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因為這個缺陷 一艘先進的驅逐艦瞬間被擊沉

1982年5月4日,英國皇家海軍「謝菲爾德」號驅逐艦正趾高氣揚的游弋於大西洋馬爾維納斯群島以南海域,卻不知此時已被阿根廷空軍的偵察情報系統偵測到了位置。阿根廷方面在掌握了「謝菲爾德」數據后出動3架「超級軍旗」攻擊機在P-2」海王星」巡邏機的引導下,開始向目標接近。在接近英軍遠程雷達警戒線時(裝備「海標槍」艦空導彈,以為航母編隊提供防空掩護為設計目的的英軍42型驅逐艦「謝菲爾德」號此時的遠程對空搜索雷達其實並沒有開機!),兩架「超級軍旗」關閉機載雷達,將飛行高度下降至40米左右並以900公里時速接近「謝菲爾德號」,剩下的一架「超級軍旗」則以佯攻戰術迅速拉高,以機載雷達標定「謝菲爾德」航向、距離、航速等具體參數並傳輸給負責攻擊任務的兩架「超級軍旗」。後來的結果想必大家都清楚,三架「超級軍旗」在完成攻擊任務后迅速撤離,而「謝菲爾德」號則被兩枚法國產「飛魚」反艦導彈擊沉。

掛載「飛魚」空艦導彈的「超級軍旗」戰機

此戰的結果讓「超級軍旗」與「飛魚」導彈的風頭一時無兩,特別是「飛魚」導彈在此戰後更是在國際軍火市場上面銷量大增。除「超級軍旗」與「飛魚」反艦導彈確實本身性能優異外,此戰中阿根廷空軍的組織能力、作戰決心、飛行員個人素質也是可圈可點。但事後英方人員的調查結果更是讓人大跌眼鏡。「謝菲爾德」沉沒后,英方組織調查人員搜集「謝菲爾德」被擊沉的原因,調查發現,因為「謝菲爾德」號的艦載搜索雷達與衛星通信系統存在電磁兼容性問題,在被攻擊時根本就沒有開機,致使「超級軍旗」有機會抵近至發射「飛魚」反艦導彈的最佳射程,當艦載火控雷達發現躍高發射「飛魚」的「超級軍旗」時為時已晚,缺乏對抗掠海飛行類反艦導彈近防系統的「謝菲爾德」只能眼睜睜的看著「飛魚」高速向自己飛來.......事後有分析認為,假如當時「謝菲爾德」號不是以保持通訊為主,而是關閉衛星通訊系統打開搜索雷達就可能改變自己的命運,衛星通訊系統和搜索雷達存在電磁兼容性的致命缺陷才是致使「謝菲爾德」被擊中沉沒的罪魁禍首!那麼電磁兼容到底是什麼?這一個缺陷為什麼會導致排水量達4800噸、造價超過兩千萬英磅(1975年幣值)的「謝菲爾德」號被擊中沉沒呢?

世界上率先採用整體桅杆的英國45型驅逐艦。一般來說,桅杆集成度越高對電磁兼容的要求也就越高,在42型驅逐艦失敗於電磁兼容后,英國敢於在45型驅逐艦上面開整體桅杆的先河,是對自己技術突破的自信。

說到什麼是電磁兼容,我們不得不首先講電磁干擾。通常我們軍迷口中所說的電磁干擾大多是指兩軍對陣時一方對另一方進行的電磁壓制、信號阻塞、信息欺騙等主觀活動。其實,電磁干擾不光是只見於兩軍對壘,我們生活中的電子產品幾乎都存在電磁干擾問題。舉個簡單的例子,如:電纜線、PCB布線、內部配線、機械結構等能透過電路相耦合的電場、磁場或電磁場將能量轉移,這其實就是一種相互干擾的方式。只是解決起來很簡單,我們使用絕緣材料將這種耦合加以限制就行了。但更為複雜的設備解決起來可就沒那麼容易了,幾乎所有電子產品中都存在著干擾發射源與易受干擾的敏感器件,比如:在一塊電路板當中,當電流經過電路板上的印刷電路時會把自身的電流頻率經由天線或其它輸出設備發射出去,而印刷電路之間距離越近則相互干擾就越是嚴重,若沒有屏蔽物體的話這種相互干擾就會成倍的增加,事實上電路板上面還廣泛的分佈著各種用途的電容、電阻等元器件,但部分屏蔽物體還會與這些元器件相互耦合使干擾更加嚴重惡化!想必大家上國小時老師就給大家做過一個小實驗,將一截帶絕緣膠皮的電線纏繞一顆釘子,當電線兩頭分別接上電池的正負極時釘子就能產生磁場吸起輕小物體,就是這種現象。而電磁兼容要做的工作就是解決這些干擾問題。

