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    美军想让核潜艇超级静音,研究为潜艇配磁流体推进器(4)

    2024-04-11 09:41:21 来源:澎湃新闻

    一方面磁流体推进系统作为舰船整体的一部分,必须具有功率密度高、重量小、耐风浪、耐冲击、耐振动、耐用和极少需要维修的特点。同时这还要求磁流体推进器不但要具有可接受的推进效率,还要稳定可靠且不会产生较大的负面影响(如海洋环境污染)。

    另一方面,海水在被施加电场时将会在阴极发生电解产生氢气形成气泡,这是无法避免的,气泡的破裂和振荡会引起噪声,而气泡随海水从喷口喷出又会产生痕迹,影响到船舶的航行隐蔽性。噪声和航迹与气泡的数量及尺寸有关,研究表明,在电流密度不高的情况下,气泡的半径一般不会超过10微米,如果再考虑气泡在运动中的破碎,则其半径会小于10微米,并减少生成数量,这样小尺寸的气泡以及由气泡引起的噪声对船舶航行隐蔽性产生的负面影响几乎可以忽略不计。但随着电流密度的提高,气泡的危害性又会相应显现出来。所以,就提高船舶航行的隐蔽性而言,应采用较小的电流密度,但如此又会导致电磁力及推力下降,为了解决该问题,只能提高磁场,所以推进器最好采用高场超导磁体。

    随着高场超导磁体的应用,漏磁就会成为需要重点关注的又一问题。漏磁的危害性在于其不仅会影响船内仪表的正常工作,还会吸引海水中的铁磁物质,由此可能导致通道面积缩小,流动阻力增大,从而降低推进器的推力和效率。此外,漏磁在船体外散布,还容易被敌方探测设备发现,从而影响潜艇的航行隐蔽性。因此磁流体推进系统需要做好屏蔽工作,但屏蔽又会大大增加推进系统的重量,其中的矛盾需要做出合理的权衡。不管如何,美军在磁流体推进技术方面的进展还是值得跟踪研究的。

    (责任编辑傅鑫)
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