神奇的超導船

翻開人類的船舶發展史，船舶的動力最初是人力，後來是風力，至19世紀蒸汽機應用於船舶。一個半世紀以來，一直是船用發動機和驅動螺旋槳這一方式主宰著船舶動力。

那麽神奇的超導船的動力是什麽呢?其全稱是超導體電磁推進裝置，簡單地說就是電磁鐵。在船上安裝電磁鐵後，按照左手定則原理，在海水中便會產生磁力線，並同時產生與磁力線成垂直方向的電流，在磁場和電流的作用下，就會將從船底吸入的海水向後噴去，從而形成強大的反作用力——推力，推動船體向前疾馳。這推力的大小，取決於電磁場的強度和電流的大小，電磁場強度越強，電流越大，所產生的推力就越大。

為什麽必須用超導材料製成的電磁鐵呢?因為普通的電磁鐵所產生的磁場強度很弱，一般隻能達到2萬高斯的磁場強度。這根本產生不了足夠的推力，而必須要有20萬高斯的磁場強度，產生這樣高的磁場強度，非超導材料電磁鐵莫屬。自50年代發現了新的超導材料铌鋯合金和铌三錫後，才為用超導體製造強磁場開辟了道路。

近年來，通過超導模型船的下水實驗，取得了許多有用的資料，為超導船的實用化創造了條件。在電磁的通電方式上，研究了3種可供選擇的方案。

直接通電方式。這種方式是在船底安裝2塊電極板，電流通過海水在極板之間流動。這種方式結構簡單，製造容易，但有其副作用。當電流從海水中通過時，因電解作用會從海水的氯離子中產生氯氣，而氯氣是有毒的，會腐蝕電極板。

渦流電流方式。它不直接向海水通電，而是通過磁場的變動間接在海水中通電，電流從船的左舷流向右舷，產生推力，但其缺點是產生的推力小。

電路通電方式。在海水中鋪設電纜，電流在電纜中通過而不接觸海水，這樣當然不會產生有毒的氯氣，但是製造比較複雜。

美國的工程師S·韋，從1958年開始，就渴望研製成不用螺旋槳或噴射式推進器，而用電力推動的船，這是一個美好的夢想。日本神戶商船大學於1976年研製成功超導模型船，3年後製成長3.6米、重700千克的超導船模型，能在海裏以每秒1米的速度航行。日本船舶與海洋工程財團從1985年開始研究超導船，“山門1號”試驗船於1992年6月在神戶港完成航行試驗。船長30米，寬10．4米，深2．5米，用鋁合金材料製成，最大航速為8節(14．8千米／小時)，定員10人。隨著超導體研究的深入，超導船逐步從夢想走進現實，從模型實驗向實用艦船發展。美國海軍計劃研製有超導電磁推進係統的小水線雙體結構的軍用艦船。目前，通用電氣公司對超導電機進行了試驗，一台長2．89米，直徑1．55米，重11．3噸；另一台長1．98米，直徑1米，重3．2米。它們能產生強大的電流(密度達93安／平方厘米)。看來，超導船在海上航行的日子已不遠了。

超導船的優點是無振動、無噪聲、無汙染，航速高(可達100千米／小時以上)，造價低等等。