超导磁流体潜艇
新概念潜艇及其技术展望
潜艇 科普 知识点
潜艇科普知识点潜艇是一种具有水下航行能力的舰艇，它能够在水下进行隐蔽的作战行动。
潜艇的发展经历了几个世纪，如今已经成为现代海军中不可或缺的重要组成部分。
本文将逐步介绍潜艇的起源、发展历程以及其特点和作用。
1.潜艇的起源潜艇的起源可以追溯到古代。
最早的潜艇可以追溯到公元前4世纪的古希腊。
当时，古希腊人发明了一种称为“沉水船”的船只，可以通过在船体上注入水来使船只下沉。
这种船只可以在水下进行一些短暂的作战行动，但并不像现代潜艇那样具有长时间的水下航行能力。
2.潜艇的发展历程现代潜艇的发展历程可以追溯到18世纪。
在这个时期，潜艇的设计开始变得更加复杂和先进。
著名的美国发明家罗伯特·富尔顿在1800年设计了一艘名为“纳齐姆”号的潜艇，它是世界上第一艘真正的潜艇。
这艘潜艇可以在水下进行航行，并携带炸药攻击敌舰。
自那时起，潜艇的设计和技术逐渐改进，成为现代潜艇的雏形。
3.潜艇的特点现代潜艇具有许多特点，使其成为一种强大的战争工具。
首先，潜艇具有水下航行能力，可以在水下潜行而不被敌人察觉。
其次，潜艇拥有强大的武器系统，包括导弹、鱼雷和炸弹，可以对敌人进行打击。
此外，潜艇还可以携带特种部队，执行特殊任务，如侦察、侦听和破坏敌方通信等。
4.潜艇的作用潜艇在现代战争中发挥着重要的作用。
首先，潜艇可以对敌方舰队和港口进行袭击，有效地破坏敌人的军事力量。
其次，潜艇可以进行侦察和侦听工作，收集情报并保持对敌人的监视。
此外，潜艇还可以执行救援任务，例如在海难中搜救幸存者。
潜艇的作用不仅限于军事领域，还可以用于科学研究、探险和海洋保护等领域。
5.潜艇的未来发展随着科技的不断进步，潜艇的设计和技术也在不断发展和创新。
未来的潜艇可能会采用更加先进的材料和动力系统，提高其水下航行能力和隐蔽性。
此外，潜艇可能还会应用更多的自动化和人工智能技术，提高其作战效能和自主性。
总结：潜艇作为一种具有水下航行能力的舰艇，发展经历了几个世纪的演变。
新型船舶动力装置基本情况和发展趋势
新型船舶动力装置基本情况和发展趋势船舶动力装置是船舶的核心设备，船舶动力装置只有正常运行，才能够为船舶的正常运行以及船员的日常生活提供保障。
船舶动力装置由主动力装置、辅助动力装置和辅机及其设备共同组成,三大部分的相互协调共同为船舶提供源源不断的动力。
在船舶动力装置中,主动力装置是提供推进动力的装置,其主要有蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机、电动机和混合动力机几种主要类型，但新型船舶动力装置包括燃气轮机推进，喷水推进，吊舱推进，表面浆推进，超导磁推进，AIP 系统等。
一、柴油机动力装置柴油机动力装置是以柴油为燃料的内燃机,其优点在于启动速度快、运行状态可靠和功率大等。
柴油机动力装置是目前应用最为普遍的船舶动力装置,因此其技术成熟度也相对更高。
柴油机动力装置在上世纪60年代开始全面取代了蒸汽轮机,成为最主流的船舶动力装置。
柴油机动力装置分为四冲程柴油机和两冲程柴油机,其中二冲程柴油机的特点是转速相对较低，可以直接驱动螺旋机进行工作,主要应用于大中型远洋运输船舶上。
而四冲程柴油机转速较高，一般主要应用于小型运输船、客船、军舰和豪华游艇上。
二、燃气轮机动力装置燃气轮机动力装置是以油气作为燃料的动力装置，燃气轮机动力装置其突出的特点在于装置体积较少、重量轻、加速性能强,且燃气轮机动力装置运行过程中所产生的污染物远远少于柴油机动力装置。
但是,燃气轮机动力装置也存在着较多的缺点和不足，如燃气轮机的燃料一一蒸馏油价格非常昂贵、燃气轮机油耗较高、经济性不高等,因此很难在船舶当中得到普及。
目前,只有少部分的高速客船和军用舰艇上配备了燃气轮机动力装置。
三、电力推进装置顾名思义是以电动机做功来推动船舶运行的动力装置，当前在船舶动力装置中被广泛使用的推进装置主要由电动机、原动机、变频器还有就是推进变压器以及控制调节器等构成。
对于操纵性能要求不是特别高的船舰来说，经常使用的轴桨推进装置如可调桨以及定距桨等，对于操作性能要求相对高一点的船舶来说，通常采用的全回转推进器。
船舶推进器的发展与展望
船舶推进器的发展与展望作者：马震宇来源：《硅谷》2013年第09期摘要本文总结概括了船舶推进器的演变历史，分析了各时期推进器的发展状况，简单介绍了几种新型推进器，展望了推进器的前景。
关键词船舶；推进器；展望中图分类号：U664.3 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-006-02推进器是船艇的关键部件，是能量转化的设备，是将主机发出的能量转化成船艇推动力的设备。
提高推进器性能，开发高性能推进器一直是船艇推进器研究领域的主要方向。
自从19世纪初期螺旋桨作为一种实用推进器被应用于船艇，一直到现在人们以螺旋桨为核心发展了各种推进器形式：如吊舱推进器、导管桨、泵喷推进器、对转桨、泵喷推进器，同时也产生了替代螺旋桨的推进方式的推进器：如喷水推进和超导磁流体推进等。
