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(jìn)系統(tǒng)，即磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)想，從而拉開了船舶磁流體推進(jìn)研究的序幕。磁流體推進(jìn)器是利用海水中電流與磁場間的相互作用力產(chǎn)生推力推動船舶前進(jìn)，所以推進(jìn)器沒有螺旋槳及運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)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(jìn)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(jìn)器能完美解決傳統(tǒng)機(jī)械傳動系統(tǒng)的振動和噪聲問題
磁流體推進(jìn)器的應(yīng)用基礎(chǔ)研究在經(jīng)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(dǎo)線圈構(gòu)成的雙圓柱電磁推進(jìn)系統(tǒng)，并安裝在EMS-1潛艇模型上進(jìn)行試驗。盡管該推進(jìn)器的磁場只有0.015T，推進(jìn)的船速也只有0.4m/s，但畢竟它是首次實現(xiàn)了船舶流體推進(jìn)，因此具有重要的意義。隨后的1971年，我國第六機(jī)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(jìn)器，并安裝在潛艇模型上在水池中進(jìn)行試驗，船速約0.62m/s。
磁流體推進(jìn)模型
磁流體推進(jìn)器面臨的問題雖然這兩個試驗都證實了磁流體推進(jìn)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(xué)者們普遍認(rèn)為只有推進(jìn)器磁體能在幾個立方的通道內(nèi)產(chǎn)生20T以上的磁場，才有可能使它達(dá)到實用的推進(jìn)效率，以當(dāng)時的技術(shù)水平，利用常導(dǎo)磁體是不可能實現(xiàn)這樣高的磁場的，只有采用超導(dǎo)磁體，才有可能實現(xiàn)。不過由于當(dāng)時的超導(dǎo)磁體技術(shù)并不成熟，磁體的場強(qiáng)并不高，無法滿足技術(shù)要求，使得在60年代中期以后的10年時間里，磁流體推進(jìn)的研究基本上處于停滯狀態(tài)。
磁流體推進(jìn)原理
超導(dǎo)磁體為何能解決磁流體推進(jìn)器效率低的問題？解決磁流體推進(jìn)器效率低的關(guān)鍵措施，就是提高推進(jìn)器的磁通密度，產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場。超導(dǎo)磁體能夠產(chǎn)生更強(qiáng)磁場的主要原因是因為制作磁體的線圈材料是完全導(dǎo)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(nèi)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(qiáng)大電流時產(chǎn)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(qiáng)。
采用超導(dǎo)磁體的磁流體推進(jìn)器實物
超導(dǎo)技術(shù)的突破，磁流體推進(jìn)器迎來新生機(jī)進(jìn)入70年代，隨著超導(dǎo)材料尤其是高溫超導(dǎo)材料的發(fā)展，磁體技術(shù)得到了極大的發(fā)展，使人們看到了磁流體推進(jìn)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(xué)佐治吉郎等人，首次將超導(dǎo)磁體用于磁流體推進(jìn)器，研制出0.607T、推力0.015N的磁流體推進(jìn)裝置。1979年，他們又成功研制出磁場2T、推力15N的磁流體推進(jìn)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(jìn)試驗船“大和一號”，在磁場為2T時船速達(dá)到5.3節(jié)，使磁流體推進(jìn)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
