作者mmmimi11tw (WHO维尼快乐组织)
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标题[分享] DARPA准备要研发磁力流体推进系统
时间Thu Jun 8 18:14:44 2023
如题啦
在电影（小说） 猎杀红色十月号情节当中
美国海军意外发现苏联把其中一艘台风级潜舰
安装了非常科幻了的磁性流体推进系统
在剧情里面叫他履带系统，完全不会产生任何机械噪音
可以直接通过美国海军的声纳侦测阵列
简单说明一下这个系统的运作原理
这个概念被叫做MHD，磁流体力学
Magnetohydrodynamics
在MHD驱动系统中由一端带有电极的管路
和围绕管路的磁性线圈组成
当空气或水之类的流体进入管道内会被系统被赋予一股电荷
随後会被围绕管路的线圈产生的强力电磁场加速以产生推力
接着这一股推力会产生反作用力让船舰前进
概念图
https://i.imgur.com/5PXnoHb.png
由於这种设备完全不需要任何轴 齿轮 螺旋桨 涡轮机或喷气机系统
所以不会产生机械噪音
即使有产生的话也可以被自然环境所掩盖
这种超安静的驱动系统对於潜舰来说是非常有益处的
不仅能让潜舰长时间保持安静状态
还可以在声纳收集数据时消除潜舰本身的机械噪音
从而对侦察和情报任务有很大帮助
但是 实际上这种推进技术的难度不低
首先电磁线圈需要能够产生非常高强度的磁场，
而且整体重量不能太高
再来由於磁场 电流和海水的相互作用
很容易引起的金属的电化学反应造成腐蚀 和侵蚀
电极必须能够承受大量磨损
为了克服这个问题，
DARPA制定了为期42个月的海底磁流体动力泵原理(PUMP)计画
这个计画将采用多种方法来解决这些问题
以创建实用的军用MHD驱动系统
世界上出现过最高效率且实用化的磁性流体驱动系统
是日本三菱重工公司於1990年代初
在神户兵库区和田崎町建造的一艘船 叫做 Yamato-1
https://i.imgur.com/EDLRGk7.jpg
这是一艘长大约30公尺的船只
使用液态氦来冷却超导体推动的磁流体动力驱动系统
https://i.imgur.com/eN8asZ8.jpg
使用大约4特斯拉的磁场强度
让船以每小时15公里的速度行驶，效率约为30%
(这种系统没办法以高速来行进)
DARPA国防科学办公室PUMP项目经理
Susan Swithenbank 表示
“
在过去的几年里，材料工业
在氧化钡铜(REBCO)稀土磁性体方面取得了进展，
这些磁体可以制造出高达20特斯拉的大规模磁场
在磁流体动力驱动中可能可以产生高达90%的效率
这是非常值得追求的
现在追求高磁场的障碍已经被打破，
PUMP意图在实现突破电极材料的挑战"
https://i.imgur.com/JQf98ff.jpg
由於这方式会对海水产生类似电解的效果
所以电极周遭会产生气泡
这会具有绝缘的效果，所以会让系统效率降低
当气泡破碎的时候会产生一股力道来损坏电极
所以Swithenbank对具有类似问题的电池产业也进行了研究
目前正在寻找各个领域的专业知识来组建团队，
以帮助最终实现军事相关规模的磁性流体动力驱动技术
https://i.imgur.com/Q9VUQNo.jpg
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https://i.imgur.com/QOhQpQg.jpg
https://i.imgur.com/MCUAIPp.jpg
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1F：→ giancarlo82 : 先把政委跟那个厨房兵干掉!!!06/08 18:19
2F：推 Schottky : 4 特斯拉是超强的磁场，常用的磁场强度单位是 uT06/08 18:20
3F：推 margtch : 最帅舰长 老史06/08 18:20
4F：→ s891510 : 疯狂伊凡!!06/08 18:36
5F：推 Landau : 稳定产生20特斯拉的磁场…真的假的06/08 18:37
https://i.imgur.com/obNIfpS.jpg
※ 编辑: mmmimi11tw (39.10.41.121 台湾), 06/08/2023 18:40:02
6F：推 raider01 : 简单来说就是超导体技术有进步，可是问题这东西我印06/08 18:57
