美国国防部正在研发飞行潜艇

　　美国人总是别出心裁：据英国《每日电讯报》7月6日报道，美国国防部正在研发一个水空两用的军事交通工具，该机器能够像潜艇一样在水下飞行，也能够像飞机一样在天空翱翔。

　　研究人员表示，虽然现在已有人提交了设计方案，但是，要将该“飞行潜艇”从设计图纸变成现实，还需要很大的努力。

　　描绘“飞行潜艇”蓝图

　　美国国防部的高级防御研究计划局（DARPA）承担了“飞行潜艇”的设计和制造工作，它能够在距离海面很近的上方飞行，为避免被探测到，该潜艇会在接近目标时迅速消失，潜入水下慢慢接近目标（轮船或者潜艇），然后发动袭击。

　　英国《新科学家》杂志报道称，该项目始于2008年，目前，研发人员已提交了数个设计方案。DARPA可能会在一年之内，给研发人员分配资金。

　　解决“飞”与“潜”的矛盾

　　尽管水动力飞行和空气动力飞行的原理一样，但是，这项新技术仍然面临着几个极大的挑战。首当其冲的便是如何更好地在天空飞行和水下潜行之间找到平衡。

　　飞机需要尽可能轻，这样，它们仅仅需要借助很小的动力就可以飞翔。然而，潜水艇要求特别密实和坚硬，这样才能够承受巨大的水压。比空气重的飞机能够飞翔，依靠的是其机翼和发动机。飞机的机翼上方是弧线的，下面是平直的，飞机在移动时，机翼上面的空气流动快，机翼下面的空气流动慢，这样就产生了一个向上的升力，飞机也就平稳地飞上天了。飞机的发动机还连接着螺旋桨，螺旋桨转动，带动气流，飞机就能长时间在天上飞了。然而，潜水艇仅仅通过进水和出水来改变其浮力。

　　解决这个问题的方法之一是设计一个比水轻的潜水艇，而且，该潜水艇能够像飞机一样，使用其机翼产生的推力迫使其离开水面，机翼的“翼型气动攻角”其后将被改变，从而产生向上的推力，使潜艇能够飞起来。

　　英国潜水艇设计工程师格拉哈姆·霍克斯认为，现代的轻型碳纤维复合材料能够被用来制造够硬、够轻的航空器，让其实现“飞天入海”。

　　据英国媒体2009年5月份报道，霍克斯已经设计并且制造了一台水下飞机“深水飞行超级猎鹰”，它也被戏称为“大洋里的里尔飞机”。该水下飞机就像一只大的海洋动物在水里移动，并且可以完成像鲸鱼一样的翻滚动作。

　　霍克斯被认为是根据空气飞行原理设计潜水器的第一人，他利用机翼上产生的向下的“升力”，使潜艇向深处下潜。他设计的飞机使用短而粗的机翼，能够在水下300米左右的地方飞行。

　　霍克斯表示，如果该飞机拥有喷气发动机和更大的机翼，其在空气中飞行的速度将达到900公里/小时；在水下潜行的速度可以达到18公里/小时。

　　为了让机翼产生向下的推力，飞机必须前往水下，一个比水还轻的容器或许可以做到这一点，霍克斯建议承担美国国防部“飞行潜艇”项目的研究人员借鉴鸟类的飞行方式。他说，人们必须让机头朝下，潜水、拍打，并且进入水中，这将是非常壮观的场景。

　　在冷热之间找平衡

　　但是，仍然还有许多其他的设计问题需要克服，普通的电池能够让飞机飞行44公里，就像DARPA设计出的飞机一样，但是，要解决问题，电池可能会比飞机的其他部分还要重。而且，使用普通的燃料来让飞机飞行将需要供应很多的空气，这意味着“飞行潜艇”进入水中的深度将仅仅为几米。

　　另外，在几百摄氏度下运行的喷气发动机，当温度突然发生改变时极有可能爆炸。比如，如果该飞机在空中飞翔之后，很快潜入水中，就很可能会出事；另外，如果被浸没在水中，活塞发动机也会出现故障。英国民用航空局的工程师吉姆·麦肯纳表示，当滚烫的发动机遇到冰冷的海水，热冲击会让发动机分崩离析。

　　研究人员表示，美国国防部“飞行潜艇”的梦想仍然需要更多的努力才能照进现实。

科技日报 刘霞