3.6 军舰后的美丽尾流，藏着哪些秘密和风险？

很多人小时候都玩过这种游戏：每当头顶有飞机飞过，就呼朋引伴一起“看！飞机！”，看飞机拉出一道白线，慢慢地，飞机飞出了视野，白线也消散在遥远的天上。

在海上，也有这样一道美丽又奇妙的白线，那就是船的尾流。航行过程中，站在船尾就会看到，它们仿佛是近在咫尺的浪花，又像随着船的前行而渐行渐远的朋友。

舰船后会拖出美丽的尾流 / 南海舰队供图

和人人都能望到的飞机白线不同，“尾流”是专属于航海者的风景，当然，它们的不同之处远不止这些。另外，尾流虽然美丽，对于军舰来说却隐藏着风险。

为什么这么说呢？

飞机和舰船，尾流大不同

看起来都是一边飞驰一边拖出白色的尾巴，但其实，船的尾流和飞机的尾迹是不同的。

飞机的白色尾迹，本质上是一些小小的冰晶。在飞行过程中，飞机会排放出废气，废气中的高温水气与天空中湿冷的空气碰撞，就会凝结形成冰晶，形成白色的尾巴。因为飞机速度很快，所以，这些冰晶还没消失，飞机已经飞远，所以看起来就在身后留下一道白色尾巴，也有人把这种现象叫做飞机拉线、飞机云或凝结尾。飞机的“尾巴”存在时间往往不长，一般很快就会消散在空中。

而船舶身后的尾流，本质上是一个个微小气泡。当船在水面航行，螺旋桨转动时会将空气卷入水中形成大量气泡，随着船向前行驶，这些气泡看起来就成了拖在船后的尾流。

与飞机尾迹很快消散不同，一艘大船的尾流可以绵延上几百公里，尾流的形态甚至可以停留好几天。这是因为螺旋桨产生的气泡非常小，因为受到表面张力和上浮阻力等力的共同作用，越小的气泡停留时间越久。

气泡越小停留越久——生活里也可以观察到这样的现象。比方说，你在游泳的时候，吐一个泡泡，那个泡泡浮到水面上会破掉，越大的泡泡就破得会越快。但是，如果我们拿一个针管往水里打气，打出来的那种小小的气泡，可能会很长时间才会消掉。

通过尾流，可以看出哪些秘密？

尾流看起来很美，也很有用，就像可以通过一个人的呼吸来判断他的健康情况，我们也可以通过分析船舶尾流的特征，然后对舰船的性能进行评估和优化。

尾流可供分析的特征有很多，最直观的就是看形状和大小。不同的船舶设计，或者不同的航速与海水密度，都会让尾流的形状和大小有所不同。

比如，船的航速越快，尾流就越明显，因为螺旋桨转得快，打出的气泡也就更多，且更小而密，停留得也更久；换句话说，如果看到更明显的尾流，可能意味着刚刚过去的船的航速很快。

再比如，通过尾流也可以大概看出船的吨位。小渔船的尾流往往比较窄，因为吨位小，吃水浅，螺旋桨就会离水更近，相比起小船，大船的尾流往往就更宽，因为吨位大，吃水更深，螺旋桨也在水中更深的地方，因为受到水压更大，加上其他力的综合作用，打出的气泡会更小，上浮需要更长时间，消失也更慢，所以尾流会更宽、更壮观。

尾流的形状还可以看出舰艇的航速和姿态。

比如，如果是载重均匀，两侧受力均等，那尾流看起来也会比较均匀；而如果船是在倾斜航行，尾流就会看起来一侧比较重而另一侧比较浅。

再比如，船的航速越快，尾流能被识别的特征就越明显，因为螺旋桨转得快，打出的气泡也就更多，且更小而密，停留得也更久；换句话说，如果看到更明显的尾流，可能意味着刚刚过去的船的航速很快。

