模拟舰船磁场的两轴磁体设计研究

陈浩，潘逊，肖大为

(1.海军工程大学 兵器工程学院，湖北 武汉 430033；2.海军工程大学 研究生院，湖北 武汉 430033)

0 引言

利用磁体模拟舰船磁场是当今舰船磁场模拟的常用的和重要的手段之一，因此磁体的综合设计是决定磁场模拟系统性能与效率的关键。

大量研究工作表明，实际舰船磁场是较为复杂的。由于老式单轴磁体模拟舰船磁场时只能通入一种变化的电流，决定了其只能产生单轴磁场[1]。所谓三轴磁场的形成，其实就是其单轴磁场矢量在3个分量坐标轴上的投影，其三轴变化规律是相关的，目前通过相关性分析方法很容易辩别出其是真正的舰船磁场还是磁体所产生的磁场。即便是多个磁体组成磁体线列阵，在某区域某点处叠加出的三轴变化磁场不相关性也是有限的和随机的。

舰船磁场实际测量研究表明，在舰船下方一定区域的舰船磁场测量中，舰船磁场横向分量Hy相对于其他分量其量值较小，存在死区现象；磁场纵向分量Hx和磁场垂直分量Hz相对量值较大，在舰船磁场模拟中起主要作用，因此模拟舰船磁场主要是模拟纵向分量Hx和垂直分量Hz. 另外。因为舰船磁场三轴变化规律和特性不同，所以设计的磁体应该能够独立产生分量磁场；模拟磁场必须符合目标舰船产生磁场的大小和各分量磁场的变化规律及基本特征要求[2]。

为了克服单轴磁体模拟舰船磁场中存在的问题，本文采用同磁芯、二绕组、同轴线、正交的特殊绕制方法进行两轴磁体的设计，设计出的两轴磁体不仅能有效缩小模拟舰船磁场磁体设备的体积、减轻设备质量，而且在对抗性、安全性和可靠性方面均有较大突破。……