世界第一艘採用磁流體推進器的測試船大和1號的其中1條推進器海水管道
大和1號測試船的磁流體推進器後部,可見由6條管道組成,海水便是在這6條管道中流動
磁流體推進器 (英語:Magnetohydrodynamic drive ,縮寫:MHD)是一種利用磁場 使管道內的流體 流向指定方向的推進裝置,這種裝置可以安裝在船舶 水線以下的位置,通過電力產生磁場使水流入管道的水向船尾噴出,從而推進船隻,成為一種沒有轉動器件,也沒有螺旋槳 的推進器[ 1] [ 2] 。理論上這種推進方式的流體除了液體 如水,也可以是氣體 ,不過由於技術限制尚待突破,目前主要考慮使用於推動船舶方面[ 3] 。
概要
磁流體推進器的理論在1950年代已經被提出[ 4] [ 5] ,不過因為要有足夠強的磁場才能夠使水流動,但同時電磁組件的體積、重量及耗用的電力都不能太高,還要考慮電磁線圈的散熱問題,所以要到超導磁鐵 的技術有進展,磁流體推進器才逐漸走向測試階段。第一艘使用磁流體推進器在海上航行的船隻是日本建造的大和1號測試船,於1992年6月試航成功[ 6] ,證實了磁流體推進器的可行性[ 7] 。然而磁流體推進器要得到大量應用,仍然解決兩大技術問題。第一點是成本過高,航速緩慢,主要是因為超導磁鐵的造價仍然相當高昂;第二點是需要有足夠及持續的電力供電予線圈,以產生足夠強度的磁場,目前只有核動力 船隻才可以長時間提供足夠的電力,而且以目前的技術,將發電機產生的電力用於推動電動機 ,再驅動螺旋槳所達到的航速,仍然遠遠高於將電力輸入到磁流體推進器可達到的航速[ 8] 。因此目前除了測試磁流體推進器技術的船舶外,尚未有作業用的船舶採用磁流體推進器作為單一推進裝置[ 2] 。
2024年3月,美國海軍新聞報導,維吉尼亞號核子潛艇 蒙大拿號(SSN-794)將會是第一艘安裝磁流體推進器進行測試的美國海軍潛艇,這種推進器由國防高等研究計劃署 主導開發。雖然這種推進器仍是起步階段,但由於沒有一般螺旋槳或噴水泵的轉動器件,可大幅降低潛艇航行時產生的噪音,將可以大大降低潛艇因噪音而被敵方聲納 系統監聽及識別的機會,從而提升任務的成功率及潛艇的生存性[ 9] 。
參見
參考資料
^ Dane, Abe. 100 mph Jet Ships (PDF) . Popular Mechanics. August 1990: 60–62 [2018-04-04 ] . (原始内容存档 (PDF) 于2024-08-07).
^ 2.0 2.1 直管超导磁流体推进器 . 鹏芃科艺. [2024-04-02 ] . (原始内容存档 于2024-04-02).
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^ US patent 2997013 ,Warren A. Rice,「Propulsion System」,发行于1961-08-22,指定于Carl E. Grebe
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^ 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).
^ 禮田, 「次世代の推進動力に関する技術開発について-運輸技術審議会答申『チャレンジシップ21計画』より-」, 日本造船学会誌 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,然而這只是美國海軍的愚人節玩笑。 . Newtalk新聞. 2024-04-01 [2024-04-02 ] . (原始内容存档 于2024-04-07).