第383章 超空泡技術和電磁軌道炮
四合院：從62年帶領國家起飛 作者：一隻山竹榴蓮 投票推薦 加入書簽 留言反饋
在獲得了一致通過後,趙學成很快就著手在奉天造船廠啟動了這項隱形快舟的研發工作。
超空泡技術的原理是使用船體周圍的氣泡屏障來減少水麵的接觸麵積,從而極大降低水麵阻力。這種技術最初是由毛熊開發出來,用於他們的超空泡魚雷。
那個超空泡魚雷的設計十分精妙。
魚雷頭部為典型的流線型水下武器外形,但是在尾部裝有一個環形的空氣泵魚雷。
這種空氣泵魚雷頭部為錐形,中部略微擴大,並開有多個氣孔。
工作時,它可以以極高速度旋轉,並用氣孔高速吸入水下空氣。
旋轉的渦流將空氣聚集在魚雷周圍,形成一個氣泡屏障,將魚雷與水麵分離開。
這層氣泡屏障起到減阻的作用,大幅降低了魚雷與水麵的接觸麵積。
根據測試,這項技術使魚雷的水下速度提升了將近一倍。
對魚雷的速度提升效果顯著。
趙學成的計劃是將這一原理應用到更大尺度的快艇平台上。
設計團隊首先需要對船體進行流線型優化,使水麵接觸麵的曲率半徑盡可能大,減少形式阻力。
同時要使船體側麵和底部線條流暢,控製好各部分的過渡。
然後,在船體底部中央對稱的位置,安裝數台強力的魚雷式空氣泵裝置。
這些裝置的氣孔更大,空氣吸入量遠超過魚雷的空氣泵。
與此配套的還需要有氣泡屏障形成和維持的穩定係統。
嚴格控製氣泡屏障厚度、穩定性等參數。
如果各項參數設計合理,理論上完全可以實現將快艇在高速運動時的水麵接觸阻力降低70%甚至更多。這對於極高速快艇的作戰需求來說意義重大。
與此同時,設計團隊還需要開發光學隱形塗料來將艦體雷達反射截麵降低到最小。
這項技術來自於種花在隱形戰鬥機等方麵的成果積累,原理是在塗料中摻雜大量遠離可見光波段的抗雷達斷續金屬絲網結構。
這種網格對雷達信號有極強的吸收和消散作用,卻對可見光透明,所以可以起到很好的隱形效果。
除了減阻技術外,動力係統也需要重點突破。
趙學成計劃為這種快艇配備多組輕型高效折疊渦輪發動機。
這種航空發動機功率強勁,但體積不大,非常適合快艇這類尺寸受限的平台。
同時,渦輪發動機可以提供渦輪噴氣的強大推力進行高速機動。
為此,相關專家需要對現有幾種可用的小型渦輪發動機型號進行評估和比較。
挑選出功率強勁、推力大、噪音小的產品。然後針對海上使用環境進行適當改進和測試。
至少要為快艇配置6-8台這樣的渦輪發動機,提供充足的動力。
與強勁的動力係統相匹配的,還需要先進的高速艇體設計。
船體需要采用新型的鈦合金和碳纖維複合材料建造,大幅降低重量的同時提高強度。
船體各部分的流線形優化也非常關鍵,需要計算機輔助工程軟件進行多方案仿真和對比。
最後,還需要開發高響應的對空監視雷達,用於及時探測敵方襲來的導彈和戰機。
這套係統需要安裝在快艇的頂部位置,可以360度旋轉,在高速移動中也能保持對空監視的穩定性。
一旦探測到威脅,快艇可以利用極高的機動性快速脫離。
在船體設計與核心技術基本成型後,趙學成計劃著手研發這種快艇的主要攻擊武器——電磁軌道炮。
電磁軌道炮與普通火炮有著本質區別,它不依靠傳統火藥燃燒膨脹來加速射體,而是使用兩組對置的強大磁鐵在軌道兩側形成極強烈的吸力和斥力,從而加速金屬飛鏢或者小型導彈達到極速。
這種新概念武器由幾個關鍵部件組成:
第一是磁鐵發生器,這需要使用新型的稀土永磁材料,它不依靠電流激磁,而是本身就具有極強的磁性。
這種新材料來自於種花近年在稀土冶金方麵的重大突破。
未來還可以通過控製材料的各向異性,使磁場強度可調。
第二是精密的磁軌,其結構與磁場分布直接決定了飛鏢的飛行軌跡和加速度。
設計團隊可以借鑒現有粒子加速器的磁鐵結構進行模擬與優化。
第三是飛鏢和導彈,它們需要使用特殊材料與塗層來獲得良好的導磁性,在強磁場作用下可以穩定高速飛行。
第四是精密的自動裝填機構,需要小心處理好飛鏢的電磁容限問題。
