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“五花大绑”的军舰在做什么?原来舰艇消磁...

地球是个大磁铁,磁力线从北向南流动,很多东西都会在这个大磁场中磁化。

一般军舰都是由舰用钢材建造的,它们很容易被磁化,磁化后还不容易消退,磁性会长期保留。除了消磁要求极高的猎雷舰、扫雷舰,会使用无磁的木材、钛合金、不锈钢等材料。但这种材料太贵了,普通军舰是用不起的。

▲地球磁场

所以消磁对军舰航行和安全有重要影响。

一是影响航行,磁化的军舰会影响磁罗经指向,使其偏转与地球磁北极不一致,导致偏航。舰船上的磁罗经每隔一段时间就要校准一次,编制《自差表》或自差曲线图,才能保证导航准确。

二是对作战和舰艇安全有重要影响。二战的时候德国生产了大量磁性水雷,通过检测附近船舶磁力强度来引爆,炸得盟军苦不堪言。

德军飞机经常将磁性水雷投掷到泰晤士河上,以干扰英国内河航运。1939年11月,一架德军飞机将一枚磁性水雷投到泰晤士河边的淤泥里。这片淤泥地恰好属于英军某个研究基地,所以英国工程师轻松获得样本,很快弄明白了引信爆炸原理,由此开始了军舰消磁工作。

船舶的磁场通常有4种:

第一种是船舶建造时的固定磁场,与造船所在地的地球磁场强度、船舶方位和造船材料有关。另外,造船时大量电焊设备也会产生磁场将钢板磁化。

第二种是军舰航行时不断穿越地球磁场,军舰在地球磁场中产生感应磁场。反过来军舰磁场也会扭曲当地地球磁场,使其局部变化,为磁性水雷等武器提供目标。

▲在强磁场中的顺磁性物质的简图

另外两种是船上电气设备运行时产生的涡流磁场和杂散磁场。对普通军舰来说这两种磁场可以不考虑,主要针对固定磁场和感应磁场消磁。但扫雷舰、猎雷舰对这两种磁场也要加以控制。

消磁的方法主要有三种:

一是在固定消磁站,或用消磁船进行的临时线圈消磁法,用以清除船舶的固定磁场

消磁站先用水下探头测量舰艇磁场,汇总出数据参数。然后在船身上缠上很粗的电缆,通入2000安培或更高的电流,形成强大反向磁场消磁,直到剩余磁场值符合标准为止。

这种方式测量精度高,消磁效果好,有很强的基准性。军舰在交付前或长期使用后,都要做这样的外部消磁

二、但固定消磁消磁很麻烦,耗时也长,一艘小船都要2、3天。消磁时军舰不能机动,不能完全满足作战需要。

后来又出现了消磁车,通过直接向船身通电形成磁场消磁,大大提高了便捷性。消磁车的各种设备整合在一个大集装箱里,哪里需要说走就走。

此外,还有通过式消磁法,将电缆铺设在海底,船舶从电缆上经过就能消除磁场,也是一种很好的新式消磁方法。

▲通过式消磁

三、光消除固定磁场还不行,还要在军舰内部安装消磁系统,以补偿感应磁场和剩余固定磁场消磁系统由消磁绕组、控制设备和电源三部分组成。又分3种不同的方法:

1、查阅地磁图。通过查阅不同地区的地磁场参数,人工半自动调节消磁电流。优点是简单可靠,缺点是不能自动控制,也不能随舰艇横摇、纵摇调节电流。这种方式至今仍是英美舰艇的标准控制方式。

▲地磁图

2、磁场传感器。在桅杆上安装磁场传感器,自动测量作用到船上的地球磁场,系统依舰艇位置、航向和姿态自动调节电流,实现消磁。缺点是容易受船舶钢材干扰。

3、地磁解算法。根据船舶位置,用数学模型解算当地磁场,再算出地磁分量,然后系统自动消磁。这种方式既实现了全自动,又解决了干扰问题,但需要很详细的地球物理研究和大量数据积累,是各国积极发展的新课题。

潜艇也需要消磁,可以减小被反潜飞机磁异探测器发现的概率。和风漫谈原创,禁止抄袭。

综上,舰艇消磁是一项非常重要的工作,能降低磁性水雷和其他武器的攻击概率,大幅提高安全。1944年诺曼底登陆时,德军在海上布设了大量水雷。盟军在4天时间里,紧急为400艘运输船只消磁,才确保了诺曼底登陆的胜利展开。

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