現代潛艇，總是在想方設法的隱身，但它們還是有一個硬傷，那就是螺旋槳。

儘管在把葉片變多、轉速變慢、造型也越變越扭曲之後，是帶來了更好的靜音效果。但是，只要是有這個運動的部件，它就會發聲，不管發聲是大是小，只要我們調整好聲納的靈敏度和精確度，就能把它給找出來。

哎呀，你說怎麼辦才好呢？要說腦洞大，還得是小說家。 在湯姆·克蘭西的處女作《獵殺紅色十月》中，他描寫了一艘叛變的蘇聯潛艇所配備的一種新型的靜音推進系統。這種系統，形似一系列的涵道風扇，有點像現代水上摩托艇上的涵道螺旋槳一樣，但是，其中卻並沒有螺旋槳，也沒有任何其他可移動的部件。取而代之的是——磁鐵，固定的磁鐵——它依靠磁場和電場的作用，直接推動海水來獲得動力。在書中，它的名字叫做“履帶推進器”，讓人感覺是一個完全幻想出來的裝置，但其實，它是真實存在的，並且極有希望在不遠的的將來，真正裝到潛艇上。它的名字叫做——磁流體推進器。今天，我們就來了解一下它。

我先簡述一下它的工作原理，沒時間往下看的你只需要記住下面這兩段話就可以了——磁流體推進器，簡稱MHD，基於的是磁流體力學原理，它主要利用電磁場與導電流體，如海水或等離子體的相互作用來產生推力。在該系統中，強磁場與電流相互作用，產生洛倫茲力，推動流體向特定方向運動，從而產生反作用力，推動載體前進，完全不需要任何的機械運動部件參與。

接着，我們再展開一下。都知道海水裡面是有鹽的，當你在鹽水中放入正極和負極板時，會產生電場。鹽水中的鹽會產生正離子和負離子——這些離子都受到電場的影響。在我現在給你看到的圖示中，負離子會向右移動，正離子會向左移動。但離子的運動本身並不會產生推進力。要產生推進力，你還需要一個磁場。正如圖中所示，磁鐵的北極指向下方，這會產生一個主要指向下方的磁場，如紅色箭頭所示。現在，我們來探討有趣的物理部分。如果你在磁場中移動一個帶電粒子，這個粒子會受到一個力——這個力的大小取決於磁場的強度、電荷的大小和粒子的速度。這個力可以用以下方程表示：

方程中的q表示電荷的大小，v表示粒子的運動速度，B表示磁場的強度，最後得出來的，FB等於qv叉積B，就是該磁流體系統的推力大小了。你注意到了，那個中間的乘號我並沒有讀作乘以而是讀作叉積，因為你看，F、v和B上都是有箭頭的對嗎？這代表這幾個物理量都是既有大小又有方向的矢量。矢量之間的組合用叉積，標量，就是沒有方向的物理量之間的組合才會用乘法。叉積運算符將兩個矢量組合併生成另一個矢量。生成的矢量的大小和方向取決於起始矢量的大小和方向。但在這個方程中，重要的是結果矢量與兩個初始矢量三者之間都相互垂直。這就意味着，你必須在三維空間中理解這個問題。總之，矢量F總是垂直於qv和B，如果你想再確定一下這個結論的話，你需要使用“右手法則”，當然，需要在你還沒有把它還給老師之前。

回到磁流體推進系統。你可能會注意到一個問題——水中的一些離子向左移動，比如正電荷。而一些離子向右移動，比如負電荷。然而，正負離子都會被推向同一個方向，即屏幕外的方向。如果此時它正好是一艘潛艇的推進器的話，那麼這艘潛艇將會悄無聲息的往屏幕裡面前進了。

噪音低、無機械磨損，你就說它怎麼可能不是潛艇夢寐以求的推進裝置呢。以至於，憑空捏造也要給它造一個出來。

你可以去搜搜看網上有沒有這樣的一些報道，說美國海軍正在對其“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇“蒙大拿”號改裝，以測試一款“ 劃時代的磁流體推進器”，使其成為“史上最安靜的核潛艇”。搞得所有人都以為，帶有磁流體推進器的潛艇就快推出了。我的天，那電影當中那個可以突然消失的潛艇，真的就快成為現實了，有點恐怖哦。結果吧，是有點愚蠢。因為此消息的來源，全都集中在一個出處，一篇發布在《海軍新聞》網站上的文章。而你再仔細看一下這篇文章的發布日期——2024年4月1日。懂了吧，愚人節呀。就連他們自己都用黑體字做了標註，但還是有很多網站和媒體不假思索的轉載。我曾經跟大家說過什麼，網上的內容，你看看就行了，別全信好不好。

當然，我相信磁流體推進器終有一天會裝上潛艇、船舶，甚至是宇宙飛船上的——NASA正在研究一種全新的磁流體動力電解池，它可以在微重力條件下提取並分離水中的氧氣和氫氣，同樣無需移動部件，因此就省去了需要強制水循環的相關設備，如泵或離心機等，讓整體減重高達50%，可靠性則遠大於原本的系統。只是就目前來說，這項開始於20世紀中葉的研究，還在受困於高能耗、材料耐久性等問題，無法實現大規模的商業化應用。那咱們，拭目以待唄。