王志飛,陳金鳳,楊 輝,高 嵬(.海軍裝備部武漢軍事代表局,武漢 40060;.中國(guó)人民解放軍970部隊(duì),福州 5004;.海軍工程大學(xué)電氣工程學(xué)院,武漢 400)
?
車(chē)載式消磁站消磁能力綜述
王志飛1,陳金鳳2,楊輝2,高嵬3
(1.海軍裝備部武漢軍事代表局,武漢 430060;2.中國(guó)人民解放軍91370部隊(duì),福州 350014;3.海軍工程大學(xué)電氣工程學(xué)院,武漢 430033)
摘要:本文在分析消磁站在現(xiàn)代艦船及海戰(zhàn)當(dāng)中作用的基礎(chǔ)上,介紹了車(chē)載式消磁站的意義和前景,通過(guò)分析其原理,對(duì)其消磁能力進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理和歸納,為該類(lèi)型消磁站的更廣泛應(yīng)用指明了方向。
關(guān)鍵詞:車(chē)載式消磁站消磁
近年來(lái),隨著我國(guó)海洋利益迅速拓展、國(guó)家安全范疇不斷擴(kuò)大,海軍兵力戰(zhàn)略運(yùn)用領(lǐng)域更加廣泛,同時(shí)海軍裝備保障能力也面臨著更為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。作為海軍裝備保障的重要組成部分,機(jī)動(dòng)消磁保障能力的強(qiáng)弱和戰(zhàn)時(shí)艦船消磁效率的高低直接關(guān)系著作戰(zhàn)艦船的安危[1]。為適應(yīng)新形勢(shì)新任務(wù)下艦船消磁的要求,車(chē)載式消磁站應(yīng)運(yùn)而生,與此同時(shí),探索車(chē)載式消磁站消磁能力生成模式,提升戰(zhàn)時(shí)艦船消磁保障能力,成為現(xiàn)階段艦船消磁領(lǐng)域亟待研究的重要課題。
鋼鐵建造的艦船長(zhǎng)期在海上航行時(shí)受地磁場(chǎng)的磁化作用,其周?chē)鷮a(chǎn)生具有一定強(qiáng)度的艦船磁場(chǎng),它使得艦船被磁性探測(cè)儀器探測(cè)或水中磁性武器攻擊的概率大大增加。為了提高艦船的防護(hù)能力,必須采取艦船消磁措施,降低艦船的磁性[2]。艦船消磁是利用物理學(xué)原理,在消磁線圈中通上強(qiáng)大的脈沖電流,以產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)交變磁場(chǎng),使其反復(fù)作用于艦船內(nèi)部的小磁疇上,最終打亂磁疇的定向排列規(guī)律,使艦船宏觀上對(duì)外不顯磁性。
目前,我國(guó)艦船的消磁主要通過(guò)固定消磁站和消磁船來(lái)完成。一個(gè)現(xiàn)代化的固定消磁站要投資幾個(gè)億,它包括了低磁材料、水工工程、磁場(chǎng)測(cè)量、磁場(chǎng)產(chǎn)生、磁場(chǎng)控制等一系列復(fù)雜技術(shù)。固定消磁站的建造周期長(zhǎng),選址有限,易遭打擊,依托碼頭開(kāi)展消磁作業(yè)等問(wèn)題使得戰(zhàn)時(shí)執(zhí)行艦船應(yīng)急消磁任務(wù)受到限制。消磁船是將消磁控制設(shè)備安裝于艦船上,與固定消磁站不同,消磁船不需要建設(shè)固定昂貴的消磁碼頭,消磁場(chǎng)地一般由四至五個(gè)水鼓組成,機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。但消磁船建造成本較高,且不易于批量生產(chǎn),這使得它無(wú)法滿(mǎn)足戰(zhàn)時(shí)大量中小型艦船消磁的需求。
車(chē)載式消磁站類(lèi)似于消磁船,不同的是后者是將消磁控制設(shè)備載于船上,前者是將消磁控制設(shè)備集放在二至三各個(gè)集裝箱內(nèi)載于車(chē)上。車(chē)載式消磁站作為新型消磁裝備,建造周期短、造價(jià)低,易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和裝備部隊(duì),以及對(duì)環(huán)境要求較低等特性,使它能夠滿(mǎn)足大量中小型艦船消磁的需求;靈活的搭載方式,使它既可以依托碼頭開(kāi)展消磁作業(yè),也可以由登陸艦承載消磁站的三個(gè)集裝箱,在海上開(kāi)展消磁作業(yè);優(yōu)越的機(jī)動(dòng)性和隱蔽性,使它在戰(zhàn)場(chǎng)上的生存機(jī)率大大提高;由于它采用了消磁混合供電和直通式消磁方法兩項(xiàng)新技術(shù),降低了開(kāi)展消磁作業(yè)時(shí)的能耗和人員勞動(dòng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)化了前期的準(zhǔn)備工作,使得消磁效率大為提高。
因此,車(chē)載式消磁站倍受世界海軍大國(guó)的重視,特別適合于大規(guī)模作戰(zhàn)中大量中小型艦船的應(yīng)急消磁,是目前艦船消磁手段的有效補(bǔ)充。要想在短期內(nèi)改變海軍的消磁力量,若仍按傳統(tǒng)的建站、造船的思路發(fā)展,無(wú)論是在時(shí)間方面,還是在經(jīng)費(fèi)方面都是不現(xiàn)實(shí)的,然而發(fā)展車(chē)載式消磁站是解決大規(guī)模作戰(zhàn)中應(yīng)急消磁的一條可行途徑,可以短時(shí)期內(nèi)改變我海軍消磁力量薄弱局面,大力提高海軍艦艇磁性防護(hù)能力。
