反潜巡逻机大尾巴磁探仪是什么工作原理，怎么发现海底的潜艇？_反潜巡逻机(巡逻(尾巴(探仪(是什么(什么(工作(工作原理(怎么(发现(海底(潜艇
固定翼反潜巡逻机尾部的“大尾巴”是磁探仪，也叫磁异探测器，是航空反潜时用来探测“因潜艇活动引起的局部区域磁场异常变化”，从而获取潜艇踪迹的反潜装备之一。一般来说，固定翼反潜巡逻机尾部会安装体形较为硕大的“尾椎状”磁探仪，如下图所示（反潜巡逻机并一不一定都会装磁探仪）：
反潜直升机上有时也会装备磁异探测器，但是与固定翼反潜机上的结构不同，通常安装在直升机侧部的挂架上，使用时采用吊放结构，例如美制反潜直升机上携带的AN/ASQ-8一(V）磁探仪（如下图所示）：
虽然固定翼反潜机与反潜直升机上的磁探仪外形结构有很大不同，但是其基本工作原理颇为相似。接下来我们来大致说下为何磁探仪能够探测到水面下的潜艇以及其基本工作原理。
潜艇活动能够引起周围海域的磁场异常
潜艇本身是一个由大量复杂结构构成的铁磁体，并且艇上安装有大量的电缆和电子设备。由强磁材料构成的艇壳在建造和运行过程中，会受到地磁场的不断磁化；同时，艇上电缆电流和电子设备在工作时也会持续对潜艇磁化，产生一个逐渐积累的固定磁场。潜艇在航行时，因为航态变化、经纬度不同等因素，又会产生一个实时变化的感应磁场。此外，还有由其他原因引起的交变磁场和杂散磁场。这些磁场共同影响与作用构成潜艇磁场，在局部空间内形成一个叠加于地磁场的附加磁场，造成局部海域磁场畸变发生异常。而航空反潜磁探仪就是通过“捕捉”这种有别于环境磁场的异常场域，来发现潜艇活动的踪迹。
虽说现代潜艇基本都会定期到消磁站进行消磁处理，以消除固定磁场；同时艇上还会安装消磁系统，以对抗感应磁场的产生。但是，消磁作业和消磁系统不能完全“清理干净”，而且随着潜艇再次出海运行，固定磁场又会快速积累，直到引起明显的磁异反应。因此，磁异探测器就有了用武之地。
磁异探测器（磁探仪）的原理
一般来说，从磁场感应范围的角度来说，磁探仪传感器可以分为低强度、中等强度和高强度三种磁场传感器，其中中等强度和高强度磁场传感器多用在民用领域。军事领域一般使用低强度磁场传感器（弱磁探测传感器），用来探测0.一nT以下的磁场异常，可以用于反潜和反水雷作战。一套磁探仪由磁探头模块、数据收集模块、信号处理分析模块组成。
工作时，磁探仪的磁探头模块用来侦测磁场信号，并将其转化为电信号（有点类似于潜艇声呐上的声探器和换能器，将捕捉到的声信号转换为电信号），传递给数据收集模块。数据收集模块负责将收集到模拟电信号数字化，发送至信号处理分析模块，进行数字信号的比对、分析，从而将处理好的目标信息显示在显控台上。
先上图▼。这是我国第一款反潜巡逻机“高新六号”，它的机尾就有着一根大尾巴，是一根又长又粗……我是正经军事作者！这个大尾巴呢是反潜巡逻机搜索潜艇的主要设备，磁探仪(MAD)。利用磁异常探测来确认潜艇的技术在二战后就有运用，其原理很简单。地球存在地磁场，而潜艇是大型金属构件，时间长了就会被磁化。当它被磁化之后，本身就带有磁场，这个时候潜艇自身磁场就会干扰附近的地磁场。而反潜巡逻机尾巴上的这根大棍子就是探测磁场异常系统(Magnetic Anomaly Detection)的主要探测设备，叫做磁探仪或者磁探针。通过将异常磁场探测设备，三六0°的全方位对海搜索雷达和空投式的声呐浮标整合安装到飞机上，就整合成为了一架反潜巡逻机。其工作方式为飞机长时间在特定海域滞空巡逻，通过对海搜索雷达和磁探针去定位敌方潜艇的大致位置。然后向大致位置投放声呐浮标，最终获取准确的目标信息。然后反潜巡逻机自行投掷鱼雷，深水，或者向舰队报告，舰队和反潜巡逻机共享目标数据，并发射反潜导弹攻击潜艇。
然而，使用异磁探测的方式搜索潜艇有两个非常大的缺点。
第一个，探测距离相当捉急。我手上有两份十年前的资料，一个是美国海军学院给出的数据，从传感器到目标的有效探测距离为500M。另外一个是俄罗斯Ka-2七PL反潜直升机的数据，其磁探针的有效距离为四00M左右。以美国当时的最大探测距离和P-三C道歉巡逻机作为参考。探测距离500米，两侧加起来就是一公里，而P-三C的巡航速度六四四公里每小时。总之，一架P-三C反潜巡逻机值班巡逻一小时，可以完成六四四平方公里的扫描。
这个数据乍一看很好看，但是真正分析起来就会发现，其实这样的数据并不行。P-三C每小时可以搜索六四四平方公里海域，它的最大任务航程为四四一0公里，也就是任务滞空时间为七小时左右。这期间，它能够完成四四一0平方公里海域的潜艇搜索任务。这样的数据对于世界上任何一块海域来说都是微不足道的。所以世界主要几个国家都在想办法增强磁探测系统的灵敏度，以达到加大探测距离的目的。
刚刚的数据是十年前了，当时已经遇见了技术瓶颈，不管他是美国还是俄罗斯都卡在了这个水平上。目前十年过去了，具体的技术水平是各国的机密。不过按照技术发展规律来看，一0年间的突破应该并不会太大，估计现代的磁探测距离比500M远不了多少。正因为探测距离较短，目前世界各国都在想办法突破技术瓶颈，希望获得性能更为先进的异磁探测系统。反潜巡逻机肚子里货不少
第二个缺点，探测深度小。目前世界上的核潜艇下潜深度大多在四00米左右，而异磁探测的深度是肯定达不到四00米的。总之，许多情况下，反潜巡逻机发现了敌方潜艇，敌方潜艇快速下潜就能够摆脱。这个时候反潜巡逻机想要进一步跟踪的话，就需要立马向该目标区域投掷主动声呐浮标。在主动声呐的配合下，探测深度和距离都不再是问题，只要潜艇在这附近就会被盯上。所以反潜巡逻机是依靠异磁探测搜索，声呐跟踪，鱼雷导弹攻击。反潜巡逻机是反潜强国的标配装备，目前拥有的国家不多，基本上就是美俄中和日本等几个国家。其中日本没有研发能力，但却是是反潜力量最强悍的。这是因为日本位置特殊，靠着美国的两个主要对手。面对两个对手强大的水下力量，美国直接提供装备，让日本海军直接充当了美国航母战斗群的反潜作战中心。目前日本拥有大量的反潜巡逻机，常年在附近巡逻，让我国的潜艇很难受。不过迟早有一天，我们的高新六号也能大规模服役，让他们的潜艇也体验一下出海就被人盯着的体验感觉。
