在水中移动可能是一种阻力，但超空泡的使用可以减少这种阻力，并提高水下航行器的速度。有时这些气泡会造成颠簸，但现在，来自宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室的一组工程师有了一种方法，使气泡平稳下来。
在超级挖掘中，气体的气泡包括减少摩擦阻力并允许通过水的高速速度的水下车辆。
“基本上，超空化被用来显著地减少阻力，并提高水体中的速度，”最近获得宾夕法尼亚州立大学航空航天工程博士学位的格兰特·m·斯基德莫尔(Grant M. Skidmore)说。“然而，有时这些物体会陷入脉动模式，导致稳定性和噪音问题。”
为了在车辆周围形成气泡，空气从前面引入，然后向后膨胀，将整个物体包裹起来。然而，有时气泡会收缩，让部分车辆湿了。气泡的周期性膨胀和收缩称为脉动，是不稳定和噪声的来源。
“萎缩和扩展不好，”蒂莫西A. Brungart，高级研究助理，ARL和声学副教授。“我们首先在纸上看待问题，然后在实验上看。”
研究人员首先在分析上探讨了这个问题，这提出了一种解决方案，但随后用实验验证并不简单。Supercavitation的理想结果是气泡形式，包括整个车辆并在后面排出，在双涡旋中散发泡沫。另一种可接受的气体出口方案是一种再参赛者射流，其中一些排出的气体反转并重新进入腔，但是避免脉动。研究人员在线报告了他们的分析分析和实验的结果国际多相流学报．
“在实验室里研究这个问题要比在开阔水域里容易得多，”美国海洋研究学院的高级研究工程师迈克尔·j·莫尼(Michael J. Moeny)说。“这里有两个盆地，你可以在那里拖动模型，但它比在水渠中更难观察发生了什么，而且由于盆地的大小，实验运行时间很短。”
ARL研究人员决定使用Garfield Thomas水隧道设施的12英寸直径水隧道来测试其数值计算。
“水隧道是观察实验的最简单方法，”Brungart说。“但不是制造脉动的最简单的地方。”
制造超空泡并使其脉动以阻止刚性壁水洞管内的脉动尚未完成。
“最终，我们将气体提升到非常高的水平，然后降低到脉动状态，”ARL高级研究员、航空航天工程副教授朱尔斯·w·林道(Jules W. Lindau)说。“这是一个挑战，因为隧道的墙壁非常近。另一些人在封闭的隧道中无法获得脉动。这就是我们所做的。”
一旦他们能够在水洞中预测出这种现象，他们就必须将数值解应用到实验模型中。他们发现，一旦有了带有脉动的超空化，就可以以正弦的方式交替增加气流和减少气流，在很多情况下，脉动会停止。气流变化的数量和速率并不仅仅与一个脉动频率相关，而是可以使一系列脉动状态平静下来。
研究人员报告说：“尽管对通风率的调制有效地抑制了各种频率的脉动，但并非所有调制频率都导致转型到双涡流闭合状态。”上下空气流速调制，不会导致所需的双涡流，确实改变了脉动的频率。
研究人员指出，成功的超空化可以减少水下飞行器的阻力，使速度提高10倍左右。
“超空泡技术可能最终会实现高速水下超音速运输，”Moeny说。“这可能是获得速度的唯一方法。没有这项技术，就无法控制这些速度导致的空化。”
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