基于感应磁场的舰艇隐蔽性研究

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随着现代测量技术和信号处理技术的发展,钢结构舰船周围存在的物理场信号严重影响着其生命力,如磁场、电场、声场、水压场和热场等。相比较而言,由于磁引信水下武器具有抗扫能力强的优点,因而磁性水雷、磁性鱼雷等武器一直被广泛应用于军事领域。对于水面舰艇来说,其磁场信号作为水下磁性武器的引爆源,对舰船产生威胁;从水下目标识别方面来说,搜索水下磁场信号是探测物体的重要手段之一。舰船磁场隐蔽性是衡量其战斗力及生存能力的重要指标,随着磁性水下武器以及探测设备性能的提高,其对舰船的威胁明显增大。为有效降低舰船周围的磁场信号,须掌握舰船周围的磁场分布,探究舰船磁场的影响因素及其规律,为舰船磁隐身奠定基础。其中,舰艇受到地磁场磁化会在其周围空间形成感应磁场,这成为水下目标识别的重要信号源,因此,基于感应磁场的舰船隐蔽性研究具有重要意义。本文以电磁学为基础,采用数值仿真分析方法,以美国海军某驱逐舰简化模型为研究对象,开展了基于感应磁场的舰船隐蔽性研究。分析了含有铁磁设备的舰船感应磁场特征,讨论了设备材料磁导率、设备空间位置、数量以及舰船壳体磁导率、壳体厚度等因素对舰船感应磁场的影响;进一步分析了考虑铁磁性舱壁影响下的舰船感应磁场特征,分别对比了不同磁导率和厚度下的舰船横舱壁、纵舱壁和甲板平台对舰船整体感应磁场的影响;选取合适评价指标,定量分析了铁磁设备、舱壁对舰船整体感应磁场的影响。本文结合电磁学和磁场数值仿真方法探究了舰船感应磁场特征的相关影响因素并做了定量分析,对舰船磁隐身设计以及舰船消磁设计具有一定参考意义。
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