水雷的基本原理

2016-11-01 作者: zhangxiang 浏览: 1138 次

摘要: 1939年9月,英国对德国宣战。战争一开始,德军就在英国泰晤士河河口到哈姆贝尔附近的海面上布设了大量水雷。英军根据以往的战斗经验,按照常规进行了一系列严格的搜寻水雷和割断雷索的行动,当确认该水域无水雷后,英国舰队才驶进该水域,然而英舰却仍接连不断地遭遇到水雷,....

1939年9月,英国对德国宣战。战争一开始,德军就在英国泰晤士河河口到哈姆贝尔附近的海面上布设了大量水雷。英军根据以往的战斗经验,按照常规进行了一系列严格的搜寻水雷和割断雷索的行动,当确认该水域无水雷后,英国舰队才驶进该水域,然而英舰却仍接连不断地遭遇到水雷,几艘英舰被相继击沉。希特勒为此得意忘形,认为他手中掌握了一种“无法扫除” 的水雷武器;而英国首相丘吉尔则恼羞成怒,下令立即查明原因。同年11月,当德军再次用飞机布设水雷时,被英军发现。 英军捞起两颗水雷,组织人员进行仔细解剖研究,终于揭开了德军水雷的奥秘。

在此之前的水雷都是触发性的,雷体上装有触角,触角内装有化学反应装置,只要舰船碰到任何一个触角,就会导致化学药品从破裂的密封管中流出,形成一个化学电池,产生的电流就会引爆雷管,从而引起其内部炸药爆炸。这种水雷是通过一条铁索连在一个大锚上,漂浮在水中,一旦将雷索割断,水雷就会漂浮到水面被排除。上文中所提到的英国扫雷舰就是用这一原理来扫除水雷的,然而,现在德国的水雷做了改进,是一种全新的磁性水雷。

平时比较细心的读者都知道,经常受到敲击的螺丝刀会带有磁性,能够吸引小螺丝钉等零件,这是什么原因呢?钢铁内部含有无数微小的磁区。一般情况下钢铁不带磁性,这是因为内部的磁区方向凌乱,其对外界的磁力互相抵消的缘故。我们知道地球是个大磁体,地面空间充满了磁场。这磁场对钢铁内的磁区有着磁力作用,使其具有扭转磁区方向成为一致的趋势,但是,由于磁力比较微弱,而磁区和磁区之间的摩擦力很大,所以地球的磁力不会轻易把磁区扭转。当发生碰撞时,钢内的磁区就会受到震动,磁区与磁区之间就有机会稍微松开,摩擦力也因松开而减小,这样磁区就受地球的磁力而被扭向同一方向,于是就产生了磁性。

舰艇在船厂建造时要经过一个很长的时间,在这一段时间内,构成船体的钢板和其他铁块会因经常的敲击而被地球的磁场逐渐磁化,从而带上磁性。这样舰艇下水后,就成为一个浮动的大磁体。当舰船驶人布设有磁性水雷的水域时,磁性水雷上的磁针受到舰船磁场的作用而发生转动,接通起爆电路,水雷就会按事先规定的方式爆炸。由于磁性水雷不需要舰艇直接触碰到水雷的雷体,可以布设在适当水深的水底,不再需要用一条铁索来牵住它,显然,磁现象大大提高了水雷的威力和隐蔽性,陈旧的排雷方法不再适用了。

但是,这种磁性水雷容易受到地磁场的影响而发生自爆现象,有时竟成了“不攻自爆”的水雷。于是,人们在磁性水雷的基础上又研制出了磁感应水雷,即用绕有几万圈导线的铁棒来代替磁性水雷上的磁针。法拉第电磁感应定律指出,当回路中的磁通量改变时,就会产生感应电动势,或者在闭合回路中产生感应电流。因此,当舰船通过磁感应水雷上方时,移动的舰船磁场扫过水雷铁棒上的感应线圈,感应线圈中产生感应电流接通起爆电路,使水雷爆炸。

人们通过物理学的测量研究表明,当舰船通过时,磁场、电场、声响、水压等都会发生变化,因而人们又制成了音响水雷、 水压水雷或磁一声一水压联合型水雷,这些水雷的引爆原理基本上都是相同的:根据电磁感应原理,使来自敌方舰船的不同信号通过压电效应、磁致伸缩效应等激起水雷线圈上感应电流的变化,从而引爆水雷,因此,电磁感应成了当代水雷的核心原理。

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