Was ist Superkavitation?
Superkavitation ist eine bemerkenswerte Technologie, von der die meisten Menschen noch nie gehört haben. Durch eine Reduzierung des Luftwiderstands von U-Booten und Torpedos um den Faktor 60-70% könnte die Superkavitation die verborgene Welt der U-Boot-Kriegsführung in eine Art Luftkampf verwandeln, bei dem Objekte mit einer Geschwindigkeit hin und her fliegen, die viel schneller ist als die uns bekannten U-Boote.
Die Superkavitation nutzt die Phänomene der Kavitation aus, die U-Boot-Konstrukteure normalerweise zu vermeiden versuchen. Es würde wie folgt funktionieren. Wenn die Nase eines Torpedos oder U-Bootes eine bestimmte Form hat, normalerweise flach mit scharfen Kanten, entsteht ein übermäßiger Luftwiderstand durch das Wasser. Aber das Design der Nase beschleunigt das Wasser, das es mit hoher Geschwindigkeit durchfließt, wodurch es an Druck verliert und zu Blasen verdampft. Dies folgt aus dem bekannten Bernoulli-Prinzip, das besagt, dass Flüssigkeitsgeschwindigkeit und Druck / Dichte zusammenhängen. Mit zunehmender Geschwindigkeit sinkt die Dichte. Wenn die Dichte unter den Dampfdruck des Wassers fällt, verdampft das Wasser, bis es sich genug verlangsamt, um wieder zu kondensieren.
Durch gezieltes Verdampfen von so viel Wasser wie möglich kann ein U-Boot oder Torpedo mit Superkavitation eine Luftblase erzeugen, die so groß ist, dass sie das gesamte Fahrzeug umgibt. Dies ist ein positiver Rückkopplungsprozess - je mehr Wasser durch die speziell entwickelte Nase verdampft wird, desto weniger Widerstand auf dem Fahrzeug, desto einfacher wird es, sich noch schneller zu bewegen und mehr Wasser zu verdampfen. Der Hauptnachteil ist, dass ein superkavitierendes Objekt extrem laut ist. Es wirbelt Wasser mit einer solchen Hingabe, dass eine Stoßwelle aus dem Fahrzeug austritt, wohin es auch ging. Dies ist zusammen mit den technologischen Herausforderungen der Grund, warum superkavitierende U-Boote noch nicht entwickelt wurden, obwohl sie in Arbeit sind. Superkavitierende Torpedos haben nur begrenzte Verwendung erfahren.
Wie bei vielen interessanten technologischen Fortschritten wurden Torpedos, die die Superkavitation ausnutzen, ursprünglich von den Deutschen während des Zweiten Weltkriegs entwickelt. Anschließend wurden sie verlassen und von den Russen aufgenommen. In den letzten Jahren haben die Vereinigten Staaten großes Interesse an der Technologie gezeigt und an einem "Underwater Express" -Programm gearbeitet, um ein superkavitierendes Unterwasserschiff zu entwickeln. Die Entwicklung leistungsfähiger Unterwassermilitärfähigkeiten ist aufgrund der Bedrohung durch Atom-U-Boote für die nationale Sicherheit von entscheidender Bedeutung.