第五是高響應的裝載和發射控製係統,需要確保在短時間內實現高效裝填和目標精準打擊。
第六是穩定的電力供應,這需要使用小型核聚變反應堆來提供持續的強大電力。
這種電磁軌道炮最大的優勢在於其極高的射速。
理論上它可以做到每秒發射數十發飛鏢,遠超過普通火炮的射速。
這可以產生連續的彈幕效果對目標進行飽和轟炸。
另一個優勢是精度極高。
通過精密控製磁場與電力輸入,可以做到全部飛鏢高度重合的軌跡,精確打擊遠距離目標。
第三個優點是幾乎零後坐力。
由於磁力作用的牽引原理,電磁軌道炮可以安裝在任何移動平台上,即使是小型快艇也可以承受發射時的反衝力。
最後,電磁軌道炮的射程也較遠。
經優化設計,其射程可以達到10-20公裏,遠超普通艦炮。
這種前所未有的新武器一旦服役,將對海戰模式產生顛覆性影響。
以其極高射速在短時間內打擊敵方艦隻要害區域,對艦體的輕質材料具有毀滅性破壞力。
麵對電磁武器彈幕的密集打擊,敵艦防禦係統將癱瘓。
任何有生力量都難以在一秒鍾內攔截數十發高速飛鏢。
相較之下,艦炮的射速和精度將難以匹敵。
甚至防空導彈也很難對這樣高速的小目標進行攔截。
所以,這種新武器可以讓裝備它的快艇獲得決定性的戰場優勢。
它可以迅速摧毀敵方艦隻的桅杆、雷達、通訊係統等要害設施,使對手陷入癱瘓。
稍大一點的金屬飛鏢甚至可以直接轟穿艦側裝甲,造成嚴重破壞。
換句話說,電磁軌道炮的出現,將徹底顛覆水麵作戰的模式。
它可以讓體積較小的快艇獲得與大型主力艦媲美的打擊能力。
這正是趙學成設計這種快艇的用意所在。
當然,電磁軌道炮存在很多技術難題有待攻克。
比如,如何設計出功率極大、體積細小的稀土磁鐵發生器;如何實現精密的軌道設計和穩定的磁場控製;
如何提高帶電飛鏢的導磁效率、電磁容限等。這需要動員種花最尖端的科研力量進行持續的技術突破。
等到各項技術和總體設計成熟後,這種前所未有的隱形快舟就可正式動工開始建造。
它將會是種花實力崛起的標誌性產物,徹底改寫海上戰爭的格局,讓種花海軍擁有獨步天下的力量。
超空泡技術的原理是使用船體周圍的氣泡屏障來減少水麵的接觸麵積,從而極大降低水麵阻力。這種技術最初是由毛熊開發出來,用於他們的超空泡魚雷。
那個超空泡魚雷的設計十分精妙。
魚雷頭部為典型的流線型水下武器外形,但是在尾部裝有一個環形的空氣泵魚雷。
這種空氣泵魚雷頭部為錐形,中部略微擴大,並開有多個氣孔。
工作時,它可以以極高速度旋轉,並用氣孔高速吸入水下空氣。
旋轉的渦流將空氣聚集在魚雷周圍,形成一個氣泡屏障,將魚雷與水麵分離開。
這層氣泡屏障起到減阻的作用,大幅降低了魚雷與水麵的接觸麵積。
根據測試,這項技術使魚雷的水下速度提升了將近一倍。
對魚雷的速度提升效果顯著。
趙學成的計劃是將這一原理應用到更大尺度的快艇平台上。
設計團隊首先需要對船體進行流線型優化,使水麵接觸麵的曲率半徑盡可能大,減少形式阻力。
同時要使船體側麵和底部線條流暢,控製好各部分的過渡。
然後,在船體底部中央對稱的位置,安裝數台強力的魚雷式空氣泵裝置。
這些裝置的氣孔更大,空氣吸入量遠超過魚雷的空氣泵。
與此配套的還需要有氣泡屏障形成和維持的穩定係統。
嚴格控製氣泡屏障厚度、穩定性等參數。
如果各項參數設計合理,理論上完全可以實現將快艇在高速運動時的水麵接觸阻力降低70%甚至更多。這對於極高速快艇的作戰需求來說意義重大。
與此同時,設計團隊還需要開發光學隱形塗料來將艦體雷達反射截麵降低到最小。
這項技術來自於種花在隱形戰鬥機等方麵的成果積累,原理是在塗料中摻雜大量遠離可見光波段的抗雷達斷續金屬絲網結構。
這種網格對雷達信號有極強的吸收和消散作用,卻對可見光透明,所以可以起到很好的隱形效果。
除了減阻技術外,動力係統也需要重點突破。
趙學成計劃為這種快艇配備多組輕型高效折疊渦輪發動機。