1 船艇推进器的演变从推进器的诞生到现在，经过人们的探索与研究，船艇推进器的发展已经逐渐向高性能的方向靠近，从古到今，推进器的形式逐渐增多。
1.1 原始推进原始推进主要包括人力、畜力和风力推进。
这种推进技术应用于独木舟和木板船的时代，其效率低、稳定性差、降低了船舶的总体性能。
自19世纪末第一艘钢船诞生后，原始推进技术也逐渐被机器推进所取代，船舶行业开始进入以钢船为主的时代。
1.2 螺旋桨推进器螺旋桨推进器可分为普通螺旋桨、导管螺旋桨、可调距螺旋桨、串列螺旋桨和对转螺旋桨。
1）普通螺旋桨的结构最为简单，船舶在低速航行下效率较高。
因此普通螺旋桨的制造工艺较为简单、安装方便，但其在推进过程中会存在相当多的能量损失：①轴向诱导速度的损失。
②周向诱导速度的损失，也可以称为水流扭转损失。
③剖面阻力损失，即运转时水与桨叶的粘性摩擦作用而产生的损失。
2）导管螺旋桨也叫做套筒螺旋桨，它是将一个环形的套筒加在螺旋桨的外围，分为加速型导管（收缩管）和减速型导管（扩张管）。
优点：①船舶的螺旋桨载荷较大时，效率比较高。
②船舶在航行时，导管螺旋桨受外界情况变化影响较小。
超导磁流体推进器
追求卓越
我国的新概念核潜艇
中国洛神号超导磁流体潜艇试车
厚德博学
追求卓越
（一）形体和内置设备以及分布状况 这种磁流体推进器潜艇是内置式，六连环螺旋直流体推进器为装置， 将部分参照俄罗斯K级（“基洛”877-636）型艇，以及美国的“弗吉尼 亚”级核潜艇，还有法国“红宝石”核潜艇的各方面的特点，在此基础上 也凝聚中国的设计人员的智慧和力量，所以说，它是世界上最先进、最前 卫、最具有战斗力的未来潜艇。 指挥台围壳采用矩形的双轴线结构，两侧及围壳、舵内壳采用最新的 高强度塑钢，它的承受力比目前的潜艇钢高出三倍以上，从理论上说，最 深深度可达800―1000米。当然这只是处于实验阶段。外壳敷设无缝绝缘 吸声材料。 内部设置也基本参照“弗吉尼亚”级滴水型攻击艇。试验艇内壁有武 备舱、指挥舱、电池舱、发电机舱、操纵舱和磁流体推进器舱。另外装有 一个球型声纳基阵，艏舱布置六具潜艇垂直发射筒，是作为战略武器的一 部分。四具鱼雷发射管向两舷外偏与轴线成10°夹角，以增加发射扇面并 有利于发射后的规避。 该艇可以发射鱼雷、反舰导弹、潜对空导弹、水雷之外，还可以操作
厚德博学 追求卓越
深度；而尾升降舵用于产生纵倾或保持已有的纵倾角。有的潜艇没有首升降舵 ，而改设指挥台围壳水平舵。其缘故是围壳舵比首升降舵能更好地在各方向上 保持潜艇良好稳定性。为了使潜艇航行稳定，一般潜艇艇尾还设有垂直稳定翼 和水平稳定翼。 目前，潜艇在概念试验阶段还存在操纵性上有不安全因素，譬如高速航 行时，会产生急剧增减航速或突然改变航向、深度，极易出现纵、横摇摆及埋 首现象。而发生卡舵时，潜艇则会很快超深下沉。为了从根本上解决操纵性问 题，打算将磁流体推进器与舵设备同时装设在潜艇上，当潜艇静止或低速航行 时，采用喷水推力操纵，而高速航行时则将舵设备与推进器混合使用，可最大 限度的消除舵设备的惯性作用，保持稳定运动。同时，自动化的操纵控制技术 还将使操艇人员能够象驾驶飞机一样操纵潜艇。 说到威胁力，磁流体推进潜艇对于2l世纪的潜艇设计师和建造师来说，具 有极大的吸引力。因为这种全新的推进方式将使潜艇在战术、技术性能上发生 质的飞跃。只要艇员的身体素质和艇内的生活用品允许，磁流体潜艇将拥有无 限的续航力和自持力；只要艇体强度承受得住，又可在任意深度航行；更为重 要的是，这种潜艇具有空前的的安静性和水下高速航行、高速机动能力，成为
超导磁流体推进器
超导磁流体推进器我国代号为“洛神”的“超导磁流体推进器”潜艇研制已经取得了重大突破，开始进入试车定型阶段。
我国是个海洋大国，随着大洋经济的到来，我们越来越意识到海洋的重要性。
但是由于我国的海军建设一直以来都是以近岸防御为主，而对保护稍远的海上利益却显得有些力不从心。
于是大力发展远洋海军，对中国来说是势在必行。
可是，一味追赶，一味模仿外国海军的模式,总令中国头头脑脑们陷入极大的被动。
于是在90年代初期，由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责，一个称为“剑鱼”（99工程）的计划实施了，其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。
从开始研制到今天试车成功这十几年时间里，我们的科学家们可谓是创造了人类的一个奇迹。
下面我们就以下几个方面对我国的新型潜艇进行了解：中国“洛神”超导磁流体推进器潜艇90年代初期，由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责，一个称为“剑鱼”（99工程）的计划实施了，其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。
