«Mobilis In Mobile» - проекты МГД-дивжителей для подводных лодок

Подвижный в подвижном! Девиз свободолюбивого капитана Немо, создателя подводного корабля «Наутилус». Фантазия Жюля Верна снабдила «Наутилус» электродвигателем и гребным винтом. Тогда, в 60-х годах XIX века, писатель намного опередил технические возможности своего времени. Прошло 100 лет, и классический электродвигатель уже не удовлетворяет конструкторов подводных кораблей. В 60-х годах нашего века появились, в частности, проекты реактивных подводных лодок с МГД-движителями.

Интересно, что Жюль Верн предугадал некоторые конструктивные особенности МГД-подводной лодки: «Наутилус»... по своей форме напоминает сигару... и имеет два корпуса, один наружный, другой внутренний, ...изготовленные из листовой стали». А вот описание МГД-подводной лодки из книги Л. Г. Васильева и А. И. Хожаинова «Магнитная гидродинамика в судовой технике»: «...внешний и внутренний корпуса подводной лодки являются магнитопроводами движителя», то есть сердечниками индукторов, в пазах которых размещены трехфазные обмотки. Между индукторами вдоль всего корпуса лодки расположен кольцевой канал, в который свободно заходит морская вода. Трехфазный ток, проходящий через обмотки, порождает магнитное поле, бегущее от носа лодки к корме. В морской воде в канале индуктируются токи. Взаимодействие этих токов с бегущим магнитным полем приводит к появлению в воде электромагнитной силы, направление которой совпадает с направлением движения поля. И лодка ведет себя подобно кальмару — она как бы отталкивается от воды, приходя таким образом в движение. Таков один из вариантов индукционного МГД-движителя. Наряду с индукционным движителем, в этой книге описан и кондукционный МГД-движитель. Лодка в этом случае также состоит из внешнего и внутреннего корпусов. Между корпусами расположены стержнеобразные постоянные магниты, которые создают в канале магнитное поле. Силовые линии этого поля представляют собой окружности. Внешний и внутренний корпуса, изолированные при помощи прокладок, — электроды, на которые подается напряжение таким образом, что ток через морскую воду в канале идет в радиальном направлении. Взаимодействие магнитного потока с электрическим током приводит к возникновению в морской воде электромагнитных сил, обусловливающих тягу движителя.

Естественно, возникает вопрос: почему бы не перевести весь подводный флот на МГД-движители? Тем более, что это сулит повышение скорости, понижение уровня шума и вибрации на кораблях. Возможно, в будущем так и будет, но сегодня кпд таких движителей мал из-за низкой электропроводимости морской воды и недостаточной величины магнитной индукции, создаваемой традиционными магнитами. Реальные пути преодоления этих трудностей частично определились уже сейчас. Это — использование мощных атомных реакторов (в качестве источников энергии) и сверхпроводящих магнитов. А пока изобретатели строят модели, в частности, в Москве в Политехническом музее демонстрировалась модель катера с МГД-движителем.

Индукционный МГД двигатель для подводной лодки: 1 — кольцевой канал с морской водой; 2 — внутренний и внешний корпуса судна; 3 — обмотки движителя. Рабочие помещения располагаются во внутреннем корпусе лодки.

***