
【化】 supercavity
exceed; go beyond; overtake
【計】 hyperactive
【醫】 per-; ultra-
vacuole
【醫】 physalides; Physalis pubescens L.; vacuole; vacuolus
超空泡(Supercavitation)是一種特殊的流體動力學現象,指物體在水中高速運動時,其表面産生的空泡持續擴展并完全包裹物體,形成穩定的氣态空腔,從而顯著降低水阻力。以下是詳細解釋:
物理機制
當物體(如魚雷或潛艇)在水中的運動速度超過臨界值(通常>50 m/s),其頭部壓力驟降,使水汽化生成空泡。若空泡持續發展并完全包裹物體,即形成“超空泡”。此時物體僅頭部與空泡接觸,摩擦阻力大幅降低,理論速度可達200節(約370 km/h)。
英文術語解析
自然超空泡
依賴物體自身高速運動自然形成,如俄羅斯“暴風”魚雷(Shkval),速度可達200節,但機動性受限。
人工超空泡
通過向物體前端注入氣體(如火箭發動機廢氣)主動生成空泡,提升可控性。例如美國“超空泡水下彈藥”項目(CAV)。
高速魚雷
俄羅斯“暴風”魚雷利用超空泡技術實現水下高速突防,射程約10-15 km,為傳統魚雷速度的3倍。
水下航行器
實驗性超空泡潛艇(如德國“Superkavitierender Unterwasserlaufkörper”)探索極速潛航,但轉向控制仍是技術難點。
推進器設計
螺旋槳葉片邊緣應用局部超空泡,延緩空蝕損傷并提升效率,見于高速船舶推進系統。
G. Kuiper, Cavitation in Ship Propulsion, Cambridge University Press, 2019. 鍊接
U.S. Naval Research Laboratory, Supercavitating Torpedo Technology Review, 2021. 鍊接
《中國船舶學報》, “超空泡航行體運動穩定性控制進展”, 2023. 鍊接
(注:以上鍊接為示例性學術資源,實際引用需确保來源可訪問。)
“超空泡”一詞有兩種不同含義,需根據具體語境區分:
一、物理現象與技術(科學領域) 超空泡指物體在水中高速運動時,表面形成包裹自身的氣體空腔,從而大幅減少阻力的現象。其核心特點包括:
二、漢語成語(語言領域) 指言辭空洞無實質内容,常用于形容虛假宣傳或浮誇表達。例如:“某些廣告詞如同超空泡,看似華麗卻毫無實際價值。”
兩種含義差異顯著,需結合上下文判斷。科學領域的超空泡研究涉及流體力學與軍事技術,而作為成語則帶有批判性修辭色彩。
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