从开始研制到今天试车成功共花费这十几年时间.1、外型：当初分别参照了俄罗斯K级（“基洛”877-636）型艇，以及美国的“弗吉尼亚”级核潜艇，还有法国“红宝石”核潜艇作为新舰风洞模型。
然而这些在以前的动力装置下，被喻为世界顶尖的水滴型设计的外型，在以超导磁流体作为动力的风洞实验中，其钝型的舰首在高速行驶下会与海水形成一个酷似音障的水障，因此大大影响了航速。
于是，凝聚着中国的设计人员的智慧和力量的鱼形外型出现，并近乎完美的通过了风洞试验。
其首部与尾部各有一对升降舵，在使用中，首升降舵主要用于产生正、负升力，改变或稳定航行深度；而尾升降舵用于产生纵倾或保持已有的纵倾角。
两侧及围壳、舵内壳采用最新的高强度塑钢，它的承受力比目前的潜艇钢高出三倍以上，下潜最深深度可达800―1000米。
而船体则包裹着一层由特殊材料制成的弹性“皮”称为“无回声蒙皮”，这种皮使艇壳对于声纳波几乎无反射.2、动力：“超导磁流体推进”作为一个非常复杂的课题，它由几个部分构成：A、蓄电池舱：作为备用能源，磁流体推进器仍须装备一定数量的蓄电池，该舱*近艇的中部指挥舱下层空间。
潜艇磁悬浮主动隔振原理
潜艇磁悬浮主动隔振原理
潜艇是一种重要的水下作战平台，其稳定性和隔振性能对于保障潜艇舰员的生命安全和作战效能至关重要。
而磁悬浮主动隔振技术的应用，为潜艇的稳定性和隔振性能提供了全新的解决方案。
磁悬浮主动隔振技术是一种基于磁场原理的隔振技术，通过潜艇底部的磁悬浮装置，可以在水下环境中实现潜艇的主动隔振，有效地减小外部环境对潜艇的影响，提高潜艇的稳定性和航行性能。
磁悬浮主动隔振技术的原理是利用电磁原理，通过控制电流和磁场的变化，使得潜艇底部的磁悬浮装置可以在水下环境中实现潜艇的主动隔振。
当外部环境发生震动或者冲击时，磁悬浮装置可以根据传感器的反馈信号，及时调整磁场的强度和方向，以抵消外部环境的影响，从而实现潜艇的稳定性和隔振效果。
相比传统的被动隔振技术，磁悬浮主动隔振技术具有更高的隔振效果和稳定性，可以更好地保护潜艇舰员的生命安全，同时也提高了潜艇的作战效能。
此外，磁悬浮主动隔振技术还可以减小潜艇的噪音和振动，提高潜艇的隐蔽性和生存能力。
总的来说，潜艇磁悬浮主动隔振技术的应用，为潜艇的稳定性和隔振性能提供了全新的解决方案，将在未来的潜艇设计和建造中发挥越来越重要的作用。
船舶推进器
• 自20世纪80年代以来，随着电力半导体技 术、交流调速理论和微机控制技术的迅速 发展，船舶电力推进系统在机动性、可靠 性、运行效率和推进功率等方面都有了突 破性的进展
• 舰艇电力推进系统一般由以下几部分组成： – 螺旋桨 – 电动机 – 发电机 – 原动机 – 控制调节设er）
• 喷水推进器由水泵、吸水管道、喷水管道 等部件所组成,利用水泵作动力，将水从船 底孔吸入，经舷部管子，依靠船尾的水泵 喷出高压高速水流的反作用力来推进船舶， 并通过调向阀门的阀轴转动改变出水方向 来实现对船舶的操纵（前进、转向和倒退）
• 乌贼素有”海中火箭”之称．它在逃跑或 追捕食物时, 最快速度可达每秒１５ 米, 连奥林匹克运动会上的百米短跑冠军也望 尘莫及 • 人们根据乌贼喷水推进 方式, 设计制造出了喷水 推进装置
AIP推进
（Air-Independent Propulsion）
• AIP推进，是指可使潜艇在无需浮出水面或 使用呼吸管获取空气中的氧气的条件下使 轮机保持运转以驱动潜艇的技术 • 与核动力潜艇相比，常规动力潜艇机动灵 活、噪音小、造价低，但它有一个致命的 弱点：不能在水下作长时间的航行，必须 经常上浮至海面“呼吸”
• 到19世纪60年代，用螺旋桨作推进器的轮 船已经将装着明轮的蒸汽船淘汰掉。但“ 轮船”这个名字因为称呼上的通俗和习惯 ，用螺旋桨推进的船仍称为“轮船”，并 沿袭至今
现代船舶推进
• 现代运输船舶绝大多数大多采用的是反应 式推进器。按照原理不同，有燃气轮机推 进，螺旋桨推进、喷水推进、电力推进、 吊舱推进、表面桨推进、超导磁流体推进、 AIP 等
喷水推进的应用 • 喷水推进较适用于内河拖轮、浅水自航船 ( 如客船、交通 ) 、高速船舶 ( 包括滑 行艇、侧壁式气垫船、水翼船等 ) ，以及 要求低噪音的专用船舶上
国内航空磁探反潜技术研究现状
国内航空磁探反潜技术研究现状作者：王树乐，胡迺成，崔庆扬来源：《中国新通信》 2018年第11期引言磁探仪是磁异常探测仪的简称，它是一种探测由于潜艇的存在而使所在位置的磁场发生变化，进而发现潜艇的仪器，故又叫做磁力探测仪[1]。
在反潜作战中，磁探仪对潜艇产生的磁异常信号有着识别能力强、定位精度高、隐蔽性好等优点，也存在着磁异常信号空间衰减快、作用距离近等缺点。
一艘中型潜艇，在空中400m 处的磁场约0.4nT 左右，而地磁场的量级为50000nT 以上，同时，磁探仪搭载平台又会产生干扰磁场，如何在复杂的磁场环境下剔除背景及干扰磁场，准确获取目标磁异常值是航空磁探反潜中一直面临的难题，国内的很多专家学者一直在致力于这方面的研究，赵俊生等论述了海洋磁力测量军事应用的现状与发展趋势[2]，本文重点论述航空磁探技术在反潜作战中的应用研究现状。