車(chē)載式消磁站由消磁電站系統(tǒng)、消磁電源系統(tǒng)、消磁電纜系統(tǒng)、磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)、消磁控制系統(tǒng)、消磁輔助系統(tǒng)以及汽車(chē)運(yùn)載系統(tǒng)等七部分組成。它的各組成部分集成配置在三個(gè)集裝箱內(nèi),由三臺(tái)集裝箱運(yùn)輸車(chē)運(yùn)載,分別稱(chēng)為消磁電站車(chē)、消磁電源車(chē)和消磁輔助車(chē)[3]。
消磁電站車(chē)上安裝消磁電站系統(tǒng),它由一套燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和一套柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組組成,為消磁電源系統(tǒng)、消磁控制系統(tǒng)、消磁輔助系統(tǒng)等提供電能。消磁電源車(chē)上安裝消磁電源系統(tǒng)和消磁控制系統(tǒng)。消磁電源系統(tǒng)由一套消磁主電源、一套消磁副電源和一套交流電源組成,主要用于接收消磁電站車(chē)的交流電能量,經(jīng)過(guò)整流、儲(chǔ)能、變換換向等環(huán)節(jié),為艦艇消磁提供正負(fù)交替、逐步衰減的強(qiáng)大間歇脈沖電流;消磁控制系統(tǒng)是整個(gè)消磁站的控制中樞,負(fù)責(zé)消磁站的運(yùn)行監(jiān)控、消磁電源控制和艦艇磁場(chǎng)采集與處理等。消磁輔助車(chē)上安裝磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)、消磁電纜系統(tǒng)和消磁輔助系統(tǒng)。消磁電纜系統(tǒng)由工作電纜、補(bǔ)償電纜組成,它將消磁電流從消磁電源傳導(dǎo)到被消磁艦船的船體上;磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)由兩套便攜式測(cè)磁儀組成,它測(cè)量在一定水深處的艦船磁場(chǎng)垂直分量;消磁輔助系統(tǒng)包括油料儲(chǔ)存裝置、盤(pán)纜裝置、通信設(shè)備、工作艇、救生設(shè)備、常用檢修工具等,它提供了開(kāi)展消磁作業(yè)所必需的器材。
車(chē)載式消磁站開(kāi)展艦船消磁作業(yè)的過(guò)程主要包括消磁展開(kāi)、原始磁場(chǎng)測(cè)量、通電消磁以及解纜撤收等。消磁展開(kāi)包括被消磁艦艇和車(chē)載式消磁站的機(jī)動(dòng)、進(jìn)入消磁場(chǎng)地、航向位置固定、繞纜等。原始磁場(chǎng)測(cè)量是對(duì)被消磁艦船的原始磁場(chǎng)及航向差進(jìn)行測(cè)算,為通電消磁提供理論依據(jù)。通電消磁過(guò)程由計(jì)算機(jī)控制,通過(guò)消磁、磁場(chǎng)復(fù)測(cè)、再消磁的過(guò)程使艦船磁場(chǎng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)到消磁的目的。
車(chē)載式消磁站作為一種新研發(fā)的消磁裝備,備受海軍各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,它的入列服役使戰(zhàn)時(shí)艦船消磁能力得到進(jìn)一步提高。但是如何有效發(fā)揮它的實(shí)戰(zhàn)功效,體現(xiàn)它的軍事價(jià)值,短期內(nèi)形成實(shí)裝消磁能力,則需要經(jīng)過(guò)一定階段的探索和努力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1)健全完善裝備管理體制
車(chē)載式消磁站結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)造精細(xì),要通過(guò)建立一套完善的裝備管理制度,保證裝備始終處于有效管控之下,將裝備維護(hù)保養(yǎng)作為一項(xiàng)經(jīng)常性工作結(jié)合到日常訓(xùn)練中,確保裝備性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠。必須堅(jiān)持將開(kāi)展車(chē)載式消磁站實(shí)操演練作為一項(xiàng)中心業(yè)務(wù)工作,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以加快生成車(chē)載式消磁站實(shí)裝消磁能力為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),探索符合單位實(shí)際的管理體制。一方面是立足于加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),成立車(chē)載式消磁站管理組。該機(jī)構(gòu)在上級(jí)黨委的領(lǐng)導(dǎo)下,對(duì)車(chē)載式消磁站的建設(shè)與發(fā)展做出重大決策,例如,裝備維護(hù)、訓(xùn)練安排、安全管理等。另一方面是立足于執(zhí)行任務(wù),成立車(chē)載式消磁站業(yè)務(wù)組。該機(jī)構(gòu)在管理組領(lǐng)導(dǎo)下,負(fù)責(zé)各項(xiàng)工作的監(jiān)督和開(kāi)展。通過(guò)設(shè)立行政、技術(shù)兩條主線,明確各項(xiàng)工作負(fù)責(zé)人員,確保訓(xùn)練、維護(hù)工作高效、有序地開(kāi)展。
