朱運(yùn)裕 唐申生

（海軍駐武漢七一二研究所軍事代表室,）

1 引言

兩次世界大戰(zhàn)及戰(zhàn)后從未間斷過的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，均出現(xiàn)過水雷戰(zhàn)。由于水雷的威脅，導(dǎo)致大量的戰(zhàn)斗艦艇和商船被擊沉[1]。戰(zhàn)爭(zhēng)使人們不得不研究各種反水雷的兵器以及如何減小水雷的威脅。減小水雷威脅的途徑之一，是提高艦艇的防護(hù)能力，進(jìn)入二十一世紀(jì)艦艇的防護(hù)能力已經(jīng)提升為艦艇的隱身性能。盡管如此，在傳統(tǒng)的艦艇磁防護(hù)領(lǐng)域中，科技工作者仍在研究新的磁防護(hù)和減少艦艇磁性的方法，從而進(jìn)一步提高艦艇的磁防護(hù)性能。

2 消磁方法的發(fā)展

消磁是減少艦艇磁/電特征信號(hào)的一門科學(xué)[2]。主要技術(shù)途徑有三個(gè)方面：

（1）從材料方面入手

艦艇設(shè)計(jì)時(shí)，艇用殼體選用非磁性材料或低磁性材料，艇內(nèi)的大型設(shè)備用低磁性材料建造，如采用低磁材料生產(chǎn)發(fā)電機(jī)組，設(shè)備裝船時(shí)進(jìn)行消磁處理，從而使艦艇少受或不受地球磁場(chǎng)的影響。

（2）安裝消磁系統(tǒng)

在艦艇上安裝消磁系統(tǒng)，消磁系統(tǒng)通常由消磁繞組、消磁控制設(shè)備和測(cè)磁裝置三大部分組成，這種消磁系統(tǒng)有時(shí)又稱之為內(nèi)消磁系統(tǒng)。利用消磁系統(tǒng)給消磁繞組通電，通電的消磁繞組，將產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而補(bǔ)償艦艇所產(chǎn)生的垂直縱向磁場(chǎng)和橫向磁場(chǎng)，使艦艇少受或不受磁性武器的威脅。

（3）外部消磁處理

利用消磁站、消磁船和其它外部消磁手段，對(duì)艦艇進(jìn)行消磁處理是世界各國(guó)普遍運(yùn)用的消磁方法之一。為了滿足對(duì)不同噸位的艦艇消磁的需要，世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家均建有若干專門為艦艇服務(wù)的消磁站，這些消磁站建造成本較高，大型噸位的消磁站建造成本高達(dá)數(shù)億美元。

3 直通式消磁方法

傳統(tǒng)的消磁方法是將艦艇當(dāng)作一個(gè)鐵心，消磁時(shí)在艇體外面臨時(shí)纏繞消磁線圈，利用給纏繞的消磁線圈中通以脈沖消磁電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)，對(duì)艦艇進(jìn)行磁性處理，從而達(dá)到減少艦艇磁性的目的。

直通式消磁方法直接在船體上通電，利用船體鋼材內(nèi)部流過的電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)能量進(jìn)行消磁。這種新方法是將消磁電流從電源由一組電纜引至艦艇艉部，流經(jīng)船體，再?gòu)聂疾坑闪硪唤M電纜返回電源，直通式消磁方法的消磁原理和電纜布置如圖1所示。

圖1 直通式消磁方法的消磁原理和電纜布置示意圖

直通式消磁方法由于工作磁場(chǎng)的磁力線主要在船體內(nèi)封閉傳播，能量利用率可大幅提高，具有消磁速度快、作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度低、能量消耗小、投入成本少、環(huán)境要求低、使用方便，能夠移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于戰(zhàn)時(shí)對(duì)大量中小型艦船進(jìn)行磁性處理。

4 直通式消磁方法所涉及到的安全性問題

對(duì)艦艇采用直通式消磁方法，消磁時(shí)船體內(nèi)將通過數(shù)以萬安倍的脈沖電流，這種新型消磁磁方法的應(yīng)用，導(dǎo)致了一系列有待研究的新問題的出現(xiàn)，特別是涉及到被消磁對(duì)象安全性方面的問題較多，主要有如下幾個(gè)方面：

