出品：科普中國

　　作者：蘭順正

　　策劃：宋雅娟

　　監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

　　近日據(jù)美國相關(guān)媒體報(bào)道，美國DSG技術(shù)公司正在研發(fā)一種被稱為“CAV-X”的超空泡彈藥。這種新型專用子彈可以讓美國特種部隊(duì)在水下使用武器射擊，從而與敵方的潛水員及其水下航行器交戰(zhàn)。無疑，該消息意味著水下單兵射彈武器的研發(fā)再次獲得了進(jìn)步。

　　眾所周知，由于密度不同，物體在水中的阻力比在空氣中的阻力要高出800倍左右，對(duì)水下高速航行構(gòu)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，那么子彈離開槍管還不到2英尺就會(huì)開始翻滾，在從槍管中射出后行進(jìn)不到6英尺就將完全停止，變得毫無殺傷力。而隨著戰(zhàn)爭形勢(shì)的發(fā)展，未來在水下爆發(fā)的軍事沖突只會(huì)愈發(fā)激烈，因此長期以來各國科學(xué)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(shù)的魚雷具有驚人的高速性能

　　水下開道的“超空泡”

　　超空泡理論為物體水下高速航行打開了出路。超空泡效應(yīng)是指當(dāng)沿繞流表面的局部壓力下降到低于水蒸汽壓時(shí),就會(huì)形成水蒸汽氣泡（即空泡）。利用這種效應(yīng)可降低水下運(yùn)動(dòng)物體的流阻等級(jí)。當(dāng)適合的形體在水中高速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,其后部會(huì)形成一個(gè)充滿水蒸汽的近似旋轉(zhuǎn)橢圓的空泡。如果空泡將物體完全包裹起來,物體就如同在極稀薄的空氣中運(yùn)動(dòng)，這樣就大大減少了物體受到的阻力，使它能夠在水下高速前進(jìn)。由于在現(xiàn)實(shí)中，物體自身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的自然空泡往往不足以將整個(gè)物體包裹住，所以在應(yīng)用時(shí)會(huì)需要利用物體的一部分推進(jìn)氣體或是在物體上設(shè)置單獨(dú)的氣體發(fā)生器去人工支持空泡。

　　德國在二次世界大戰(zhàn)期間就已經(jīng)設(shè)想將空泡效應(yīng)運(yùn)用到水下武器領(lǐng)域，并為此進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究，不過這些研究工作在二戰(zhàn)結(jié)束后就中止了。從20世紀(jì)70年代開始，德國重新對(duì)超空泡原理進(jìn)行研究,目前為止已取得了部分成果。據(jù)報(bào)道，200年7德國在MOD北海試驗(yàn)場(chǎng)成功地進(jìn)行了BARRACUDA導(dǎo)彈水下慣性制導(dǎo)飛行試驗(yàn),速度超過370 km/h。另外俄羅斯、烏克蘭也是世界上最早開展超空泡技術(shù)研究的國家之一, 從20世紀(jì)50 ～ 60年代開始, 就開展了超空泡射彈的基礎(chǔ)試驗(yàn)研究工作, 并于20世紀(jì)70年代研制成功第一代暴風(fēng)超空泡魚雷, 速度高達(dá)100 m/s, 是普通魚雷的3 ～ 5倍, 目前繼續(xù)發(fā)展了第二代暴風(fēng)超空泡魚雷。

　　俄羅斯APS水下突擊步槍

　　蛙人水下搏殺的“利器”

　　而為了讓己方潛水員早日擺脫只能以冷兵器為主（如匕首、壓縮空氣魚槍）的窘境，除了水下導(dǎo)彈這樣的“大件”，近年來相關(guān)的水下射彈輕武器也受到了關(guān)注，其中比較突出的是俄羅斯APS 5.66mm水下突擊步槍。該步槍是世界上研制成功并入役的第一支水下自動(dòng)步槍，在5m水深時(shí)，其有效射程約為22m。目前主要裝備海軍蛙人部隊(duì)和其他兩棲偵察作戰(zhàn)部隊(duì)，用于其執(zhí)行水下滲透、爆破、排雷、偵察,破襲,水下警衛(wèi)等任務(wù)時(shí)消滅敵水下有生目標(biāo)及兇猛動(dòng)物,必要時(shí)也可作為一種近距離自衛(wèi)武器在陸上使用。APS步槍的秘訣在于其使用的MPS 5.66mm鋼制箭形彈，該彈全長150mm，質(zhì)量28g，彈殼與普通槍彈的完全相同，但是彈頭的長徑比達(dá)21倍，類似一支短箭，其頭部還設(shè)置了一個(gè)直徑為1.5mm的平臺(tái)，這樣的造型可使彈頭在水中平穩(wěn)飛行。

　　DSG技術(shù)公司展示的子彈

　　根據(jù)目前的消息，此次美國公布的CAV-X超空泡彈藥比俄羅斯方面的更為先進(jìn)。有輿論認(rèn)為該彈藥如同水下導(dǎo)彈一樣，在彈頭上配置了微型超空泡發(fā)生器，在飛行過程中利用火藥燃燒產(chǎn)生的氣體來形成一個(gè)超空泡氣泡。據(jù)稱這種子彈的精度相當(dāng)高，在50碼以內(nèi)不會(huì)偏離目標(biāo)超過1英寸。同時(shí)，CAV-X又被稱為“多環(huán)境彈藥”，在研的包括2種子彈，A2型子彈用于從空氣中向空氣中的其他目標(biāo)或水下目標(biāo)射擊。另一種X2型子彈則是為“戰(zhàn)斗蛙人”和水下特種部隊(duì)設(shè)計(jì)的。這將使美軍能夠在水上和水下使用同樣的武器而無需轉(zhuǎn)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，未來蛙人之間的沖突將逐步脫離“短兵相接”的老舊模式。