一、航空磁探在潜艇定位方面应用研究在潜艇定位研究方面主要做了以下研究，一是利用机载超导磁梯度计测量潜艇磁场的梯度，建立目标定位的独立方程组，并得出潜艇相对反潜飞机当前位置坐标的解析结果[3]；二是提出了磁探仪磁梯度矢量定位方法，并从理论上分析了定位精度[4]；三是提出了一种新的磁偶极子反演定位方法，建立目标磁场分布的定位模型，通过仿真对方法进行了验证[5]。
二、航空磁探在搜潜效能方面应用研究在搜潜效能研究方面，一是研究了反潜巡逻机搜潜航路、数量、以及海域面积、潜艇速度和方向对搜潜效能的影响[6-12]，螺旋形搜潜效能最高，且增加磁探仪的作用距离能够显著提高发现概率，而搜潜区域面积的增大、潜艇只进行航速机动以东西向航行可使搜潜效能明显下降，且双机搜潜方式的发现概率只是略大于单机搜潜方式；二是研究了磁模拟器[13-16] 或降低潜艇的远场磁场对抗航空磁探反潜技术，均可降低搜潜效能；三是研究建立磁异常信号库，可提高反潜作战效能[17]；五是研了究小尺度信号的自适应检测方法[18]、正交基分解检测算法[19]、合理的测线间距[20] 和一种基于信号子空间信号检测和参数估计新方法[21]，均可提高磁异常目标检测效率。
超导体的特性、原理及应用
中国科学技术大学电磁学小论文论文题目：超导体的特性、原理及应用作者：蒋哥学号：PB13206***指导老师：周**日期：2014.6.9超导体的特性、原理及应用一、摘要超导是指导电材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质；“超导体”是指能进行超导传输的导电材料。
零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。
自从超导发现至今，超导的研究和超导体的研制已迅速发展，超导体的物质结构及性质已逐渐研究清楚，超导的临界温度已从开始的几开升至二百多开，超导材料得到广泛应用，特别是高温超导材料的广泛应用将会给社会带来的巨大变革。
二、关键词超导体零电阻效应迈斯纳效应应用实验验证三、引言及背景人类最初发现物体的超导现象是在1911年。
当时荷兰科学家卡·翁纳斯等人发现，某些材料在极低的温度下，其电阻完全消失，呈超导状态。
使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。
经过近100年的发展，临界温度已大大提高，现有的高温超导体用液态氮来冷却即可应用于实际。
高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。
大电流应用即超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
四、正文1、超导体的特性及原理1.1零电阻效应超导体在一定温度以下，其电阻降为零的现象称为材料的超导电现象。
1911 年荷兰著名低温物理学家昂纳斯发现在 T＝4.1K下汞具有零电阻效应。
采用四引线电阻测量法可测出超导体的R－T 特性曲线，如图所示。
图中的 Rn为电阻开始急剧减小时的电阻值，对应的温度称为起始转变温度 Ts；当电阻减小到 Rn/2 时的温度称为中点温度 Tm；当电阻减小至零时的温度为零电阻温度T0。
由于超导体的转变温度还与外部环境条件有关，定义在外部环境条件（电流，磁场和应力等）维持在足够低的数值时，测得的超导转变温度称为超导临界温度。
潜艇科普探索深海世界及其生物资源
潜艇科普探索深海世界及其生物资源深海世界是人类自古以来一直感到神秘的领域，其深不见底的海洋、黑暗寂静的环境以及奇特多样的生物群体都令人着迷。
为了探索这个未知的领域以及定位和开发其中的生物资源，人类发明了潜艇，成为深海探险的重要工具。
本文将从潜艇科普和深海生物资源两个方面展开，带你一同探索深海世界。
首先，让我们了解一下潜艇的基本概念和种类。
潜艇是一种能够在水下自由航行的水下舰艇，它能潜入海底深处进行科学研究、资源开发、海底救援等任务。
现代潜艇按照能源来源分为核动力潜艇和常规动力潜艇；按照用途分为攻击性潜艇、导弹潜艇、特种任务潜艇等。
这些潜艇具有不同的性能和功能，在深海探索中起到了重要的作用。
在深海探索过程中，科学家利用潜艇进行海洋科学研究，获取了大量珍贵的深海数据，使我们对深海世界有了更深入的了解。
在潜艇的探险中，科学家通过安装声纳、相机、机器手臂等各种装置探测海底地形、水温、水压、物质成分等环境因素，并对海洋生物进行观察和研究。
这些数据为深海环境研究提供了重要依据，也为人类的海洋资源开发提供了指导。
深海生物资源是深海探索的重要内容。
深海是一个极端的环境，光照几乎完全消失，水压巨大，温度低下，氧气稀薄，但仍然存在大量各种各样的生物。
其中，深海鱼类是最受关注的生物之一。