7F：→ raider01 : 象不是基本上还是得靠液态氮维持运作?06/08 18:58
8F：推 Brioni : 技术储备投资啦06/08 19:00
9F：→ Brioni : 不一定真的要花大钱量产06/08 19:01
10F：推 chiehly : The hardest part of playing chicken is when to06/08 19:07
11F：→ chiehly : flank06/08 19:07
12F：推 patentshit : 日本的大和号实验船已经在陆上当展示品了，不然外06/08 19:10
13F：→ patentshit : 型科幻06/08 19:10
14F：→ Hohenzollern: 宇宙战舰台风号06/08 19:14
15F：推 Mecklinger66: 履带系统！要潜舰水兵唱国歌声纳才听得到，不然就06/08 19:15
16F：→ Mecklinger66: 像是海底火山06/08 19:15
18F：推 kuramoto : 苏联战报：政委是意外死的，厨房兵是当兵当太久发 06/08 19:15
19F：→ kuramoto : 疯的，舰长他英勇面对美帝海军的反潜围剿牺牲了 06/08 19:15
20F：推 Mecklinger66: 然後搜救的阿尔法级是反应炉超载、液态金属反应炉故 06/08 19:17
21F：→ Mecklinger66: 障熔炉才沈没的 06/08 19:17
22F：推 MIshad : 这个如果要实际验证也是很多钱吧 量产就是花更多钱 06/08 19:18
23F：→ huckerbying : 没人TDD-1嘛？我记得丹奴之子也是用电磁推进的潜舰 06/08 19:27
25F：推 hedgehogs : 看来这不是外星科技了06/08 19:29
26F：推 glad850 : 所以以後不用声纳改用磁异探测了06/08 19:41
27F：推 bladesinger : 真的要造红色十月了，不过是美国产的06/08 19:42
28F：→ bladesinger : TDD-1也是拿台风级来改的吧?06/08 19:42
29F：推 verdandy : 是，TDD-1某种程度还是A走的 06/08 19:43
30F：→ Mystiera : 20T应该能把附近人员的血红素磁化推出去XD 06/08 19:46
31F：→ iio : 不是赋予水电流 而是海水本身就是导体 给够强度的磁 06/08 19:46
32F：→ iio : 场就能推动水流前进 06/08 19:46
33F：→ iio : 更正一下说法 跟是不是导体应该没有太大的关系 跟物 06/08 19:49
34F：→ iio : 质本身的磁化率有关系 如果有一具逆天的电磁铁 那 06/08 19:49
35F：→ iio : 也是能磁化空气拿来当发动机的06/08 19:50
36F：→ iio : 有一年的搞笑诺贝尔奖就是让青蛙浮起来06/08 19:51
37F：→ iio : BTW 没记错的话青蛙并没有受到任何伤害06/08 19:52
38F：→ Mystiera : 有关啊，要磁化先要能导磁，能导磁就会是导体06/08 19:55
※ 编辑: mmmimi11tw (39.10.41.121 台湾), 06/08/2023 19:55:41
39F：→ iio : 任何物质都有磁化率 跟是不是导体没有关联 06/08 19:57
40F：推 holysong : 果然抓到外星人 06/08 19:58
41F：推 TUTOTO : 雌化 我不当哥哥啦 (X) 06/08 20:11
42F：→ huckerbying : 气体需要先电浆化才容易受磁场影响吧 06/08 20:12
43F：→ iio : 你给个几百T的磁场 空气一样能磁化 06/08 20:19
44F：→ huckerbying : 几百T的强磁场，应该空气的氧气就直接解离出电子跟 06/08 20:29
45F：→ huckerbying : O2-了吧 06/08 20:29
46F：推 Fansugimoto : TDD-1虽然是台风级改的，但是已经面目全非了 06/08 20:32
47F：→ iio : 磁场不是电磁场阿 人体都能在几T的磁场中好好的了 06/08 20:33
48F：→ iio : 虽然需要详细计算 但能扯开原子结构的磁场等级应该 06/08 20:36
49F：→ iio : 不是几百T这种数字 06/08 20:37
