Vad är Supercavitation?

Supercavitation är en anmärkningsvärd teknik som de flesta människor aldrig har hört talas om. Genom att minska draken på ubåtar och torpedon med en faktor på 60-70%, kan superkavitation förvandla den stealthy världen av ubåtkrig till något mer som flygkamp, ​​med föremål som flyger fram och tillbaka i hastigheter mycket snabbare än de ubåtar vi känner.

Supercavitation utnyttjar fenomenen kavitation, något som ubåtsdesigner vanligtvis försöker undvika. Det skulle fungera enligt följande. När en torpedos eller ubåtens näsa formas på ett visst sätt, vanligtvis platt med vassa kanter, skapar det en överdriven mängd drag genom vattnet. Men utformningen av näsan påskyndar vattnet det rör sig genom i snabba hastigheter, vilket gör att den tappar trycket och förångas till bubblor. Detta följer av den välkända Bernoullis princip som säger att vätskehastighet och tryck / densitet är relaterade. När hastigheten ökar sjunker densiteten. När densiteten sjunker under vattnets ångtryck, förångas vattnet tills det bromsar tillräckligt för att återfalla.

Genom att avsiktligt förånga så mycket vatten som det kan, kan en supercavitating ubåt eller torpedo skapa en luftbubbla så stor att den omfattar hela fordonet. Detta är en positiv feedbackprocess - ju mer vatten förångas av den specialdesignade näsan, desto mindre drag på fordonet, desto lättare blir det att röra sig ännu snabbare och förångas mer vatten. Den främsta nackdelen är att ett superkaviterande objekt är extremt högt. Det tappar vatten med så övergivande att en chockvåg skulle komma ut från fordonet vart det än gick. Detta, tillsammans med tekniska utmaningar, är anledningen till att supercavitating ubåtar ännu inte har utvecklats, även om de är i arbeten. Supercavitating torpedoer har upplevt begränsad användning.

Som med många intressanta tekniska framsteg utvecklades torpedon som utnyttjade superkavitation ursprungligen av tyskarna under andra världskriget. Därefter övergavs de och tas upp av ryssarna. De senaste åren har Förenta staterna tagit ett stort intresse för tekniken och arbetat med ett "Underwater Express" -program för att skapa ett superkaviterande undervattenslagskepp. Utveckling av kraftfull militär kapacitet under vattnet är avgörande för den nationella säkerheten på grund av hotet om kärnvapen.