破坏螺旋桨的“罪犯”就是螺旋桨高速旋转时产生的气泡。由于螺旋桨转速较快,对水的冲击力很大,因而在螺旋桨周围就形成了一大片气泡云,这些气泡微小到肉眼难以辨别的程度。半径非常小的水泡内的空气压强极大,当水泡破裂时产生的压强可达几千个大气压。无数个小气泡不断破裂,在高压气的连续冲击下,轻则会降低螺旋桨的推进效率,重则使金属构件受到破坏而使螺旋桨失效。
科学家们想出种种办法与气蚀现象作斗争,如改进金属材料的性质,使之不怕“气蚀”,给螺旋桨涂上一层化学保护层以减少气泡的产生和侵蚀,等等。科学家们还因势利导,使小气泡发展为所谓的“超空泡”,从而大大降低了气蚀作用。
什么是“超空泡”呢?当物体在水中的运动速度超过50 m/s时,钝头航行器或安装在头部的气体注入系统就可能产生低密度气穴,这种密度很低的气泡称为“超空泡”。“空泡”长度与物体的运动速度有关,物体能够在自己产生的长气泡内部以最小的阻力飞速前进。
超空泡的发现使舰船设计师们大受鼓舞。他们设计了超空泡螺旋桨,使螺旋桨叶片表面完全被气化了的水分子所覆盖,推进效率就不会降低,对螺旋桨叶片的剥蚀也不会发生。