【大澳门威尼斯人赌场官网2017年12月26日讯】（大澳门威尼斯人赌场官网记者张妮编译报导）一组美国科学家发明了一种水下电磁罩，能够极大减少物体在水中行进时产生的尾流和对周围水域的搅扰，让船只和物体在水下犹如隐身航行一般。

2011年杜克大学（Duke University）几位研究者提出的理论称，如果能够把在水中行进物体周围的水加速到和物体行进一样的速度，那不仅能极大地提高推进效率，而且不会搅扰周围的水域。六年后，杜克大学电气计算机工程助理教授Yaroslav Urzhumov细化和改善了这一理论，实现了一个设计，本月初刊登在《物理评论E类》期刊上。

和空气相比，水是相对黏稠性较大的液体，物体在其中运动时，不可避免地得拉动周围一部分水一起行进。就像在水中拽一条鱼，要比在空气中需要更大的拉力一样。除了得拉动额外的水，在水中行进物体的形状是否符合流体动力学也很关键，否则在水中形成的湍流也会对物体造成很大的阻力。

因此如何避免或减少边切阻力和湍流阻力就是这个设计的核心。

Urzhumov说：“有很多方式可以减少尾流和阻力，比如给物体‘包上‘一层摩擦力较小的气泡，目前海军的一些鱼雷已经用上了这种方法。但那只是很表面一层，效果有限。我们这个方法给水下船只或物体下上整个一层罩子，能够完全消除尾流。”

起先，Urzhumov考虑在物体周围造一个桁架结构的薄框架，装上数个小水泵，随着船只的行进加速周围的水流。但是后来，他想出一个更绝妙的方法——在船只周围形成一层电磁场，利用电离子在电磁场中自动借力的特性加速周围的水流。

由于海水中存在大量钠、钾和镁离子，因此有大量离子可以借力。其实日本于1991年造的Yamato 1就用上了这个方法。不过那时他们利用这个方法为船只提供推力，结果发现效率并不比传统的引擎高。而Urzhumov的设计利用这个方法消除船只或水下物体行进在水中形成的尾流，似乎比较可行。

他们的设计模拟了船只在海水中运行的情况。通过控制船只周围水流的速度和方向，让船只周围电磁罩内的水流与罩外的水保持相对静止，这样看起来船只航行时就无尾流了。当然，在实际运用中无法达到完美的状态，产生小部分尾流还是不可避免的。

这项设计使用的防护罩有船身一半宽。但根据理论计算，其实想要多薄都可以。

这项实验获得的另一个重要成果是，当物体加速时，只需给罩提供更多的动力即可。Urzhumov说这是这项研究的重要成果，这意味着无需增设电闸开关或设计更多的动态控制系统。

Urzhumov说，在实际应用中，如果要为一艘船或潜水艇那么大的物体提供这样的罩，需要一个核反应堆来提供能源。不过一艘小型柴油船倒是有可能自给自足这么一个罩，达到不搅扰周围环境的目的。

Urzhumov还说，他的理论和计算适用于海域以外的很多领域，比如作为太空船推进力，或抑制热核聚变反应堆模型的等离子的不稳定性。“我认为这一技术将繁荣多个领域，这是一个令人激动的时刻。”◇

责任编辑：朱涵儒