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我們都知道，電磁場相互作用能產(chǎn)生磁力,，船舶專家利用這個原理研制了電磁推進船,，它以電磁推進系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的螺旋槳推進系統(tǒng)，從而增大船舶采用的主機功率和提高推進效率,，減少機械振動和噪聲的一種船,。 對電磁推進船的基本設計思想是這樣的,，船中裝置著由導電材料制作的線圈構成的強電磁鐵。它通電后能在船尾附近的海水中形成強磁場,。另在船底兩側(cè)安裝若干對電極板,。當電極板加上電壓以后，由于含鹽的海水是電的良導體,，便在海水中形成電流,。電流流經(jīng)磁場區(qū)與磁場相互作用而產(chǎn)生磁力。產(chǎn)生的磁力作用于載電流的海水而使海水向后運動,，船體則受到海水的反作用力而前進,。 要使電磁推力大到滿足實用船的要求，磁場必須很強,，強度一般需達到20萬高斯（磁場強度的單位）,。這是普通的常導電磁鐵不可能做到的，必須采用超導材料制作的超導電磁鐵,。于是就產(chǎn)生了“超導電磁推進船”（簡稱“超導船”）,。近年來，對超導材料的研究取得了很大的進展,，先后發(fā)現(xiàn)了一些能在“高”溫下工作的超導材料,，因而展現(xiàn)了制造更強大的磁場的前景，使實用型超導船的制造成為可能,。 由超導船的推進原理就可以看出,，它比傳統(tǒng)的螺旋槳船的高科技含量要高許多。 這樣一來可極大地提高航速,。能采用極大功率的主機,，而且當產(chǎn)生的磁場極強時可得到高效率，因此,，可極大地提高船的航速,。預測航速可以達到每小時約200千米，這是螺旋槳船不管怎樣也做不到的,。 由于這種船取消了轉(zhuǎn)動部件,，如軸系、齒輪系等,，航行因沒有振動和噪聲而變得相當“安靜”,。這不僅減少了不必要的能量消耗，而且能大大延長船的使用壽命,?！鞍察o”造成船有極好的隱蔽性，所以這種無噪聲的特點引起了海軍的極大興趣,。 這種船,。只要控制進入超導線圈和電極板的電流的大小和方向,，就能控制作為船的推力的電磁力的大小和方向，也就是能控制船的航速和航向,。所以,，超導船也就不再需要控制航向的舵及其傳動裝置了。這不但簡化了船的結構,，降低了造價,，而且簡化了航行時對船的操作。特別是電流的變化對控制的反應幾乎沒有時間上的推延,，所以超導船可以做到瞬時起動,、瞬時停止、瞬時轉(zhuǎn)向,，操作特別方便,，航行變得更為安全可靠。 世界上第一艘初具實用規(guī)模的超導船“大和1號”已在日本建成,，1992年6月開始在神戶港附近的海上航行,。這艘船長30米，寬10米,，吃水1.5米,，重185噸，航速約每小時15千米,。該船的船體呈流線型,，主要用輕質(zhì)鋁合金做為船體的材料。操作人員在船首的駕駛室進行操作,，駕使室，是用透明的合成樹脂建造的小房間,。日本還設計出了一艘代號為ST-4000B的載重量為4000噸的超導電磁推進破冰船,。它的超導電磁鐵12個用液氦（溫度為-270℃）冷卻的錫鈮合金超導線圈組成。這12個超導線圈一起產(chǎn)生的推力可達3000噸,。這個設計如果實現(xiàn),，將使超導電磁推進船向?qū)嵱没邕M一大步。 超導電磁推進船的優(yōu)越性能繁多,，使人們對它備加青睞,，有人稱它為“劃時代的船”、“21世紀的未來船”,，日本人稱它為“理想船”,、“夢之船”。世界上的許多造船大國,，如日本,、美國,、法國、德國,、俄羅斯,、韓國等都十分關注它的發(fā)展，一些國家正投入巨資進行開發(fā)研制,。 |
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