内容简介
通过感知水下磁场探测舰艇是否存在的技术，主要应用于海底战争。鉴于电磁场在导电海水中的传播损失，感兴趣的频率通常限于0~3Hz的超低频（ULF）以及3~3kHz的极低频（ELF）。直到最近，尽管规划和建造全电舰艇所使用的高功率推进电机、发电机和高电流分布系统提升了对ELF的关注，但就磁隐身而言，所关注的频率仍然集中在ULF和ELF，因此，《船舶磁特征的开发与利用》的讨论将主要集中于开发与利用水面舰或潜艇的ULF磁场特征。术语“特征”广泛应用于声学测量和船舶水下声场检测领域，类似签名文档上的手签，可以将船舶所产生的水下声音具有的独特特征用于与其他船舶区分。尽管水面舰或潜艇所产生的磁场不像其声学特性那样独特，但术语“特征”已经被用来描述船舶电磁场的空间和时间分布。大多数人会比较熟悉磁铁周围撒上铁屑或锉屑形成图案的现象：当将铁屑铺在位于磁铁上方并且振动的纸板上时，磁化的铁屑会与磁场对齐，所得到的图案勾画出无法使用肉眼直接看到的磁场轮廓。因为磁场看不见、听不到且感觉不到，所以会很难理解它在海军舰艇周围的存在是如何增大舰艇被水雷和探测系统发现的概率。对磁特征的生成机制及其物理原理的基本理解会降低这种神秘感。ULF频段主要存在以下四种船载磁源：（1）建造海军舰船所使用的铁磁钢在地球自然磁场中感应引起的铁磁性；（2）任何船载导电材料（磁性和非磁性）在地球磁场中旋转产生的涡流；（3）由自然电化学腐蚀过程或人为设计用于防止船舶腐蚀（生锈）的阴极保护系统，将电流施加到船舶的导电船体和周围的海水中产生的电场；（4）流入电动机、发电机、配电电缆、开关装置、断路器和其他有源电路的电流。将在第2章对每个船载磁源背后的物理原理进行详细讨论，并分别简要介绍降低这些磁源的方法。水下战争对船舶或潜艇磁场特征的利用可以分为水雷战（MIW）和反潜战（ASW）两类。水雷是第一种可以通过感应磁场进行探测、定位和攻击船只的武器。1920年，德国开始大规模开发一种靠近海底或浮在水中的水雷，会对目标船只的磁场进行探测，若满足某些要求，则会自动引爆。人们发现，非接触式水下爆炸产生的冲击波能够在远处击沉或严重损坏船舶。这种非接触式武器称为磁感应水雷，将在第3章对其基本工作原理进行讨论。水雷很危险，被海军水雷击沉或损坏的船只总质量超过数十万吨。第一次世界大战期间，各方共布设了309700枚水雷，击沉或损坏950多艘船只。这个数字在第二次世界大战期间增加到70万枚...
