王志飞,陈金凤,杨 辉,高 嵬(.海军装备部武汉军事代表局,武汉 40060;.中国人民解放军970部队,福州 5004;.海军工程大学电气工程学院,武汉 400)
车载式消磁站消磁能力综述
王志飞1,陈金凤2,杨辉2,高嵬3
(1.海军装备部武汉军事代表局,武汉 430060;2.中国人民解放军91370部队,福州 350014;3.海军工程大学电气工程学院,武汉 430033)
摘要:本文在分析消磁站在现代舰船及海战当中作用的基础上,介绍了车载式消磁站的意义和前景,通过分析其原理,对其消磁能力进行了系统的梳理和归纳,为该类型消磁站的更广泛应用指明了方向。
关键词:车载式消磁站消磁
近年来,随着我国海洋利益迅速拓展、国家安全范畴不断扩大,海军兵力战略运用领域更加广泛,同时海军装备保障能力也面临着更为严峻的考验。作为海军装备保障的重要组成部分,机动消磁保障能力的强弱和战时舰船消磁效率的高低直接关系着作战舰船的安危[1]。为适应新形势新任务下舰船消磁的要求,车载式消磁站应运而生,与此同时,探索车载式消磁站消磁能力生成模式,提升战时舰船消磁保障能力,成为现阶段舰船消磁领域亟待研究的重要课题。
钢铁建造的舰船长期在海上航行时受地磁场的磁化作用,其周围将产生具有一定强度的舰船磁场,它使得舰船被磁性探测仪器探测或水中磁性武器攻击的概率大大增加。为了提高舰船的防护能力,必须采取舰船消磁措施,降低舰船的磁性[2]。舰船消磁是利用物理学原理,在消磁线圈中通上强大的脉冲电流,以产生一个强交变磁场,使其反复作用于舰船内部的小磁畴上,最终打乱磁畴的定向排列规律,使舰船宏观上对外不显磁性。
目前,我国舰船的消磁主要通过固定消磁站和消磁船来完成。一个现代化的固定消磁站要投资几个亿,它包括了低磁材料、水工工程、磁场测量、磁场产生、磁场控制等一系列复杂技术。固定消磁站的建造周期长,选址有限,易遭打击,依托码头开展消磁作业等问题使得战时执行舰船应急消磁任务受到限制。消磁船是将消磁控制设备安装于舰船上,与固定消磁站不同,消磁船不需要建设固定昂贵的消磁码头,消磁场地一般由四至五个水鼓组成,机动性强。但消磁船建造成本较高,且不易于批量生产,这使得它无法满足战时大量中小型舰船消磁的需求。
车载式消磁站类似于消磁船,不同的是后者是将消磁控制设备载于船上,前者是将消磁控制设备集放在二至三各个集装箱内载于车上。车载式消磁站作为新型消磁装备,建造周期短、造价低,易于实现批量生产和装备部队,以及对环境要求较低等特性,使它能够满足大量中小型舰船消磁的需求;灵活的搭载方式,使它既可以依托码头开展消磁作业,也可以由登陆舰承载消磁站的三个集装箱,在海上开展消磁作业;优越的机动性和隐蔽性,使它在战场上的生存机率大大提高;由于它采用了消磁混合供电和直通式消磁方法两项新技术,降低了开展消磁作业时的能耗和人员劳动强度,简化了前期的准备工作,使得消磁效率大为提高。
因此,车载式消磁站倍受世界海军大国的重视,特别适合于大规模作战中大量中小型舰船的应急消磁,是目前舰船消磁手段的有效补充。要想在短期内改变海军的消磁力量,若仍按传统的建站、造船的思路发展,无论是在时间方面,还是在经费方面都是不现实的,然而发展车载式消磁站是解决大规模作战中应急消磁的一条可行途径,可以短时期内改变我海军消磁力量薄弱局面,大力提高海军舰艇磁性防护能力。
