第383章 超空泡技术和电磁轨道炮
在获得了一致通过后,赵学成很快就着手在奉天造船厂启动了这项隐形快舟的研发工作。
超空泡技术的原理是使用船体周围的气泡屏障来减少水面的接触面积,从而极大降低水面阻力。这种技术最初是由毛熊开发出来,用于他们的超空泡鱼雷。
那个超空泡鱼雷的设计十分精妙。
鱼雷头部为典型的流线型水下武器外形,但是在尾部装有一个环形的空气泵鱼雷。
这种空气泵鱼雷头部为锥形,中部略微扩大,并开有多个气孔。
工作时,它可以以极高速度旋转,并用气孔高速吸入水下空气。
旋转的涡流将空气聚集在鱼雷周围,形成一个气泡屏障,将鱼雷与水面分离开。
这层气泡屏障起到减阻的作用,大幅降低了鱼雷与水面的接触面积。
根据测试,这项技术使鱼雷的水下速度提升了将近一倍。
对鱼雷的速度提升效果显着。
赵学成的计划是将这一原理应用到更大尺度的快艇平台上。
设计团队首先需要对船体进行流线型优化,使水面接触面的曲率半径尽可能大,减少形式阻力。
同时要使船体侧面和底部线条流畅,控制好各部分的过渡。
然后,在船体底部中央对称的位置,安装数台强力的鱼雷式空气泵装置。
这些装置的气孔更大,空气吸入量远超过鱼雷的空气泵。
与此配套的还需要有气泡屏障形成和维持的稳定系统。
严格控制气泡屏障厚度、稳定性等参数。
如果各项参数设计合理,理论上完全可以实现将快艇在高速运动时的水面接触阻力降低70%甚至更多。这对于极高速快艇的作战需求来说意义重大。
与此同时,设计团队还需要开发光学隐形涂料来将舰体雷达反射截面降低到最小。
这项技术来自于种花在隐形战斗机等方面的成果积累,原理是在涂料中掺杂大量远离可见光波段的抗雷达断续金属丝网结构。
这种网格对雷达信号有极强的吸收和消散作用,却对可见光透明,所以可以起到很好的隐形效果。
除了减阻技术外,动力系统也需要重点突破。
赵学成计划为这种快艇配备多组轻型高效折叠涡轮发动机。
这种航空发动机功率强劲,但体积不大,非常适合快艇这类尺寸受限的平台。
同时,涡轮发动机可以提供涡轮喷气的强大推力进行高速机动。
为此,相关专家需要对现有几种可用的小型涡轮发动机型号进行评估和比较。
挑选出功率强劲、推力大、噪音小的产品。然后针对海上使用环境进行适当改进和测试。
至少要为快艇配置6-8台这样的涡轮发动机,提供充足的动力。
与强劲的动力系统相匹配的,还需要先进的高速艇体设计。
船体需要采用新型的钛合金和碳纤维复合材料建造,大幅降低重量的同时提高强度。
船体各部分的流线形优化也非常关键,需要计算机辅助工程软件进行多方案仿真和对比。
最后,还需要开发高响应的对空监视雷达,用于及时探测敌方袭来的导弹和战机。
这套系统需要安装在快艇的顶部位置,可以360度旋转,在高速移动中也能保持对空监视的稳定性。
一旦探测到威胁,快艇可以利用极高的机动性快速脱离。
在船体设计与核心技术基本成型后,赵学成计划着手研发这种快艇的主要攻击武器——电磁轨道炮。
电磁轨道炮与普通火炮有着本质区别,它不依靠传统火药燃烧膨胀来加速射体,而是使用两组对置的强大磁铁在轨道两侧形成极强烈的吸力和斥力,从而加速金属飞镖或者小型导弹达到极速。
这种新概念武器由几个关键部件组成:
第一是磁铁发生器,这需要使用新型的稀土永磁材料,它不依靠电流激磁,而是本身就具有极强的磁性。
这种新材料来自于种花近年在稀土冶金方面的重大突破。
未来还可以通过控制材料的各向异性,使磁场强度可调。
第二是精密的磁轨,其结构与磁场分布直接决定了飞镖的飞行轨迹和加速度。
设计团队可以借鉴现有粒子加速器的磁铁结构进行模拟与优化。
第三是飞镖和导弹,它们需要使用特殊材料与涂层来获得良好的导磁性,在强磁场作用下可以稳定高速飞行。
第四是精密的自动装填机构,需要小心处理好飞镖的电磁容限问题。
第五是高响应的装载和发射控制系统,需要确保在短时间内实现高效装填和目标精准打击。
