現(xiàn)代艦舶的螺旋槳，自19世紀(jì)初問世以后，通過不斷地改進(jìn)技術(shù)與蒸汽動力一起，推動了人類航海史的巨大跨越。毫無疑問螺旋槳和蒸汽機(jī)一樣，是200多年前第一次工業(yè)的產(chǎn)物。

    今天，無論是內(nèi)河還是大洋，冒著濃濃黑煙的蒸汽船早就不見了蹤跡，可大大小小的船艇上螺旋槳還在隆隆地旋轉(zhuǎn)。可是人類進(jìn)入電器時代已超過100年了，陸地上的磁懸浮列車已經(jīng)創(chuàng)造速度紀(jì)錄，而在水面上，為什么不能用電與磁的力量，替代龐大而笨重的機(jī)械轉(zhuǎn)動推進(jìn)艦船呢？

    設(shè)計師將目光聚焦到了“磁流體推進(jìn)”技術(shù)。所謂磁流體推進(jìn)，是對一個貫通海水的通道加上磁場，使導(dǎo)電的海水產(chǎn)生電磁力而在通道內(nèi)流動，產(chǎn)生反作用力推動艦船前進(jìn)。而采用超導(dǎo)磁體作為磁場來源，則稱為超導(dǎo)磁流體推進(jìn)器。

超導(dǎo)磁流體推進(jìn)器外觀

    磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和通道3部分構(gòu)成，其推進(jìn)過程可以借助物理學(xué)中的“磁場對通電直導(dǎo)線的作用”這一現(xiàn)象解釋。

    將金屬直導(dǎo)線放入磁場中，當(dāng)導(dǎo)線通電時，磁場就會對通電導(dǎo)線施加一個側(cè)向力而使導(dǎo)線發(fā)生移動，力的方向為右手拇指所指方向。若將金屬導(dǎo)線視替換為帶電的海水，則海水就會像導(dǎo)線一樣向拇指所指方向運動。通過調(diào)節(jié)電流大小，可以控制速度；改變電極極性可以改變運動方向。

    與傳統(tǒng)推進(jìn)器相比，磁流體推進(jìn)裝置沒有轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，可以使船舶幾乎在安靜的狀態(tài)下航行，從而大大改善了航海人員的生活、工作環(huán)境，并可極大的增加軍用艦艇隱蔽性。

    由于克服了轉(zhuǎn)動機(jī)械的功率限制，不會像螺旋槳那樣在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生空泡，磁流體推進(jìn)還可以大幅提高輸出功率，為制造超高速艦船創(chuàng)造條件。

    

超導(dǎo)直線電磁推進(jìn)系統(tǒng)試驗船“大和一號”

    此外，磁流體推進(jìn)器各個部件，如發(fā)電機(jī)、推進(jìn)器、輔控設(shè)備等，相互之間沒有“剛性連接”，可集中安裝也可分散于任何艙室之中，從而極大地增加了艙室布置的靈活性。

    雖然有突出的優(yōu)勢，但目前超導(dǎo)磁流體推進(jìn)器在實用化方面還存在著一些亟待解決的問題。主要是系統(tǒng)輕量化、小型化問題，高性能電極材料技術(shù)、磁流體漏磁問題，以及高效率的通道設(shè)計等。

    20世紀(jì)末以來，船舶磁流體的推進(jìn)研究逐步向?qū)嵱没A段邁進(jìn)。日本建造的“大和”1號試驗船是世界上第一艘無螺旋槳推進(jìn)船?！按蠛鸵惶枴睘橹本€式電磁推進(jìn)系統(tǒng)，主要由超導(dǎo)磁鐵、磁屏蔽裝置、勵磁與電極的供電裝置、超導(dǎo)線圈、驅(qū)動機(jī)械、液氦等主要設(shè)備和材料構(gòu)成。船體運行及電磁推進(jìn)系統(tǒng)的電力供應(yīng)是船體的發(fā)電供配電系統(tǒng)。應(yīng)用超導(dǎo)電磁鐵增強(qiáng)磁場強(qiáng)度，并且將超導(dǎo)電磁鐵浸泡在液氮中降溫以保證長期運行。美俄等國也在磁流體推進(jìn)方面做了大量的試驗研究，其中俄海軍曾披露計劃將磁流體推進(jìn)運用于核潛艇。

    中國方面，中科院電工所研制的螺管超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，磁場強(qiáng)度5特斯拉，室溫孔徑0.2米，外徑0.65米，總長1.1米，總重494公斤，液氦貯量66升，一次充滿液氦能連續(xù)運行6晝夜。此外，電工所與船舶研究院702所合作研制成功了螺旋式超導(dǎo)磁流體推進(jìn)試驗船?！癏EMS-1”號，于1998年11月28日試航成功。它的研制成功標(biāo)志著我國已躋身于該項高技術(shù)的國際先進(jìn)行列。該試驗船長3.2米，寬0.85米，排水量約1噸；船上裝備有磁場強(qiáng)度為5萬高斯的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，螺旋通道推進(jìn)器，電池組和測控系統(tǒng)，由一人操作。

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