Mijnenjagers
Magnetisme van de schepen
TechTalk

Zeemijnen zijn een goedkoop wapen en kunnen gemakkelijk gelegd worden met een vliegtuig of met een bootje. Ze kunnen een haven of zelfs een volledig land blokkeren. Het is zowel een militaire als een economische wapen. De strijd tegen de zeemijnen is dus nog altijd belangrijk.

De meeste mijnen zijn combinatiemijnen die verschillende soorten sensoren bevatten, meestal wordt het geluid van een naderend schip en zijn magnetische handtekening geregistreerd. Contactmijnen worden minder gebruikt.

Afbeelding 1:
Zeemijnen bestaan er in verschillende uitvoeringen, gaande van de drijvende mijnen (1 en 2), verankerde mijnen (3 en 4), grondmijnen of mijnen die op de bodem liggen (5) en torpedo-mijnen die geactiveerd worden door het geluid van een schip op hun doel afgaan (6 en 7). De verankerde mijnen zijn zeer goedkoop in vergelijking met de schade die ze kunnen aanrichten.

Door het metaal dat op schepen aanwezig is ontstaat er een verstoring van het magnetisch veld, waar zeemijnen op kunnen reageren. Hoe meer metaal het schip bevat, hoe sterker de storing. Daarom zijn de schepen die de mijnen moeten opsporen en vernietigen uit hout of polyester gemaakt. Als er toch metaal gebruikt moet worden, dan worden liefst die metalen gebruikt die het aards magnetisme niet verstoren (bijvoorbeeld aluminium, brons, koper...).

De storing van het magnetisch veld kan meerdere oorzaken hebben:

  • Het eigen magnetisme van het schip, ook wel permanent magnetisme genoemd. Dit magnetisme ontstaat voornamelijk bij de bouw van het schip. Bij het verwarmen van bepaalde metalen boven hun curie-punt gaan ze het overheersend magnetisme overnemen. Dit magnetisme blijft dan bewaard als de temperatuur daalt. Allerhande werkzaamheden kunnen de metalen opwarmen: lassen, slijpen, boren, enz. Na een grote onderhoudsbeurt is het permanent scheepsmagnetisme meestal grondig gewijzigd.

  • De permeabiliteit van metaal (ten opzichte van water of lucht) veroorzaakt ook een verstoring van het magnetisch veld. De magnetische lijnen lopen liever door het schip (dat het magnetisme beter "geleid"). Deze storing is afhankelijk van het plaatselijk magnetisch veld: is er geen magnetisch veld, dan kan er geen storing zijn, daarom wordt dit het ge´nduceerd magnetisme van het schip genoemd. Het magnetisch veld is niet constant op de wereld: vooral de veldlijnen lopen anders (horizontaal op de evenaar et vertikaal in de buurt van de polen).

  • Er kunnen nog andere storingen ontstaan, zoals strooivelden door sterke stromen in het schip: een electrische stroom veroorzaakt immers ook een magnetisch veld. Door speciale constructie van de apparaten en het leggen van de kabels volgens bepaalde patronen kunnen deze storingen aan de bron beperkt worden.

Afbeelding 2:
De schuine lijnen (veldlijnen) geven het magnetisch veld van de aarde weer, en zijn verstoring door het schip. Ook speciaal gebouwde schepen zoals mijnenjagers verstoren het magnetisch veld door de aanwezige metalen aan boord van het schip. Zelfs blikken kunnen een storing veroorzaken, daarom worden alle blikken van het schip gehaald en vervangen door plastieken voedselverpakkingen als het schip op missie gaat.

De veldlijnen zijn een "artist impression", om aan te geven dat het schip het magnetisch veld verandert. Deze veldlijnen zijn niet zichtbaar en worden ook niet op die manier gemeten.

De curve onderaan is wel belangrijk, uiterst belangrijk zelfs. Dat is de magnetische handtekening van het schip, en die is verschillend voor ieder schip. Niet verwonderlijk dat deze informatie in de kluis bewaard wordt in de degaussing folder, want daarmee kan men bepalen welk schip over de mijn vaart! Deze curve geeft de verstoring van het magnetisch veld weer, gemeten op een bepaalde diepte onder het schip, de code diepte. De code diepte of beam depth is de grootste breedte van het schip, deze is bijvoorbeeld 9 meter voor mijnenjagers. De meting van de verstoring gebeurt op deze diepte, of als dit niet kan, worden de metingen herleid naar deze diepte.

Aan de hand van deze handtekening kan men ook de veilige diepte berekenen. Dit is de diepte waarbij de magnetische verstoring zo zwak is dat het schip niet meer gedetecteerd kan worden. Bij uitgeschakelde demagnetisatie is de veilige diepte bijvoorbeeld 30 meter, bij ingeschakelde demagnetisatie 12 meter. Mijnen die lager zitten dan 30 of 12 meter kunnen het schip niet meer betrouwbaar detecteren als die over de mijn vaart, de verstoring zit in de natuurlijke omgevingsruis.

Het is dus de bedoeling dat de sonar alle mijnen die boven de veilige diepte zitten kan detecteren, want deze mijnen kunnen het schip opmerken. Ten gevolge van technische verbeteringen aan zeemijnen wordt de veilige diepte alsmaar groter, als de schepen zelf niet verbeterd worden (betere magnetische immunisatie). De mijnen kunnen de schepen immers detecteren vanaf een grotere diepte.

Een verbetering van de veilige diepte van 30 naar 12 meter lijkt niet veel, maar het speelt wel een belangrijke rol in de Noordzee: een mijn op 12 meter diepte is noodzakelijk een verankerde mijn (goed detecteerbaar met de sonar), terwijl een mijn op 30 meter diepte op de bodem ligt en niet zo gemakkelijk gedetecteerd kan worden.

Afbeelding 3 en 4:
Sonars bestaan er in verschillende uitvoeringen. Bepaalde types tekenen de bodem alsof het een bergketen is. Mijnen die half in het zand en de modder zitten kunnen nog gedetecteerd worden, maar om mijnen te detecteren die volledig bedolven zijn moeten er speciale militaire apparatuur gebruikt worden. Dit is een speciale sonar die los van het schip gebruikt wordt en de bodem vanop korte afstand scant (SPVDS: Self Propelled Variable Depth Sonar). Deze sonar heeft ook een magnetometer aan boord om de magnetische storing veroorzaakt door zeemijnen en ander metaal te detecteren.

In rustige wateren kunnen zich lagen vormen met verschillende temperaturen, waardoor de sonarstralen teruggekaatst worden en de mijnen in lagere zones niet gedetecteerd kunnen worden. Een autonome sonar die voldoende diep kan gaan kan in deze situatie de mijnen wel detecteren. In de Noordzee kunnen zich geen lagen vormen vanwege de getijdenstroom.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's