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[磁流体]央视:磁流体潜艇试验很成功,美媒感叹

  中科院电工所主要从事螺管磁体螺旋通道推进器的研究,在理论分析和试验研究方面积累了丰富的经验。相对而言,高场强、大孔径的螺管磁体的制造更为现实。1988年研制出第一艘超导螺旋管式MHD推进试验船并完成了该模型船的航行试验研究。(采用螺旋式通道推进器,孔径0.44米,中心磁场ST,磁场储能880万J)。

  在冷战时期,美苏等国家为了加快潜艇速度,能在水下减少水的阻力和静音。提出了新概念潜艇水下推进方式。其中之一磁流体技术,但是其技术一直难以突破。日本一直走在民用磁流体世界前列,成品试验只有时速几公里,实用价值不高。

  作者:核子猎潜艇(杨斌国)原创写作,没有授权,不得转载

  由于海水导电,给推进器管道中的海水施加一个磁场和一个与磁场正交的电场,管道中的海水就会受到一个与电场和磁场垂直的电磁力(洛伦兹力)的作用。当这个力的方向沿着船尾方向时,海水将向船尾方向运动,同时,海水的运动给船体一个反作用力,使船体向前运动。

  与美国和日本的研究重点均不相同,前苏联主要是在提高磁场强度方面,出了螺旋管道式超导磁体结构。前苏联开展磁流体技术的研究起步很早,投资也很大,前苏联的研究在相当长的一段时间内处于超前的地位,但由于时局的变化,目前还停留在实验阶段中。前苏联在磁流体研究的成果包括已完成了SOKW超导磁流体推进样机的原理研究,并开始研制1200KW的磁流体推进器的研究。

  据美国《大众机械》(Popular Mechanics)报道:央视在一期节目中对磁流体技术推进器(magnetohydrodynamic MHD) 做了介绍。该媒体说,央视在报道中宣称这次试验很成功,达到了预料速度。10月18日在海南三亚海军基地海上做了实验。

  电工所与船舶研究院702所合作研制成功了螺旋式超导磁流体推进试验船。船长3.2米,宽0.85米,船深0.95米,排水量约1吨。在实验室的盐水池中对试验船的特性参数进行了综合性试验和试航行,船速达0.65米/秒。在试航阶段,有近百名专家到现场参观,作为我国第一次螺旋式超导磁流体船舶推进的原理验证的成功,己经引起海军和船舶研究院的专家和领导的兴趣和关注。

  美国从事MHD推进研究的单位主要有美国海军水下系统中心、戴维?泰勒舰船研究发展中心、阿贡国家实验室和阿夫可公司。阿贡国家实验室负责MHD推进模型的试验研究,阿夫可公司主要研制磁体结构及其超导材料技术、船舶MHD推进器的概念设计等。各单位配备了必要的实验装置与系统,用以测试磁流体推进中的电磁场与流体力场的特性。

  军事领域磁流体研究现在世界基本都已停止,中国重新开始研发,并且曝光说明已经在原有的基础上,有了很喜人的进步。已经超过了国外同类研究水准,一旦成功在未来潜艇推进方面有巨大的应用前景。

  在上世纪80年代末西方和日本的磁流体推进研究很流行。最著名的MHD驱动船,日本yamato-1,在1992测试取得了最高航速8节的成绩。尽管MHD驱动船早期研究目的就是用作军用潜艇,但该项目最后却没有继续下去,目前还不清楚为什么会这样,但其中一个原因可能是在产生足够强大的电磁场时遇到困难、和推动巨大吨位的潜艇在海水中达到高航速。

  早在70年代,美、俄、英、日等国就己开展超导技术在海军舰艇方面的应用研究,随着新型超导材料的出现,实际应用成为可能。与传统机械转动类推进器(譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等)相比较,磁流体推进器的不同点在于:前者使用机械动力作为推力而后者使用电磁力。

  磁流体:并不高新的新技术

  再次,高速旋转的螺旋桨推进系统受到机械材料强度的限制,因此传统潜艇的速度也受到限制。相比之下,超导磁流体推进器的磁体、电极都是相对静止的固定装置,可以通过增强电压提供超大输出功率,从而提高潜艇的航行速度。理论上,其速度最快可达185千米/小时。