第六是稳定的电力供应,这需要使用小型核聚变反应堆来提供持续的强大电力。
这种电磁轨道炮最大的优势在于其极高的射速。
理论上它可以做到每秒发射数十发飞镖,远超过普通火炮的射速。
这可以产生连续的弹幕效果对目标进行饱和轰炸。
另一个优势是精度极高。
通过精密控制磁场与电力输入,可以做到全部飞镖高度重合的轨迹,精确打击远距离目标。
第三个优点是几乎零后坐力。
由于磁力作用的牵引原理,电磁轨道炮可以安装在任何移动平台上,即使是小型快艇也可以承受发射时的反冲力。
最后,电磁轨道炮的射程也较远。
经优化设计,其射程可以达到10-20公里,远超普通舰炮。
这种前所未有的新武器一旦服役,将对海战模式产生颠覆性影响。
以其极高射速在短时间内打击敌方舰只要害区域,对舰体的轻质材料具有毁灭性破坏力。
面对电磁武器弹幕的密集打击,敌舰防御系统将瘫痪。
任何有生力量都难以在一秒钟内拦截数十发高速飞镖。
相较之下,舰炮的射速和精度将难以匹敌。
甚至防空导弹也很难对这样高速的小目标进行拦截。
所以,这种新武器可以让装备它的快艇获得决定性的战场优势。
它可以迅速摧毁敌方舰只的桅杆、雷达、通讯系统等要害设施,使对手陷入瘫痪。
稍大一点的金属飞镖甚至可以直接轰穿舰侧装甲,造成严重破坏。
换句话说,电磁轨道炮的出现,将彻底颠覆水面作战的模式。
它可以让体积较小的快艇获得与大型主力舰媲美的打击能力。
这正是赵学成设计这种快艇的用意所在。
当然,电磁轨道炮存在很多技术难题有待攻克。
比如,如何设计出功率极大、体积细小的稀土磁铁发生器;如何实现精密的轨道设计和稳定的磁场控制;
如何提高带电飞镖的导磁效率、电磁容限等。这需要动员种花最尖端的科研力量进行持续的技术突破。
等到各项技术和总体设计成熟后,这种前所未有的隐形快舟就可正式动工开始建造。
它将会是种花实力崛起的标志性产物,彻底改写海上战争的格局,让种花海军拥有独步天下的力量。
超空泡技术的原理是使用船体周围的气泡屏障来减少水面的接触面积,从而极大降低水面阻力。这种技术最初是由毛熊开发出来,用于他们的超空泡鱼雷。
那个超空泡鱼雷的设计十分精妙。
鱼雷头部为典型的流线型水下武器外形,但是在尾部装有一个环形的空气泵鱼雷。
这种空气泵鱼雷头部为锥形,中部略微扩大,并开有多个气孔。
工作时,它可以以极高速度旋转,并用气孔高速吸入水下空气。
旋转的涡流将空气聚集在鱼雷周围,形成一个气泡屏障,将鱼雷与水面分离开。
这层气泡屏障起到减阻的作用,大幅降低了鱼雷与水面的接触面积。
根据测试,这项技术使鱼雷的水下速度提升了将近一倍。
对鱼雷的速度提升效果显着。
赵学成的计划是将这一原理应用到更大尺度的快艇平台上。
设计团队首先需要对船体进行流线型优化,使水面接触面的曲率半径尽可能大,减少形式阻力。
同时要使船体侧面和底部线条流畅,控制好各部分的过渡。
然后,在船体底部中央对称的位置,安装数台强力的鱼雷式空气泵装置。
这些装置的气孔更大,空气吸入量远超过鱼雷的空气泵。
与此配套的还需要有气泡屏障形成和维持的稳定系统。
严格控制气泡屏障厚度、稳定性等参数。
如果各项参数设计合理,理论上完全可以实现将快艇在高速运动时的水面接触阻力降低70%甚至更多。这对于极高速快艇的作战需求来说意义重大。
与此同时,设计团队还需要开发光学隐形涂料来将舰体雷达反射截面降低到最小。
这项技术来自于种花在隐形战斗机等方面的成果积累,原理是在涂料中掺杂大量远离可见光波段的抗雷达断续金属丝网结构。
这种网格对雷达信号有极强的吸收和消散作用,却对可见光透明,所以可以起到很好的隐形效果。
除了减阻技术外,动力系统也需要重点突破。
赵学成计划为这种快艇配备多组轻型高效折叠涡轮发动机。
这种航空发动机功率强劲,但体积不大,非常适合快艇这类尺寸受限的平台。