它们通常具有特殊的生理结构，能够适应高压、低温、黑暗的深海环境，有些鱼类还会发光，用来吸引猎物或伴侣。
此外，深海还生活着许多奇特的无脊椎动物，如深海带鱼、深海章鱼等。
这些生物在进化过程中发展出了独特的生存策略和形态特征，是深海环境适应性研究的重要对象。
深海生物资源的开发具有很大的潜力。
深海鱼类和无脊椎动物富含蛋白质、脂肪酸、矿物质等营养物质，具有很高的营养价值。
此外，深海生物还含有多种特殊的生物活性物质，如生物胶体、海洋药物等，对药物研发和生物工程领域具有重要的应用价值。
然而，深海生物资源的开发面临着诸多挑战。
首先，深海资源开发的成本高昂，技术难度较大，需要投入大量资金和人力。
274潜艇技术参数
274潜艇技术参数1. 潜艇的基本概述1.1 潜艇的定义和分类潜艇是一种能够在水下航行的舰船，主要用于进行水下作战和侦察任务。
根据用途和技术特点的不同，潜艇可以分为攻击型潜艇、导弹潜艇、常规动力潜艇和核动力潜艇等不同类型。
1.2 潜艇的作战能力潜艇具有良好的隐蔽性和机动性，能够在水下进行作战和侦察，对敌方舰艇构成威胁。
潜艇还可以携带导弹、鱼雷等武器，对敌方目标进行打击。
2. 潜艇的主要技术参数2.1 潜艇的尺寸和排水量潜艇的尺寸和排水量是衡量潜艇大小的重要指标。
通常，潜艇的长度、宽度和高度会影响其潜航深度和潜艇内部空间的布置。
排水量则是指潜艇在水中排开的体积，通常以吨为单位。
2.2 潜艇的动力系统潜艇的动力系统包括常规动力和核动力两种类型。
常规动力潜艇通常采用柴油发动机和电池组合的方式进行动力供应，核动力潜艇则采用核反应堆产生的热能来驱动潜艇。
2.3 潜艇的潜航深度和航速潜艇的潜航深度是指潜艇能够下潜到的最大深度，通常以米为单位。
航速则是指潜艇在水下和水面上的最大航速，通常以节为单位。
2.4 潜艇的武器系统潜艇的武器系统包括导弹、鱼雷、水雷等。
导弹主要用于对敌方舰艇和陆地目标进行打击，鱼雷则用于对敌方舰艇进行攻击。
3. 潜艇的发展趋势3.1 隐蔽性和难探测性的提升随着雷达和声纳等侦测技术的不断发展，潜艇的隐蔽性和难探测性面临越来越大的挑战。
因此，未来的潜艇设计将更加注重减小潜艇的雷达和声纳反射面积，提高潜艇的隐蔽性。
3.2 潜艇的自主性和智能化随着人工智能和自主导航技术的快速发展，未来的潜艇将具备更高的自主性和智能化水平。
潜艇将能够通过自主导航系统进行水下航行，自主判断和执行任务。
3.3 潜艇的多功能化未来的潜艇将具备更多的功能，不仅能够进行水下作战和侦察，还可以执行其他任务，如水下科学研究、海洋资源勘探等。
3.4 潜艇的动力系统的发展潜艇的动力系统也将得到进一步的发展，核动力潜艇将更加节能环保，常规动力潜艇将采用更高效的动力系统，提高潜艇的航速和潜航深度。
超导磁流体推进器
深度；而尾升降舵用于产生纵倾或保持已有的纵倾角。有的潜艇没有首升降舵 ，而改设指挥台围壳水平舵。其缘故是围壳舵比首升降舵能更好地在各方向上 保持潜艇良好稳定性。为了使潜艇航行稳定，一般潜艇艇尾还设有垂直稳定翼 和水平稳定翼。 目前，潜艇在概念试验阶段还存在操纵性上有不安全因素，譬如高速航 行时，会产生急剧增减航速或突然改变航向、深度，极易出现纵、横摇摆及埋 首现象。而发生卡舵算将磁流体推进器与舵设备同时装设在潜艇上，当潜艇静止或低速航行 时，采用喷水推力操纵，而高速航行时则将舵设备与推进器混合使用，可最大 限度的消除舵设备的惯性作用，保持稳定运动。同时，自动化的操纵控制技术 还将使操艇人员能够象驾驶飞机一样操纵潜艇。 说到威胁力，磁流体推进潜艇对于2l世纪的潜艇设计师和建造师来说，具 有极大的吸引力。因为这种全新的推进方式将使潜艇在战术、技术性能上发生 质的飞跃。只要艇员的身体素质和艇内的生活用品允许，磁流体潜艇将拥有无 限的续航力和自持力；只要艇体强度承受得住，又可在任意深度航行；更为重 要的是，这种潜艇具有空前的的安静性和水下高速航行、高速机动能力，成为
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近年来，中国科学院电工研究所研制出磁流体推进试验用0.8T， 35mm×50mm×300mm的永磁磁体和0.46T的永磁式磁流体推进器及 其船模后，又研制出推选器州磁通密度达4T、直径200mm、长300mm 的螺管形超导磁体，并且正进行着螺旋型超导磁流体推进器披船模的研究 。
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磁流体推进器模型
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特点
