安徽
这下，中国潜艇的静音水平，又有了质的飞跃！
据《南华早报》报道称，中国科学家正在研究用于超高速静音潜艇的激光推进系统。
这一突破，不仅克服了数十年来如何利用该技术推动水下船只的难题，同时还可以产生几乎与商用喷气发动机一样大的推力，让潜艇变得更快更安静。
几种潜艇推进方式
一直以来，潜艇的噪音问题是世界各国研究的重要课题。
而潜艇的噪音最大来源之一就是推进装置。想要减少潜艇的噪音，就必须从推进装置上下功夫！
最常见的潜艇推进方式，是螺旋桨推进器。
这种推进器通过旋转螺旋桨，利用叶片的角度和形状来推动水流，从而推动潜艇前进。
为了减少噪音，设计者会采用大侧斜的多叶螺旋桨，有助于减小水流速度的变化，从而减少空泡的产生。
众所皆知，螺旋桨在高速旋转时，会加速叶片上的水流，水流速越快压力越小，就会产生了大量的泡泡，这些就是空泡。
它们在海水的压力下会迅速破裂，继而产生强烈的冲击波，产生大量噪音，从而暴露潜艇位置。
设计者通过优化螺旋桨的设计，如增加叶片数量、调整叶片形状和角度，最终研制出七叶大侧斜螺旋桨，使潜艇噪音得到一定程度的减少。
其次是泵喷推进器，与传统的螺旋桨相比，泵喷推进器可以更好地控制水流方向，提高潜艇的机动性和速度。
在泵喷技术中，有轴和无轴的设计各有优势。
其中，有轴泵喷推进器采用传统的机械轴连接电机和叶轮，电机通过机械轴直接驱动叶轮旋转，从而产生推力。
好处是成熟可靠，但缺点嘛也非常显著。
由于有物理轴的存在，会产生更多的机械摩擦和振动，从而导致噪音水平较高。
而无轴泵喷推进器则是一种更为先进的设计，去除了物理连接的轴，使用电磁或其他非接触方式来驱动叶轮。
好处就是大幅减少噪音和振动，缺点嘛，就是需要复杂的电磁控制系统和精密的工程技术。
但这对于中国来说不是事，因为我们有马伟明院士。
至于磁流推进器，这是一种更加前沿的技术。
简单来说就是在舰艇上安装电磁铁，通电后电磁铁所处的海水中会有磁场线通过，从而操纵水流，产生推力。
理论上，可以大幅减少潜艇的噪音和机械磨损。
然而，由于磁流推进技术的复杂性和对高度精确电磁控制的要求，目前这种技术还处于实验室研究阶段，距离实际应用还有一定的距离。
中国超高速静音潜艇
除此以外，还有一项创新的研究。
据说，中国团队找到一种新办法，他们利用超高功率的激光在水中产生等离子体，然后利用等离子体膨胀形成的爆轰波进行推进，从而可以显著提高潜艇螺旋桨的效率。
所谓等离子体，其实是由电离的气体和自由电子组成的，具有极高的能量密度，能够在极短时间内产生大量的热能和压力。
不仅如此，这项新技术使用2兆瓦的激光功率，通过潜艇的光纤涂层发射，就能产生近7万牛顿的推力。
这几乎相当于一台商用喷气发动机的推力。
更重要的是，激光脉冲不仅能产生推力，还能蒸发海水，在潜艇表面产生气泡。
这种“超空化”现象，能显著降低水与船体的接触面积，从而减少水下阻力，进一步提升潜艇速度和操控性。
与传统的机械推进方式相比，激光产生的推力更大，效率更高。
从理论上讲，可以使潜艇的速度超过音速，而不会产生通常会暴露其位置的机械噪音振动。
《南华早报》的报道中，该项目团队来自哈尔滨工程大学机械与电子工程学院。
不得不说，哈工程这次立大功了！
值得一提，这种先进的推进系统最早是由日本科学家首次提出的，但在后来的实验中，他们遇到了瓶颈。
由于爆震波从一个点向各个方向传播，所以不太可能在一个特定的方向上产生驱动力。
即便后来很多国家对其进行改进，但产生的效率还是非常低的。
据说，1瓦的激光功率只能产生百万分之一牛顿的推力，完全不能投入实际应用。
但中国团队这次另辟蹊径，重新设计了一种激光发动机，可以将激光转化为推力的效率，提高三到四个数量级。
具体来说，他们在光纤的两端添加了一个类似于枪管的U型装置，通过不断的尝试优化，以减少冲击波之间的相互作用和摩擦。
据悉，2兆瓦的激光功率下能产生70000牛顿的推力，这个效率在之前是想都不敢想的。
文章还透露，中国这一突破背后的一些技术起源于航天领域。据悉，中国在航天领域已经开发出了先进的等离子电力推进发动机。
不过，中国项目团队称，虽然潜艇上的核反应堆能够产生超过150兆瓦的热功率，足以用于激光推进系统，但该技术想应用到现实，仍有许多挑战需要克服。
首先，高功率激光对材料的耐热性和结构完整性，具有极高的要求。尤其是在潜艇这种极端环境下，想要稳定工作不是一件容易的事情。
然后，如何精确控制激光的发射方向和焦点，是实现有效推进的关键。
一旦有任何偏差，都可能导致推力方向的不准确，从而影响潜艇的安全。
此外，高功率激光在水中的使用会不会对海洋生态系统产生影响，这些都需要进行详细的评估才可以。
结尾
虽然目前这种基于激光和等离子体的推进技术，还不太成熟，但是假以时日，中国超高速静音潜艇肯定能从图纸走向现实。
到那时，西方嘲笑中国潜艇是水下拖拉机，一出港，半个太平洋都能听到的夸张形容将一去不复返。
不仅不存在落后，反而让中国在全球潜艇技术领域，再次取得遥遥领先！
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