來源:來自網(wǎng)絡 2009-06-23 21:31:10
既然可以利用超導體把火車做成“飛車”,那么能不能利用超導體將輪船做成“飛船”呢?
美國、日本等不少國家的科學家都開始了在這一方面的嘗試。
超導電磁船的原理是,利用超導體在超導狀態(tài)時電阻為零的特點,把超導材料制成線圈,通上強大的電流。因為不會發(fā)熱,所以不用擔心線圈會燒壞。這時,就會在海水中產(chǎn)生強大的磁場。同時,在海水中設置電極,利用海水的導電特性,形成通電回路,使海水帶電。這樣,帶電的海水在強大的磁場的作用下,產(chǎn)生了使海水發(fā)生運動的電磁力,而船體就在反作用力的推動下向相反方向運動。由于超導電磁船是依靠電磁力作用而前進的,所以它不需要螺旋槳。因此在超導電磁船上你是看不見螺旋槳的。
1985年6月,日本某企業(yè)成立了超導電磁船開發(fā)研究委員會,并開始了開發(fā)研究。
1990年7月,日本的三菱重工神戶造船廠里一艘長30米、寬10米、排水量185噸的船體建成了。1991年9月,人們又完成了兩組超導電磁堆進裝置的安裝工作,這艘船被定名為“大和”1號。1992年6月16日,在神戶港附近海域,“大和”1號進行了直進、右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)等航行試驗,時速達到5.7海里(約合11千米)。
這是造船技術上的一次革命,標志著新一代的船舶將以全新的面貌登上海洋運輸?shù)奈枧_。
海水為什么會被電磁力推向后方呢?這要從通電導線在磁場內(nèi)所受到的力談起。電極通電以后,處于正負電極之間的海水實際上變成了一根根通電“導線”。超導電磁船的優(yōu)點就是在于巧妙地利用了海水的導電性能,使海水變?yōu)橥妼w。而處在超導線圈形成的強磁場中的這些海水“導線”,必然會受到電磁力的作用,其方向可以用物理學上的左手定則來判定。所以,在預先設計好的磁場和電流方向的配置下,海水這根“導線”被推向后方。
同時,超導電磁船所獲得的推力與通過海水的電流大小、超導線圈產(chǎn)生的磁場強度成正比。由此可知,只要控制進人超導線圈和電極的電流大小和方向,就可以控制船的速度和方向,并且可以做到瞬間起動,瞬時停止,瞬時改變航向,具有其他船舶無法與之相比的機動性。
總之,這種超導電磁船不僅速度快,不受氣候影響,推進效率高,控制性能好,而且噪聲小、結(jié)構簡單、易于維修。難怪它一問世,就有人把它稱為“理想之舟”。同時,這種超導電磁推動系統(tǒng)適用于多種用途的船舶,它可作高速巡邏艦、貨輪、油輪、考察船、破冰船和水陸兩棲船的動力設備等。
超導電磁船可以實現(xiàn)航道和港口的自動化導航。人們只要在海底埋設好導體,就可以像列車在鐵軌上運行一樣為這類船導航。
由于超導體對低溫環(huán)境的要求非?量,致冷用的液氦價格又相當昂貴,因此超導電磁船的推廣遇到了比預想更為復雜的技術問題。但是,人們相信,隨著更為優(yōu)良的超導材料的出現(xiàn),這種“理想之舟,,終究會變成“現(xiàn)實之舟”。
因此,有人估計到2010-2020年,海面上將出現(xiàn)航速達每小時185公里的商用化高速超導電磁巨輪。
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