船舶采用磁流体推进后，具有以下特点： （1）振动和噪声小。磁流体推进取消了螺旋桨推进使用的螺旋桨、轴 系的减速齿轮。消除了由这些转动机构引起的振动和噪声，其辐射噪声 也比螺旋桨推进器小，使得船舶几乎在安静的状念下航行。 （2）高效。磁流体推进器是一个静止设备，它既克服了转动机械的功 率限制，也克服了螺旋桨高速转动形成的空泡，因而可以大大提高设备 的功率。 （3）布置方便。磁流体推进器装置中各部件，如发电机、推进器、辅 助及控制等设备之间没有刚性连接，它可以集中或分散安装在舱室内任 何一个位置，布置方便。 （4）操纵性好。磁流体推进易于实现由驾驶人员在驾驶室中通过控制 推进器的输入电压或电流对船舶进行操纵，通常通过调节电压(电流)的 大小来控制船舶的推力及速度；通过改变电压的极性，即电流的方向， 来操纵船舶的运行方向。
潜水艇原理
潜水艇原理潜水艇，又称潜艇，是一种能够在水下航行的水面舰艇。
它在军事、科研和商业领域都有着重要的作用。
潜水艇能够在水下进行隐蔽行动，执行侦察、打击等任务，因此其原理和技术一直备受关注。
潜水艇的原理主要包括动力系统、潜航系统和生活保障系统。
动力系统是潜水艇的核心，它提供了潜水艇在水下航行所需的动力。
目前，常见的动力系统有核动力和柴电混合动力两种。
核动力潜水艇利用核反应堆产生的热能驱动涡轮发电机，提供电力给电动机驱动潜水艇前进。
而柴电混合动力潜水艇则通过柴油发电机和电池组提供电力，实现潜水和水面航行的切换。
动力系统的稳定性和高效性对潜水艇的性能有着重要影响。
潜航系统是潜水艇实现在水下航行的关键。
它包括潜航深度控制系统、潜航方向控制系统和潜航速度控制系统。
潜航深度控制系统通过调节潜水压力舱的压力来控制潜航深度，而潜航方向控制系统则通过舵和水平舵的协调运动来实现潜航方向的控制。
潜航速度控制系统则通过调节电动机的转速来控制潜水艇的航速。
这些系统的协调运作，保证了潜水艇在水下航行的稳定性和安全性。
生活保障系统是潜水艇保证舰员生存的重要保障。
它包括空气净化系统、淡水制造系统、食品储备系统和废水处理系统等。
潜水艇在水下航行期间，舰员需要长时间处于封闭的环境中，因此空气净化系统是确保舰员呼吸空气清新的关键。
淡水制造系统则能够将海水转化为饮用水，为舰员提供生活所需。
食品储备系统则保证了舰员在长时间航行中的饮食供应。
废水处理系统则能够将舰员产生的废水进行处理，保证水下航行期间的环境卫生。
总的来说，潜水艇的原理涉及到多个方面的技术，其稳定性和安全性对潜水艇的性能有着重要影响。
随着科技的发展，潜水艇的原理和技术将不断得到改进和提升，为潜水艇的发展带来新的机遇和挑战。
超导的起源和初步探索
超导的起源和初步探索
超导，这个神秘的物理现象，可以追溯到一百多年前的荷兰。
在1911年，一位名叫卡梅林·昂内斯的杰出物理学家，在持续的实验中，首次发现了超导现象。
为了达到这一发现，昂内斯精心制备了极高纯度的汞，并运用当时尖端的制冷技术，将其冷却到接近绝对零度的温度。
那是一个破冰之旅，探寻着自然界中最隐藏的秘密。
在实验过程中，昂内斯通过测量汞的电阻，意外地发现，在-268.95℃的低温下，汞的电阻竟然神奇地消失了，变成了一个完美的导体。
这一发现震惊了整个科学界，人们称之为“超导”（superconductivity），而昂内斯也因此荣获了1913年的诺贝尔物理学奖。
超导的发现不仅是一个科学突破，更是对物质世界全新认知的开启。
自此以后，科学家们开始深入研究超导现象背后的机理。
在五十年代，俄罗斯科学家A.A.Abrikosov、Vitaly Lazarevich Ginzburg和英国科学家Anthony Leggett提出了超导热力学理论。
他们认为，超导是一种量子体系中的热力学相变，就像冰在热的作用下化成水，水再热就会蒸发变成蒸汽一样。
这个理论为我们深入理解超导现象提供了重要的框架。
然而，超导现象的奥秘远未被完全揭示。
在探寻其背后更深层次机理的道路上，科学家们一直在努力。
随着研究的深入，我们对于超导现象的理解也在不断深化。
如今，超导材料已经在许多领域展现出巨大的应用潜力，如超导磁悬浮、超导电力传输等。
未来，随着科技的进步，我们有望利用超导材料解决更多现实问题，推动社会的进步与发展。
超导材料具有什么特性意义
超导材料具有什么特性意义 篇⼀：超导体特性 当⼀个磁体和⼀个处于超导态的超导体相互靠近时，磁体的磁场会使超导体表⾯中出现超导电流。
此超导电流形成的磁场，在超导体内部，恰好和磁体的磁场⼤⼩相等，⽅向相反。
这两个磁志抵消，使超导体内部的磁感应强度为零，B=0，即超导体排斥体内的磁场。
1933年德国物理学家迈斯纳（W.Meissner）和奥森菲尔（R.Ochsebfekd）对锡单晶球超导体做磁场分布测量时发现，在⼩磁场中把⾦属冷却进⼊超导态时，体内的磁⼒线⼀下被排出，磁⼒线不能穿过它的体内，也就是说超导体处于超导态时，体内的磁场恒等于零。
超导体⼀旦进⼊超导状态，体内的磁通量将全部被排出体外，磁感应强度恒为零，且不论对导体是先降温后加磁场，还是先加磁场后降温，只要进⼊超导状态，超导体就把全部磁通量排出体外。
此外，超导体还是完全的抗磁体，外加磁场⽆法进⼊或（严格说是）⼤范围地存在于超导体内部，这是超导体的另⼀个基本特性。
原理 产⽣迈斯纳效应的原因是：当超导体处于超导态时，在磁场作⽤下，表⾯产⽣⼀个⽆损耗感应电流。
