蘇聯的「颱風級」核動力潛艦是湯姆克蘭西創作《獵殺紅色十月》的原型。(取自俄羅斯國防部)
美國國防高等研究計畫署近期展開一項新計畫,將開發以「磁流體動力推進器」為配置的靜音潛艦,讓潛艦在潛航期間達到目前可能的「最大化」,就彷彿湯姆克蘭西經典小說《獵殺紅色十月》的劇情再現。
軍事新聞網站「newatlas」報導,美國軍事小說作家湯姆克蘭西(Tom Clancy)於1984年,推出處女作《獵殺紅色十月》(The Hunt for Red October)一舉成名。
在書中,蘇聯秘密開發的「颱風級」核動力彈道飛彈潛艦「紅色十月號」(Red October),搭載了一款虛構的、「超靜音」的推進系統。這具推進系統的動力來源是「經過磁化的海水」,稱為「履帶」(Catepillar Drive),可讓紅色十月號完美避開美軍聲納的偵測。
DARPA launches program in quest for "Red October" silent submarine drive https://t.co/eq1WpPt5hm
— Pippa Malmgren (@DrPippaM) June 5, 2023
事實上,小說中描述的靜音推進系統並非毫無科學根據,而是基於真實技術。自1950年代後期以來,美蘇兩大強權的工程師便一直想機將「磁流體動力學」(Magnetohydrodynamics)應用在潛艦設計上,它的推進機制非常簡單,空氣或水等流體在流動時,會產生電荷,再被電磁線圈所形成的電磁場加速後,產生推力。
因為這種推進系統理論上沒有軸、齒輪、螺旋槳、渦輪機或噴氣機,所以它產生的噪音將非常小,甚至是「無聲」。同時,它的動力來源為海水,除可提供非常高的續航能力之外,污染也遠遠小於核動力潛艦。
What I loved about The Hunt For Red October was that the super silent submarine drive would have caused so much magnetic disturbance that a kid with a compass would have known it was in the area as it would have gone haywire https://t.co/Hjk9xMPROb pic.twitter.com/bPkzD486CC
— Nicholas Booth (@Thievesbook) April 12, 2022
不過,這種「磁流體動力推進器」的開發仍有很長一段路要走,其中的電磁線圈要足夠輕便而且高效,才能夠安裝在潛艦內,並有進行有實戰意義的潛航。其次,由於磁場、電流和鹽水的相互作用,很容易讓系統腐實或水解,推進器內的電極系統也必須經得起大量磨損。
美國國防高等研究計畫署(DARPA)「水下磁流體動力泵」(PUMP)計畫主持人斯威森班克(Susan Swithenbank)指出,迄今為止,效率最佳的磁流體動力推進器的是1992年的「大和號」(Yamato-1),它長約30公尺,在4T的磁場強度下可達到6.6節(約時速12公里)的速度,效率約為30%。
不過近年來,磁鐵技術發展大幅進步,斯威森班克表示,過去幾年裡,釔鋇銅氧(REBCO)磁化磁材取得長足進展,能夠形成20T的大規模磁場。因此,DARPA展開為期42個月的「水下磁流體動力泵」(PUMP)計畫,期將《獵殺紅色十月》的劇情化為現實。