水下单兵射弹武器让蛙人不再“肉搏”

　　出品：科普中国

　　作者：兰顺正

　　策划：宋雅娟

　　监制：光明网科普事业部

　　近日据美国相关媒体报道，美国DSG技术公司正在研发一种被称为“CAV-X”的超空泡弹药。这种新型专用子弹可以让美国特种部队在水下使用武器射击，从而与敌方的潜水员及其水下航行器交战。无疑，该消息意味着水下单兵射弹武器的研发再次获得了进步。

　　众所周知，由于密度不同，物体在水中的阻力比在空气中的阻力要高出800倍左右，对水下高速航行构成了巨大障碍。研究表明，在空气中速度超过每秒3000英尺的步枪子弹，如果在放到水下射击，那么子弹离开枪管还不到2英尺就会开始翻滚，在从枪管中射出后行进不到6英尺就将完全停止，变得毫无杀伤力。而随着战争形势的发展，未来在水下爆发的军事冲突只会愈发激烈，因此长期以来各国科学家一直在竭力破解在水下使用射弹武器的难题。

　　采用“超空泡”技术的鱼雷具有惊人的高速性能

　　水下开道的“超空泡”

　　超空泡理论为物体水下高速航行打开了出路。超空泡效应是指当沿绕流表面的局部压力下降到低于水蒸汽压时,就会形成水蒸汽气泡（即空泡）。利用这种效应可降低水下运动物体的流阻等级。当适合的形体在水中高速运动的时候,其后部会形成一个充满水蒸汽的近似旋转椭圆的空泡。如果空泡将物体完全包裹起来,物体就如同在极稀薄的空气中运动，这样就大大减少了物体受到的阻力，使它能够在水下高速前进。由于在现实中，物体自身运动产生的自然空泡往往不足以将整个物体包裹住，所以在应用时会需要利用物体的一部分推进气体或是在物体上设置单独的气体发生器去人工支持空泡。

　　德国在二次世界大战期间就已经设想将空泡效应运用到水下武器领域，并为此进行了大量的理论和实验研究，不过这些研究工作在二战结束后就中止了。从20世纪70年代开始，德国重新对超空泡原理进行研究,目前为止已取得了部分成果。据报道，2007年德国在MOD北海试验场成功地进行了BARRACUDA导弹水下惯性制导飞行试验,速度超过370 km/h。另外俄罗斯、乌克兰也是世界上最早开展超空泡技术研究的国家之一, 从20世纪50 ～ 60年代开始, 就开展了超空泡射弹的基础试验研究工作, 并于20世纪70年代研制成功第一代暴风超空泡鱼雷, 速度高达100 m/s, 是普通鱼雷的3 ～ 5倍, 目前继续发展了第二代暴风超空泡鱼雷。

　　俄罗斯APS水下突击步枪

　　蛙人水下搏杀的“利器”

　　而为了让己方潜水员早日摆脱只能以冷兵器为主（如匕首、压缩空气鱼枪）的窘境，除了水下导弹这样的“大件”，近年来相关的水下射弹轻武器也受到了关注，其中比较突出的是俄罗斯APS 5.66mm水下突击步枪。该步枪是世界上研制成功并入役的第一支水下自动步枪，在5m水深时，其有效射程约为22m。目前主要装备海军蛙人部队和其他两栖侦察作战部队，用于其执行水下渗透、爆破、排雷、侦察、破袭,水下警卫等任务时消灭敌水下有生目标及凶猛动物,必要时也可作为一种近距离自卫武器在陆上使用。APS步枪的秘诀在于其使用的MPS 5.66mm钢制箭形弹，该弹全长150mm，质量28g，弹壳与普通枪弹的完全相同，但是弹头的长径比达21倍，类似一支短箭，其头部还设置了一个直径为1.5mm的平台，这样的造型可使弹头在水中平稳飞行。

　　DSG技术公司展示的子弹

　　根据目前的消息，此次美国公布的CAV-X超空泡弹药比俄罗斯方面的更为先进。有舆论认为该弹药如同水下导弹一样，在弹头上配置了微型超空泡发生器，在飞行过程中利用火药燃烧产生的气体来形成一个超空泡气泡。据称这种子弹的精度相当高，在50码以内不会偏离目标超过1英寸。同时，CAV-X又被称为“多环境弹药”，在研的包括2种子弹，A2型子弹用于从空气中向空气中的其他目标或水下目标射击。另一种X2型子弹则是为“战斗蛙人”和水下特种部队设计的。这将使美军能够在水上和水下使用同样的武器而无需转换。

　　水下突击步枪让蛙人不再“肉搏”

　　综上，随着水下单兵射弹武器的成熟，未来蛙人之间的冲突将逐步脱离“短兵相接”的老旧模式。