国外舰船磁场特性研究及舰船防护技术综述

随着水声及水声对抗技术的不断提高,各国日益重视并深入开展舰船磁场特性的研究,并将研究成果应用于水中兵器的研发和舰船自身的防护,既有效打击对手又有效保护自己。本文从舰船磁场特性的机理和来源出发,总结了目前较先进的舰船磁防护措施及方法,同时介绍了目前世界上比较先进的舰船磁防护系统。     

舰船消磁系统设计的数学,物理模拟方法

本文以铁磁理论为基础，视舰船为一等效的旋转椭球体、采用物理模拟与数字模拟相结合的方法，建立舰船磁场和消磁绕组磁场的数字物理模型。从而可动用计算机技术进行系统优化设计计算，全面提高舰船消磁系统的技术性能。     

舰船运动对舰船磁场特性的影响分析

舰船因海浪的起伏而产生了横摇、纵摇、垂荡等运动状态,从而破坏了舰船静止时的磁场特性.在假设横摇、纵摇、垂荡为简谐运动的前提下,利用静止舰船磁场模型,仿真和分析了舰船运动对舰船磁场特性的影响.     

水面舰船风尾流效应减弱的模拟研究

采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究了在机库门上方加设一斜板扰流器对正向风条件下水面舰船风尾流的影响,得到了斜板不同倾角下飞行甲板上方及舰船后方的流场结构。加装扰流板将增加飞行甲板上方区域的湍动能,扰流板倾角为30°和60°时,将减小飞行甲板上方区域左右两侧的最大湍动能。加装否扰流板和扰流板倾角大小,对飞行甲板上方显著湍动能出现的时间间隔影响不大。扰流板倾角为60°和30°时,飞行甲板上方区域航向速度与不加装扰流板差异不大;扰流板倾角为0°时,则航向速度明显增加;而扰流板倾角为90°时,则航向速度有所减小。当扰流板倾角为0°时,飞行甲板上方区域垂向速度分布与无扰流板时没有多少不同,当扰流板存在一定倾角时,机库门附近区域的下洗速度较无扰流板时有所下降,倾角为60°时下洗速度下降最明显;扰流板倾角对飞行甲板上方的下洗速度区域大小影响不大。     

基于神经网络的舰船方向识别

在研究舰船感应磁场垂直分量规律的基础上，以该参数作为舰船方向识别的新的特征量，利用人工神经网络对不同方向的舰船进行了精确识别，并给出了处理方法及检验结果。     

舰船磁场测量的误差因素分析

为提高舰船磁场测量的准确性,保证舰船消磁质量,本文从目前实际消磁勤务中采用的几种测磁方法入手,参照物理量测量误差的原因和性质分类,对舰船磁场测量中的误差因素进行了分析,并针对性地提出了减小舰船磁场测量误差的措施。     

基于单椭球体舰船磁场模型的感固分离研究

舰船在地球弱磁场中的磁化过程是线性、可逆的,可以将舰船磁矩分为固定磁矩和感应磁矩。对于不同的舰船磁场数学模型,对其进行感固分离通常是采用不同的方法。通过对舰船的3个方向上的去磁系数进行分析,可以近似地将椭球体模型中的感应磁矩和固定磁矩分离开来。     

水下爆炸气泡诱发舰船鞭状效应的实验研究

水中兵器攻击细长体舰船时,水下爆炸气泡诱发了舰船的鞭状效应响应。本文分析这种现状,爆炸位置分别处在船艉和船舯正直下方,并给出试验的方法和数据。     

舰船磁场垂直分量与水平分量关系研究

根据拉普拉斯第二类边界值问题的唯一性定理和舰船等效原理,提出利用包围铁磁物体的封闭曲面上的垂向磁感应强度,通过磁体模拟法推算出封闭曲面上测量点的纵向分量和横向分量的方法。该方法可避免三分量测磁仪使用不便,且造价较高的问题。通过船模实验证明,该算法直观,编程简单,计算速度较快,可以方便地应用于工程实际,对舰船磁防护的研究具有重要价值。     