（1）人員的安全性

眾所周知，對(duì)艦艇無論是采用內(nèi)消磁和外消磁作業(yè)時(shí)，對(duì)艇員沒有任何安全性的影響。但采用直通式消磁方法，進(jìn)行消磁作業(yè)時(shí)，數(shù)以萬安倍的脈沖電流將通過船體流動(dòng)，這種大功率脈沖電流的對(duì)艇上人員的安全有無影響，進(jìn)行消磁作業(yè)時(shí)對(duì)人員移動(dòng)有無限制性要求。

（2）磁敏感設(shè)備的安全性

采用直通式消磁方法，進(jìn)行消磁作業(yè)時(shí)，通過船體流動(dòng)的脈沖電流將產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)實(shí)船裝備的磁敏感設(shè)備有無破壞和損傷，消磁作業(yè)時(shí)，磁敏感設(shè)備是否需要臨時(shí)拆除或采取其它磁屏蔽措施。

（3）武備系統(tǒng)的安生性

采用直通式消磁方法，進(jìn)行消磁作業(yè)時(shí)，較大的脈沖消磁電流是否會(huì)對(duì)武備系統(tǒng)中的磁敏感器件造成傷害，或引起磁敏感器件的誤動(dòng)作，導(dǎo)致意外出現(xiàn)。

（4）艦船燃油的安全性

艦艇中裝有大量的燃油，一般燃油艙均設(shè)置在艙底，采用直通式消磁方法，進(jìn)行消磁作業(yè)時(shí)，較大的脈沖消磁電流通過船體時(shí)，是否會(huì)導(dǎo)致艇用燃油安全性問題的出現(xiàn)。

5 對(duì)艦船燃油安全性的分析與研究

針對(duì)運(yùn)用直通式消磁方法出現(xiàn)的安全性方面存在的擔(dān)憂，項(xiàng)目組從理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩方面進(jìn)行了深入細(xì)致的分析研究。對(duì)船體通電時(shí)，首先要確保燃油絕對(duì)安全。為了證實(shí)直通式消磁方法對(duì)燃油安全性的影響，建造了一臺(tái)驗(yàn)證樣機(jī)，通過試驗(yàn)驗(yàn)證表明，該方法工程應(yīng)用安全，對(duì)燃油安全性的驗(yàn)證情況如下：

（1）艇用燃油的基本情況

艦艇用燃油通常為柴油，-10號(hào)柴油、0號(hào)柴油，兩型柴油的主要性能指標(biāo)見表1。

表1 -10號(hào)柴油、0號(hào)柴油主要性能指標(biāo)

圖2 燃油安全性試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)框圖

（2）試驗(yàn)裝置的組成

在實(shí)驗(yàn)室制造了一套燃油安全性試驗(yàn)裝置樣機(jī)，樣機(jī)由柴油艙模擬裝置、脈沖功率電源、外供電源、參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置、開關(guān)儀表等環(huán)節(jié)組成部分。如圖1所示。

（3）試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果

試驗(yàn)前柴油艙模擬裝置用艇用柴油注滿，然后進(jìn)行了強(qiáng)電流多次沖擊，驗(yàn)證結(jié)果表明：充滿柴油的柴油艙模擬裝置完好，無異常，柴油艙模擬裝置的溫度正常，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 柴油艙模擬裝置通電試驗(yàn)記錄

6 結(jié)論

綜上所述，直通式消磁方法是一種安全、可靠的新型消磁方法，可廣泛適用對(duì)鐵性材料進(jìn)行去磁處理，同樣能滿足對(duì)艦艇進(jìn)行消磁的需要。

[1]劉智琛. 艦船消磁技術(shù). [S.l]海軍出版社, 1996.

[2]美國(guó)海軍艦船技術(shù)手冊(cè), S9086- QN- STM- 010/CH-475.