DARPA启动了寻求《猎杀红色十月》无声潜艇驱动装置的计划

发布时间: 2023-06-05 15:51:39 来源: 196世界之最 栏目: 新奇科技 点击: 34

DARPA从1990年肖恩-康纳利的惊悚片《猎杀红色十月》中提取了一个情节点,正在研究一种超静音潜艇驱动器,它没有移动部件,利用磁铁和电力在水中提供推动力。在《猎杀红色十月》中,虚构的苏联超级潜艇配备...

DARPA从1990年肖恩-康纳利的惊悚片《猎杀红色十月》中提取了一个情节点,正在研究一种超静音潜艇驱动zbHiTv器,它没有移动部件,利用磁铁和电力在水中提供推动力。在《猎杀红色十月》中,虚构的苏联超级潜艇配备了一个虚构的隐形驱动器,该驱动器却是基于一种非常真实的技术。

自20世纪50年代末以来,工程师们一zbHiTv直对一个名为磁流体力学(MHD)的异国概念感兴趣。这是一个非常简单的原理,产生一个非常简单的推进机制。

DARPA启动了寻求《猎杀红色十月》无声潜艇驱动装置的计划

在MHD驱动中,一种流体,如空气或水被赋予电荷,然后被电磁场加速,产生推力。基本上,一个MHD驱动器包括一个空心管,一端有电极,周围有磁线圈。由于该设备没有任何轴、齿轮、螺旋桨、涡轮机或喷气机,它产生的噪音非常小,甚至它产生的少量噪音也可以归因于自然来源。

这样的隐身驱动对于潜艇战来说是非常有价值的。它不仅可以使潜艇在猎手面前保持隐蔽,而且在侦察和情报任务中也会有很大帮助,因为它可以在潜艇声纳收集数据时消除潜艇的干扰性音频信号。

问题是,如果这项技术如此有价值,为什么60多年来除了在几艘实验性的水面艇上使用外,一直没有使用?答案是两方面的。首先,电磁线圈需要非常强大,而制造足够轻和有效的线圈来安装在潜水艇上并不容易。其次,电极必须经得起因磁场、电流和盐水的相互作用而产生的腐蚀、水解和侵蚀的大量磨损。

近年来,磁铁的发展有了巨大的进步,但仍有改进的余地,找到合适的材料来制作电极仍然是一个问题。为了克服这个问题,DARPA已经建立了为期42个月的海底磁流体动力泵原理(PUMP)项目,该项目将采取多种方法解决这些问题,以创造一个实用的军用MHD驱动器,尽管少了硬汉康纳利的怒目相向。

DARPA国防科学办公室的PUMP项目经理Susan SwithenzbHiTvbank说:"迄今为止,在磁流体动力驱动中展示的最佳效率是1992年在大和-1号上,这是一艘30米(100英尺)的船只,使用大约4特斯拉的磁场强度,达到了6.6节,效率大约为30%。在过去的几年里,商业核聚变行业在稀土钡铜氧化物(REBCO)磁体方面取得了进展,证明了大规模磁场高达20特斯拉,有可能在磁流体动力驱动中产生90%的效率,这是值得追求的。现在,高磁场产生的玻璃天花板已经被打破,PUMP的目标是实现突破,解决电极材料的挑战"。

运用这种材料的一个主要障碍是在电极表面上容易形成气泡。这使它们绝缘,降低了效率,而且当气泡崩溃时,它们会196世界之最损坏电极,就像它们被锤子反复敲打一样。但通过开发196世界之最计算机模型,评估磁场、流体力学和电化学反应在不同时间和长度尺度上的相互作用,就有可能调整流体力学、电化学和磁学,以减少损害,同时提高工作效率。

Swithenbank说:"我们希望利用燃料电池和电池行业对新型材料涂层的见解,因为它们处理的是同样的气泡生成问题。我们正在寻找所有领域的专家来组成团队,以帮助我们最终实现军事上相关规模的磁流体动力驱动。"

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