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为什么叫超模|为什么叫超导电磁船为“理想之舟”

来源:百科大全 时间:2020-06-16 点击:

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  既然可以利用超导体把火车做成“飞车”,那么能不能利用超导体将轮船做成“飞船”呢?

  美国、日本等不少国家的科学家都开始了在这一方面的尝试。

  超导电磁船的原理是,利用超导体在超导状态时电阻为零的特点,把超导材料制成线圈,通上强大的电流。因为不会发热,所以不用担心线圈会烧坏。这时,就会在海水中产生强大的磁场。同时,在海水中设置电极,利用海水的导电特性,形成通电回路,使海水带电。这样,带电的海水在强大的磁场的作用下,产生了使海水发生运动的电磁力,而船体就在反作用力的推动下向相反方向运动。由于超导电磁船是依靠电磁力作用而前进的,所以它不需要螺旋桨。因此在超导电磁船上你是看不见螺旋桨的。

  1985年6月,日本某企业成立了超导电磁船开发研究委员会,并开始了开发研究。

  1990年7月,日本的三菱重工神户造船厂里一艘长30米、宽10米、排水量185吨的船体建成了。1991年9月,人们又完成了两组超导电磁堆进装置的安装工作,这艘船被定名为“大和”1号。1992年6月16日,在神户港附近海域,“大和”1号进行了直进、右转、左转等航行试验,时速达到5.7海里(约合11千米)。

  这是造船技术上的一次革命,标志着新一代的船舶将以全新的面貌登上海洋运输的舞台。

  海水为什么会被电磁力推向后方呢?这要从通电导线在磁场内所受到的力谈起。电极通电以后,处于正负电极之间的海水实际上变成了一根根通电“导线”。超导电磁船的优点就是在于巧妙地利用了海水的导电性能,使海水变为通电导体。而处在超导线圈形成的强磁场中的这些海水“导线”,必然会受到电磁力的作用,其方向可以用物理学上的左手定则来判定。所以,在预先设计好的磁场和电流方向的配置下,海水这根“导线”被推向后方。

  同时,超导电磁船所获得的推力与通过海水的电流大小、超导线圈产生的磁场强度成正比。由此可知,只要控制进人超导线圈和电极的电流大小和方向,就可以控制船的速度和方向,并且可以做到瞬间起动,瞬时停止,瞬时改变航向,具有其他船舶无法与之相比的机动性。

  总之,这种超导电磁船不仅速度快,不受气候影响,推进效率高,控制性能好,而且噪声小、结构简单、易于维修。难怪它一问世,就有人把它称为“理想之舟”。同时,这种超导电磁推动系统适用于多种用途的船舶,它可作高速巡逻舰、货轮、油轮、考察船、破冰船和水陆两栖船的动力设备等。

  超导电磁船可以实现航道和港口的自动化导航。人们只要在海底埋设好导体,就可以像列车在铁轨上运行一样为这类船导航。

  由于超导体对低温环境的要求非常苛刻,致冷用的液氦价格又相当昂贵,因此超导电磁船的推广遇到了比预想更为复杂的技术问题。但是,人们相信,随着更为优良的超导材料的出现,这种“理想之舟,,终究会变成“现实之舟”。

  因此,有人估计到2010-2020年,海面上将出现航速达每小时185公里的商用化高速超导电磁巨轮。


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