초 캐비테이션의 응용

어뢰:

일찍이 1970 년대에 구소련 해군은 로켓이 추진한' 눈보라' 초 캐비테이션' 폭풍' 초고속 어뢰, 370km/h (약 200 절) 를 개발했다. 초고속 기포가 어뢰 엔진의 배기가스를 전방으로 끌어내어 방출한다. 또 미국도 초 캐비테이션 무기 개발을 위한 전면적인 계획을 시작했다고 보도했다. 프랑스는 초 캐비테이션 기술에 깊은 관심을 가지고 있으며, 러시아에서 여러 개의' 눈보라' 어뢰를 구입하여 평가하고' 공화협동행동' 계획을 실시해 반수뢰초 캐비테이션 폭탄 실험을 진행하고 있다. 독일은 미 해군 연구부와 협력하여 신형 공화발생기 설계와 어뢰 자도시스템 모델링을 위한 공동 프로젝트를 진행하고, 초 캐비테이션 어뢰 프로토타입을 완성해 곧 테스트를 진행할 예정이다.

러시아의' 블리자드' 로켓 동력 어뢰는 세계적으로 유명하며 알려진 하이퍼버블 무기이다. 10 년 이상의 비밀 연구 개발을 거쳐 구소련 해군은 1997 년에 군대를 장비했다. 블리자드 어뢰는 우크라이나 유체역학연구소가 개발했으며 길이는 8.23 미터, 무게는 2697 킬로그램이다. 그것의 껍데기는 꼬리에서 머리까지 점점 가늘어지고 머리에는 탄두가 장착되어 있다. 꼬리 중심은 8 개의 작은 원통형 시동 로켓으로 둘러싸인 큰 구경 고체 로켓 엔진 노즐로,' 눈보라' 를 초 캐비테이션 속도로 가속시킨 다음 주 엔진이 작동하기 시작한다. 꼬리에는 1 실크 샤프트도 있습니다. 어뢰가 물속에서 운행할 때, 어뢰의 움직임과 탄두의 폭발을 제어하는 데 사용되는 전선을 방출한다.

폭탄의 왕' 으로 불리는 BLU-82 또는' 폭탄의 어머니' 로 불리는 모압 등 시추탄은 모두 유선형 탄환을 사용하며, 땅을 뚫을 때 널빤지의 못과 같다. 미국에서 새로 개발한 신형' 슈퍼' 드릴탄은 초캐비테이션 기술을 채택하고 있으며, 그 침투 깊이는 GBU-28 드릴탄보다 9 배 이상 높을 것이다.

케이스:

초 캐비테이션 포탄은 곧 구매할 헬리콥터 운반 무기로, 수면과 수면수뢰를 파괴하는 데 사용할 수 있다. 이 평평한 머리 폭탄은 수정 속사포에 의해 발사되어 공중과 물에서 부드럽게 항해하도록 설계되어 고급 목표 위치 지정 능력을 갖추고 있다. 미 해군은 치명적인 꼬리파 자기 유도 어뢰를 파괴하기 위해 수면함 갑판에 무작위 단거리 무기 시스템을 배치하는 것을 고려하고 있다. 초 캐비테이션 발사체 기술의 다음 단계는 적응 형 고속 수중 탄약 (AHSUM) 을 사용하는 전체 수중 포병 시스템을 개발하는 것입니다. 이 시스템은 잠수함, 수면함 또는 견인식 반수뢰장치의 수중 선체에 유선형 포탑과 음파 지휘를 갖추고 있다. 미 해군이 레이더를 통해 지휘하는' 밀집진' 단거리 속사무기 시스템을 통해 수면함정을 반함 미사일 공격으로부터 보호하는 것처럼 HSUM 은 함정을 위해 수중 방어선을 구축할 수 있다.

미국의 배:

미국 초 캐비테이션 보트 "유령"

얼마 전, 미국 줄리엣 함선 시스템사는 미 해군특허국이 비밀로 한' 유령' 함을 공식 발표하고' 유령' 호 사진을 발표했다. 이는 세계 최초로 초캐비테이션 원리를 이용해 대중에게 공개한 함선이다. 그 모양은 거대한 박쥐 한 마리와 비슷하다. 선체의 앞부분은 조종석 유리와 접이판으로 구성되어 있다. 뱃머리에 살짝 들어 올린' 큰 오리입' 이 있고 양쪽의 접이식 보호판이 바다 위에 비스듬히 꽂혀 있다.

