Kas ir superkavitācija?

Superkavitācija ir ievērojama tehnoloģija, par kuru lielākā daļa cilvēku nekad nav dzirdējuši. Samazinot zemūdeņu un torpēdu pretestību par 60–70%, superkavitācija varētu pārveidot zemūdeņu kara slēpto pasauli par kaut ko vairāk līdzīgu gaisa kaujai, objektiem lidojot uz priekšu un atpakaļ ar ātrumu, kas ir daudz lielāks nekā mums pazīstamās zemūdenes.
Superkavitācija izmanto kavitācijas parādības, no kurām zemūdeņu dizaineri parasti cenšas izvairīties. Tas darbotos šādi. Ja torpēdas vai zemūdenes deguns ir veidots noteiktā veidā, parasti plakans ar asām malām, tas rada pārmērīgu pretestību caur ūdeni. Bet deguna konstrukcija paātrina ūdeni, caur kuru tas pārvietojas lielā ātrumā, izraisot tā spiediena zudumu un iztvaikošanu burbuļos. Tas izriet no labi zināmā Bernulli principa, kas nosaka, ka šķidruma ātrums un spiediens/blīvums ir saistīti. Kad ātrums palielinās, blīvums samazinās. Kad blīvums nokrītas zem ūdens tvaika spiediena, ūdens iztvaiko, līdz tas pietiekami palēninās, lai atkārtoti kondensētos.

Mērķtiecīgi iztvaicējot pēc iespējas vairāk ūdens, superkavitējoša zemūdene vai torpēda var radīt tik lielu gaisa burbuli, ka tas aptver visu transportlīdzekli. Tas ir pozitīvas atgriezeniskās saites process – jo vairāk ūdens tiek iztvaicēts ar speciāli izstrādātu degunu, jo mazāka pretestība pret transportlīdzekli, jo vieglāk tas pārvietojas vēl ātrāk un iztvaiko vairāk ūdens. Galvenais mīnuss ir tas, ka superkavitējošais objekts ir ārkārtīgi skaļš. Tas kuļ ūdeni tik ļoti, ka triecienvilnis izplūstu no transportlīdzekļa, lai kur tas dotos. Tas, kā arī tehnoloģiskie izaicinājumi, ir iemesls, kāpēc superkavitācijas zemūdenes vēl nav izstrādātas, lai gan tās tiek izstrādātas. Superkavitācijas torpēdas ir bijušas ierobežotas izmantotas.

Tāpat kā daudzus interesantus tehnoloģiskos sasniegumus, torpēdas, kas izmanto superkavitāciju, sākotnēji izstrādāja vācieši Otrā pasaules kara laikā. Pēc tam tos pameta un pārņēma krievi. Pēdējos gados Amerikas Savienotās Valstis ir izrādījušas lielu interesi par tehnoloģiju, strādājot pie programmas “Underwater Express”, lai izveidotu superkavitējošu zemūdens līnijkuģi. Jaudīgu zemūdens militāro spēju attīstīšana ir būtiska valsts drošībai kodolzemūdeņu draudu dēļ.