潜艇的耳目.doc
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1、潜艇的耳目英国核潜艇“前卫”号和法国核潜艇“凯旋”号本月初在大西洋发生相撞事故。有专家指出,本来这种相撞的概率很低,两艘潜艇在大洋里游弋,就像一个体育馆里两只蜜蜂飞来飞去,它们如果撞到一起,一定是都没有睁眼睛和带耳朵。 潜艇有眼睛和耳朵?你是不是觉得有些奇怪,其实这个眼睛和耳朵就是声呐。 我们都知道,声音可以在固体、液体和气体中传播,而且遇到障碍物后会被反射回来。蝙蝠的回声定位就是利用的这一特点。而声呐就是一种利用声波能在水中传播的特性,通过电声转换和信息处理,来完成水下探测和通讯任务的电子设备。它是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。它可以接收从被探测物体上发射来的声波来确定该物体的信息,
2、也可以向被探测的物体发射出声波,利用回声的特征来确定对方的信息。从这个方面上讲可以把声呐分成主动式声呐和被动式声呐。因为当水中或水面目标运动时,会产生机械振动和噪声,被动式声纳就可以接收到这种信号来探测对方的信息。这种被动式声呐隐蔽性好,识别目标能力强,缺点同样很明显就是不能侦察静止的目标。主动式声纳可解决这一问题,但主动式声呐易暴露自己,且探测距离比被动式声呐短。 你可能会问了,为什么在水中是用声波来进行相应的探测?光波或者其它波不行吗?这是因为在水中进行观察和测量,声波具有得天独厚的优势,其他探测手段实现的探测距离都很短。就说光吧,它在水中的穿透能力非常有限,即使在最清澈的海水中,人们也只
3、能看到十几米到几十米深的物体;电磁波在水中传播损失也很大,即使用大功率的低频电磁波,也只能准确传递几十米。但是声波在水中传递过程中的衰减就小很多。有科学家做过这样的实验:在深海中一个几公斤的炸弹爆炸时,两万公里外还可以收到讯号。所以在液体中进行测量和观察,至今还没有比声波更有效的手段。 声呐的技术至今已有100多年历史了。其实早在1490年,意大利著名艺术家和工程师达?芬奇就曾说过:“如果使船停航,将一根长管的封口端插入水中,而将开口放在耳旁,便能听到远处的航船。”可以说,达?芬奇所说的这种听测管即是现代声纳的雏型。这种方式跟中国古时提到的“伏地听声”异曲同工。但这种听测管非常原始,它只是被动
4、地接收传来的信号,不能探测水下目标的方位,灵敏度也很低,属被动式声呐的一种。 从严格意义上说,第一部声呐仪是1906年由英国海军的刘易斯?尼克松所发明。他发明的是一种被动式的聆听装置,属于被动式声呐,主要用来侦测远处的冰山。 真正促进声呐的迅速发展与成熟的历史上著名的“泰坦尼克号”事件。1912年4月14日,英国豪华大客轮“泰坦尼克号”在赴美首航途中的北大西洋与冰山相撞而沉没,这一有史以来最大的海难事故引起了很大的震动,促使科学家研究对冰山的探测定位。英国科学家里查孙在船沉没后5天和一个月以后连续申报了两项专利,其中一个就提出利用声波在空气中和水中探测障碍物,要使用有指向性的发射换能器。 换能
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