俄罗斯海军研制的水下秘密武器——水泥潜艇让人感到颇为新鲜,它不同以往的金属潜艇。
由于水泥潜艇采用了独特的制造材料和结构设计,能达到迄今为止还不能达到的深度,同时具有令人惊讶的攻击威力,因此水泥潜艇被誉为“神秘的水下幽灵”。
水泥潜艇具有超越极限的潜水深度。此种潜艇以水泥为制造材料,能靠自身重量下潜到最深的海底,远远超过了普通潜艇1800英尺的下潜深度极限,水泥潜艇可以像寂静无声的野兽一样参战。
水泥潜艇独特的隐身功能颇引人注目。这种潜艇的水泥船体可以有效地吸收和散射各种墀和电磁波,同时潜艇的推进系统采用了各种先进的“降噪”技术,大大降低了各种机械噪声,难以被敌方的各种声纳和电磁波探测器所发现。
它的优势还来自优越的动力及操作系统。此种潜艇以电池为动力,电池存储在水泥船体里。不同于常规潜艇的是,它没有重量限制,大大扩充了潜艇的内部空间。同时,由于采用了各种最现代化的自动控制技术,它只需要最低数量的船员进行操作。
水泥潜艇神奇的航行速度让其他的潜艇望尘莫及。此种潜艇采用了独特的外形设计,在船体两侧设有滑翼,在潜艇向前行驶时能产生“升力”,使船体离开海底。同时,它还采用了一种先进的减少阻力技术,通过潜艇动力,在其前方产生气泡,使得潜艇在气泡中穿行,而不是在水中穿行,因此,它具有能突破常规潜艇60节的速度极限。
它还具有威力巨大的攻击性能。由于此种潜艇可以潜到最深的海底,因此,发射鱼雷的角度远远大于其他种类的潜艇。
与此同时,在艇外的“监听分离舱”可以严密监视水面舰只的活动。而且,它配备有当今各种先进的武器系统,其中包括一种特制的鱼雷。这种鱼雷的速度能达200节,比普通鱼雷快两倍。当敌方舰只受到这种鱼雷攻击时,几乎不可能发现,当然也就没有时间采取躲避行动了。
超 导 电 磁 船
翻开人类的船舶发展史,船舶的动力最初是人力,后来是风力,至19世纪蒸汽机应用于船舶。一个半世纪以来,一直是船用发动机和驱动螺旋桨这一方式主宰着船舶动力。20世纪末期,海上出现了一种没有螺旋桨、没有舵的“怪船”,这就是超导电磁船。我们不禁要问,没有螺旋桨靠什么前进?没有舵,船又怎样把握方向呢?
那么神奇的超导电磁船的动力是什么呢?其全称是超导体电磁推进装置,简单地说就是电磁铁。在船上安装电磁铁后,按照左手定则原理,在海水中便会产生磁力线,并同时产生与磁力线成垂直方向的电流,在磁场和电流的作用下,就会将从船底吸入的海水向后喷去,从而形成强大的反作用力——推力,推动船体向前疾驰。这推力的大小,取决于电磁场的强度和电流的大小,电磁场强度越强,电流越大,所产生的推力就越大。
为什么必须用超导材料制成的电磁铁呢?因为普通的电磁铁所产生的磁场强度很弱,一般只能达到2万高斯的磁场强度。这根本产生不了足够的推力,而必须要有20万高斯的磁场强度才行,产生这样高的磁场强度,非超导材料电磁铁莫属。自50年代发现了新的超导材料铌锆合金和铌三锡后,才为用超导体制造强磁场开辟了道路。
近年来,超导模型船的下水试验取得了许多有用的资料,为超导船的实用化创造了条件。在电磁的通电方式上,研究了3种可供选择的方案。
直接通电方式。这种方式是在船底安装两块电极板,电流通过海水在极板之间流动。这种方式结构简单,制造容易,但有其副作用。当电流从海水中通过时,因电解作用会从海水的氯离子中产生氯气,而氯气是有毒的,会腐蚀电极板。
涡流电流方式。它不直接向海水通电,而是通过磁场的变动间接在海水中通电。电流从船的左舷流向右舷,产生推力,但其缺点是产生的推力小。
电路通电方式。在海水中铺设电缆,电流在电缆中通过而不接触海水,这样当然不会产生有毒的氯气,但是制造比较复杂。
美国工程师S。韦从1958年开始,就渴望研制成不用螺旋桨或喷射式推进器而用电力推动的船,这是一个美好的梦想。日本神户商船大学于1976年研制成功超导模型船,3年后制成长3.6米、重700千克的超导船模型,能在海里以每秒1米的速度航行。日本船舶与海洋工程财团从1985年开始研究超导船,“山门”1号试验船于1992年6月在神户港完成航行试验。船长30米,宽10.4米,深2.5米,用铝合金材料制成,最大航速为8节(14.8千米/小时),定员10人。随着超导体研究的深入,超导船逐步从梦想走进现实,从模型实验向实用舰船发展。美国海军计划研制有超导电磁推进系统的小水线双体结构的军用舰船。目前,通用电气公司对超导电机进行了试验,一台长2.89米,直径1.55米,重11.3吨;另一台长1.98米,直径1米,重3.2米。它们能产生强大的电流(密度达93安/平方厘米)。
超导船的优点是无振动、无噪声、无污染、航速高(可达100千米/小时以上)、造价低,等等。