超导磁流体(磁流体有什么用)
在海军武器领域,电磁炮的技术发展是人们关注的焦点 。除了舰载电磁炮,全新的MHD技术也需要关注 。或许这是一种更令人向往的科幻潜艇技术 。当我们谈到这项技术的时候,可能会很奇怪 。公开出版物中几乎没有关于它的线索 。其实这个技术并没有那么先进,是根据电磁原理设计的 。当电磁铁附在潜艇上时,海水中就会出现磁力线 。垂直于磁力的电流会在磁场和电场的共同作用下产生一个力,潜艇就可以前进 。超导磁流体(MHD)是一项近乎成熟的黑科技 。潜艇能以70节的速度无噪音航行,中国领先 。
超导MHD潜艇示意图
20世纪90年代末,中国的“洛神”超导MHD潜艇由中国科学院电工研究所和中国海军研究所研制 。它是“旗鱼”项目(99项)的产品 。原理很简单,但实现起来很难 。因为其本质是超导技术在船舶上的完美应用 。从开始研发到2008年成功完成测试,历时十余年 。中国的洛神超导MHD潜艇磁场强度为15特斯拉,全长85米,重4500吨 。速度20-30节 。
超导MHD潜艇的早期发展
在以超导磁流体为动力的风洞试验中,传统潜艇的钝头艏在高速前进时会与海水产生类似音障的水障,从而大大限制了潜艇的速度 。于是,一个凝聚着中国设计师智慧和力量的鱼形造型应运而生,风洞试验完美完成 。MHD号潜艇的头部和尾部有一对俯仰升降舵 。行驶过程中,前升降舵主要造成正反升力、机动或平航深度 。然后用升降舵控制径向倾斜 。船身两侧、船舵和内壳都采用了全新的高强度耐压钢 。其承压能力是目前潜艇耐压钢的3倍以上,最大潜水深度可达800-1000米 。
超导磁流体潜艇的艇首不同于传统潜艇 。
【磁流体有什么用 超导磁流体】动力部分是一个非常复杂的课题 。洛神超导MHD潜艇的动力部分由几部分组成:A、电池舱;b、核裂变反应堆舱;c .发电机房;控制室和MHD推进舱 。它的工作原理是:在强大的电磁力作用下,海水向后喷射,然后通过出口导流板变成平行水流,再通过喷嘴喷出,使潜艇前进 。由于“洛神”号潜艇的六套MHD推进器是完全独立的,任意改变部分推进器的推力和方向,就可以调整潜艇的航行状态,形成直行、转弯、上升、下沉等运动姿态 。
超导MHD推进
由于独特的推进原理和高能量利用率,新型MHD潜艇具有更好的动力性能 。根据理论计算,超高速超导MHD潜艇的速度可以达到150节以上 。但由于处于高速潜水技术的初期,罗神潜艇在稳定海况下的航速只有20-30节 。随着潜艇的定型,高速超导技术的实际应用将会越来越成熟 。它的速度有望攀升至70节 。
未来超导MHD潜艇
超导MHD潜艇对本世纪的设计者和工程师很有吸引力 。因为这种全新的推进方式将使潜艇在战术和技术性能上有质的飞跃 。这种潜艇具有前所未有的平静、水下高速航行和高速运动能力 。专家计算,到20世纪30年代,MHD推进装置将更加成熟并应用于潜艇 。以现有的研究时间和水平来看,如果中国能够继续加大超导磁流体技术的发展,可能会领先美国10-20年 。中国的工程研究成果明显领先于世界其他国家 。如果这艘概念试验舰的技术得到改进和提高,中国又将诞生一项跨代潜艇黑科技 。
中国的洛神超导MHD潜艇于2008年测试成功
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