突發！美國率先實現超靜音核潛艇！中國能在關鍵材料卡脖子嗎？_風聞

1990年肖恩·康納利主演的美國電影《獵殺紅色十月》雖然軍事錯誤一大堆，但其中對於那艘虛構的蘇聯“颱風”級核潛艇配備的科幻推進系統卻有着現實基礎——這就是號稱潛艇領域“聖盃”的磁流體推進器。它在運行時幾乎不會發出任何噪音，採用這種推進系統的潛艇將成為水下的“超靜音殺手”。

“蒙大拿”號將首先安裝磁流體推進器

美國《海軍新聞》網站4月1日突然宣佈，美國海軍已經實現了傳説裏的磁流體推進器的實用化研究，並將安裝在“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇“蒙大拿”號（SSN 794）。這種全新的推進技術意味着美國海軍將潛艇的隱形技術提升到一個新的水平，進一步擴大水下優勢。

報道稱，磁流體推進器由美國國防高級研究計劃局（DARPA）主導開發的，於2023年首次曝光。簡單地説，磁流體推進器是利用強大的磁場對導電的海水產生電磁力作用，使之在通道內向後加速噴射，從而產生推力。與傳統機械傳動類推進器（譬如螺旋槳、水泵噴水推進器等）相比，磁流體推進器沒有螺旋槳、齒輪傳動機構和軸泵等，是完全沒有機械噪音的安靜推進裝置。安裝該推進裝置的潛艇從根本上消除了因機械轉動而產生的振動、噪音以及功率限制，理論上能在幾乎絕對安靜的狀態下以極高的航速航行。相關報道稱，其理論最高航速可達150節，這是任何機械類推進器不可能實現的。

DARPA官網對該項目的介紹稱，磁流體推進器的概念自20世紀60年代以來就一直存在。但它一直受到低效磁體設計和電極材料的困擾。一直到最近在大規模製造超導磁體方面取得的突破，加上緩解電極腐蝕的新方法，為實現磁流體推進器的軍事相關領域實用化打開了大門。

根據《海軍新聞》的説法，“蒙大拿”號核潛艇正在接受改造，新的推進裝置將完全安裝在潛艇內部，而沒有傳統的船尾螺旋槳。報道稱，推進器的進水口安裝在潛艇艇首，類似於魚雷發射管，但尺寸更大，與潛射彈道導彈的直徑相當。如果它的相關試驗取得成功，未來美國新建的“弗吉尼亞”級和未來的SSN-X型攻擊核潛艇都將採用這種裝置。

“大和1號”的推進裝置結構圖

筆者注意到，世界上第一種採用磁流體推進器的船舶是上世紀90年代開始測試的“大和1號”，它由日本三菱重工和船舶與海洋基金會聯合研製，全長約30米，使用的磁流體推進器的磁場強度約4特斯拉，轉換效率約為30%，使該船航速達到6.6節。但當時技術尚不夠成熟，主要問題卡在功率不夠和難以提供超強磁場。20多年過去了，這些技術障礙逐步得到破解——核潛艇反應堆輸出的澎湃動力解決了功率問題，而新一代稀土鐵磁體的出現使得超強磁場也不再那麼遙不可及。DARPA相關負責人表示，稀土鋇銅氧化物磁體有望產生高達20特斯拉的超強磁場，轉換效率可達90%，進而有望讓核潛艇的推進方式發生天翻地覆的變化。

必須承認，目前美國在核潛艇領域擁有明顯術優勢，中國海軍現役的093系列攻擊核潛艇與美國“海狼”級攻擊核潛艇在技術領域存在代差，何況美國新一代攻擊核潛艇也已經在研製中。但另一方面，磁流體推進器的實用化，或許也是中國彎道追趕的機會。

早在1998年11月28日，中國螺旋式超導磁流體推進試驗船“HEMS-1”號試航成功，表明中國在相關技術領域已經趕上了世界最先進行列，此後中國在2007年還公開展示了用於小型核潛艇的磁流體推進器概念模型，2017年西方還曾猜測中國已經在海南測試過裝備磁流體推進器的試驗船。因此可以大膽預測，中國在磁流體推進器領域的技術儲備不會落後美國多少。目前中國核潛艇的噪音大是影響其戰鬥力的關鍵因素，如果未來中美核潛艇都採用磁流體推進器，雙方在噪音領域的差距反而縮小甚至消失了。

另一方面，目前中國在研製和生產稀土鐵磁體領域居於全球領先地位，甚至連美國F-35隱形戰鬥機的發動機也需要採用從中國進口的高性能鐵磁體。因此未來美國核潛艇如果想要大規模應用磁流體推進器，能否在這種關鍵材料上擺脱對中國的依賴，還是未知數。