磁流体推进器
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磁流体推进器（英语：Magnetohydrodynamic drive，缩写：MHD）是一种利用磁场使管道内的流体流向指定方向的推进装置，这种装置可以安装在船舶水线以下的位置，通过电力产生磁场使水流入管道的水向船尾喷出，从而推进船只，成为一种没有转动器件，也没有螺旋桨的推进器[1][2]。理论上这种推进方式的流体除了液体如水，也可以是气体，不过由于技术限制尚待突破，目前主要考虑使用于推动船舶方面[3]。
概要[编辑]
磁流体推进器的理论在1950年代已经被提出[4][5]，不过因为要有足够强的磁场才能够使水流动，但同时电磁组件的体积、重量及耗用的电力都不能太高，还要考虑电磁线圈的散热问题，所以要到超导磁铁的技术有进展，磁流体推进器才逐渐走向测试阶段。第一艘使用磁流体推进器在海上航行的船只是日本建造的大和1号测试船，于1992年6月试航成功[6]，证实了磁流体推进器的可行性[7]。然而磁流体推进器要得到大量应用，仍然解决两大技术问题。第一点是成本过高，航速缓慢，主要是因为超导磁铁的造价仍然相当高昂；第二点是需要有足够及持续的电力供电予线圈，以产生足够强度的磁场，目前只有核动力船只才可以长时间提供足够的电力，而且以目前的技术，将发电机产生的电力用于推动电动机，再驱动螺旋桨所达到的航速，仍然远远高于将电力输入到磁流体推进器可达到的航速[8]。因此目前除了测试磁流体推进器技术的船舶外，尚未有作业用的船舶采用磁流体推进器作为单一推进装置[2]。
2024年3月，美国海军新闻报导，维吉尼亚号核子潜艇蒙大拿号（SSN-794）将会是第一艘安装磁流体推进器进行测试的美国海军潜艇，这种推进器由国防高等研究计划署主导开发。虽然这种推进器仍是起步阶段，但由于没有一般螺旋桨或喷水泵的转动器件，可大幅降低潜艇航行时产生的噪音，将可以大大降低潜艇因噪音而被敌方声纳系统监听及识别的机会，从而提升任务的成功率及潜艇的生存性[9]。
参见[编辑]
参考资料[编辑]
- ^ Dane, Abe. 100 mph Jet Ships (PDF). Popular Mechanics. August 1990: 60–62 [2018-04-04].
- ^ 2.0 2.1 直管超导磁流体推进器. 鹏芃科艺. [2024-04-02].
- ^ Friauf, J.B. Electromagnetic ship propulsion (PDF). Journal of the American Society for Naval Engineers. February 1961, 73 (1): 139–142 [2018-04-04]. doi:10.1111/j.1559-3584.1961.tb02428.x.
- ^ Way, S. Examination of Bipolar Electric and Magnetic Fields for Submarine Propulsion (报告). US Navy Bureau of Ships. 1958-10-15. Preliminary Memorandum Communication.
- ^ US patent 2997013,Warren A. Rice,“Propulsion System”,发行于1961-08-22,指定于Carl E. Grebe
- ^ 未來船舶發展/超導推進船. 国立海洋科技博物馆. [2024-04-02].
- ^ 神戸港の実験船、撤去開始 メリケンパーク再整備. Kobe Shimbun NEXT. 2016-11-08 [2017-02-21]. （原始内容存档于2017-02-21）.
- ^ 礼田, “次世代の推进动力に関する技术开発について－运输技术审议会答申‘チャレンジシップ21计画’より－”, 日本造船学会志 第789号 (1995), pp.151-157.
- ^ 超靜音！美SSN-794配備「磁流體動力」驅動裝置 將幾乎無法被發現. Newtalk新闻. 2024-04-01 [2024-04-02].