줄리엣 함선 시스템사의 디자이너에 따르면 이 보트는 초고포 기술을 채택하여 수면 위를 고속으로 항해할 수 있으며 최고 속도는 시간당 97km 에 달하며 레이더파 스텔스 성능을 갖추고 어뢰를 휴대할 수 있다고 한다. 미국은' 유령' 을 고조적으로 발표해 초 캐비테이션 기술에 대한 무기 제조에 대한 관심을 다시 한 번 불러일으켰다.

미국 시험 잠수함 "수중 익스프레스"

줄리엣 선박시스템사가 발표한' 유령' 은 비행기와 보트의 관련 특성을 교묘하게 결합해 배의 표면과 물 사이에 공기강을 형성해 항해할 때의 마찰저항이 물보다 900 배 작도록 설계했다. 유령 기술은 사람/무인, 수면/수중 항행기에 광범위하게 적용될 수 있다. 재래식 함선에 비해 빠른 기동과 은신 방면에서 비교할 수 없는 우세를 가지고 있다. 사용에 투입되면 해군의 근해작전함 수요를 크게 줄이고 대량의 구축함과 순양함 자원을 석방할 수 있다.

프랑스와 독일의 잠수함:

선진 잠수함 제조 기술을 갖춘 프랑스와 독일은' 분수자성 유체' 동력을 이용하여 잠수함 프로펠러의 소음을 0 으로 줄여 음파 탐지기를 감지할 수 없는 새로운 잠수함을 개발하고 있다. 자성 유체 추진기는 대잠 혁명을 일으킬 것이다.

소위' 자성 유체 추진기' 는 바닷물을 관통하는 통로에 자기장을 세우는 것이다. 이 자기장은 전도된 바닷물에 전자기력을 생성하여 통로 안에서 움직이게 할 수 있다. 운동 방향이 선미를 가리키면 반작용력이 배를 앞으로 밀어낸다.

이론적 계산에 따르면 자성 유체 추진기가 장착된 신형 잠수함의 속도는 150 절에 달할 수 있는데, 이는 어떤 기계적 회전 추진기로도 할 수 없는 것으로, 복무 중인 대부분의 어뢰는 작용을 잃게 된다. 러시아 목사급 잠수함은 수중 속도가 가장 빠른 44 노트, 미국 해신 잠수함 수면 속도가 가장 빠른 27 노트다. 일반 어뢰의 속도는 시간당 40 ~ 60 마일 (34 ~ 52 절) 으로 충분하지만 150 절의 신형 잠수함보다 훨씬 뒤떨어져 있다.

초 캐비테이션 기술을 사용하는 어뢰만이 자기 유체수에 의해 추진되는 이 최신 잠수함에 대처할 수 있다. 러시아만 초 캐비테이션 어뢰' 광풍' 을 장착했다. 최신 Gale II 는 시속 450 마일 (39 1 절), 항로는 96 킬로미터이다.

2006 년 4 월 2 일 이란은 페르시아만에서 대규모 군사훈련을 할 때' 고래' (페르시아어' 후트') 라는 고속 어뢰를 발사했다. 어뢰는 수면 함정에서 발사되어 물에 들어간 후 매우 빠른 속도 (100 m/s) 로 과녁선 한 척을 침몰시키는 데 성공했다. 어뢰의 모양, 속도, 꼬리 불꽃, 기포 궤적을 보면 초 캐비테이션 기술도 채택된다. 대량증가는 두룡수의 부족을 어느 정도 보완했다.

중국 잠수함:

1990 년대 초 중과원 전기공사소와 중국선박연구원은' 화살어' (99 프로젝트) 라는 프로젝트를 실시했는데, 이는 본질적으로 해군 함정에서의 초전도 기술의 응용연구였다. 개발 시작부터 오늘 시운전에 성공하는데 10 여 년이 걸렸다.

