本文来源：蓝海星 声振沙龙
美国杜克大学的研究人员正在研发基于磁流体超材料和电磁技术的“水斗篷”（即水动力隐身方法），计划利用磁场对物体周围导电流体施加特定空间分布的作用力，抑制运动物体尾流中的湍流，消除尾迹，并降低流体阻力。
图1 “水斗篷”原型示意图
“水斗篷”概念最早由杜克大学研究人员在2011年提出，其基本原理是加速物体周围流体使其与物体运动一致，从而使水下航行器实现“无尾迹”航行，早期采用小水泵实现。此次，杜克大学提出用磁流体动力（MHD）超材料研制“水斗篷”。该超材料由磁场和电流产生单元组成，可在“大分子”尺度上利用场-物相互作用，改变周围流体微团的运动状态（如当海水中钠离子、钾离子和镁离子等电粒子在电磁场中运动时，电磁场会对粒子施加一个洛伦兹力，改变其运动状态），从而控制周围流场。研究发现，磁场产生的沿空间分布洛伦兹力能够对物体周围流体产生遮盖效应，使其与外部海水保持相对静止，从而消除尾迹，且少量超材料就能使尾迹扰动降低一个量级。
图2 简制版“水斗篷”在水下测试
虽然这项技术需要整个系统耗费大量的能源，但对于一些采用核动力推进的水下潜行器，采用“水斗篷”技术可实现无尾迹航行。
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两江科技评论编辑部
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