2)夯實(shí)人員專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)
車(chē)載式消磁站是一套高度集成的系統(tǒng),涉及多門(mén)學(xué)科、涵蓋多個(gè)領(lǐng)域,例如,電力系統(tǒng)、電子技術(shù)以及電磁學(xué)等。要熟練掌握車(chē)載式消磁站的功能必須深入了解它的各組成部分的工作原理。一方面是全面加強(qiáng)技術(shù)人員與外界的交流。通過(guò)選派人員赴院校及科研院所接受理論培訓(xùn),進(jìn)一步提高人員的基礎(chǔ)理論水平,為裝備的實(shí)際操作和維護(hù)保養(yǎng)奠定基礎(chǔ);通過(guò)邀請(qǐng)專(zhuān)家開(kāi)展專(zhuān)題講座,為官兵解答原理性難題,排除技術(shù)性故障,介紹相關(guān)領(lǐng)域的最新科技成果,更新官兵的知識(shí)成分。另一方面是積極構(gòu)建內(nèi)部技術(shù)交流平臺(tái)。通過(guò)采取營(yíng)造技術(shù)研討氛圍,鼓勵(lì)官兵開(kāi)展學(xué)術(shù)講壇等措施,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資源共享和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),完善官兵知識(shí)結(jié)構(gòu),通過(guò)骨干傳幫帶、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)等方式,培養(yǎng)后備技術(shù)力量。
3)提升人員實(shí)際操作水平
車(chē)載式消磁站是一套高度復(fù)雜的系統(tǒng),由成千上萬(wàn)個(gè)機(jī)械零件及電子元件組成。要熟練操作該裝備,迅速生成實(shí)裝消磁能力必須掌握它的整體結(jié)構(gòu)。一方面是邀請(qǐng)廠家技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作指導(dǎo)。通過(guò)組織人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí),加深對(duì)裝備結(jié)構(gòu)的印象,實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的認(rèn)識(shí)由抽象到具體的升華;通過(guò)技術(shù)專(zhuān)家的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),掌握裝備操作流程,實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)變。另一方面是按計(jì)劃開(kāi)展實(shí)操演練和檢查考評(píng)。專(zhuān)家的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)引導(dǎo)技術(shù)人員初步學(xué)會(huì)操作裝備,更深入的了解和更深層的掌握需要刻苦的訓(xùn)練和嚴(yán)格的考評(píng)來(lái)保證。通過(guò)合理地制定操演計(jì)劃,嚴(yán)密地組織實(shí)操演練,定期地開(kāi)展檢查考評(píng),確保訓(xùn)練效果,提高操作技能。
4)建立常效維修保障體系
車(chē)載式消磁站作為新裝備配發(fā)部隊(duì),必須盡快結(jié)合部隊(duì)實(shí)際使用情況,建立一套常效的裝備維修保障體系。一方面是堅(jiān)持頂層設(shè)計(jì),建立和完善規(guī)章制度。通過(guò)組織人員依據(jù)文件資料、培訓(xùn)教材,整理有關(guān)維修、保養(yǎng)資料,結(jié)合實(shí)操演練,突出抓好裝備維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則的編寫(xiě),努力做到邊試行、邊修改、邊完善,構(gòu)建出系統(tǒng)、全面、規(guī)范的裝備使用維護(hù)規(guī)則,進(jìn)一步提高規(guī)章制度的可操作性,細(xì)化執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。另一方面是拓寬維修渠道,合理利用多方資源。在日常保養(yǎng)及排除一般故障方面以車(chē)載式消磁站技術(shù)人員為主,當(dāng)立足自身力量無(wú)法解決問(wèn)題時(shí),邀請(qǐng)廠家、研究所等單位技術(shù)人員給予支援。
