舰船热尾流的测试技术研究

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1、第22卷第9期传感技术学报v0I．22N0．92O09年9月CHINEsEJ0URNAL0FSENsORsANDAIIA1、。RSsep．2009Study0fShipThermalWal【eDetectingTechniqueXUEngH，JjNRP。，FANyANGL。fl·Nn佣zB“眦0_厂Eq唧f，Bg1oo831，ctzn；Il2．NnAcnd0_厂s“6re，g如0S^口Dng266o71，彻；I3．Nn瑚￡L打o，Egerng，wn43OO33，C撇Abstract：Theshipthermalwakeisformedbythedisturbanceofshipprop

2、el1erandvortexmotionproducedbyshipmoVing．Inthispaperthecharacteristicsofshipthermalwakeareintroduced，themeasuringsystemforthethermalandelectrica1conductivitywakeisdevelopedandtheshipthermalandelectricalconductivi—tywakeismeasured．Itisshowedthatthereexistobviousthermalande1ectricalconductivitysig

3、na1sinshipwake．TheIargerthetemperaturestratificationis，thegreaterthethema1wakesigna1wiIIbeandthebig—gertheshipis，thestrongerthetherma1wakesignalwIllbe．Theshipthermalwakecanbedetectedbythetemperatureande1ectricalconductivjtysensorswithhighsensitivityandresolutionanditcanbeusedasanewwakehomingmeth

4、odfortorpedoKeywords：shipwake，thermalwake，temperature，electrica1conductivityEEACC：7320R舰船热尾流的测试技术研究薛，金仁喜。，范春利。，杨立。1．海军装备部，北京100831；]2．海军潜艇学院，山东青岛266O71；13．海军工程大学动力工程系，武汉43DO33j摘要：舰艇螺旋桨的扰动和船体引起的船壳涡等将破坏尾流区中原有的温度梯度结构，形成明显的冷的或热的温度变化，称为热尾流。本文介绍了舰船热尾流的主要特征，研制了舰船热尾流和电导尾流实验测量系统，在海上试验测量了水面舰艇热尾流和电导尾流信号。研究

5、结果表明舰艇存在明显的温度和电导信号，海洋表层温度梯度越大，热尾流信号就越强；目标船的吨位和吃水深度越大，热尾流的信号也越强。利用高灵敏度和高分辨率的温度和电导率传感器能可靠的将舰艇热尾流识别出来，有希望作为鱼雷攻击舰艇的一种新的尾流自导手段。关键词：舰船，热尾流，温度场，电导率中图分类号：TB942；o351．3文献标识码：A文章编号：1OO1699(2OO9)09一l361-05舰艇尾流或尾迹是指舰艇航行通过某一海区的冷的或热的温度变化，称为热尾流。水下核潜艇，在其尾部后的一定区域内留下的具有特殊性能排放的冷却水形成的热尾迹，在潜艇尾部也会持续很海水层。由于螺旋桨的扰动、船体产生的

6、表面兴长时间，这些信号能被高灵敏度和高分辨率的温度传波和船体表面边界层的延伸以及产生的尾涡等原器识别出来，可作为鱼雷等水中兵器攻击舰船的一种因，在航行的舰艇尾部将形成一条明显的尾流区。有效特征信号。热尾流自导技术将成为鱼雷等水中尾流可存留几十分钟，其长度可达几千米。兵器的一种新的自导方式。由于热尾流自导装置体由于舰艇螺旋桨的扰动和船体本身引起的船壳积小，重量轻，作为尾流自导的手段之一，可大大提高涡将破坏尾流区中原有的温度梯度结构，形成明显鱼雷自导的抗干扰能力。因此，研究热尾流自导和热收稿日期：2O。g—O3—31修改日期：2OO9一O5—311362传感技术学报20O9年尾流信号的智能

7、化识别与处理技术，对鱼雷追踪尾流的优点。只要舰船尾流存在热特征信号，利用该检和攻击舰艇，有重要的意义和军事应用前景。测系统就能将舰船尾流识别出来_8。。早在上世纪四十年代，美国海军无线电与声学本文主要研究水面舰船热尾流的检测技术，通实验室为了研究舰船尾流对声传播的影响，对海洋过海上试验检验了我们新研制的热尾流和电导率尾的水平热结构以及舰船的尾流进行了实际测量。流检测装置的性能。对大型舰船，在距目标舰1944年，在潜艇上安装了热电偶测量了海洋环境