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文/肥佬茄子

据香港“南华早报”最新报道,来自哈工大的科学家团队日前发表了一篇论文,外界认为,这标志着我国在潜艇推进技术方面取得了突破性的进展。

或许你会好奇,这到底是什么潜艇推进装置值得如此重视。要知道,这种推进装置可不是传统的螺旋桨、也不是主流的“泵喷”,而是靠激光来推动潜艇前进。有望实现潜艇动力的“弯道超车”。

(中国潜艇编队)

光怎么推动重达上万吨的潜艇在水下前进?原来,这一技术实际上叫做“水下光纤激光诱导等离子体爆轰推进”。它的主要原理是通过在潜艇外部覆盖高功率的带有“枪管”状定向机构的光纤装置,以释放高功率定向激光,并利用这些激光在水中产生等离子体、最终推动潜艇移动。而且,激光装置能够在潜艇周围产生所谓的“超空泡”现象(Supercavitation),这使得潜艇的阻力将大大降低,航行速度将达到惊人的高度——理论上来说,这一装置能够让潜艇在水下达到超过45节的航速。

(“超空泡”水下潜航器想象图)

要说这激光推进的技术其实也不算新鲜,在国际上都算不得首创,因为早在二十年前,就有日本科学团队提出了利用激光束在水中制造等离子体、并利用等离子体碰撞产生的爆轰波进行推进的概念。然而,受制于当时的激光技术不够先进,因此许多国家并未进一步研究该技术——但对于今天的中国来说,当年的技术门槛已经不再是限制了。

据中国科学团队介绍,这一激光装置理论上能够只靠2兆瓦的功率,产生高达7万牛的推力。7万牛是个什么概念?F-35战斗机上那台大名鼎鼎的F135发动机,其军用推力也才12.5万牛。而近半个世纪前的俄亥俄级核潜艇出力都有220兆瓦,这套动力装置的效率之高、潜力之大,可见一斑。

(俄亥俄级核潜艇)

如果这种装置能够服役,那它将使得我军常规动力乃至核动力潜艇的动力效率极大提升,潜艇的水下隐身能力和水下机动性都将迎来飞跃式的发展。同时,这也将证明,在未来潜艇推进系统的“博弈”上,一心押注磁流体推进的美国仍然逊色于下注激光推进的中国一筹。

然而,这是否意味着我国新一代核潜艇能够装备这种先进装置呢?就目前来看,我国新一代核潜艇会在推进装置上有所升级,但激光推进要服役还为时过早,可能会用于预研的更新一代核潜艇上。

(设想中的中国新一代核潜艇)

此前外国商业卫星在我国某造船厂干船坞拍摄的画面显示,我国的某新型号潜艇不再采用传统的螺旋桨推进装置,而是更先进的泵喷推进装置。相比传统的螺旋桨和更先进的激光推进,泵喷装置具有工作效率高、水下隐身能力更强、机动性更好等优点,同时又比激光系统更成熟、价格更低廉,也更容易维护。

结合我国早些时候的官方报道,可以推测,我国的下一代核潜艇——包括攻击型核潜艇和弹道导弹核潜艇,应该都会采用马伟明团队研发的泵喷推进装置。

(公开的商业卫星照片:我国某潜艇装备了泵喷装置)

除此之外,激光推进目前还有几大难题没有解决,包括光纤装置长时间工作产生的大量热信号、光纤在水下恶劣环境长时间工作的稳定性以及该装置对传统潜艇设计带来的挑战——尤其是重新设计其转向机构和上浮机构等等。

但是,虽然这一装置目前只能停留在实验室里,但它的巨大前景我们是能看到的。相信假以时日,它定能走向成熟和实用化。到那时候,就该是美国和俄罗斯等传统潜艇强国羡慕中国了。

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