這里可以模擬地球上任意一點(diǎn)的磁場(chǎng)，這里可以營(yíng)造奇妙的“零磁空間”，這里是我國(guó)多功能、綜合性的艦船消磁專業(yè)教學(xué)科研基地。走進(jìn)海軍工程大學(xué)的艦船消磁實(shí)驗(yàn)室，仿佛徜徉在一個(gè)神秘的電磁世界。
選材拒絕“鋼筋鐵骨”的平臺(tái)
綠樹掩映下的消磁實(shí)驗(yàn)室，外觀上與常見的實(shí)驗(yàn)室沒有什么區(qū)別，但走進(jìn)去，卻感覺實(shí)驗(yàn)場(chǎng)房與周圍建筑的“不和諧”：方向不正。實(shí)驗(yàn)室洪澤宏主任解釋說(shuō)：這里是標(biāo)準(zhǔn)的“南北”走向。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是磁南、磁北，磁東、磁西，因?yàn)榇牌堑木壒剩c習(xí)慣地理方位上的南北向的建筑有所不同。
方向的特殊容易看出來(lái)，但真沒想到，實(shí)驗(yàn)室也是用“特殊材料”建成的。這里的所有材料都是低磁或無(wú)磁的。建筑用的沙石、水泥經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)，磚、瓦的用土也是經(jīng)過(guò)專門挑選，并由定點(diǎn)廠家燒制；能用木頭的不用金屬，能用銅、合金的不用鋼鐵，必須使用的鋼鐵也是經(jīng)過(guò)無(wú)磁化處理。連實(shí)驗(yàn)室的地下也用專門的儀器探測(cè)過(guò)，“挖地三尺”不放過(guò)一件磁性物體。
為了確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確，實(shí)驗(yàn)室里除了地球磁場(chǎng)、研究對(duì)象的磁場(chǎng)外，不能有其它磁場(chǎng)的干擾。實(shí)驗(yàn)室對(duì)工作人員也有嚴(yán)格的規(guī)定，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，要將身上攜帶的所有金屬物品包括腰帶都要取掉。據(jù)說(shuō)，第二次世界大戰(zhàn)中，英軍第一次獲得德國(guó)的磁引信水雷，眾多專家前來(lái)破解這個(gè)神秘的“新寵”。由于這種水雷依靠磁來(lái)引爆，大家將隨身攜帶的一切金屬都除去，但最后有3位專家因?yàn)樵?jīng)補(bǔ)過(guò)牙而失去了直接參與解謎的機(jī)會(huì)。
消磁一道在血與火中誕生的命題
說(shuō)起磁場(chǎng)，人們并不陌生。然而，為什么要研究艦船消磁呢？
現(xiàn)代科技有時(shí)就像一把雙刃劍。鋼筋鐵骨的戰(zhàn)艦具有航速快、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn)，但卻是強(qiáng)磁性物質(zhì)，這無(wú)疑是其一大“軟肋”，磁引信水雷正是瞄準(zhǔn)這個(gè)“軟肋”而造的。在水雷上安裝一個(gè)能接收艦船磁信號(hào)的引信，當(dāng)敵方艦船通過(guò)水雷所在的海面時(shí)，磁引信根據(jù)接收到的艦船磁場(chǎng)信號(hào)，引爆水雷實(shí)施攻擊。這種水雷與原來(lái)靠與艦船直接碰撞引爆的水雷不同，它隱蔽性很強(qiáng)，不易發(fā)現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，二戰(zhàn)期間，同盟國(guó)被德國(guó)磁性水雷炸傷炸沉的艦船達(dá)1117艘；美國(guó)在二戰(zhàn)末期對(duì)日本實(shí)施的“饑餓戰(zhàn)爭(zhēng)”的布雷封鎖行動(dòng)中，不僅炸沉或重創(chuàng)日方艦船670艘，而且完全切斷了日本的海上運(yùn)輸線。即便在現(xiàn)代，磁信水雷依然是艦船的隱性殺手，實(shí)施海上封鎖的重要水中兵器。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)宙斯盾巡洋艦“普林斯頓”號(hào)就曾被伊拉克布設(shè)的兩枚磁引信水雷炸得不得不退出戰(zhàn)場(chǎng)。
除了磁性水雷，水中兵器家族里還有磁性魚雷、磁性魚水雷等成員。此外，應(yīng)用磁探測(cè)儀器用于反潛的直升機(jī)、水面艦船也應(yīng)運(yùn)而生，一個(gè)個(gè)對(duì)艦艇虎視眈眈。無(wú)論是磁性水中兵器，還是磁性反潛裝備，追究這些“禍患”的根源，都是艦船的磁場(chǎng)“招”來(lái)的。
要對(duì)抗水中磁性武器的攻擊和各類磁性儀器的探測(cè)，必須為艦船消磁。在地球大磁場(chǎng)中的艦船，會(huì)產(chǎn)生兩類磁場(chǎng)：一類是艦船內(nèi)部設(shè)備感應(yīng)地球磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)；另一類是艦船航行中不斷切割磁力線，加上機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、海浪拍打等內(nèi)外力作用，磁性在船體積累，逐漸形成的固定磁場(chǎng)。感應(yīng)磁場(chǎng)通過(guò)艦船內(nèi)部的消磁裝置就可以消除，固定磁場(chǎng)則要通過(guò)消磁船、消磁站定期消除。艦船消磁的原理并不復(fù)雜，洪主任介紹說(shuō)，應(yīng)用電磁原理，將電流通入線圈以產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的磁場(chǎng)，將船體內(nèi)部的磁結(jié)構(gòu)徹底打亂，從而達(dá)到消磁的目的。而要真正在實(shí)際中為艦船這個(gè)龐然大物消磁卻非一件易事。