就以信號塔為例來說,技術含量不在於信號的收發,而來自與電磁兼容性

隨著電子產品越來越多,電磁干擾問題也越來越複雜化,在我們生活中常見的如脈衝雜訊、放射電磁場、靜電、雷擊、電壓變動等所引發的事故已經屢見不鮮。相應的,人們對電磁兼容的需求也就越來越大,西方國家最早注意到這個問題,歐盟(當時還稱為歐共體)早在1989年就頒布了89/336/EMC指令(此後又被兩次修改,即92/31/EEC及93/68/EEC)。1996年便制定了EMC(英文:electromagnetic compatibility電磁兼容縮寫)標準並全面實施。在這部EMC標準裡面對所有電子電器在設計層面就進行了規範,內容涵蓋:電源方面、信號埠連接線方面、模擬信號方面、數字信號方面、電路設計方面甚至於配電箱的設計都有詳盡的要求!歐盟不但依靠這部標準實現了技術規範,還依託這個標準統一了市場!也許這部集歐洲電磁兼容大成者的EMC規範於七十年代初就已制定出來就不會有本文開頭的「謝菲爾德」號的悲劇了。

電磁兼容性已經牽涉到我們日常生活的方方面面,稍有不慎就有可能釀成重大事故。

四川省電子產品監督檢驗所的電磁兼容實驗室正在做雙錐天線實驗,需要強調的是,這只是一個省級的監督檢驗所的實驗室。實際上,國內幾乎所有的與電子產品有關的所、院、校幾乎都已擁有自己的電磁兼容實驗室或實驗平台。

相比於西方國家,的電磁兼容技術標準制定雖然起步較晚,好在我們足夠重視,就在歐盟第一部EMC標準出台的1996年,也成立了全國電磁兼容標準化聯合工作組,從此以後,加快了電磁兼容事業的步伐。1999年成立的電磁兼容認證委員會,為開展電磁兼容認證工作提供了組織保證,並為加快加入世貿組織進程,打開世貿組織成員國的廣大市場打下了堅實的基礎。於2001年12月3日公布的《強制性產品認證》(又稱CCC認證或3C認證,相信大家都不陌生)中就將EMC作為其中的重要內容加以強制執行。2001年12月11日起,正式成為世貿組織成員,從此就在世界製造業大國的道路上越走越遠。

類似於052D這種擁有眾多電子系統的軍艦,對這樣的國家來說要搞好電磁兼容性也是工作量巨大,對於電子工業薄弱的國家來說已是不可能完成的任務。

未來大型驅逐艦的陸上試驗平台,該平台的主要作用就是試驗各種艦載電子系統。可以肯定的是,電磁兼容性實驗必是試驗平台工作的重中之重。另外,我們從該試驗平台上面也欣喜的看到,的一體化桅杆設計已初具雛形。

當然,無論是最前沿的技術還是最先進的標準,都需要大量的理論研究與實驗來支撐。僅僅引用別人的標準而不能自主創新與實踐終究都只是一個二流國家。西方國家之所以能夠保持它們的強大國力就源於它們牢牢的把握住了最前沿的科技、最先進的標準制定以及資本的源頭。欣喜的是,我們並不比它們弱!就EMC來說,的先進電磁兼容實驗室已是遍地開花,發展勢頭大有超過西方國家之勢。暫且不提電子十四所這類的國際頂尖電子研究機構;如北車集團、東南大學、兵器工業集團201研究所、北京交通大學、西安電子科技大學等等這類廠、所、院、校、地方級科研機構都已擁有專門的電磁兼容實驗室或實驗平台,可以說是數不勝數,正是她們為製造走向全世界提供了堅實的保證。

051級驅逐艦,上世紀70年代末80年代初,原本打算引入英國42型驅逐艦技術對其進行全面改進,最後因種種原因使計劃擱淺。

遙想70年代末80年代初改革剛剛開放,剛接觸西方技術時候的艷。就連對本文開頭提到的存在電磁兼容重大缺陷的英國42型驅逐艦都艷羨不已,當時已有將42型驅逐艦全盤引進以提升造船、電子、發動機、導彈等等的研發能力的計劃,無奈卻因國家沒錢而只得放棄。後來又希望引入42型驅逐艦技術以改進當時的海軍主力051級驅逐艦,還是因沒錢、051艦體技術太過老舊、中英關係出現反覆而擱淺。今天,的第三代、第四代戰鬥機已撐起了祖國的天空;的航空母艦、大型兩棲艦、大型綜合補給艦、大型驅逐艦、護衛艦、輕型護衛艦滾滾駛向大洋時,我們更應該看到那些強大背後的努力,那些外表看不到的細節與標準!



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