出品：科普中國

制作：寒木釣萌

監(jiān)制：中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

魚雷發(fā)射圖

“該死的魚雷……全速前進(jìn)！”這是南北戰(zhàn)爭時(shí)期，美國海軍上將法拉格特在莫比爾海戰(zhàn)中留下的，他一生最為人們熟知的名言。

無論是過去還是現(xiàn)在，魚雷的力量無不讓海戰(zhàn)中的交戰(zhàn)雙方膽寒。一艘驅(qū)逐艦中了3發(fā)炮彈，驅(qū)逐艦很有可能無大礙，甚至中了2枚導(dǎo)彈，驅(qū)逐艦也有可能不會(huì)失去行動(dòng)力。

但只要被一枚魚雷擊中，這艘軍艦多半玩完。

對(duì)于很多非軍迷的網(wǎng)友來說，魚雷的威力之大，一直是他們搞不明白的問題。今天，咱們就來說說。

傳導(dǎo)能力

在牛頓擺球中，最左邊的小球總是能把其大部分能量傳遞給最右邊的小球，反之亦然。

設(shè)想一下，如果上面的牛頓擺球中，把中間的那3個(gè)小球換成是3塊軟軟的豆腐，牛頓擺還會(huì)有這么好的效果嗎？

在爆炸時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力波，而壓力波能否得到有效傳遞，這非常重要。同等裝藥的情況下，在空氣中爆炸的效果就沒有在水下好，這里面的原因之一是，水的傳導(dǎo)能力比空氣強(qiáng)。

海水的密度大約是空氣的835倍，另外，空氣是可壓縮的，而海水的可壓縮性通常只有空氣的三萬分之一到兩萬分之一之間，通常認(rèn)為水不可壓縮。

因此，魚雷在水下爆炸時(shí)，海水就成為了壓力波良好的傳導(dǎo)體。即使魚雷與艦艇不是接觸式爆炸，而是距離幾米遠(yuǎn)處爆炸，魚雷也能給艦艇帶來重創(chuàng)。

大氣泡有大殺傷力

空氣中的爆炸，其能量是迅速向四周擴(kuò)散開去，然而水下的爆炸，其情形很不一樣。

水下爆炸。

上圖是一個(gè)水下爆炸高速攝影，可以看到，爆炸時(shí)產(chǎn)生大量高溫高壓氣體，這些氣體迅速膨脹，當(dāng)膨脹到，球內(nèi)氣壓等于周圍的水壓（靜壓）時(shí)，氣體球并不會(huì)停止膨脹，因?yàn)樗袘T性，直到過度膨脹后，周圍的水壓才會(huì)再次將其壓回“原形”，當(dāng)氣體球被壓縮到最小時(shí)，球內(nèi)的氣壓再次達(dá)到另一個(gè)巔峰，接下來，它還會(huì)繼續(xù)膨脹。

像這種爆炸氣體在水下膨脹-壓縮-膨脹的現(xiàn)象叫做氣泡脈動(dòng)。

魚雷在水下爆炸產(chǎn)生的大氣泡以及氣泡脈動(dòng)很有殺傷力，下面咱們借用Mk- 48型魚雷的一次試驗(yàn)說明這個(gè)過程。

Mk-48型魚雷是美國海軍潛艦的主力重型魚雷，圖片來自美國海軍。

1999年6月14日，為了試驗(yàn)，澳大利亞海軍發(fā)射了一枚MK-48魚雷，擊沉了驅(qū)逐艦Torrens，其過程是這樣的：

MK-48魚雷從澳大利亞海軍柯林斯級(jí)HMAS Farncomb潛艇發(fā)射。

魚雷在驅(qū)逐艦下方爆炸，產(chǎn)生沖擊波和球形氣泡。

沖擊波，加上最大直徑可達(dá)18米的球形氣泡，將驅(qū)逐艦從中部抬起。

球形氣泡膨脹到最大值后，迅速收縮，海水下陷，驅(qū)逐艦的中部向下運(yùn)動(dòng)。

球形氣泡再次膨脹，驅(qū)逐艦終于被攔腰折斷。

由于球形氣泡內(nèi)是氣體，其密度遠(yuǎn)低于海水，所以其運(yùn)動(dòng)方向是向上快速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其上行到驅(qū)逐艦底部時(shí)，會(huì)將氣泡上方的水高高沖起，形成噴泉一樣的垂直水柱。

驅(qū)逐艦Torrens的最后下場。

發(fā)生在1999年6月的這次驅(qū)逐艦被魚雷擊沉視頻，后來用到了2001年上映的《珍珠港》電影中。

上面的真實(shí)事例說明，在水中爆炸的魚雷，其沖擊波毀傷是一方面，脈動(dòng)氣泡的威力也不容小覷。

《水中兵器概論（作者石秀華等）》一書中，有這么一個(gè)數(shù)據(jù)，1升炸藥爆炸后，可產(chǎn)生1000升爆炸氣體產(chǎn)物。在爆炸瞬間，這些氣體被強(qiáng)烈地壓縮在炸藥原有的體積之內(nèi)，形成高溫高壓氣體，其氣壓可達(dá)到十幾萬個(gè)大氣壓。

最早期的魚雷使用的是黑火藥，后來使用的是TNT，但現(xiàn)在使用的是混合炸藥，通過在炸藥里面添加特殊物質(zhì)，可讓炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生更多得多的氣體，以便在水下形成更猛烈的沖擊波和氣泡脈動(dòng)。

攻擊的是艦船的薄弱部位

一枚導(dǎo)彈擊中驅(qū)逐艦的甲板，并把其撕裂，但驅(qū)逐艦有較大的可能不會(huì)因此而涌進(jìn)大量海水。但魚雷不同，它攻擊的是艦船的水下部分，這也是艦船的薄弱地方，當(dāng)魚雷從水下撕裂船體后，必會(huì)涌進(jìn)大量海水，軍艦要么失去行動(dòng)力，要么沉沒。

綜上所述，魚雷沒有擊中則已，若擊中，必會(huì)給軍艦帶來很大傷害。

當(dāng)然，魚雷威力大還有其他原因，由于它是在水下航行，所以可以方便地借助水的浮力，從而不必把推進(jìn)燃料浪費(fèi)在浮力上，這反過來讓魚雷的裝藥量大大增加。而導(dǎo)彈要想在空氣中飛起來，必須依賴一個(gè)很大的速度，如此才能產(chǎn)生足夠的升力，推進(jìn)燃料多了，裝藥也就減少了。

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