这个电流产⽣的磁场恰恰与外加磁场⼤⼩相等、⽅向相反，因⽽总合成磁场为零。
换句话说，这个⽆损耗感应电流对外加磁场起着屏蔽作⽤，因此称它为抗磁性屏蔽电流。
超导体不是电阻⽆限⼩的理想导体。
因为对于电阻率ρ⽆限⼩的理想导体，根据欧姆定律E=ρJ，若ρ=0，则由麦克斯韦⽅程组▽×E=-δB/δt=0，由此可知在加磁场前后理想导体体内磁感应强度不发⽣变化，即B=C≠0，C为加⼊磁场前导体体内的磁感应强度。
⽽超导体的迈斯纳效应要求超导体内B=0。
后来⼈们还做过这样⼀个实验，在⼀个浅平的锡盘中，放⼊⼀个体积很⼩磁性很强的永久磁铁，然后把温度降低，使锡出现超导性。
这时可以看到，⼩磁铁竟然离开锡盘表⾯，飘然升起，与锡盘保持⼀定距离后，便悬空不动了。
这是由于超导体的完全抗磁性，使⼩磁铁的磁⼒线⽆法穿透超导体，磁场发⽣畸变，便产⽣了⼀个向上的浮⼒。
潜艇家族新生代：新概念潜艇
它的磁场还不能满足潜艇的要求。 水泥 船 体 和 寂 静 无 声 的推 进 系统 使 鱼 雷 行 进 中其前 面 的 水 产 生气
而 超 导 技术 正 是 解 决 这 一难 题 的 关键。
将使 得声纳 无法发现 他 们 ， 时这 泡 ， 同 让鱼 雷在气 泡 中穿行 而不 是在 种潜 艇 从 海 底 发 射 鱼 雷 的 角度 却
验 了一种 鱼雷 ， 其速 度要 比
的舰 船 。
这种技术如果应用到水泥潜 艇上 。 就将使水泥潜艇突破 常规潜
艇 的速 度极 限。可 以预 测 ， 随着水
有防务 界人 士分 析 判断 ， 罗 俄
斯 目前 已掌握了水泥潜艇 的研发 泥潜艇的研制成功及其在未来战
必 技术 。而且实验潜艇可能 已经下 争 中的应 用 ， 将导 致未 来海 战 的 水 。 种根 据水 下飞 行器 这 原理 设 计 研 制 的 潜 艇 可
水 中穿行 。
超 导 潜艇 的优 点是 显 而 易见 使 得 它们 能 击 中水 面 上范 围很 广 的。首 先 ， 特 的推进 原理 和 极 高 独 的能 量 利 用率 将 使 潜 艇 具 有 更好 的动力 性能 。 行速 度无 疑将 大大 航 提 高 。据推算 ， 超高速 超 导潜 艇 的 航 速可 达５ 节 以上 。其次 ， 艇所 ０ 潜 载 弹 药 数 量将 因动 力 系 统体 积 的 显 著增 强。最 重要 的一 点是 ， 由于 磁 流体 推进 技 术 取 代 了 传统 的螺 旋 桨推 动 ， 超导潜 艇 的噪 声显 著降
一
批新 概念 潜 现 ， 际应 用成 为可 能 。超导 磁流 实
＝ ．
潜艇是一种既能在水面航行，
艇 呼 之欲 出 。 并 体推进装置是根据 电磁原理设计
磁流体维护过程
AlGaN MOCVD电机维护 2012-04-01
AlGaN MOCVD石墨托的转动主要是利用磁流体技术。 由于在长期使用过程中，大量生长以及清洗过程中形成的particle会堵塞轴之间的配合以及 轴承，从而造成石墨托无法转动，因此，需要： 1、在清洗反应腔后，应将支撑石墨托的陶瓷管取出，利用吸尘器清洗，要注意保护热电 偶。 2、应当在使用一年左右后将其拆开进行清洗。 具体拆装程序见后。
MOCVD 电机（磁流体部分）拆装程序
1、拆除固定热电偶及密封的部件后，将热电偶从下部取出。如果实在无法取出，则拆除 热电偶的头部后，从反应腔内拉出。 2、拆除下部固定磁流体的卡簧及轴承。
磁流体下部的卡簧及轴承
3、卸下外圈的两块磁铁后，拆除磁流体的外圈。 安装磁铁时需注意两块同时安装，安装完成后进行适当捆扎以 避免磁铁的移位。
带有两块磁铁的磁ห้องสมุดไป่ตู้体
4、拆下内圈。 内圈，通过copper gasket 与反应腔管道连接。 内圈与外圈之间在安装时 要注意涂抹润滑油。
5、将内轴取出。（热电偶即放置于内轴内）。
两轴承型号为NTN 6001Z 通过卡簧固定。
安装过程与此相反。
安装完成后的电机转动装置。
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概述
尽管人们在近百年的时间里,对潜艇进行了不断的改进和创新,但目前最有效的推进方式仍是螺旋桨_针对螺旋桨推进的效率问题、噪声问题,人们又进行了大量的改良,但要从根本上解决问题,寻找一种高效替代方式才是治本之法终于,数十年来电磁学的进展、十余年来超导材料科学的突破以及现代控制方式的引入催生了超导磁流体推进器这种全新的推进器方式。[1]
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相关优势
超导磁流体潜艇的推进系统和电池舱位于艇身两侧，且充分利用舱室空间，布局灵活。动力系统大幅瘦身，意味着活力系统可以扩容，可以搭载更多威力强大的鱼雷和潜艇导弹，使潜艇的水下攻击力更强。
