095會不會成為水下速度100節的磁流體潛艇？（完整篇）

超導磁流體潛艇最近幾年是前沿技術熱點之一，曾經有人說很快就有超導磁流體的超級潛艇被生產出來，水下航速高達150節，也就是接近300公裡的時速，和高鐵的速度都接近了。如此高的速度之下，絕大多數魚雷都追不上，想對付這種潛艇幾乎毫無可能，因此一旦研發出來就是絕對領先，成為水下跨時代的不明物體。但實際上到目前為止，瀚海狼山（匈奴狼山）認為，對任何大國，真正實現這個技術並不容易。因為其中有很多難關需要去克服。首先還是要先解釋一下水下超導磁流體的基本推進原理。和大多數人的想像不同，水下，包括水上，也就是水中的磁流體不論是潛艇還是其他的水中物體，並不是自身有強磁性就可以在水中自己高速跑起來；這就像一臺可以發出強磁性的物體在地面上並不能自己運動起來一樣的原理。

磁性的物體產生運動力，都需要磁場和電場相互作用，也就是通過洛侖磁力讓物體運動。強磁體之間可以相互吸引和相互排除，這個過程中會導致相對運動。其實地球本身也是一個大磁體，可以讓地球表面的強磁體產生相互作用而導致相對運動的出現。不過地球本身的磁場並不算太強，只能讓一些強磁體，比如稀土強磁塊自動對準南北磁級的方向，但還強不到可以讓強磁體本身在地球表面的陸地和海洋中跑起來的程度。因此水中的磁流體船舶想要跑起來還是高速跑起來，仍然要符合牛頓物理的基本原理，這就是反衝運動。也就是磁流體的船舶仍然需要往後噴水，來獲得反衝力來實現向前方的運動。當然這種噴水方向還可以向左向右向上向下來獲得拐彎和上下浮動的動力。當然，主要的作用力還是向後噴水，這和通過螺旋槳和泵推獲得水中前進力並無本質區別。

而磁流體潛艇和水面船舶先進就先進在，它們噴水獲得推力，並不需要任何機械軸的旋轉和附帶的螺旋槳和泵推的運動，從而帶來機械噪音這種潛艇最不需要的副產品。磁流體潛艇只需要有一套或者幾套前後上下左右貫通的管道。從前端吸收海水，再通過管道本身外側包裹的超導強磁場系統，把經過管道內部的海水加速後噴出，獲得反推力即可。這是因為海水本身就是優良導體，在強磁場下會產生前後運動，自然可以產生反推力。一般磁鐵的磁場強度，還是實現不了把海水加速到前後流動的程度，更談不上加速達到幾十節甚至上百節的流速，這是因為磁場強度不夠大。如果把一根海水管道環繞的磁場增大到幾萬高斯甚至更高。則管道裡面的海水的流速會越來越快。磁場強度越大，管道內海水的流動速度越快，反推力也自然越大。理論可以讓磁流體潛艇跑到150節以上，而且沒有任何機械摩擦，除了高速下的水聲噪音，機械噪音幾乎為零，這自然是任何潛艇都追求的終極動力系統。

不過說起來容易做起來難。這是因為任何固定磁體的磁力強度都不可能做到幾萬高斯，必須用強大的電磁鐵。但是普通電磁鐵在通電後的絕大部分能量都會變成熱能，變成磁力能的只是一小部分。這種普通的電磁鐵內部溫度會越來越高，最終成為「煉鋼爐」而不可承受。電磁能變成熱能的主要因素是線路有電阻。而通過超導環境可以把電阻無限降低到接近0，這樣大部分電能就可以變成磁力能了。但是想要讓一套龐大的系統全部處於超導狀態談何容易。大部分大國都缺少一種最關鍵的物質，那麼這種關鍵物質是什麼？明天繼續講。

（接昨天）這種關鍵物質就是液氦！液氦當然是通過氦氣加壓降溫產生。根據常識都知道，液氫的內部溫度最接近絕對零度。而對潛艇上的超導電磁鐵來說，磁鐵線圈的溫度保持的越低，自然超導性能就越強，不但更省電，而且產生的磁力越強大，自然是整體最理想的。液氫也比較容易獲得，電解水和石化提煉的尾氣都可以大量的獲得氫氣。有氫氣就自然可以批量的加壓製造液氫。目前的工業產能和加壓保存技術已經可以普及到為汽車加液氫當汽油燒的程度。但是液氫和氫氣都有易燃易爆的缺點，這個缺點在完全封閉的核潛艇內部本身就是致命的。因為核潛艇的反應堆本身就有一定量的氫元素產生，而且常規潛艇和核潛艇的電池組也會產生一定量的氫氣，聚集在潛艇的頂棚附近，因此不論核電站還是潛艇內部都是嚴禁菸火，而且有除氫裝置定期的除掉極其危險的氫氣。

在嚴防氫氣產生的潛艇環境中，自然不可能用氫氣和液氫來冷卻超導磁體線圈。那麼用什麼既然安全又可以達到冷卻的極低溫度要求？目前達標的只有液氦。不過氦氣資源比較奇怪，就像全球90%以上的鎢金屬礦在東亞一樣，全球90%的地層氦資源居然都在北美大陸。過去超級大國嚴格禁止氦氣資源的出口；冷戰後管制雖然有所鬆懈，但是其他各大國想得到足夠的氦資源仍然不容易。第一是全球交易量有限，第二是氦價格太高。很難普遍大規模應用。未來只能尋求更高溫度的超導合金，但是想突破也不是一時半會的事情。那麼超級大國有足夠的氦資源，他家的磁流體潛艇技術的研發是否遙遙領先呢？事實上也不是這樣。超級大國海軍認為他家現有的核潛艇技術已經在全球領先，在其他國家突破磁流體潛艇技術之前，超級大國海軍似乎本身並不是特別著急。就像電磁彈射和電磁炮技術方面，超級大國都走入了牛角尖一樣。其在電磁大類先進技術上明顯已經不在全球第一梯隊。

由於液氦資源有限。其他大國的超導磁流體的潛艇的試驗船都很難放大。只能最多進行5噸級以下的小型試驗，很難做幾百幾千噸的完整試驗。目前僅僅3噸左右的試驗艇，就需要幾百公斤價格高昂的液氦來冷卻線路。這是當今把磁流體潛艇做大的最大障礙。另外，磁流體潛艇雖然基本避免的機械噪音，但是仍然有高速下的水聲噪音需要克服。更麻煩的是強磁性之下，潛艇在水下的磁輻射會大大超標。現在反潛機探測潛艇，就已經應用上了磁探測儀，在想出技術措施，徹底屏蔽核潛艇本身的對外強磁輻射前，也不會進入工程實踐的建造。由此看來，095系列對磁流體100節高速技術顯然有點趕不上。不到097系列倒是很有可能。在推動幾千、上萬噸級的潛艇仍然有難度的情況下，更輕巧的磁流體無噪音魚雷倒是有可能先發制人，更早進入實戰裝備狀態。