[分享] DARPA準備要研發磁力流體推進系統

如題啦 在電影（小說） 獵殺紅色十月號情節當中 美國海軍意外發現蘇聯把其中一艘颱風級潛艦 安裝了非常科幻了的磁性流體推進系統 在劇情裡面叫他履帶系統，完全不會產生任何機械噪音 可以直接通過美國海軍的聲納偵測陣列 簡單說明一下這個系統的運作原理 這個概念被叫做MHD，磁流體力學 Magnetohydrodynamics 在MHD驅動系統中由一端帶有電極的管路 和圍繞管路的磁性線圈組成 當空氣或水之類的流體進入管道內會被系統被賦予一股電荷 隨後會被圍繞管路的線圈產生的強力電磁場加速以產生推力 接著這一股推力會產生反作用力讓船艦前進 概念圖 https://i.imgur.com/5PXnoHb.png 由於這種設備完全不需要任何軸 齒輪 螺旋槳 渦輪機或噴氣機系統 所以不會產生機械噪音 即使有產生的話也可以被自然環境所掩蓋 這種超安靜的驅動系統對於潛艦來說是非常有益處的 不僅能讓潛艦長時間保持安靜狀態 還可以在聲納收集數據時消除潛艦本身的機械噪音 從而對偵察和情報任務有很大幫助 但是 實際上這種推進技術的難度不低 首先電磁線圈需要能夠產生非常高強度的磁場， 而且整體重量不能太高 再來由於磁場 電流和海水的相互作用 很容易引起的金屬的電化學反應造成腐蝕 和侵蝕 電極必須能夠承受大量磨損 為了克服這個問題， DARPA制定了為期42個月的海底磁流體動力泵原理(PUMP)計畫 這個計畫將採用多種方法來解決這些問題 以創建實用的軍用MHD驅動系統 世界上出現過最高效率且實用化的磁性流體驅動系統 是日本三菱重工公司於1990年代初 在神戶兵庫區和田崎町建造的一艘船 叫做 Yamato-1 https://i.imgur.com/EDLRGk7.jpg 這是一艘長大約30公尺的船隻 使用液態氦來冷卻超導體推動的磁流體動力驅動系統 https://i.imgur.com/eN8asZ8.jpg 使用大約4特斯拉的磁場強度 讓船以每小時15公里的速度行駛，效率約為30% (這種系統沒辦法以高速來行進) DARPA國防科學辦公室PUMP項目經理 Susan Swithenbank 表示 “在過去的幾年裡，材料工業 在氧化鋇銅(REBCO)稀土磁性體方面取得了進展， 這些磁體可以製造出高達20特斯拉的大規模磁場 在磁流體動力驅動中可能可以產生高達90%的效率 這是非常值得追求的 現在追求高磁場的障礙已經被打破， PUMP意圖在實現突破電極材料的挑戰" https://i.imgur.com/JQf98ff.jpg 由於這方式會對海水產生類似電解的效果 所以電極周遭會產生氣泡 這會具有絕緣的效果，所以會讓系統效率降低 當氣泡破碎的時候會產生一股力道來損壞電極 所以Swithenbank對具有類似問題的電池產業也進行了研究 目前正在尋找各個領域的專業知識來組建團隊， 以幫助最終實現軍事相關規模的磁性流體動力驅動技術 https://i.imgur.com/Q9VUQNo.jpg -- https://i.imgur.com/QOhQpQg.jpg https://i.imgur.com/MCUAIPp.jpg -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 39.10.41.121 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Military/M.1686219287.A.2AE.html