Кипеть, т. е. переходить из жидкого в газообразное состояние свойственно любой жидкости при определенном сочетании температуры и давления. Так, пресная вода кипит при 100 °С при нормальном давлении в одну атмосферу. Если же давление уменьшить, скажем, поднявшись высоко в горы, то вода закипит и при более низкой температуре. Именно поэтому у альпинистов иногда не получается суп приготовить. Вода вроде бы бурлит в котелке, но кипение это — холодное, а для варки нужна температура, а не пузырики.
Или вот, еще такой факт: человеку на планете Земля никак нельзя подниматься выше 18 тыс. м над уровнем моря без скафандра или гермокабины. Почему? Да, потому, что на этой высоте давление таково, что вода кипит уже при 36 °С, а кровь — это практически вода и как раз с такой температурой. Человек вскипит изнутри весь разом и мгновенно погибнет от разрыва сосудов… А теперь — к теме.
Кавитация — это вскипание жидкости в потоке при сильном разрежении. А такое разрежение наступает в самых разных потоках сплошь и рядом. Ведь из той же неумолимой физики известно — чем выше скорость потока, тем ниже в нем давление. При обтекании потоком сложных поверхностей возникают зоны очень низкого давления, где даже ледяная вода вскипает миллионами крохотных паровых пузырьков-каверн. И ладно бы дело ограничивалось только пузырьками. Попадая затем вместе с потоком в зону низкого давления, каждая каверна испытывает мгновенную конденсацию пара внутри и, стало быть, чудовищное разрежение. В образующуюся пустоту со всех сторон устремляются окружающие молекулы воды, которые с огромной силой ударяются о конструкции, обтекаемые потоком. Сила этих микроскопических гидроударов огромна — тысячи атмосфер! Словно миллиарды сверхострых и сверхтвердых иголок строчат по поверхности, выкрашивая из нее частицы материала. Кавитация разрушает трубопроводы, краны, и даже рубашки охлаждения неправильно спроектированных двигателей.
На кораблях с кавитацией винтов столкнулись еще в конце XIX в., когда появились первые скоростные миноносцы и катера с паротурбинной силовой установкой. Винты их были небольшого диаметра и имели прямой привод от турбины, вращаясь с частотой около 3000 об/мин. По преданию, именно на первом таком корабле — знаменитой «Турбинии» Парсонса Чарльза Алджернона, построенной в 1894 г., — и обнаружили это нехорошее явление, несколько омрачившее триумф первого турбохода, пролетевшего перед флотом с умопомрачительной скоростью. Лопасти винтов оказались словно изъеденными термитами.