车载式消磁站由消磁电站系统、消磁电源系统、消磁电缆系统、磁场测量系统、消磁控制系统、消磁辅助系统以及汽车运载系统等七部分组成。它的各组成部分集成配置在三个集装箱内,由三台集装箱运输车运载,分别称为消磁电站车、消磁电源车和消磁辅助车[3]。
消磁电站车上安装消磁电站系统,它由一套燃气轮机发电机组和一套柴油机发电机组组成,为消磁电源系统、消磁控制系统、消磁辅助系统等提供电能。消磁电源车上安装消磁电源系统和消磁控制系统。消磁电源系统由一套消磁主电源、一套消磁副电源和一套交流电源组成,主要用于接收消磁电站车的交流电能量,经过整流、储能、变换换向等环节,为舰艇消磁提供正负交替、逐步衰减的强大间歇脉冲电流;消磁控制系统是整个消磁站的控制中枢,负责消磁站的运行监控、消磁电源控制和舰艇磁场采集与处理等。消磁辅助车上安装磁场测量系统、消磁电缆系统和消磁辅助系统。消磁电缆系统由工作电缆、补偿电缆组成,它将消磁电流从消磁电源传导到被消磁舰船的船体上;磁场测量系统由两套便携式测磁仪组成,它测量在一定水深处的舰船磁场垂直分量;消磁辅助系统包括油料储存装置、盘缆装置、通信设备、工作艇、救生设备、常用检修工具等,它提供了开展消磁作业所必需的器材。
车载式消磁站开展舰船消磁作业的过程主要包括消磁展开、原始磁场测量、通电消磁以及解缆撤收等。消磁展开包括被消磁舰艇和车载式消磁站的机动、进入消磁场地、航向位置固定、绕缆等。原始磁场测量是对被消磁舰船的原始磁场及航向差进行测算,为通电消磁提供理论依据。通电消磁过程由计算机控制,通过消磁、磁场复测、再消磁的过程使舰船磁场符合标准要求,达到消磁的目的。
车载式消磁站作为一种新研发的消磁装备,备受海军各级领导的高度重视,它的入列服役使战时舰船消磁能力得到进一步提高。但是如何有效发挥它的实战功效,体现它的军事价值,短期内形成实装消磁能力,则需要经过一定阶段的探索和努力来实现。
1)健全完善装备管理体制
车载式消磁站结构复杂、构造精细,要通过建立一套完善的装备管理制度,保证装备始终处于有效管控之下,将装备维护保养作为一项经常性工作结合到日常训练中,确保装备性能的长期稳定可靠。必须坚持将开展车载式消磁站实操演练作为一项中心业务工作,以科学发展观为指导,以加快生成车载式消磁站实装消磁能力为出发点和落脚点,探索符合单位实际的管理体制。一方面是立足于加强组织领导,成立车载式消磁站管理组。该机构在上级党委的领导下,对车载式消磁站的建设与发展做出重大决策,例如,装备维护、训练安排、安全管理等。另一方面是立足于执行任务,成立车载式消磁站业务组。该机构在管理组领导下,负责各项工作的监督和开展。通过设立行政、技术两条主线,明确各项工作负责人员,确保训练、维护工作高效、有序地开展。
2)夯实人员专业理论基础
车载式消磁站是一套高度集成的系统,涉及多门学科、涵盖多个领域,例如,电力系统、电子技术以及电磁学等。要熟练掌握车载式消磁站的功能必须深入了解它的各组成部分的工作原理。一方面是全面加强技术人员与外界的交流。通过选派人员赴院校及科研院所接受理论培训,进一步提高人员的基础理论水平,为装备的实际操作和维护保养奠定基础;通过邀请专家开展专题讲座,为官兵解答原理性难题,排除技术性故障,介绍相关领域的最新科技成果,更新官兵的知识成分。另一方面是积极构建内部技术交流平台。通过采取营造技术研讨氛围,鼓励官兵开展学术讲坛等措施,实现内部资源共享和优势互补,完善官兵知识结构,通过骨干传帮带、现场教学等方式,培养后备技术力量。
3)提升人员实际操作水平