車(chē)載式消磁船作為新型裝備,是目前海軍固定消磁站和消磁船的一種良好補(bǔ)充,應(yīng)結(jié)合我國(guó)的國(guó)情、海軍的戰(zhàn)略思想和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn),合理配置車(chē)載式消磁站的數(shù)量和位置,以達(dá)到最佳的消磁保障效能。
1)跨區(qū)機(jī)動(dòng)消磁保障
跨區(qū)消磁保障,是本地消磁保障力量、被消磁艦艇到友鄰消磁場(chǎng)地進(jìn)行消磁保障,或友鄰消磁保障力量、被消磁艦艇到本地參加消磁保障。
2)戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急消磁保障
高技術(shù)條件下應(yīng)急機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)具有突發(fā)性,戰(zhàn)役持續(xù)時(shí)間、戰(zhàn)役樣式不確定,戰(zhàn)前準(zhǔn)備時(shí)間短,但保障內(nèi)容多樣,要求臨戰(zhàn)消磁技術(shù)保障及時(shí)、快速、高效,在很短時(shí)間內(nèi)完成全部參戰(zhàn)艦艇的消磁保障任務(wù),快速恢復(fù)艦艇磁防護(hù)性能。車(chē)載式消磁站機(jī)動(dòng)靈活,對(duì)消磁場(chǎng)地要求低,通過(guò)在艦艇停泊點(diǎn)的碼頭、海岸邊預(yù)設(shè)多個(gè)消磁陣地,布設(shè)好消磁電纜,就地進(jìn)行消磁作業(yè)展開(kāi),對(duì)被消磁艦艇就近進(jìn)行消磁保障。
3)平時(shí)消磁力量?jī)?chǔ)備
可以考慮儲(chǔ)備多套車(chē)載式消磁站裝備,形成大批量裝備儲(chǔ)備,平時(shí)存放在各個(gè)基地或艦艇停泊點(diǎn),由現(xiàn)有消磁保障人員進(jìn)行裝備保養(yǎng)維護(hù)。一旦有事,在最短的時(shí)間內(nèi)組建多個(gè)消磁保障梯隊(duì),補(bǔ)充到現(xiàn)有消磁保障力量中去,受戰(zhàn)時(shí)指揮機(jī)構(gòu)指揮,根據(jù)需要完成戰(zhàn)時(shí)消磁保障任務(wù)。
總之,車(chē)載式消磁站作為一種新型消磁裝備,是現(xiàn)有消磁裝備的有效補(bǔ)充,其優(yōu)越的機(jī)動(dòng)性和隱蔽性,較低的生產(chǎn)成本和較強(qiáng)的生存能力,特別適合于大量中小型艦船的應(yīng)急消磁。因此,加快車(chē)載式消磁站消磁能力生成,盡快形成消磁保障能力,既具有重要的軍事意義,又有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,將對(duì)提升未來(lái)戰(zhàn)時(shí)艦船消磁保障能力產(chǎn)生深遠(yuǎn)而重大的影響。
參考文獻(xiàn):
[1] 張國(guó)友.艦船消磁系統(tǒng)[M].海軍工程大學(xué)出版社,1999.
[2] 趙文春.車(chē)載艦船消磁系統(tǒng)的原理與應(yīng)用[J].船海工程,2012.
[3] 林明紅,葉大斌,許平茂.工程消磁船的一種便攜式消磁系統(tǒng)[J].電氣傳動(dòng),2013.
Review on Demagnetization Capacity of Vehicular Demagnetizing Station
Wang Zhifei1,Chen Jinfeng2,Yang Hui2,Gao Wei3
(1.The Naval Representatives Bureau of Naval Equipment Department,Wuhan 430033,China;2.No.91370 Troop of PLA,Fuzhou 350014,China;3.The electricity engineering school of NUE,Wuhan 430033,China)
Abstract:Based on the role of the demagnetization station played on modern warships and in sea wars,this paper mainly introduces the working mechanism,the influence and prospects of the vehicular demagnetization station,which guides its foreword developing orientation.
Keywords:vehicular;demagnetization station;demagnetization
作者簡(jiǎn)介:王志飛(1975-),男,工程師。研究方向:艦船消磁工程。
收稿日期:2015-10-12
中圖分類(lèi)號(hào):U675.
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1003-4862(2016)01-0042-03