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德拜效应探测技术将让深海潜艇无处遁形

导读: 目前对潜艇最具威胁的探测装备一是声呐,二是磁异探测仪。声呐是针对潜艇的声学特性,利用潜艇发出或反射的声波,来实现对其探测的一种声探测装备。而磁异探测仪是针对潜艇的磁场特性,通过潜艇带来的周围磁场变化,来实现对其探测的一种非声探测装备。

OFweek仪器仪表网讯:现代先进潜艇不但自体噪声很小,安静得让声呐难以捉摸,而且艇体磁场也非常弱,弱得让磁异探测仪武功尽废。这是否意味着,潜艇在敌我双方隐身与反隐身的对抗中已经确立了优势地位?恐怕为时尚早,因为一种新型探潜装备——德拜探测器即将推出,它或将使潜艇无处遁形。

目前对潜艇最具威胁的探测装备一是声呐,二是磁异探测仪。声呐是针对潜艇的声学特性,利用潜艇发出或反射的声波,来实现对其探测的一种声探测装备。而磁异探测仪是针对潜艇的磁场特性,通过潜艇带来的周围磁场变化,来实现对其探测的一种非声探测装备。

磁异探测仪之所以能探测到水下活动的潜艇,是因为现今潜艇的壳体和艇上很多设备基本都采用钢铁等一类铁磁材料,使得当潜艇在水下活动时,不可避免地要在地磁作用下形成艇体磁场,其效果就如同浮动在水下一块庞大的磁铁一样,引发过往周边水域地磁场分布异常。据此,用能测量地磁场变化情况的磁异探测仪,以非接触的方式自上而下或自下而上地对可疑海域进行扫描,通过捕捉磁场异常现象,就能判断水下是否有潜艇经过,实现对潜艇的探测和定位。

相对声呐等其他探测潜艇的装备,磁异探测仪虽然探测距离近一些,但具有无源探测隐蔽性好、锁定时间短、识别能力强、定位精度优、可靠性高、不受海洋噪声干扰等优点,可以在基本不受复杂海况影响的情况下发现潜艇并对其精确定位。实际探测水下活动的潜艇时,磁异探测仪可被布设到水下(水面或水底附近),但更多地是放到固定翼反潜飞机和反潜直升机、猎潜艇等作战平台上使用;一般是先通过配套的声呐初步探测出潜艇的大概位置后,再用磁异探测仪印证并精确锁定。

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鉴于声呐和磁异探测仪已经对潜艇构成了很大的现实威胁,世界各军事强国为继续保持潜艇良好的隐蔽性,主要从三个方面进行改进。首先,不遗余力地消减潜艇的声学特性,包括采用先进的减声降噪技术降低潜艇自身的声音以及使用吸声材料减小潜艇对入射声波的反射。其次,设法弱化潜艇的磁场特性,主要是使用无/低磁性的壳体材料、对艇上关键设备实施低磁化设计、对潜艇定期进行消磁处理、艇上安装主动退磁设备等。最后,为潜艇配置先进的对抗设备,影响或干扰探测仪发挥效能。如此一来,现代先进潜艇不但自体噪声很小——几乎接近海洋背景噪声,反射声波很低,安静得让声呐难以捉摸,而且艇体磁场也非常弱,带来的磁异现象小得让磁异探测仪武功尽废。于是乎,潜艇俨然已成为具备声隐身和磁隐身能力、难以被探测和攻击的作战平台。

就在人们津津乐道潜艇的安静性或声隐身能力如何了得,已经严重挑战了声呐地位和作用的时候,有媒体近日刊载文章称,或许能另辟新径,利用所谓德拜效应,通过捕捉潜艇尾迹中的磁信号发现潜艇。具体说来,按照德拜效应,带有高盐分的海水中充斥着大量钠离子和氯离子。这些离子不但带电荷而且质量不同,潜艇在水下运动过程中形成的推力必然会加速一些离子并使它们运动,从而根据物理学原理,带电荷离子的运动就要在潜艇尾迹中生成一个特殊磁场。该磁场(可称为德拜磁场)就如同上面介绍的艇体磁场一样,可成为判断潜艇是否存在的一个重要依据。这篇文章还介绍说,美俄两国都在积极组织人力和划拨资金,有计划地探索德拜效应,并推进相应的高灵敏度磁性传感器(可称为德拜探测器)的研制。如果获得成功,用德拜探测器探测到潜艇尾迹中的德拜磁场,就能追踪并找到潜艇。

如上所述,德拜效应也能使潜艇在水下运动时产生一种磁场,并可能用专门研发的德拜探测器对其进行探测。只是此磁场不同于彼磁场,因为它不是由潜艇上的铁磁材料引起的艇体磁场,而是由海水中带电离子运动产生的德拜磁场。虽然德拜磁场可能比较微弱,但它不会因为潜艇不使用铁磁材料或被定期消磁而消失。从这个意义上说,潜艇运动形成的德拜磁场对潜艇是“与生俱来”的,与潜艇自身有无磁性毫无关系,恐怕还会“如影相随”潜艇很长一段时间,并且一旦研制出性能卓著的德拜探测器——它应该是能探测出更加微弱磁场的一种高灵敏度磁异探测仪,现今水下战场的格局可能完全被打破,那么无论潜艇是通过声隐身技术达成的静音性,还是利用磁隐身技术实现的无磁性,都将不再那么重要;敌我双方隐身与反隐身对抗的天平可能向反隐身一方倾斜——德拜探测器或将使潜艇无处遁形!


责任编辑:lime
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