仿真把艦船和大洋裝進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，正好遇到周耀忠副教授帶領(lǐng)學(xué)生在做某新型艦船磁場(chǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)量演示。
只見一艘新型艦艇模型順著軌道飛速駛來(lái)，傳感器把采集到的各種數(shù)據(jù)迅速匯集到控制臺(tái)，各種處理結(jié)果在屏幕上快速更新。周副教授介紹說(shuō)，這套龐大的實(shí)驗(yàn)裝置，是實(shí)驗(yàn)室研制的艦船消磁模擬系統(tǒng)。艦船消磁的原理雖不復(fù)雜，但涉及的科學(xué)門類卻不少，就說(shuō)這套消磁模擬系統(tǒng)吧，凝聚了眾多專業(yè)領(lǐng)域的科研成果。
由于艦船馳騁遠(yuǎn)海大洋，船體磁性變化十分復(fù)雜�？蒲腥藛T應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立的地球磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，可以模擬地球上任意一點(diǎn)的磁場(chǎng)，并可方便地進(jìn)行艦船跨區(qū)航行的磁場(chǎng)規(guī)律和磁性防護(hù)研究。與此同時(shí)，系統(tǒng)還能通過(guò)消除對(duì)應(yīng)的地球磁場(chǎng)，營(yíng)造出奇妙的“零磁空間”，為開展一些特殊研究項(xiàng)目服務(wù)。此外，這套系統(tǒng)還可以代替實(shí)船開展各種艦船磁場(chǎng)測(cè)量、智能化消磁方法和技術(shù)的研究。填補(bǔ)了我國(guó)在艦船消磁領(lǐng)域進(jìn)行多功能、綜合性模擬訓(xùn)練和研究的空白。
消磁連著戰(zhàn)斗力，實(shí)驗(yàn)室連著海戰(zhàn)場(chǎng)。新型艦艇裝備的某型消磁電流調(diào)整器的抗干擾調(diào)整方法極其繁瑣，航行時(shí)很難應(yīng)用，必須要靠經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員才能操作。閻理教授、肖昌漢博士等人組成攻關(guān)組，接力開展艦船消磁抗干擾新方法研究，歷經(jīng)數(shù)年堅(jiān)持不懈地努力，終于攻克了消磁研究的這項(xiàng)難題。新的調(diào)整方法簡(jiǎn)便科學(xué)，榮獲軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。幾年來(lái)，該實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)我軍艦船消磁的難點(diǎn)開展創(chuàng)新研究，不斷拓展新的研究方向和領(lǐng)域，先后取得了數(shù)十項(xiàng)科研成果，其中12項(xiàng)成果獲國(guó)家、軍隊(duì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，多種新型消磁裝置裝備海軍部隊(duì)，取得了良好的軍事和經(jīng)濟(jì)效益。
繞纜創(chuàng)新就是蘊(yùn)于平常的不尋常
消磁要給艦船綁縛眾多的電纜，有粗有細(xì)，有縱有橫，水兵們戲稱“五花大綁”。以往為艦船纏繞電纜不僅費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，長(zhǎng)期的高強(qiáng)度勞動(dòng)使不少同志患上腰肌勞損的毛病。實(shí)驗(yàn)室的教員們大多和消磁官兵一起拉過(guò)電纜。一天，一位水兵和劉大明教授說(shuō)，要是能研究個(gè)機(jī)器人代替我們工作就好了。水兵的疾苦卻牢牢記在了劉教授的心頭�；氐綄W(xué)校他就和同事們著手研究一種既能減輕戰(zhàn)士的勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高艦船消磁效率的裝置。
別看這項(xiàng)課題涉及的高科技知識(shí)并不多，但遇到的難題還真不少。就說(shuō)傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)怎么固定，就讓專家們費(fèi)盡了心思。在甲板上焊接幾個(gè)掛鉤是簡(jiǎn)單，但不允許；加強(qiáng)電機(jī)的重量，但電機(jī)需要頻繁移動(dòng)；應(yīng)用真空吸盤技術(shù)，但甲板不夠平坦，還是不行。面對(duì)難題，大家開起了“諸葛亮”會(huì)，畫了一張又一張電機(jī)受力分析圖。眾人拾柴火焰高，辦法終于有了：在研制的特種電機(jī)上加裝一個(gè)特別裝置，既確保了電機(jī)工作時(shí)穩(wěn)如泰山，又便于攜帶移動(dòng)。就這樣，隨著一個(gè)個(gè)難題的迎刃而解，消磁繞纜裝置裝備研制成功。落戶部隊(duì)后，不僅節(jié)省了大量人力，消磁效率大增，而且大大減少了電纜磨損，深受水兵們的歡迎。
隨著大量磁性產(chǎn)品應(yīng)用于現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)，人們對(duì)磁現(xiàn)象，特別是磁輻射對(duì)人體健康的影響的研究越來(lái)越重視。劉教授介紹說(shuō)，如今艦船的現(xiàn)代化程度越來(lái)越高，電子裝置越來(lái)越多，內(nèi)部磁輻射越來(lái)越復(fù)雜，他和同事們?cè)谂实桥灤欧雷o(hù)科技高峰的同時(shí)，也正在磁健康這一新的研究領(lǐng)域奮步前行。
(稿件來(lái)源：解放軍報(bào)，作者：劉海洋、劉迎軍)
