舰船隐身技术及舰船等离子体隐身技术浅谈

舰船隐身性是世界各国普遍关注的大问题。本文在各种舰船隐身技术和等离子体隐身技术的基础上提出了舰船等离子体隐身的新设想。并对它们的优缺点和改进方法作简要介绍。等离子体隐身技术是一种新概念、新原理的隐身技术。是一种反雷达探测的新技术。其核心是电磁波与等离子体的相互作用。在军事和空间技术领域上具有很高的学术价值和应用价值。本文还对等离子体隐身技术作简要介绍来说明等离子舰船隐身的可行性。[编者按]     

联合化学战剂探测器（JCAD）——化学战剂探测的未来

联合化学战剂探测器(JCAD)可以为地面车辆操作人员提供精密的化学战剂探测设备。情报显示超过20个国家正在积极地开展化学武器研制计划。化学武器向第三世界的扩散(以及工业化生产能力的扩散),伴随着美国军队在某些地域的军事行动和军事支援行为,增加了在全球各地多兵种在执勤中遭遇化学战剂或者工业有毒物质攻击的几率。目前,战地化学战剂探测设备体积大,操作人员多,而且容易发出错误的警报。没有一种传统的探测设备能够非常敏感地进行战剂探测以及对导致瞳孔缩小的微小剂量的战剂的报警。JCAD体积小(45in3),重量轻(2lb),可以适用于车体内部、飞机、单兵、舰艇以及固定地点的化学战剂探测。这个系统可以通过多任务系统平台提供通用的探测元件。这种通用的探测系统允许多兵种使用相同的战地条件和支援条件以便更有效地利用现有资源。JCAD可以对在导致瞳孔缩小的战剂攻击达到可以危害人体的水平以前对其探测、鉴别、量化并发出警报。探测到化学战剂时,探测器会在本地和遥控远端对车辆操作人员发出光声警报。提前报警可以为车辆乘员提供足够的时间采取措施防范化学战剂致命的攻击。JCAD还能够进行更新升级,以便防护未来的化学战剂威胁。JCAD可以为车辆乘员提供必需的警报以便在受到化学战剂威胁的区域生存和作战。     

LNG燃料船气罐连接处所内的泄漏试验及数值模拟研究

为明确现有液化天然气(LNG)燃料船气罐连接处所使用过程中需遵循的各项指标,对气罐连接处所内LNG泄漏进行了试验和数值模拟。试验以典型尺度等比不锈钢方盒为箱体,附带一个每小时换气30次的通风系统来模拟实际模型,LN2作为媒介,对气罐连接处所的安全性进行了测试,并基于挪威三维计算流体力学(CFD)软件FLACS对相关场景进行了仿真计算。试验发现在一般条件和恶劣条件泄漏时,现有的船用气罐连接处所内没有形成累积压力;当处所内低温液体液位达到0.3m时将气罐连接处所完全封闭,2分钟后处所内累积最大压力仅为0.0012MPa,不会对处所强度构成威胁,FLACS计算结果与试验结果完全吻合。采用FLACS软件对2分钟以后的场景进行了模拟分析,计算结果显示气罐连接处所在完全封堵下发生LNG泄漏的极限承载时间大约为4分钟。研究结果表明,现有的船用气罐连接处所设计时可忽略累积压力的影响,但考虑到极限条件存在,需对该处所进行评估,制定极限条件下的应急预案。     

国产多波束系统在海上失事船只探测中的应用

实现多波束测深系统的国产化,是我国在海洋勘察、探测设备制造领域的重要任务。中船重工第七一五研究所自主研制成功一套多波束测深系统,并装备于海事巡逻船,通过一个实例论述了利用该系统实现失事船只探测的技术流程,同时,也完成了对浙江台州三门湾某海域的地形测绘任务,测绘结果表明,我国自主研制的多波束测深系统性能已接近国际先进水平,具备了执行海洋勘察、地形测绘等任务能力。最后,展望了综合利用多种国产海洋仪器装备和具有自主知识产权的技术手段,来实现海事应急探测任务的未来发展方向。     

船用卧式滑动轴承的迷宫密封研究

以船用卧式滑动轴承轴端的迷宫密封为研究对象,运用CFD软件Fluent对迷宫空腔中的流场和泄漏特性进行研究。通过数值仿真,得出了压比、齿形、转速和迷宫几何尺寸等因素对迷宫密封泄漏量的影响。结合迷宫密封机理以及各影响因素,重新设计了滑动轴承的密封结构。结合船用卧式滑动轴承的实际工况,搭建一套可以模拟滑动轴承在水平、倾斜和高流量(28L/min~90L/min)等工况下工作的试验台。通过试验验证了密封结构设计的合理性。     

基于k-检测的无线传感器网络探测能力分析

对进入监控区域的运动目标进行探测跟踪是无线传感器网络的重要功能之一,论文以BOOL模型传感器节点为基础,分析了基于k-检测的无线传感器网络中,目标从无线传感器网络边界进入内部一定距离被发现的概率,以及目标的运动速度与网络探测概率之间的关系.通过仿真表明,传感器节点的布设密度、传感器的感知半径与探测概率以及目标的最大速度之间存在着一定的关系,这为根据实际需要进行传感器节点布设和传感器参数设计提供了参考.     

大型FPSO应急关断系统设计研究

该文以巴西国家石油公司30万吨级FPSO为依托、以中央控制系统总体架构为切入点,着重阐述应急关断系统的配置、关断逻辑和主要功能特性。根据巴西国家石油公司海上生产装置安全设计规则,在设定安全关断层级、火气分区的基础上,创新研发出一套适合巴西海域大型浮式生产设施的安全关断系统因果逻辑,结合全船各系统和海上生产实践,关断原因尽可能考虑周全、火气表决逻辑清晰,逐一阐述各级关断结果中需要切断的设备和系统,并首次引入风闸分区相关的关断理念。火气关断和应急关断的核心目的,是使其关断结果对FPSO上部工艺流程的影响最小,并能最大限度保证人员安全和生产的连续进行。文章最后总结了此关断方法不同于传统FPSO应急关断系统设计的特点。     

蛙人探测声纳在水下安保的技术实现

结合水下反恐需求,讨论蛙人探测声纳在水下安保方面的重要性。介绍了国外已公开的蛙人探测声纳;对国内两家单位共同开发的最新型蛙人探测声纳开展研究,并阐述其运用到的先进技术。在此基础上展望蛙人探测声纳在水下安保反恐方面的发展前景。     

基于声基阵的目标被动探测建模与仿真

文章主要进行了舰船目标噪声和等距直线声基阵建模研究,采用波束形成、自适应限幅处理和极性相关等技术对目标进行被动声探测,并进行了仿真试验,验证了模型的准确性和探测方法的有效性。