水下單兵射彈武器讓蛙人不再“肉搏”
來源:科普中國
發布時間:2020-01-09
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 出品:科普中國

  作者:蘭(lan) 順正

  策劃:宋雅娟

  監製:光明網科普事業(ye) 部

  近日據美國相關(guan) 媒體(ti) 報道,美國DSG技術公司正在研發一種被稱為(wei) “CAV-X”的超空泡彈藥。這種新型專(zhuan) 用子彈可以讓美國特種部隊在水下使用武器射擊,從(cong) 而與(yu) 敵方的潛水員及其水下航行器交戰。無疑,該消息意味著水下單兵射彈武器的研發再次獲得了進步。

  眾(zhong) 所周知,由於(yu) 密度不同,物體(ti) 在水中的阻力比在空氣中的阻力要高出800倍左右,對水下高速航行構成了巨大障礙。研究表明,在空氣中速度超過每秒3000英尺的步槍子彈,如果在放到水下射擊,那麽(me) 子彈離開槍管還不到2英尺就會(hui) 開始翻滾,在從(cong) 槍管中射出後行進不到6英尺就將完全停止,變得毫無殺傷(shang) 力。而隨著戰爭(zheng) 形勢的發展,未來在水下爆發的軍(jun) 事衝(chong) 突隻會(hui) 愈發激烈,因此長期以來各國科學家一直在竭力破解在水下使用射彈武器的難題。

  

  采用“超空泡”技術的魚雷具有驚人的高速性能

  水下開道的“超空泡”

  超空泡理論為(wei) 物體(ti) 水下高速航行打開了出路。超空泡效應是指當沿繞流表麵的局部壓力下降到低於(yu) 水蒸汽壓時,就會(hui) 形成水蒸汽氣泡(即空泡)。利用這種效應可降低水下運動物體(ti) 的流阻等級。當適合的形體(ti) 在水中高速運動的時候,其後部會(hui) 形成一個(ge) 充滿水蒸汽的近似旋轉橢圓的空泡。如果空泡將物體(ti) 完全包裹起來,物體(ti) 就如同在極稀薄的空氣中運動,這樣就大大減少了物體(ti) 受到的阻力,使它能夠在水下高速前進。由於(yu) 在現實中,物體(ti) 自身運動產(chan) 生的自然空泡往往不足以將整個(ge) 物體(ti) 包裹住,所以在應用時會(hui) 需要利用物體(ti) 的一部分推進氣體(ti) 或是在物體(ti) 上設置單獨的氣體(ti) 發生器去人工支持空泡。

  德國在二次世界大戰期間就已經設想將空泡效應運用到水下武器領域,並為(wei) 此進行了大量的理論和實驗研究,不過這些研究工作在二戰結束後就中止了。從(cong) 20世紀70年代開始,德國重新對超空泡原理進行研究,目前為(wei) 止已取得了部分成果。據報道,200年7德國在MOD北海試驗場成功地進行了BARRACUDA導彈水下慣性製導飛行試驗,速度超過370 km/h。另外俄羅斯、烏(wu) 克蘭(lan) 也是世界上最早開展超空泡技術研究的國家之一, 從(cong) 20世紀50 ~ 60年代開始, 就開展了超空泡射彈的基礎試驗研究工作, 並於(yu) 20世紀70年代研製成功第一代暴風超空泡魚雷, 速度高達100 m/s, 是普通魚雷的3 ~ 5倍, 目前繼續發展了第二代暴風超空泡魚雷。

  

  俄羅斯APS水下突擊步槍

  蛙人水下搏殺的“利器”

  而為(wei) 了讓己方潛水員早日擺脫隻能以冷兵器為(wei) 主(如匕首、壓縮空氣魚槍)的窘境,除了水下導彈這樣的“大件”,近年來相關(guan) 的水下射彈輕武器也受到了關(guan) 注,其中比較突出的是俄羅斯APS 5.66mm水下突擊步槍。該步槍是世界上研製成功並入役的第一支水下自動步槍,在5m水深時,其有效射程約為(wei) 22m。目前主要裝備海軍(jun) 蛙人部隊和其他兩(liang) 棲偵(zhen) 察作戰部隊,用於(yu) 其執行水下滲透、爆破、排雷、偵(zhen) 察,破襲,水下警衛等任務時消滅敵水下有生目標及凶猛動物,必要時也可作為(wei) 一種近距離自衛武器在陸上使用。APS步槍的秘訣在於(yu) 其使用的MPS 5.66mm鋼製箭形彈,該彈全長150mm,質量28g,彈殼與(yu) 普通槍彈的完全相同,但是彈頭的長徑比達21倍,類似一支短箭,其頭部還設置了一個(ge) 直徑為(wei) 1.5mm的平台,這樣的造型可使彈頭在水中平穩飛行。

  

  DSG技術公司展示的子彈

  根據目前的消息,此次美國公布的CAV-X超空泡彈藥比俄羅斯方麵的更為(wei) 先進。有輿論認為(wei) 該彈藥如同水下導彈一樣,在彈頭上配置了微型超空泡發生器,在飛行過程中利用火藥燃燒產(chan) 生的氣體(ti) 來形成一個(ge) 超空泡氣泡。據稱這種子彈的精度相當高,在50碼以內(nei) 不會(hui) 偏離目標超過1英寸。同時,CAV-X又被稱為(wei) “多環境彈藥”,在研的包括2種子彈,A2型子彈用於(yu) 從(cong) 空氣中向空氣中的其他目標或水下目標射擊。另一種X2型子彈則是為(wei) “戰鬥蛙人”和水下特種部隊設計的。這將使美軍(jun) 能夠在水上和水下使用同樣的武器而無需轉換。

  

  水下突擊步槍讓蛙人不再“肉搏”

  綜上,隨著水下單兵射彈武器的成熟,未來蛙人之間的衝(chong) 突將逐步脫離“短兵相接”的老舊模式。

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