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声纳的作用与声纳器材的应用

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发表于 2015-6-21 22:12:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
声纳是海军水中观察、通信的工具,用它可以在一定距离内与另一装有同型声纳器材的舰艇在水下互通信号;可以观察水面的敌人舰艇;可以搜索沉没在水中的目标,如舰只、潜艇、冰山、水雷、鱼群以及暗礁、浅滩等。它对舰艇来说,就像有了能够在水中看见东西的眼睛和听到声音的耳朵一样。在海军的战斗与警戒中起着极其重要的作用,在现代海战中,舰艇的活动,如果没有声纳是很难设想的。
声纳是借助于声波与超声波而工作的。远在一八零四年时,俄国学者亚·得·查哈罗夫经过了多次的试验,证明了利用声音可以测量距离。查哈罗夫坐在气球上,升到空中,由空中向地面发送脉冲声波,而过十秒钟后收到了清晰的回音。他根据声波在空气中传播的速度,计算出气球位于1700公尺的高空上。他根据这一试验结果,确定了利用回音信号测定距离的方法,奠定了创造现代水中音测仪器的基础。
到第一次世界大战时,潜水艇出现了。由于潜艇的出现,便有了创造发现水中潜艇与潜艇在水中进行通信的仪器的必要性。伟大的俄国学者与工程师们,根据查哈罗夫的研究成果,送行反复的试验,在1915年创造了世界上第一部回音测位仪。后来又经过苏联学者与声纳专家们的努力,经过了不断的研究和改进,终于创造了现代的声纳器材。
常用的声纳器材主要有两种,一种是只能测定方向的骚音定向仪,另一种是既能定向又能测定距离的回音测位仪。
图一是回音测位仪主要部份的方块图。一般的,其组成中包括发射机、接收机、距离指示器、收发控制器、振动器、遥远控制器、方向指示器、自动键控制器等。随各机程式不同,在构造上亦有所差异。

回音测位仪

回音测位仪

回音测位仪在工作时,先由发射机产生一脉冲电波信号,然后经振动器把它变成相应频率的声波信号发射出去。此时收发控制器又将振功器与接收机连接起来,在脉冲声波信号撞到目标反射回来而由振动器收到后,即把它变成相应频率的电波信号送到接收机中加以放大,在距离指示器上显示出来。由主波与回波相隔的时间,计算出目标到声纳的距离。然后收发控制器又将振动器和发射机联接起来,并又发出信号,照上面所说的情形周而复始的工作。
从上面看来,回音测位仪的工作情形和雷达的工作情形是一样的,而且其组成部分也很相似。那么水下定位为什么不使用雷达呢?声纳与雷达有哪些不同呢?首先是它们所发射的波不同,雷达发射的是电磁波亦即无线电波,而声纳发射的却是声波或超声波。根据试验知道,电磁波在水中传播时的衰耗是很大的。以低频三千周来讲,在传播三公尺远时,它的波幅就减小十分之九,即剩下的功率等于原功率的百分之一。若频率更高时衰耗将更大。显然水下通信是不能用它的。而声波却不同,它在水中传播时的消耗是很小的,使用的频率信号越低,它的消耗越小。因此水中通信都使用声波或超声波。

骚音定向仪的主要组成部分与工作原理,和回音测位仪基本上相似,所差的是它没有发射部分,不能利用回波确定目标距离,而只能发现水中音响来测定目标方向。这种仪器多用于控海防警戒中。在海岸装置一个骚音定向仪,一旦有敌舰只潜艇在附近海面或水中活动时,所发出的音响(声波),即可被骚音定向仪收到,报告指挥部。
骚音定向仪除了可以观察敌人舰只与潜艇的行动之外,还可收听我舰发出的鱼雷在水中运动的情形;收听鱼雷的爆炸声,以确定鱼雷是否命中目标;观察敌人布设的水雷和雷群的情况;根据海上状况及水浪击岸的骚音,以确定本舰是否已接近海岸等。
回音测位仪用于测位时的最大工作距离可达12.5链(一链约等于185公尺);用于通信时可达30链。它的最大优点是可测定目标距离,判定目标位置,可用于水下通信,亦可做为骚音定向仪用。它的最大缺点是工作时缺乏隐蔽性,易被敌人发现,而暴露自己。
骚音定向仪的最大工作距离可达30链。它的最大优点是工作的隐蔽性。它的最大缺点是不能测定目标距离。
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