超導磁流體潛艇是套用了超導磁流體推進器的一種新型潛艇，推進系統和電池艙位於艇身兩側，通過磁力線產生磁力推動前進，具有結構簡單、推力大、航速高、無噪聲等優點。
基本介紹
- 中文名：超導磁流體潛艇
- 特點：結構簡單、推力大
發展概述,研究背景,工作原理,相關優勢,我國突破,
發展概述
儘管人們在近百年的時間裡,對潛艇進行了不斷的改進和創新，但最有效的推進方式仍是螺旋槳，針對螺旋槳推進的效率問題、噪聲問題,人們又進行了大量的改良,但要從根本上解決問題,尋找一種高效替代方式才是治本之法終於,數十年來電磁學的進展、十餘年來超導材料科學的突破以及現代控制方式的引入催生了超導磁流體推進器這種全新的推進器方式。
研究背景
早在70年代，美、俄、英、日等國就己開展超導技術在海軍艦艇方面的套用研究，隨著新型超導材料的出現，實際套用成為可能。與傳統機械轉動類推進器(譬如螺旋槳、水泵噴水推進器等)相比較，磁流體推進器的不同點在於：前者使用機械動力作為推力而後者使用電磁力。正因為如此，磁流體推進器無須配備螺旋槳槳葉、齒輪傳動機構和軸泵等，是一個完全靜止的設備。一旦現代潛艇使用了這種推進器，便從根本上消除了因機械轉動而產生的振動、噪音、高速旋轉的螺旋槳推進系統機械材料強度以及功率限制，而能在幾乎絕對安靜的狀態下以極高的航速航行。據理論計算其航速可達150節，而這是任何機械轉動類推進器不可能實現的。
工作原理
超導磁流體推進裝置是根據電磁原理設計的。在潛艇上安裝電磁鐵，通電後，海水中就會有磁力線，同時產生方向與磁力垂直的電流，在磁場和電流相互作用下，由於潛艇與海水之間產生大小相等方向相反的反作用力，潛艇將獲得向前運動的推力，推力的大小與磁場強度和電流大小的乘積成正比。磁流體推進技術已在一些國家獲得套用，但它的磁場還不能滿足潛艇的要求。而超導技術正是解決這一問題的關鍵。
動力：“超導磁流體推進”作為一個非常複雜的課題，它由幾個部分構成：A.蓄電池艙：作為備用能源，磁流體推進器仍須裝備一定數量的蓄電池，該艙靠近艇的中部指揮艙下層空間。B.核反應堆艙：要求輸出功率高，安靜性能好，持久力長的特點。使用熱離子反應堆，它能轉換電能，簡化艙內結構，熱離子反應堆不會產生高溫、高壓、而且節約材料和能源。C.發電機艙：該艙設定在核反應堆艙之後。裝2台給磁流體推進器供電的主發電機和2台供設備及照明用的輔助發電機；在機艙後部設有消音器、甲板下設燃料油、潤滑油箱、冷卻海水泵以及壓載水艙。D.操控艙與磁流體推進器艙：操控艙內主要裝有液氦製冷裝置，推進器的直接或備用操縱裝置，測量儀表台、櫃等。在磁流體推進器艙內，安裝1台六連環直流螺旋型超導磁流體推進器。磁流體通道前後端分別設有海水吸入導流管和噴出導流管，吸入口呈卵圓形在艇體外殼上“開鑿”，噴管出口則穿出艇尾殼體。它的運行原理是：在強大的電磁力作用下，海水旋轉著向後高速運動，再經出口導流器變為平行水流後通過噴口向艇尾噴射，推動潛艇前進。由於數個螺旋型磁流體推進器相互之間是獨立的，因此任意改變其中某幾個推進器的推力大小，即可改變潛艇航行狀態、實現左轉、右轉、上浮、下沉等運動姿態。
相關優勢
超導磁流體潛艇的推進系統和電池艙位於艇身兩側，且充分利用艙室空間，布局靈活。動力系統大幅瘦身，意味著火力系統可以擴容，可以搭載更多威力強大的魚雷和潛艇飛彈，使潛艇的水下攻擊力更強。
最重要的一點是，超導磁流體推進器用吸入導流管和噴出導流管替代螺旋槳。在強大的電磁作用下，海水高速進入吸入導流管，經加速後由噴出導流管射出，推動潛艇前進。沒有螺旋槳拍打水流，軸承、齒輪系統的減化減少摩擦，這些都使潛艇航行時的噪音降至極低，幾乎實現“零噪音”。由於磁流體推進技術取代了傳統的螺旋漿推動，超導潛艇的噪聲顯著降低，普通的反潛聲納對它束手無策，這將大大提高潛艇的隱蔽性和生存能力。
這種潛艇可以潛得更深，且極為靈活，可在水下“跳舞”。其艇身外殼由新型高強度塑鋼製成，抗壓力是普通潛艇的3倍。一艘超導磁流體潛艇將配備6個以上的磁流體推進器，它們相互之間是獨立的，任意改變其中某幾個推進器的電流方向和強度，即可改變潛艇的航行狀態，實現快速左轉、右轉、上浮和下沉，比傳統潛艇靈活得多。
超導磁流體推進器的磁體、電極都是相對靜止的固定裝置，可以通過增強電壓提供超大輸出功率，從而提高潛艇的航行速度。獨特的推進原理和極高的能量利用率將使潛艇具有更好的動力性能。
隨著超導技術的不斷完善，動力先進、隱身性好、攻擊力強的小型高速超導潛艇將成為未來海戰兵器中一顆耀眼的新星。