同时,涡轮发动机可以提供涡轮喷气的强大推力进行高速机动。
为此,相关专家需要对现有几种可用的小型涡轮发动机型号进行评估和比较。
挑选出功率强劲、推力大、噪音小的产品。然后针对海上使用环境进行适当改进和测试。
至少要为快艇配置6-8台这样的涡轮发动机,提供充足的动力。
与强劲的动力系统相匹配的,还需要先进的高速艇体设计。
船体需要采用新型的钛合金和碳纤维复合材料建造,大幅降低重量的同时提高强度。
船体各部分的流线形优化也非常关键,需要计算机辅助工程软件进行多方案仿真和对比。
最后,还需要开发高响应的对空监视雷达,用于及时探测敌方袭来的导弹和战机。
这套系统需要安装在快艇的顶部位置,可以360度旋转,在高速移动中也能保持对空监视的稳定性。
一旦探测到威胁,快艇可以利用极高的机动性快速脱离。
在船体设计与核心技术基本成型后,赵学成计划着手研发这种快艇的主要攻击武器——电磁轨道炮。
电磁轨道炮与普通火炮有着本质区别,它不依靠传统火药燃烧膨胀来加速射体,而是使用两组对置的强大磁铁在轨道两侧形成极强烈的吸力和斥力,从而加速金属飞镖或者小型导弹达到极速。
这种新概念武器由几个关键部件组成:
第一是磁铁发生器,这需要使用新型的稀土永磁材料,它不依靠电流激磁,而是本身就具有极强的磁性。
这种新材料来自于种花近年在稀土冶金方面的重大突破。
未来还可以通过控制材料的各向异性,使磁场强度可调。
第二是精密的磁轨,其结构与磁场分布直接决定了飞镖的飞行轨迹和加速度。
设计团队可以借鉴现有粒子加速器的磁铁结构进行模拟与优化。
第三是飞镖和导弹,它们需要使用特殊材料与涂层来获得良好的导磁性,在强磁场作用下可以稳定高速飞行。
第四是精密的自动装填机构,需要小心处理好飞镖的电磁容限问题。
第五是高响应的装载和发射控制系统,需要确保在短时间内实现高效装填和目标精准打击。
第六是稳定的电力供应,这需要使用小型核聚变反应堆来提供持续的强大电力。
这种电磁轨道炮最大的优势在于其极高的射速。
理论上它可以做到每秒发射数十发飞镖,远超过普通火炮的射速。
这可以产生连续的弹幕效果对目标进行饱和轰炸。
另一个优势是精度极高。
通过精密控制磁场与电力输入,可以做到全部飞镖高度重合的轨迹,精确打击远距离目标。
第三个优点是几乎零后坐力。
由于磁力作用的牵引原理,电磁轨道炮可以安装在任何移动平台上,即使是小型快艇也可以承受发射时的反冲力。
最后,电磁轨道炮的射程也较远。
经优化设计,其射程可以达到10-20公里,远超普通舰炮。
这种前所未有的新武器一旦服役,将对海战模式产生颠覆性影响。
以其极高射速在短时间内打击敌方舰只要害区域,对舰体的轻质材料具有毁灭性破坏力。
面对电磁武器弹幕的密集打击,敌舰防御系统将瘫痪。
任何有生力量都难以在一秒钟内拦截数十发高速飞镖。
相较之下,舰炮的射速和精度将难以匹敌。
甚至防空导弹也很难对这样高速的小目标进行拦截。
所以,这种新武器可以让装备它的快艇获得决定性的战场优势。
它可以迅速摧毁敌方舰只的桅杆、雷达、通讯系统等要害设施,使对手陷入瘫痪。
稍大一点的金属飞镖甚至可以直接轰穿舰侧装甲,造成严重破坏。
换句话说,电磁轨道炮的出现,将彻底颠覆水面作战的模式。
它可以让体积较小的快艇获得与大型主力舰媲美的打击能力。
这正是赵学成设计这种快艇的用意所在。
当然,电磁轨道炮存在很多技术难题有待攻克。
比如,如何设计出功率极大、体积细小的稀土磁铁发生器;如何实现精密的轨道设计和稳定的磁场控制;
如何提高带电飞镖的导磁效率、电磁容限等。这需要动员种花最尖端的科研力量进行持续的技术突破。
等到各项技术和总体设计成熟后,这种前所未有的隐形快舟就可正式动工开始建造。
它将会是种花实力崛起的标志性产物,彻底改写海上战争的格局,让种花海军拥有独步天下的力量。