车载式消磁站是一套高度复杂的系统,由成千上万个机械零件及电子元件组成。要熟练操作该装备,迅速生成实装消磁能力必须掌握它的整体结构。一方面是邀请厂家技术人员进行现场操作指导。通过组织人员进行现场观摩学习,加深对装备结构的印象,实现对装备的认识由抽象到具体的升华;通过技术专家的现场指导,掌握装备操作流程,实现从理论到实践的转变。另一方面是按计划开展实操演练和检查考评。专家的现场指导引导技术人员初步学会操作装备,更深入的了解和更深层的掌握需要刻苦的训练和严格的考评来保证。通过合理地制定操演计划,严密地组织实操演练,定期地开展检查考评,确保训练效果,提高操作技能。
4)建立常效维修保障体系
车载式消磁站作为新装备配发部队,必须尽快结合部队实际使用情况,建立一套常效的装备维修保障体系。一方面是坚持顶层设计,建立和完善规章制度。通过组织人员依据文件资料、培训教材,整理有关维修、保养资料,结合实操演练,突出抓好装备维护保养规则的编写,努力做到边试行、边修改、边完善,构建出系统、全面、规范的装备使用维护规则,进一步提高规章制度的可操作性,细化执行标准。另一方面是拓宽维修渠道,合理利用多方资源。在日常保养及排除一般故障方面以车载式消磁站技术人员为主,当立足自身力量无法解决问题时,邀请厂家、研究所等单位技术人员给予支援。
车载式消磁船作为新型装备,是目前海军固定消磁站和消磁船的一种良好补充,应结合我国的国情、海军的战略思想和未来战争的特点,合理配置车载式消磁站的数量和位置,以达到最佳的消磁保障效能。
1)跨区机动消磁保障
跨区消磁保障,是本地消磁保障力量、被消磁舰艇到友邻消磁场地进行消磁保障,或友邻消磁保障力量、被消磁舰艇到本地参加消磁保障。
2)战时应急消磁保障
高技术条件下应急机动作战具有突发性,战役持续时间、战役样式不确定,战前准备时间短,但保障内容多样,要求临战消磁技术保障及时、快速、高效,在很短时间内完成全部参战舰艇的消磁保障任务,快速恢复舰艇磁防护性能。车载式消磁站机动灵活,对消磁场地要求低,通过在舰艇停泊点的码头、海岸边预设多个消磁阵地,布设好消磁电缆,就地进行消磁作业展开,对被消磁舰艇就近进行消磁保障。
3)平时消磁力量储备
可以考虑储备多套车载式消磁站装备,形成大批量装备储备,平时存放在各个基地或舰艇停泊点,由现有消磁保障人员进行装备保养维护。一旦有事,在最短的时间内组建多个消磁保障梯队,补充到现有消磁保障力量中去,受战时指挥机构指挥,根据需要完成战时消磁保障任务。
总之,车载式消磁站作为一种新型消磁装备,是现有消磁装备的有效补充,其优越的机动性和隐蔽性,较低的生产成本和较强的生存能力,特别适合于大量中小型舰船的应急消磁。因此,加快车载式消磁站消磁能力生成,尽快形成消磁保障能力,既具有重要的军事意义,又有显著的经济效益,将对提升未来战时舰船消磁保障能力产生深远而重大的影响。
参考文献:
[1] 张国友.舰船消磁系统[M].海军工程大学出版社,1999.
[2] 赵文春.车载舰船消磁系统的原理与应用[J].船海工程,2012.
[3] 林明红,叶大斌,许平茂.工程消磁船的一种便携式消磁系统[J].电气传动,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
作者简介:王志飞(1975-),男,工程师。研究方向:舰船消磁工程。
收稿日期:2015-10-12
中图分类号:U675.
文献标识码:A
文章编号:1003-4862(2016)01-0042-03