1. 외관: 처음에는 러시아 K 급 ('키로' 877-636) 보트, 미국' 버지니아' 급 핵 잠수함, 프랑스' 루비' 호 핵 잠수함을 신선의 풍동 모델로 삼았다. 하지만 이전 발전소에서 이 모양들은 세계 최고의 물방울형 디자인이라고 불렸다. 초전도 자기 유체를 동력으로 하는 풍동 실험에서 선박의 둔두 뱃머리는 고속으로 주행할 때 바닷물과 음계와 비슷한 수벽을 형성하여 속도에 큰 영향을 미친다. 이에 따라 중국 디자이너의 지혜와 힘을 결집한 물고기 모양의 외관이 나타나 풍동 테스트를 거의 완벽하게 통과했다. 머리와 꼬리에는 한 쌍의 승강타가 있다. 사용에서 첫 번째 리프트 키는 주로 양수 및 음수 리프트를 생성하여 항해 깊이를 변경하거나 안정시키는 데 사용됩니다. 꼬리 리프트 키는 피치를 생성하거나 기존 피치 각도를 유지하는 데 사용됩니다. 양면, 포위판, 방향타 내부 껍데기는 모두 최신 고강도 플라스틱 강철을 채택하고 있다. 그 적재능력은 해저강보다 3 배 이상 높고, 가장 깊은 잠수깊이는 800-1000m 에 달한다. 선체는 특수한 재료로 만든 탄력적인' 피부' 로 덮여 있어' 소성피부' 라고 불리며 선체가 음파를 거의 반사하지 않게 한다.

2. 동력:' 초전도 자기 유체 추진' 은 매우 복잡한 과제로, 여러 부분으로 구성되어 있다. A. 배터리 탱크: 자기 유체 추진기는 대기 에너지로 여전히 일정량의 배터리를 장착하여 보트의 중간 지휘실 아래 공간에 접근해야 한다. B. 원자로 실: 출력 전력이 크고 음소거 성능이 우수하며 수명이 길어야 합니다. 열 이온 원자로를 사용하면 전기를 변환하고 선실 구조를 단순화할 수 있으며, 열 이온 원자로는 고온 고압을 발생시키지 않아 재료와 에너지를 절약할 수 있다. C. 발전실: 이 기계실은 원자로실 뒤에 설치되어 있습니다. 두 개의 주 발전기를 설치하여 자기 유체 추진기에 전원을 공급하고, 두 개의 보조 발전기는 장비와 조명에 전원을 공급합니다. 기내 뒤쪽에는 소음기가 있고, 갑판 아래에는 연료, 윤활유 탱크, 냉각해수펌프, 밸러스트 탱크가 있습니다. D. 제어실과 자기 유체 추진기: 제어실에는 주로 액체 헬륨 냉각 장치, 추진기의 직접 또는 예비 제어 장치, 측정계기대, 캐비닛 등이 장착되어 있습니다. 자기 유체 추진기 선내에는 1 6 링 DC 나선형 자기 유체 추진기가 설치되어 있습니다. 자성 유체 통로의 앞뒤 양쪽 끝에는 각각 해수 흡입 유도관과 해수 배출 유도관이 있고, 흡입관은 타원형이며, 선체에' 절단' 하고 노즐 출구는 선체를 통과한다. 강력한 전자기력 하에서 바닷물이 고속으로 회전한 다음 출구 유도판을 통해 평행 흐름으로 전환한 다음 노즐을 통해 선미에 분사하여 잠수함을 전진하는 것이 작동 원리입니다. 여섯 개의 나선형 자기 유체 추진기가 서로 독립적이기 때문에 그 중 일부의 추진력을 마음대로 바꾸면 잠수함의 항행 상태를 변경하여 좌회전, 우회전, 부동, 침몰 등의 동작을 실현할 수 있다.

3. 속도: 신형 잠수함은 독특한 추진 원리와 높은 에너지 이용률로 더 나은 동력성능을 가지고 있다. 이론적 계산에 따르면 초고속 초전도 잠수함의 속도는 150 노트 이상에 달할 수 있다. 그러나 기술에 대한 초보적인 파악으로 정상적인 해상 상황에서 로신의 잠수 속도는 60 절이다. 하지만 이 보트의 정형에 따라 고속 초전도 기술은 실제 응용을 통해 더욱 성숙해지고 향후 3 년간 최고 속도가 70 절에 이를 것으로 전망된다.

4. 함선 무기: 99 프로젝트가 점차 정형화되면서 고속 초전도 소형화 추진 어뢰 계획도 성숙했지만 고속 초전도 소형화 과정에서 발생하는 기술적 문제로 인해 용파 최종 정선의 양이 예상보다 훨씬 컸다. 따라서 각' 로신' 은 최대 두 개의' 용격' 어뢰만 휴대할 수 있다 (발사 방식은 잠수함과 비슷하다). 그러나 이것은 로신의 화력 계수에 영향을 주지 않는다. 동력 시스템의 부피가 줄어들면서 잠수함이 소지하고 있는 재래식 탄약의 수가 줄었기 때문이다.