50F：推 eupa1973 : 推 06/08 20:38
51F：→ iio : 搞笑诺贝尔奖让青蛙浮起来的强度是20T 06/08 20:39
52F：→ huckerbying : 其实正确来说的话，氧气其实很容易自己游离，只要 06/08 20:43
53F：→ huckerbying : 给足够热量都能游离出电子跟 O2+ 06/08 20:43
54F：→ huckerbying : 需要的能量也不多，你家的紫外光灯就能让氧气游离 06/08 20:44
55F：→ kdjf : 要在磁场下的导体通垂直与磁场的电流才会产生推力 06/08 20:46
56F：→ kdjf : 电极给水电流，磁铁提供磁场，缺一不可 06/08 20:48
57F：→ kdjf : 紫外线消毒只是伤害病原的DNA或RNA... 更强的紫外线 06/08 20:50
58F：→ kdjf : 是产生单线态O2，离产生O2+很遥远 06/08 20:50
59F：→ Mystiera : 臭氧层就这麽来的 06/08 20:52
60F：推 kdjf : 紫外线对O2最常形成2*O(原子态氧)，偶尔产生单线态 06/08 20:59
61F：→ kdjf : 氧分子，几乎不会有O2+ 06/08 20:59
62F：推 Mecklinger66: 惊爆危机的TDD-1「Tuatha De Danann」是用苏联弃置 06/08 21:13
63F：→ Mecklinger66: 的登陆潜舰（应该是Project 748）为骨架魔改，用女 06/08 21:13
64F：→ Mecklinger66: 二泰莎作为倾听者的黑科技（能幻视到超出时代的先进 06/08 21:13
65F：→ Mecklinger66: 技术）改造、配有三座钯反应炉电动机推进系统、跟 06/08 21:13
66F：→ Mecklinger66: 磁力流体推进装置，基本上已经不是潜舰了、是能搭 06/08 21:13
67F：→ Mecklinger66: 载机甲 + VTSOL战机 + 重型运输直升机、用电磁弹射 06/08 21:13
68F：→ Mecklinger66: 的轻航舰了，还有大量VLS飞弹的武库舰 06/08 21:13
71F：推 cursan : 我第一时间也是想到红色十月，TDD 算西洽业务了，大 06/08 21:57
72F：→ cursan : 人快闸他（误 06/08 21:57
73F：→ iio : 欸 说真的不要把磁场和电磁场搞混了 磁场没那麽容易 06/08 22:00
74F：→ iio : 或是说随便供能 不然照个MRI早就乒乒乓乓了 06/08 22:00
75F：→ iio : 紫外线是种电磁波 换言之可以把它当作是电磁场的事 06/08 22:03
76F：→ iio : 电磁场和磁场只差一个字 但其实是不一样的东西 06/08 22:04
77F：推 verdandy : TDD-1设定上就是强袭扬陆（登陆)艇，上浮可以投射 06/08 22:07
78F：→ verdandy : 直升机和机器人(AS)，但下沉後也有潜舰的作战能力 06/08 22:07
79F：→ verdandy : ，还玩弄美国潜舰当作潜舰间作战的演习 06/08 22:07
80F：→ ctes940008 : 水炮潜艇 06/08 22:16
81F：→ h311013 : DARPA黑科技仓库的冰山一角 06/08 22:36
82F：推 worse77 : 水下版Dyson 06/08 23:01
83F：推 adwn : 推 06/09 08:49
84F：推 weimr : 好酷的玩具，美国爸爸的钞能力又要发威了。 06/09 10:42
85F：→ thaleschou : dyson是把气流「放大」，本质还是机械式的 06/09 19:27
86F：推 aquarius360 : 没印象磁偶极会被强磁场解离，应该只是改变指向； 06/10 15:46
87F：→ aquarius360 : 电偶极才会在强电场下解离。不过某种角度上来说， 06/10 15:46
88F：→ aquarius360 : 电、磁、电磁波其实都是电磁场的一体三面，视来源 06/10 15:46
89F：→ aquarius360 : 与观测者彼此的座标系差异才导致观测到不同的样貌 06/10 15:46
90F：→ aquarius360 : 。 06/10 15:46