舱内电气设备对舰船感应磁场的影响研究

舰船机舱内部装有大量电气设备,由电磁产生的原理可知,电气设备中的线圈会因通电产生特定磁场,从而也会对舰船感应磁场产生影响。针对舰船模型在简化时因磁屏蔽效应存在常常忽略电气设备通电产生的磁场这一问题,采用数值分析方法,以某驱逐舰为研究对象,考虑电气设备产生磁场的部位为通电线圈,因此对舰船机舱内部的某电气设备简化为通电线圈。通过分析机舱内部电气设备在舰船磁导率、船体厚度的作用下,得出电气设备对舰船感应磁场的影响规律。结果表明,对于低磁导率、低厚度的舰船在进行感应磁场计算时,舰船内部电气设备在简化建模时需要考虑的必要性。所得规律可以快速地预测机舱内部的电气设备在建模计算时是否需要保留。     

基于FLUX软件的舰船磁场计算

本文以专用的电磁场有限元分析软件FLUX为仿真计算的平台,对舰船磁场的有限元仿真计算问题进行了研究和探索。通过对舰船实体几何模型的建模、模型的有限元剖分等进行的深入研究,实现了舰船磁场的有限元计算。仿真计算结果经磁性船模实测磁场值验证,其误差小于20％,可应用于工程实践。     

舰船磁场与航向关系的试验分析

通过观察船模在不同航向下所产生的磁场,得到磁场与航向存在正余弦关系,在磁场数学建模的基础上推导分析认为,能通过测量两个不同航向下的磁场估计任意航向下的磁场,减少实测次数,而且可用于识别航向。     

基于矢量曲面积分反演模型的舰船磁场延拓方法

舰船磁场的矢量曲面积分法是磁场延拓的一种高效方法,在只能测量舰船平面磁场时,首先由平面磁场反演得到等效包络面磁场,进而利用曲面积分法延拓得到目标平面磁场.该方法较之磁体模拟法等更加方便有效.船模实验验证了该方法的有效性,具有较高的换算精度,为舰船近场磁场的换算提供了一种新的思路.     

基于有限元边界元法的舰船开域空间静磁计算研究

研究了有限元-边界元混合算法在舰船开域空间静态磁场求解问题中的应用,并以电磁场分析软件FLUX为计算平台,建立了舰船磁场仿真模型,进行了舰船远区磁场求解,仿真结果验证了该算法的高效性和准确性。     

基于磁体模拟法的舰船磁场补偿技术

针对舰船消磁系统快速准确解算、通用性强的设计要求,以磁体模拟理论为基础,提出了基于磁体模拟法的舰船磁场补偿技术.通过将舰船磁场补偿问题转换为求解若干反向等效磁源的磁矩,建立一种通用数学模型来实现消磁过程,并在此基础上形成满足实际应用需求的简化模型.将船模实测数值与仿真结果进行反向比对,表明在垂向磁场补偿方面,通用数学模型与其简化模型所取得的磁场补偿效果十分接近,但简化模型的解算速度较快,更能满足工程实用要求.     

舰船锅炉炉水水处理聚合物实验研究

对舰船锅炉炉水水处理聚合物配制了4种配方,经过大量试验研究,筛选出适用于舰船锅炉炉水水处理的新型聚合物1#,并考察了有关因素对其分散效果的影响.     

某艇船模磁场模拟状态的探讨

通过某艇船模磁场模拟实验，认为在设计钢质导弹快艇之前，首先应进行船模实验（比选择母型船方法更佳），以确定原始磁场，从而达到消磁系统优化设计。     

舰船海况模拟平台等效摇摆参数研究

分析现有舰船海况模拟平台指标制定上的不足,提出等效摇摆参数的概念,确定以过载系数相等的等效原则,按照横摇、纵摇、横纵摇耦合分析幅值不变、周期不变、幅值周期改变3种情况下的等效摇摆参数。结果表明,现有舰船海况模拟平台指标产生的过载系数偏小,不能准确反映实际舰船摇摆效果,要产生一致的摇摆效果,舰船海况模拟平台指标必须进行等效换算。     

舰船磁场动态测量中的小波消噪技术研究

动态测量是舰船磁场测量中的重要方式,针对舰船磁场动态测量中的噪声特点,采用小波变换技术进行了消噪处理。仿真结果表明,小波变换技术可以较好的消除各个频段的磁场噪声,较好的恢复原始舰船磁场信号,在实际舰船磁场动态测量中有重要的应用价值。     

舰船地震波场检测系统及实验研究

为了获得舰船地震波场数据,设计了低功耗大容量舰船地震波场检测系统,简述了系统组成及其工作原理,完成了舰船地震波场检测系统海试试验.数据分析表明了舰船地震波技术应用于舰船目标探测和定位的可行性及其应用前景.