在潜艇航行中,潜航员可以通过调节气泡推进器来调节驾驶舱的机动性和速度,使潜艇在航行过程中可以灵活地转向、改变速度,从而能够适应不同的航行条件,提高潜行的安全性。

此外,在潜航过程中,气泡推进器也可以增加潜艇的机动性,可以将潜
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