1961年，賴斯(Rice W A)基于液態(tài)金屬電磁泵工作原理提出了電磁推進系統(tǒng)，即磁流體推進系統(tǒng)的設想，從而拉開了船舶磁流體推進研究的序幕。磁流體推進器是利用海水中電流與磁場間的相互作用力產生推力推動船舶前進，所以推進器沒有螺旋槳及運轉機構引起的振動和噪聲，并能滿足船舶高速航行，因此受到各國的普遍重視。自此開始，美國、日本、前蘇聯(lián)、中國等國先后開展磁流體推進的研究。（注：文中“T”為特斯拉，1節(jié)=1.852公里/小時）
磁流體推進器能完美解決傳統(tǒng)機械傳動系統(tǒng)的振動和噪聲問題
磁流體推進器的應用基礎研究在經歷了菲利普（Phillip O M）和多拉格（Doragh R A）等人的先期理論研究后，1966年，韋（Way S）研制出由常導線圈構成的雙圓柱電磁推進系統(tǒng)，并安裝在EMS-1潛艇模型上進行試驗。盡管該推進器的磁場只有0.015T，推進的船速也只有0.4m/s，但畢竟它是首次實現了船舶流體推進，因此具有重要的意義。隨后的1971年，我國第六機械工業(yè)部下屬的701所和712所聯(lián)合研制出磁場為0.075T的外磁流式磁流體推進器，并安裝在潛艇模型上在水池中進行試驗，船速約0.62m/s。
磁流體推進模型
磁流體推進器面臨的問題雖然這兩個試驗都證實了磁流體推進船舶的可行性，但是由于試驗船的磁場太弱，致使推力很小，效率很低。而學者們普遍認為只有推進器磁體能在幾個立方的通道內產生20T以上的磁場，才有可能使它達到實用的推進效率，以當時的技術水平，利用常導磁體是不可能實現這樣高的磁場的，只有采用超導磁體，才有可能實現。不過由于當時的超導磁體技術并不成熟，磁體的場強并不高，無法滿足技術要求，使得在60年代中期以后的10年時間里，磁流體推進的研究基本上處于停滯狀態(tài)。
磁流體推進原理
超導磁體為何能解決磁流體推進器效率低的問題？解決磁流體推進器效率低的關鍵措施，就是提高推進器的磁通密度，產生更強的磁場。超導磁體能夠產生更強磁場的主要原因是因為制作磁體的線圈材料是完全導電的，在線圈通電勵磁后，電流毫無衰減地在其閉合的回路內流動，并獲得穩(wěn)定的“永久磁場”。由于磁場中沒有磁飽和的限制，加之線圈沒有電阻，也就不存在通過強大電流時產生的焦耳熱損耗。因此，線圈的電流密度理論上可以做的極大，磁場就可以得到極強。
采用超導磁體的磁流體推進器實物
超導技術的突破，磁流體推進器迎來新生機進入70年代，隨著超導材料尤其是高溫超導材料的發(fā)展，磁體技術得到了極大的發(fā)展，使人們看到了磁流體推進實用化的前景，并開展了一系列實用化的研究。1976年，日本神戶商船大學佐治吉郎等人，首次將超導磁體用于磁流體推進器，研制出0.607T、推力0.015N的磁流體推進裝置。1979年，他們又成功研制出磁場2T、推力15N的磁流體推進器。到了1992年，日本更是研制出世界上第一艘正式的全尺寸磁流體推進試驗船“大和一號”，在磁場為2T時船速達到5.3節(jié)，使磁流體推進器步入“新時代”。
“大和一號”試驗船
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作者：小船人的夢想 2020年2月4號