有时候，根据一些特殊的尾流形状，还可能推断出船的动力问题。比如2021年，印度海军当时公开发布了自造航母海试视频，看起来动力强劲，但尾流看起来却是一截一截的锯齿状，而不是正常状态下的一整条。有军事专家分析可能是航母的动力系统有问题，输出不稳定，航速不均匀，导致舰艏在连续的加速与减速中上下浮动——或许可以这么理解：就像开车的时候，如果发动机出了问题，车也会咣当咣当地又震又颠。

当然，除了大小和形状，尾流还有很多特征，比如气泡的数量，比如气泡上浮过程中的声学特征，等等——

只是，这些信息也像一把双刃剑：虽然可以帮助我们更好地研究尾流以及评估和优化舰船的性能，但同时，也会带来安全隐患，因为会使舰船更容易被一些武器和平台发现、识别、跟踪、定位和攻击，比方说，识别到哪里有尾流的特征，制导鱼雷就可以循着特征去追踪并攻击舰船。

三、有办法“消除”舰船尾流吗？

那么，有没有办法“消除”这些尾流呢？

可能还没有完美的办法，不过研究者们都在努力。尝试的方法有很多种，包括人工大气泡消泡法技术、超声消泡法技术、释放消泡剂法、尾流能量吸收法等等，每种做法都展现出研究者们大胆的想象力和智慧。

比如人工大气泡消泡法技术，简单说，就是用大气泡去吞并小气泡。因为小气泡上浮时间慢，消失也慢，而大气泡上浮速度很快，破裂的速度也快，存在时间很短——研究者的设想是：当小气泡还在慢悠悠跑的时候，让速度更快的大气泡去吞掉小气泡同时快速上浮，之后因为大气泡很快会破裂，所以也就相当于快速地消除了小气泡。

这样做的好处是可以直接利用空气作为材料来制备大气泡，缺点又会产生新的问题，比方说，虽然可以就地取材，但制造气泡的装备会不可避免地让舰艇载重增加，以及占用舰艇宝贵的空间。

那么，有没有可能既吞掉尾流的小气泡、又不用特意制备大气泡呢？有研究者把目光瞄向了船的尾气。正常情况下，黑乎乎的高温柴油尾气排放到大气中，也容易暴露船的行踪，如果通过管道的改装，将这些尾气废物利用，引导到船尾的水中排放，这样既可以产生大气泡消除尾流，同时又解决了尾气可能暴露行踪的问题，实乃一举两得。

只是在目前的技术条件下，这种理论的设想虽然很理想，但也要面临很多技术挑战，比如就像人在水中很难呼吸，尾气也需要额外加压才能排到水里，而且尾气也需要过滤，等等。这些都涉及管道改装，而舰艇的结构变化往往牵一发而动全身，需要同时考虑船的稳性、螺旋桨的设计等等，并非易事。

现在各国海军都在研制和应用舰船尾流隐身技术，除了上面提到的部分，还有很多思考角度，比如设计的时候就降低螺旋桨的噪声或者尾流气泡量，或者通过某些手段抑制尾流中的这些微小气泡——归结起来，本质就是“减少泡泡”，让尾流的位置看起来和周围的普通水域没什么差别，从而无法被探测，达到尾流隐身的目的。

同样的事物，从不同的视角看出去，就会呈现不同的面貌。游客眼中的美丽尾流和气泡，对军舰来说却是致命威胁——

不过，换个角度看，危机也可以变成机遇。比方说，我们对气泡了解更多一点，就能更清楚它是怎么来的，它有什么特点，我们能对它做什么以及还能用它做什么，在驰骋海洋的时候更领先一步掌握主动权。

小小的气泡里，有大大的学问。其实，在人类征服海洋的过程中，还有很多细节都是这样值得科学研究的方向，既推动我们探索宇宙间未知的规律，也推动我们学以致用、科技强军的梦想。

来源: 海军大连舰艇学院

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