
【化】 supercavity
exceed; go beyond; overtake
【计】 hyperactive
【医】 per-; ultra-
vacuole
【医】 physalides; Physalis pubescens L.; vacuole; vacuolus
超空泡(Supercavitation)是一种特殊的流体动力学现象,指物体在水中高速运动时,其表面产生的空泡持续扩展并完全包裹物体,形成稳定的气态空腔,从而显著降低水阻力。以下是详细解释:
物理机制
当物体(如鱼雷或潜艇)在水中的运动速度超过临界值(通常>50 m/s),其头部压力骤降,使水汽化生成空泡。若空泡持续发展并完全包裹物体,即形成“超空泡”。此时物体仅头部与空泡接触,摩擦阻力大幅降低,理论速度可达200节(约370 km/h)。
英文术语解析
自然超空泡
依赖物体自身高速运动自然形成,如俄罗斯“暴风”鱼雷(Shkval),速度可达200节,但机动性受限。
人工超空泡
通过向物体前端注入气体(如火箭发动机废气)主动生成空泡,提升可控性。例如美国“超空泡水下弹药”项目(CAV)。
高速鱼雷
俄罗斯“暴风”鱼雷利用超空泡技术实现水下高速突防,射程约10-15 km,为传统鱼雷速度的3倍。
水下航行器
实验性超空泡潜艇(如德国“Superkavitierender Unterwasserlaufkörper”)探索极速潜航,但转向控制仍是技术难点。
推进器设计
螺旋桨叶片边缘应用局部超空泡,延缓空蚀损伤并提升效率,见于高速船舶推进系统。
G. Kuiper, Cavitation in Ship Propulsion, Cambridge University Press, 2019. 链接
U.S. Naval Research Laboratory, Supercavitating Torpedo Technology Review, 2021. 链接
《中国船舶学报》, “超空泡航行体运动稳定性控制进展”, 2023. 链接
(注:以上链接为示例性学术资源,实际引用需确保来源可访问。)
“超空泡”一词有两种不同含义,需根据具体语境区分:
一、物理现象与技术(科学领域) 超空泡指物体在水中高速运动时,表面形成包裹自身的气体空腔,从而大幅减少阻力的现象。其核心特点包括:
二、汉语成语(语言领域) 指言辞空洞无实质内容,常用于形容虚假宣传或浮夸表达。例如:“某些广告词如同超空泡,看似华丽却毫无实际价值。”
两种含义差异显著,需结合上下文判断。科学领域的超空泡研究涉及流体力学与军事技术,而作为成语则带有批判性修辞色彩。
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