美媒最近报道,中国已经成功研发“跨介质鱼雷”,,该鱼雷可以在10000米高度以2.5马赫的速度巡航,然后转变为掠海模式飞行20公里,最后10公里转为超空泡模式到达目标,一击毁舰,这样的攻击模式让鱼雷变得难以拦截。

而且这枚导弹不是降落伞入水,而是直接入水,中间不需要过渡的过程。这个就厉害了,这就是一枚超音速导弹+超空泡鱼雷的复合体。
跨介质鱼雷的技术难度在哪里
超音速导弹不奇怪,我们在这方面多的是,鹰击12就是其中一种,它的能2马赫巡航,未端速度更达3-4马赫,而且能蛇形机动。组合式导弹也不奇怪,我们有亚超结合的鹰击18,涡扇发动机保证亚音速飞行,火箭发动机保证超音速突防。
但是上面这些都是在同一种介质空气中,它的流体特性基本一致,因此它的外型只要符合一种流体外型就行了,而超音速导弹、超空泡鱼雷是两种在完全不同流体介质中的武器,这种导弹是如何兼具在这两种介质中的运动能力的呢? 而且,从2.5马赫 (1600节) 到水中的200节,这中间的速度差高达近8倍,要知道,空气和水是两种完全不同的介质,密度上的差距有近800倍,在 入水初期, 由于气/水密度的差异, 本来就会产生相当大的冲击载荷, 使导弹头部遭受短时间、高幅值的冲击波, 冲击波在飞行器内部传播诱导飞 行器头部发生塑性变形,直接“拍”毁导弹。

跨介质飞行是先后经历水中高速航行、穿 越水空界面和空中飞行的复杂过程,其中由水到气的 跨介质过程是衔接水下和空中飞行的关键环节。
入水过程中, 导弹速度较快, 结构表面甚至会产生空泡,空泡多相流动是航行体水中运动和跨介质出水过程最重要的物理现象。

空泡的非定常演化及溃灭会在结构表面形成复杂的压力脉动, 使结构发生显著的动态响应,空泡在短时间内发生溃灭,对航行体产生 剧烈变化的冲击压力作用; 与此 同时, 导弹在穿越自由表面的过程中, 浸水特性发生变化, 这种变化会对结构自身的动态特性产生显著影响。
因此,虽然有科学家构想过“跨介质鱼雷”,但是一直都没有实现,而一旦成功制造出这种鱼雷,在海战过程中的影响是具有颠覆性的。

跨介质鱼雷有什么技术优势
我们要知道,鱼雷(Torpedo),是一种以水下爆炸的特有方式,利用其战斗部在水下爆炸后形成的泡沫喷射效应(水介质所独有的定向能量冲击波),攻击和破坏敌方舰艇的传统海军武器。
鱼雷,因威力大隐蔽性好,使其成为武器库中最有效的反舰武器之一。然而由于鱼雷的射程短、速度慢等先天不足,又制约了其进一步的发展。
“跨介质鱼雷”最大特点,是针对不同的舰艇防空手段,采取了相应的躲避措施。针对远程舰空导弹的威胁,采用了与大多数主流反舰导弹类似的降低高度的办法来躲避。只是“跨介质鱼类”利用地效可以降得更低。而针对近防系统,多数导弹采用高速或大机动动作的方式来反制,而跨介质鱼雷则钻入水下,“超空泡”技术大大增加了鱼雷的前进速度,使敌方的近防系统完全失效,,距离目标10公里远,只需要短短100秒,还没等对方防御系统反应过来,“超空泡”技术就已经命中了目标,该型鱼雷的目标可以是潜艇,也可以是战舰,对于战舰而言,水下破坏力更大,一枚就可以让战舰沉没。

可以说,这种新型鱼雷技术可有效增强鱼类的隐 蔽性、机动性和规避性,大幅提高导弹的突防能力。
中国在跨介质武器领域领先全球
实际上,中国掌握“跨介质鱼雷”的确是水到渠成的事情,中国在跨介质技术上具有相当深厚的技术积累,中国是世界上唯一一个掌握了跨介质飞行器的国家,2023年初,哈尔滨工程大学水下机器人技术国家级重点实验室历时一年多,研发出两架既能上天也能入海的潜空跨介质航行器,分别命名为“长弓1号”“长弓2号”,在黑龙江省五常市龙凤山水库试飞成功,两款航行器分别采用了固定翼和折叠翼结构,均能够迅速跨越水空介质,在空中稳定飞行,在水下隐蔽航行,全过程全自主,无需人工控制。

早在2020年的时候,国防科技大学空天科学学院就发表了跨介质发动机研究论文,论文作者认为国外的近年来国内外关于跨介质武器的研究多集 中于亚声速领域,如潜航飞行器、潜射无人机等,并不符合中国的发展需求,中国需要发展超音速领域的跨介质武器,而这发动机就很关键。论文作者特地进行了金属基固体推进剂的新型跨介质冲压发动机方案,开展了发动机理论性能与工作参数分析,获得以下结论:1发动机比冲性能随空燃比增加而增大,存在最佳水燃比使发动机理论比冲达到最大; 铝基发动机理论比冲高于镁基发动机,但铝基发动机对高效燃烧组织提出了更高要求。

可以看出,中国在跨介质领域布局早、积累深,因此跨介质鱼雷技术自然也是水到渠成的事情。
