A. 什么是声纳是种超声波吗对潜艇有什么伤害
什么是声纳呢?声纳是利用声波在水下的传播特性,通过电声转换装置和信号处理,完成水下目标探测和通讯任务的设备。按照搜索方式,声纳可以分为:多波束声纳、三维声纳、扫描声纳、旁视声纳等。按装备对象可分为水面舰艇声纳、潜艇声纳、海岸固定声纳、固定翼机声纳和直升机机载声纳等。
声纳的种类如此繁多,让我们看其中的一种声纳,就是舰壳声纳,今天的水面舰艇声纳集自动化、传感器、继承电路、计算机、海洋工程等高技术于一身,他的工作频率低,作用距离远,能够分析复杂信号,测向精度和可靠性较高。水面舰艇的舰壳声纳,顾名思义就是安装在水面舰艇壳体上的声纳。水面舰艇的舰壳声纳的最突出成就莫过于新的声传播的探索和应用(深海声道会聚区和海底反射)。
我们知道,声波在海水中的传播特性,决定声纳的使用效果同时也是声纳设计的重要依据之一。由于舰载声纳的作用距离受到水文条件的影响很大,因此了解和掌握声波在海水中的传播特性是至关重要的。声速是声波在海水里传播的速度,它与温度、盐度、压力有关,由于日光、气温、海流、风浪等因素的影响,使得声速随着深度而变化。通常以声线代表自声源发出的能量传播途径的曲线,如果声速随着深度而增加,则声线折回海面;如果声速随着深度而减小,则声线折向海底。这样造成声波在海水中传播情况的复杂性。在这基础上,可供舰壳声纳采用的声传播途径有如下三种。
最直接的是声直接传播。这种声直接传播的距离比较近,一般不超过10海里。随着“低频、大功率、大基阵”的发展,使得深海声道会聚区和海底反射技术成为可能。
什么是深海声道会聚区呢?在深海海区,太阳照射使得海面的温度增加,而深处的温度是不变的,加上海水的压力随深度而增加,导致了声纳随深度的变化先减小后增大,这样就存在一个稳定的声道,当声波借助于深海声道所形成的会聚效应传播时,能够达到30海里的距离。
什么又是海底反射呢?由于海底、海面两个反射面的存在,当声源以某一个倾角发射时,声波遇到海底发生反射返回海面,乃至重新返回海底,这样的不断反射可以获得大约15海里的探测距离。
声纳技术在现代战争中发挥着巨大的作用,随着声传播理论以及其他理论的发展,声纳技术必将具有更多的智能化、更强的探测性,在海底发挥着“海底望远镜”的重大功能。
B. 声纳是什么
声纳是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。声学(声纳)是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声纳技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信,以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。声纳可按工作方式,按装备对象,按战术用途、按基阵携带方式和技术特点等分类方法分成为各种不同的声纳。例如按工作方式可分为主动声纳和被动声纳;按装备对象可分为水面舰艇声纳、潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳和海岸声纳,等等。
声纳装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成,其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行,有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声纳基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置,以及声纳导流罩等。
主动声纳技术是指声纳主动发射声波"照射"目标,而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数。大多数采用脉冲体制,也有采用连续波体制的。被动声纳技术是指声纳被动接收舰船等水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的信号,以测定目标的方位。
影响声纳工作性能的因素除声纳本身的技术状况外,外界条件的影响很严重。比较直接的因素有传播衰减、多路径效应、混响干扰、海洋噪声、自噪声、目标反射特征或辐射噪声强度等,它们大多与海洋环境因素有关。例如,声波在传播途中受海水介质不均匀分布和海面、海底的影响和制约,会产生折射、散射、反射和干涉,会产生声线弯曲、信号起伏和畸变,造成传播途径的改变,以及出现声阴区,严重影响声纳的作用距离和测量精度。现代声纳根据海区声速--深度变化形成的传播条件,可适当选择基阵工作深度和俯仰角,利用声波的不同传播途径(直达声、海底反射声、会聚区、深海声道)来克服水声传播条件的不利影响,提高声纳探测距离。又如,运载平台的自噪声主要与航速有关,航速越大自噪声越大,声纳作用距离就越近,反之则越远;目标反射本领越大,被对方主动声纳发现的距离就越远;目标辐射噪声强度越大,被对方被动声纳发现的距离就越远。
C. 声呐是利用超声波还是次声波
超声波具有定向发射的性质,可以用于探测水中物体,如探测鱼群、潜艇等,也可用来测量海深。由于海水的导电性良好,电磁波在海水中传播时,吸收非常严重,因而电磁雷达无法使用。利用声波雷达——声纳,可以探测出潜艇的方位和距离,因为超声波碰到杂质或介质分界面时有显著的反射,所以可以用来探测工件内部的缺陷。超声探伤的优点是不伤损工件,可以探测大型工件,如用于探测万吨水压机的主轴和横梁等。此外,在医学上可用探测人体内部的病变,如“B超”仪就是利用超声波来显示人体内部结构的图像。
D. 声呐的原理是超声波吗
是的。声呐是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务的电子设备。声纳是一种仪器,他是根据超声波的波长非常短,能够沿直线产传播和反射,因而可以定向发射的这种特性而制成的仪器。
超声波
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。
理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大。
在中国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度,这就是超声波加湿器的原理。
如咽喉炎、气管炎等疾病,很难利用血流使药物到达患病的部位,利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效。
E. 声纳是什么
声纳,应该写成声呐,是一种水下探测和通讯任务的电子设备,英文缩写“SONAR”的音译,其中文全称为:声音导航与测距,Sound Navigation And Ranging”是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务的电子设备。