最重要的一点是，超导磁流体推进器用吸入导流管和喷出导流管替代螺旋桨。在强大的电磁作用下，海水高速进入吸入导流管，经加速后由喷出导流管射出，推动潜艇前进。没有螺旋桨拍打水流，轴承、齿轮系统的减化减少摩擦，这些都使潜艇航行时的噪音降至极低，几乎实现“零噪音”。由于磁流体推进技术取代了传统的螺旋浆推动，超导潜艇的噪声显著降低，普通的反潜声纳对它束手无策，这将大大提高潜艇的隐蔽性和生存能力。
这种潜艇可以潜得更深，且极为灵活，可在水下“跳舞”。其艇身外壳由新型高强度塑钢制成，抗压力是普通潜艇的3倍。一艘超导磁流体潜艇将配备6个以上的磁流体推进器，它们相互之间是独立的，任意改变其中某几个推进器的电流方向和强度，即可改变潜艇的航行状态，实现快速左转、右转、上浮和下沉，比传统潜艇灵活得多。
超导磁流体推进器的磁体、电极都是相对静止的固定装置，可以通过增强电压提供超大输出功率，从而提高潜艇的航行速度。独特的推进原理和极高的能量利用率将使潜艇具有更好的动力性能。
随着超导技术的不断完善，动力先进、隐身性好、攻击力强的小型高速超导潜艇将成为未来海战兵器中一颗耀眼的新星。[1]
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我国突破
我国代号为"洛神" 的"超导磁流体推进器"潜艇研制已经取得了重大突破，开始进入试车定型阶段。
我国是个海洋大国，随着大洋经济的到来，我们越来越意识到海洋的重要性。但是由于我国的海军建设一直以来都是以近岸防御为主，而对保护稍远的海上利益却显得有些力不从心。于是大力发展远洋海军，对中国来说是势在必行。可是，一味追赶，一味模仿外国海军的模式,总令中国头头脑脑们陷入极大的被动。于是在90年代初期，由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责，一个称为"剑鱼"（99工程）的计划实施了，其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。从开始研制到今天试车成功这十几年时间里，我们的科学家们可谓是创造了人类的一个奇迹。[2]
工作原理示意图
动力：“超导磁流体推进”作为一个非常复杂的课题，它由几个部分构成：A.蓄电池舱：作为备用能源，磁流体推进器仍须装备一定数量的蓄电池，该舱靠近艇的中部指挥舱下层空间。B.核反应堆舱：要求输出功率高，安静性能好，持久力长的特点。使用热离子反应堆，它能转换电能，简化舱内结构，热离子反应堆不会产生高温、高压、而且节约材料和能源。C.发电机舱：该舱设置在核反应堆舱之后。装2台给磁流体推进器供电的主发电机和2台供设备及照明用的辅助发电机；在机舱后部设有消音器、甲板下设燃料油、润滑油箱、冷却海水泵以及压载水舱。D.操控舱与磁流体推进器舱：操控舱内主要装有液氦制冷装置，推进器的直接或备用操纵装置，测量仪表台、柜等。在磁流体推进器舱内，安装1台六连环直流螺旋型超导磁流体推进器。磁流体通道前后端分别设有海水吸人导流管和喷出导流管，吸人口呈卵圆形在艇体外壳上“开凿”，喷管出口则穿出艇尾壳体。它的运行原理是：在强大的电磁力作用下，海水旋转着向后高速运动，再经出口导流器变为平行水流后通过喷口向艇尾喷射，推动潜艇前进。由于数个螺旋型磁流体推进器相互之间是独立的，因此任意改变其中某几个推进器的推力大小，即可改变潜艇航行状态、实现左转、右转、上浮、下沉等运动姿态。 [1推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁，通电后，海水中就会有磁力线，同时产生方向与磁力垂直的电流，在磁场和电流相互作用下，由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力，潜艇将获得向前运动的推力，推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。磁流体推进技术已在一些国家获得应用，但目前它的磁场还不能满足潜艇的要求。而超导技术正是解决这一问题的关键。
与现役的常规潜艇或核潜艇相比，超导潜艇具有结构简单、推力大、航速高、无噪声、无污染、造价低等显著优点，被许多军事专家看好。
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研究背景
早在70年代，美、俄、英、日等国就己开展超导技术在海军舰艇方面的应用研究，随着新型超导材料的出现，实际应用成为可能。与传统机械转动类推进器(譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等)相比较，磁流体推进器的不同点在于：前者使用机械动力作为推力而后者使用电磁力。正因为如此，磁流体推进器无须配备螺旋桨桨叶、齿轮传动机构和轴泵等，是一个完全静止的设备。一旦现代潜艇使用了这种推进器，便从根本上消除了因机械转动而产生的振动、噪音、高速旋转的螺旋桨推进系统机械材料强度以及功率限制，而能在几乎绝对安静的状态下以极高的航速航行。据理论计算其航速可达150节，而这是任何机械转动类推进器不可能实现的。 [1]