浅海环境下界面对舰船水下标量电位的影响

针对目前平行分层界面对舰船水下电场的影响研究未进行量化分析的不足,提出以修正系数表征界面对标量电位分布影响的方法。该方法可以量化平行分层界面对标量电位产生的影响,通过研究界面修正系数与海洋水深、海水电导率、场源间距等因素的关系,可以藉此掌握这些因素对舰船水下标量电位分布的影响规律。仿真分析表明,界面修正系数随场源间距、海水电导率增大而增大,随海洋水深、海床电导率增大而减小,不同条件下存在不同的有效修正次数。采用修正系数和有效修正次数的概念,可以将无穷项求和的场分布表达式改写为有限项求和,降低场分布表达式的复杂程度,使其更易于在场源反演、深度换算等实际应用中运用。

斜坡海床环境舰船电场电位分布研究

为研究倾斜海床环境舰船电场的分布,首先通过构建空气-海水-斜坡海床三层介质模型,采用镜像法推导了位于海水中的水平电偶极子在全空间产生的场分布,验证所得标量电位表达式满足边界条件;然后,分析了斜坡海床条件下舰船静电场的分布规律,并进行了数值仿真和实验验证。结果表明:实测数据与仿真分析相符合,电位分布表现出明显的通过特性,且达到可探测的量值。

海水电导率对舰船电场等效场源强度影响的实验研究

为掌握海水电导率对舰船水下腐蚀相关电场等效场源强度的影响,首先在实验室中模拟舰船船壳、螺旋桨、海洋环境、外加电流阴极保护系统,并通过外加电流使防护对象处于恒定保护电位;然后,在模拟船壳的不同涂层状态下改变海水电导率,分别测量流至船壳、螺旋桨的防腐电流及总的保护电流;最后,对测量结果进行了分析。结果表明:舰船腐蚀相关静态电场等效场源强度是近似正比于海水电导率的。实验研究结果为舰船腐蚀相关电场等效场源的确定及场的推演换算奠定了基础。

海床倾斜水域潜艇水下标量电位分布特征分析

为探索潜艇处于复杂水域时水下标量电位的分布,将海床倾斜水域作为切入点,在利用镜像法推导出海床倾斜水域潜艇水下标量电位的分布表达式后,对水下电位的分布特征进行仿真分析,并与传统平行分层环境下电位分布进行对比。研究表明:海床倾斜水域潜艇水下电位分布特征明显,量值可观,可用于潜艇的探测与定位;小角度范围内,改变海床倾斜角度和海水电导率,所研究水域电位分布特征的区域性不变,其量值随海床倾斜角度增大呈线性增加,随海水电导率增大呈非线性衰减;相比于平行海床水域,海床倾斜时不存在电位为0的场点,且沿偶极矩方向的对称性丧失。研究结果为进一步研究更为复杂水域潜艇腐蚀相关电场的场分布问题奠定了基础。

舰船水下腐蚀电场信号探测传感器性能测试

舰船腐蚀相关电场是舰船目标在海水中的重要暴漏源,其低频部分在海水中的传播距离可达数千米,在远程探测,水中兵器引信研制方面有良好的应用前景。但由于海水对电场信号有极强的衰减作用,使得舰船极低频信号十分微弱,有用信号往往低至mV甚至μV级,因此开展舰船极低频微弱信号探测传感器的研究具有重要意义。比较几种电极后选取Ag/AgCl电极进行性能测试,结果表明Ag/AgCl电极具有较好的可逆性,能及时反应电场变化;Ag/AgCl电极在低频段阻抗值较小,电化学反应性能较好;Ag/AgCl电极在低频段具有较低自噪声;极差电位在0.3mV左右波动,24h内极差波动小于0.1mV。综上Ag/AgCl适用于水下腐蚀电场信号探测。

潜航体激发海洋内波概述

新形势下的军事化斗争需要新的潜艇探测技术出现,在这种背景下,研究人员发现了基于海洋内波现象的水动力学特征,这种特征可以进行非声学探测;海洋内波的水动力学特征有多种表现形式,而潜航体在分层流体中激发内波又是其中重要的一个分支。本文将对潜航体激发海洋内波研究历史、形成原因、水动力力学特征等进行梳理介绍。

岸壁环境下船舶腐蚀静电场分布研究

舰船腐蚀相关电场是舰船目标在海水中的重要暴露源,在远程探测,水中兵器引信研制方面有良好的应用前景。当前国内外在研究船舶腐蚀相关电场分布特征时,多采用空气-海水两层模型或空气-海水-海床三层平行分层模型,环境构设过于理想化。论文构设了船舶行驶在存在垂直岸壁的海域或进行坞内电场测量的环境,采用镜像法推导了其等效电偶极子在全空间的场分布表达式,并通过仿真分析,得到以下场分布特征:1)标量电位存在对称性,对称线为过源在计算平面上的竖直投影点的直线;2)从量值大小看,正负峰值相等,且都增大;3)从区域特征上看,靠近岸壁一侧电位高于远离岸壁一侧电位,表明当船舶平行于岸壁航行时,靠近岸壁一侧海域的电位因岸壁存在而得到增大;4)场点距离岸壁越近,标量电位受岸壁边界影响越大。

船舶腐蚀相关电场的建模方法概况

舰船腐蚀相关电场是舰船目标在海水中的重要暴漏源,在远程探测、水中兵器引信研制等方面有良好的应用前景,通过构建合理模型计算其场分布特征是应用基础。目前常见的船舶电场建模方法有边界元法、有限元法、偶极子源法。其中,偶极子建模方法思路清晰,不依赖大型计算软件,是一种比较简便的提取舶电场分布特征的方法。