  而我国早几年039B常规潜艇下水时,大家就已经在猜测其上应用了“磁流体”推进技术,但是从目前该项技术的发展和使用经验上来看,也仅是在理论研究上取得了一些成果,并无大规模的实际应用。从039A到039B,我们可以看到中国潜艇在一点一点地进步,中国军工走的是认真踏实的路子,在新一艘潜艇上有所改动,也是在合理范围之内,而像超导磁流体这样跳跃式的发展,可能性不大。

  中国磁流体技术早已“被”曝光

  至于外国媒体传说我国已经在建造“磁流体”技术的新一代核潜艇,这已经是猜测大于实际意义。可是这也体现了我国近年来国防军工技术的发展,已经让国外媒体认为中国没有什么不可能,只是时间问题。即便现在没有,今后也一定会有的。当然,也有不可告人的目的在其中,孰真孰假,可以拭目以待我们强大的祖国给我们惊喜!

  一艘超导磁流体潜艇将配备6个以上的磁流体推进器,它们相互之间是独立的,任意改变其中某几个推进器的电流方向和强度,即可改变潜艇的航行状态,实现快速左转、右转、上浮和下沉,游刃有余,变化多端,比传统潜艇灵活得多。

  2013年香港《文汇报》曾引述网友分析称,谭作钧提到的第四代核潜艇应是095型攻击核潜艇和096型战略核潜艇。不过香港军事分析家说,中国第四代核潜艇推断应是097型和098型。中国自2000年起研制第四代核潜艇,传说这种潜艇的设计具有革命性,采用前所未有的磁流体推进方式,不用螺旋桨。

  超导磁流体推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁,通电后,海水中就会有磁力线,同时产生方向与磁力垂直的电流,在磁场和电流相互作用下,由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力,潜艇将获得向前运动的推力,推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。磁流体推进技术已在一些国家获得应用,但目前它的磁场还不能满足潜艇的要求。而超导技术正是解决这一问题的关键。

  90年代初期,由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责,一个称为"剑鱼"(99工程)的计划实施了,其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。而我国代号为"洛神" 的"超导磁流体推进器"潜艇研制已经取得了重大突破,开始进入试车定型阶段。

  可是现在我们知道传言“不用螺旋桨”的技术,并不是所谓的“磁流体”而是马伟明教授的“无轴泵喷”推进技术。而且也不是097型和098型。传说中的“磁流体”潜艇,会采用无尾舵和水平舵的外形,而且还可能连围壳都没有!还不存在机械噪音和航行噪音,航速还高的吓人,轻轻松松超过时速达到50节以上的鱼雷。但如此高科技的潜艇研制起来也是困难重重,更不要说"建造成功"了,没有5-10年是不可能有结果的。

  注意不要让磁铁吸附在玻璃瓶上,这样会使磁流体粘在瓶上形成污渍,还有切记不要打开瓶盖,磁流体是很难清洗掉的。玻璃瓶身日常不易损坏,但是不要摆放在冰点以下或者是48度以上的环境中。

  磁流体是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性,摇晃时甚至化为墨汁般的细粉尘。控制你手中的磁铁,让它变身点滴、团块、尖刺、小脚丫、甚至让它群魔乱舞......拥有多种玩法,让磁流体仿佛有生命般在瓶中跳跃。

  磁流体陈列瓶是一种纳米级的黑科技,平时摆放在桌子上当做小摆件也很美观并且不占用空间,还能照顾到你的情绪,缓解工作中的压力。小小的玻璃瓶里装着磁流体小魔怪,平时它乖乖的躺在瓶底,但是只要遇到磁性便能立即“活过来”变成锋芒毕露的阵列。

  无聊的时候只能发呆吗?是不是有种度日如年的感觉,小小的它帮你赶走空虚寂寞冷,每时每刻带给你新鲜的感觉。放在桌面上小小的它,一眼看上去真的很不起眼,你一定无法想象这个改变世界的纳米材料竟然可以摇身变成治愈小物。当手中的磁铁轻轻靠近时会给你带来无限惊喜,让你忍不住感叹一声:哇!真的好神奇。

  有了小小的磁流体陈列瓶空闲的日子里不在无聊,还可以释放你心中的压力,只有你想不到的没有它变不了的,千变万化就是这么任性。尽情发挥你的想象力,让休闲时间不再单调枯燥。成为户外旅游无聊旅途以及宅男宅女的好伴侣。

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