這種航空發動機功率強勁,但體積不大,非常適合快艇這類尺寸受限的平台。
同時,渦輪發動機可以提供渦輪噴氣的強大推力進行高速機動。
為此,相關專家需要對現有幾種可用的小型渦輪發動機型號進行評估和比較。
挑選出功率強勁、推力大、噪音小的產品。然後針對海上使用環境進行適當改進和測試。
至少要為快艇配置6-8台這樣的渦輪發動機,提供充足的動力。
與強勁的動力係統相匹配的,還需要先進的高速艇體設計。
船體需要采用新型的鈦合金和碳纖維複合材料建造,大幅降低重量的同時提高強度。
船體各部分的流線形優化也非常關鍵,需要計算機輔助工程軟件進行多方案仿真和對比。
最後,還需要開發高響應的對空監視雷達,用於及時探測敵方襲來的導彈和戰機。
這套係統需要安裝在快艇的頂部位置,可以360度旋轉,在高速移動中也能保持對空監視的穩定性。
一旦探測到威脅,快艇可以利用極高的機動性快速脫離。
在船體設計與核心技術基本成型後,趙學成計劃著手研發這種快艇的主要攻擊武器——電磁軌道炮。
電磁軌道炮與普通火炮有著本質區別,它不依靠傳統火藥燃燒膨脹來加速射體,而是使用兩組對置的強大磁鐵在軌道兩側形成極強烈的吸力和斥力,從而加速金屬飛鏢或者小型導彈達到極速。
這種新概念武器由幾個關鍵部件組成:
第一是磁鐵發生器,這需要使用新型的稀土永磁材料,它不依靠電流激磁,而是本身就具有極強的磁性。
這種新材料來自於種花近年在稀土冶金方麵的重大突破。
未來還可以通過控製材料的各向異性,使磁場強度可調。
第二是精密的磁軌,其結構與磁場分布直接決定了飛鏢的飛行軌跡和加速度。
設計團隊可以借鑒現有粒子加速器的磁鐵結構進行模擬與優化。
第三是飛鏢和導彈,它們需要使用特殊材料與塗層來獲得良好的導磁性,在強磁場作用下可以穩定高速飛行。
第四是精密的自動裝填機構,需要小心處理好飛鏢的電磁容限問題。
第五是高響應的裝載和發射控製係統,需要確保在短時間內實現高效裝填和目標精準打擊。
第六是穩定的電力供應,這需要使用小型核聚變反應堆來提供持續的強大電力。
這種電磁軌道炮最大的優勢在於其極高的射速。
理論上它可以做到每秒發射數十發飛鏢,遠超過普通火炮的射速。
這可以產生連續的彈幕效果對目標進行飽和轟炸。
另一個優勢是精度極高。
通過精密控製磁場與電力輸入,可以做到全部飛鏢高度重合的軌跡,精確打擊遠距離目標。
第三個優點是幾乎零後坐力。
由於磁力作用的牽引原理,電磁軌道炮可以安裝在任何移動平台上,即使是小型快艇也可以承受發射時的反衝力。
最後,電磁軌道炮的射程也較遠。
經優化設計,其射程可以達到10-20公裏,遠超普通艦炮。
這種前所未有的新武器一旦服役,將對海戰模式產生顛覆性影響。
以其極高射速在短時間內打擊敵方艦隻要害區域,對艦體的輕質材料具有毀滅性破壞力。
麵對電磁武器彈幕的密集打擊,敵艦防禦係統將癱瘓。
任何有生力量都難以在一秒鍾內攔截數十發高速飛鏢。
相較之下,艦炮的射速和精度將難以匹敵。
甚至防空導彈也很難對這樣高速的小目標進行攔截。
所以,這種新武器可以讓裝備它的快艇獲得決定性的戰場優勢。
它可以迅速摧毀敵方艦隻的桅杆、雷達、通訊係統等要害設施,使對手陷入癱瘓。
稍大一點的金屬飛鏢甚至可以直接轟穿艦側裝甲,造成嚴重破壞。
換句話說,電磁軌道炮的出現,將徹底顛覆水麵作戰的模式。
它可以讓體積較小的快艇獲得與大型主力艦媲美的打擊能力。
這正是趙學成設計這種快艇的用意所在。
當然,電磁軌道炮存在很多技術難題有待攻克。
比如,如何設計出功率極大、體積細小的稀土磁鐵發生器;如何實現精密的軌道設計和穩定的磁場控製;
如何提高帶電飛鏢的導磁效率、電磁容限等。這需要動員種花最尖端的科研力量進行持續的技術突破。
等到各項技術和總體設計成熟後,這種前所未有的隱形快舟就可正式動工開始建造。
它將會是種花實力崛起的標誌性產物,徹底改寫海上戰爭的格局,讓種花海軍擁有獨步天下的力量。