TIFF nr 2 / 2022 18 -10 -10 y(m) y(m) x(m) -20 -20 -10 -30 -40 -40 20 20 30 10 10 10 0 0 0 0 40 40 20 20 x(m) 2 2 30 20 10 0 -10 -20 -30 0 0 -2 -2 bibehålla signaturen på en låg nivå oberoende av position och kurs. Degaussingsystem Ett sådant system, ett degaussingsystem eller magnetminskydd, är uppbyggt av ett flertal enheter. Ett elektriskt spol-system bestående av en uppsättning enskilda elektriska spolar som är fördelade på ett sådant sätt i båten att magnetiska fält i vertikal-, långskepps- och tvärskeppsled kan genereras. Figur 3 visar en generisk beräkningsmodell av en ubåt med ett degaussingsystem. Modellen är i princip en öppen magnetisk cylinder med ett elektriskt spolsystem inlagd i modellen. I modellen ingår endast slingor som genererar ett magnetiserande fält i vertikal- och långskeppsled. Genom att beräkna det magnetiserande fält respektive spole kan generera för en given ström finns möjlighet att beräkningsmässigt optimera/anpassa strömutstyrningen i varje spole så att ubåtens magnetiska signatur genererad av det jordmagnetiska fältet kan motverkas. Figur 4 visar en magnetisk signaturberäkning på ubåtsmodellen illustrerad i figur 3. I beräkningen är det jordmagnetiska fältet samma som fältstyrkan vi finner i Sverige; 48 µT i vertikalled och 16 µT i horisontalled (µT=mikrotesla). Signaturen är beräknad med ubåten orienterad i nordlig kurs. Den vänstra figuren visar absolutbeloppet av signaturen när magnetminskyddet är avslaget. Signaturen är beräknad i ett plan på ett givet avstånd från ubåtens horisontalplan. Den yta med färgskala som visas i figuren speglar den magnetiska signaturens värde. Signaturens värde är omskalat så att det maximala signaturvärdet erhålls värdet 1. I den högra figuren som visar den reducerade magnetiska signaturen (omskalad i enlighet med den vänstra figuren) efter det att modellens magnetminskydd är påslaget och optimerat. Man kan notera att en signifikant reducering av signaturen har erhållits. En motsvarande teoretisk beräkning på en reell ubåtsmodell ger information om det optimala utförandet av ubåtens magnetminskydd. Viktig information som erhålls är antalet slingor som är nödvändiga för att uppfylla kundens magnetiska signaturkrav och slingornas placering i fartyget. Andra parametrar som erhålls från beräkningen är slingornas ampèrevarvtal, dvs det varvtal och utstyrd strömstyrka i respektive slinga som krävs för att upprätthålla en låg magnetisk signaturnivå. Detta ställer i sin tur krav på den kraftelektronik som strömsätter och styr hela magnetminskyddet. I praktiken bestäms den utstyrda strömmen i respektive slinga på ett givet fartyg initialt under en magnetisk behandling vid en marin mätstation. Inställning sker så att det summerade fältet från spolarna skall motverka den fältbild från båten som det jordmagnetiska fältet orsakar. Figur 5 är en allmän illustration av en marin mätstation. På havsbotten, i anslutning till mätstationen, finns magnetiska mätsensorer och olika strömförande slingor utlagda i en mätbana. Genom särskilda strömutstyrningar i de utlagda slingorna skapas magnetiska fält som påverkar materialet i fartyget. Vid en passage över mätbanan kan fartyget avmagnetiseras för att erhålla ett önskvärt magnetiskt tillstånd. Vad som egentligen sker fysikaliskt under avmagnetiseringen är att materialet i fartygets skrov och övriga strukturdelar erhåller en eftersträvad magnetisk domänstruktur. Den kvarvarande magnetiska signatur fartyget alstrar efter avmagnetiseringen kan därefter successivt minskas med en gradvis justering av strömmarna i slingorna i fartygets magnetminskydd. Detta är en relativt tidskrävande process som kräver upprepade passager och mätningar vid mätstationen. Figur 4. Magnetisk signaturberäkning på ubåtsmodellen illustrerad i figur 3 med avslaget minskydd (vänster bild) och en motsvarande beräkning med modellens magnetminskydd påslaget och optimerat (höger bild). Figur 3. En generisk ubåtsmodell med ett degaussingsystem. I modellen ingår slingor som genererar ett magnetiserande fält i vertikal- och lång- skepps-led.
RkJQdWJsaXNoZXIy NDg2ODU=