Фізичним полем корабля (ФПК) називають область повітряному або водному середовища, в межах якої відбуваються зміни характеристик стану середовища, викликані кораблем.
Фізичні поля корабля широко використовують в неконтактних системах морського зброї. В даний час виявлено понад 30 фізичних полів корабля, однак ступінь їх використання неоднакова. Найбільш широке застосування знайшли такі фізичні поля: акустичне, магнітне, електромагнітне, електричне, гідродинамічний, теплове. Ці поля використовуються для пошуку і виявлення кораблів, наведення на них бойових засобів (мін, торпед, ракет), а також в системах їх неконтактних детонаторів.
Акустичним полем корабля називається область простору, в межах якої виявляються зміни природного акустичного поля, обумовлені випромінюванням корабля або відображенням звукової енергії його корпусом.
Рухомий корабель є джерелом найрізноманітніших за значенням і характером акустичних коливань, сукупна дія яких створює в навколишньому водному середовищі досить інтенсивний підводний шум в діапазоні від інфра до ультразвукових частот - первинного акустичне поле корабля. Характер його випромінювання і поширення визначаються водотоннажністю, обводами (обтічністю форми) корпусу і швидкістю ходу корабля, типом головних і допоміжних механізмів. Основним джерелом підводного шуму є гребні гвинти
Потік веди при обтіканні корпуса визначає гідродинамічну складову акустичного поля. Головні і допоміжні механізми корабля визначають вібраційну складову, гребні гвинти -кавітаціонную (кавітація на гребному гвинті - це утворення на його швидко обертаються лопатях у водному середовищі виряджених газових порожнин, подальше стиснення яких різко збільшує гучність).
Корпус корабля здатний відображати акустичні хвилі, що випромінюють стороннім джерелом. Відбиваючись від корпусу, вони стають вторинним акустичним полем корабля і, можуть бути зареєстровані на приймальний пристрій. Використання вторинного акустичного поля дозволяє не тільки визначити напрямок на корабель, але і дистанцію до нього шляхом заміру часу проходження сигналу (швидкість звуку у воді становить 1500 м / с).
Головними напрямками зменшення акустичного поля корабля є: зниження шуму гребних гвинтів (підбором форм лопатей, частоти обертання гвинта, збільшенням числа лопатей), зниження шумності механізмів і корпусу (звукоїзолірующая амортизація, акустичні покриття, звукопоглинальні фундаменти).
Магнітним полем корабля називається область простору, в межах якої виявляються зміни магнітного поля Землі, обумовлені присутністю корабля (Рис. 1.1).
Магнітне поле корабля утворюється як результуючий від накладення декількох полів: постійного (статичного) і індуктивного (динамічного) намагнічування.
Постійне намагнічування купується кораблем під дією земного магнітного поля, головним чином в період побудови, і залежить:
- від розташування корабля щодо напрямку та величини ліній напруженості магнітного поля Землі в місці споруди;
- магнітних властивостей матеріалів, з яких будується корабель (залишкова намагніченість);
- співвідношення головних розміреним корабля, розподілу і форм залізних мас на кораблі;
- технологій будівництва корабля (кількості клепаних і зварних з'єднань).
Для кораблів, побудованих цілком з феромагнітних матеріалів, періодично здійснюється контроль рівня їх магнітного поля і при перевищенні допустимого рівня проводиться розмагнічування корабля. Існує безобмотковим і обмотувальні розмагнічування. Перше реалізується за допомогою спеціальних судів або на станціях безобмотковим розмагнічування, друге передбачає наявність на самому кораблі стаціонарних обметок (кабелів) і спеціальних генераторів постійного Тока, які разом з апаратурою управління і контролю складають розмагнічуюче пристрій корабля.
Рис.1.1. Магнітне поле корабля
Рис.1.2. Електричне поле корабля
Електромагнітним полем корабля називається поле змінних за часом електричних струмів, створюваних кораблем в навколишньому простір. Основними джерелами електромагнітного поля корабля є: змінні гальванічні струми в ланцюзі "гребний гвинт - корпус", вібрація феромагнітних мас корпусі в магнітному полі Землі, робота корабельного електрообладнання. Електромагнітне поле має чітко виражений максимум в районі гребних гвинтів, а на відстані в кілька десятків метрів від корпусу практично затухає.
Електромагнітний захист корабля можлива за рахунок .вибора НЕ-металевого матеріалу для гребних гвинтів: застосування для них не електропровідних покриттів, застосування на Валопроводи контактно-щіткових пристроїв, шунтуючих змінний опір масляного зазору в підшипниках; підтримки опору ізоляції вала від корпусу в межах встановлених норм. На кораблях з немагнітними і маломагнітні корпусами основна увага приділяється питанням зниження електромагнітного поля елементів електрообладнання.
Електричне поле корабля обумовлено електрохімічними процесами, що протікають в підводної частини корпусу (рис.1.2). Зазвичай корпус виконується зі сталі, а гвинти і донна арматура з бронзи або латуні, обтічники гідроакустичних станцій - з нержавіючої сталі, протектори корозії - з цинку. В результаті в підводної частини корабля утворюються гальванічні пари і морській воді, як в електроліті, виникають стаціонарні електричні струми. Ці струми між елементами корпусу з різними електричними потенціалами утворюють електричне поле корабля.
Зменшення рівня електричного поля корабля досягається ізоляцією корпусу від морської води за допомогою забарвлення або використання захисних покриттів: розривом металевого контакту між окремими частинами корабельних конструкцій за допомогою електричного фланців і Прокладок; заміною окремих деталей корабельних систем з різнорідних матеріалів на пластмасові вироби, облицюванням корабельних валів електроізоляційними покриттями.
Рис.1.3. Прохідна характеристика гідродинамічного поля корабля
Виникнення гідродинамічного поле пов'язане з рухом корабля. При цьому відбувається зміна гідростатичного тиску води під корпусом корабля (рис. 1.3). В районі країв утворюються зони підвищеного тиску, а в середній частині по довжині корпусу - область зниженого тиску.
До теперішнього часу ефективних засобів гідродинамічної захисту корабля не створено. Деяке зниження гідродинамічного поля може бути досягнуто вибором оптимального водотоннажності корабля і форми його корпусу. Тактичним прийомом захисту корабля є вибір безпечної з короста ходу. Безпечною є така швидкість, при якій або величина зниження тиску під кораблем не перевищить встановленого порогу спрацьовування детонатора міни, або час дії на детонатор області зниженого тиску виявиться менше, ніж встановлено у детонатор.
Теплове поле корабля виникає при випромінюванні кораблем інфрачервоних променів. Найбільш потужними джерелами випромінювання є димові труби і газові факели від корабельної енергетичної установки; корпус і надбудови в районі машинного відділення; факели вогню при артилерійської стрільби і запуску ракет. Теплове поле дозволяє виявити корабель на досить великій відстані за допомогою інфрачервоної апаратури.
Зниження інтенсивності теплового випромінювання досягається спеціальними конструктивними заходами. До них відноситься: охолодження димових труб і газового факела за рахунок збільшення швидкості витікання газів: створення кожухів навколо димових труб, в яких Відбувається змішання холодного навколишнього повітря з відпрацьованими газами: попереднє охолодження відпрацьованих газів. На деяких кораблях здійснюється вихлоп відпрацьованих газів в воду.