聲吶就是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通訊的電子裝置,是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。它是SONAR一詞的“義音兩顧”的譯稱(舊譯為聲吶),SONAR是Sound Navigation And Ranging(聲音導航測距)的縮寫。 聲吶技術至今已有100年曆史,它是1906年由英國海軍的劉易斯·尼克森所發明。他發明的第一部聲吶儀是一種被動式的聆聽裝置,主要用來偵測冰山。這種技術,到第一次世界大戰時被應用到戰場上,用來偵測潛藏在水底的潛水艇。 目前,聲吶是各國海軍進行水下監視使用的主要技術,用於對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤;進行水下通訊和導航,保障艦艇、反潛飛機和反潛直升機的戰術機動和水中武器的使用。此外,聲吶技術還廣泛用於魚雷制導、水雷引信以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導航、水下作業、水文測量和海底地質地貌的勘測等。 在水中進行觀察和測量,聲波有著得天獨厚的條件。 在海洋之所以不能像在宇宙空間那樣使用雷達,主要原因是海洋中作為能量傳播介質的海水是一種導電體;當電磁波輻射到海水之中時,它的大部分能量會被海水吸收掉,使傳播距離受到嚴格的限制。而用光波也不行,光波本身屬於頻率更高的電磁波,在海水中被吸收衰減得更厲害;渾濁的海水會更嚴重地影響它的傳播。 聲波受海水吸收衰減很小,能傳播很遠的距離。拿相同能量的電磁波和聲波比,聲波能量的吸收衰減低於電磁波的1‰。也就是說電磁波走1千米就消失,而聲波卻能走1000千米。 所以,聲波是海洋中資訊傳播的較理想形式。 聲吶裝置一般由基陣、電子機櫃和輔助裝置三部分組成。基陣由水聲換能器以一定幾何圖形排列組合而成,其外形通常為球形、柱形、平板形或線列行,有接收基陣、發射機陣或收發合一基陣之分。電子機櫃一般有發射、接收、顯示和控制等分系統。輔助裝置包括電源裝置、連線電纜、水下接線箱和增音機、與聲吶基陣的傳動控制相配套的升降、迴轉、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等裝置,以及聲吶導流罩等。 換能器是聲吶中的重要器件,它是聲能與其他形式的能如機械能、電能、磁能等相互轉換的裝置。它有兩個用途:一是在水下發射聲波,稱為“發射換能器”,相當於空氣中的揚聲器;二是在水下接收聲波,稱為“接收換能器”,相當於空氣中的傳聲器(換能器在實際使用時往往同時用於發射和接收聲波,專門用於接收的換能器又稱為“水聽器”。換能器的工作原理是利用某些材料在電場或磁場的作用下發生伸縮的壓電效應或磁致伸縮效應)。 聲吶裝置門類廣、型號多,根據它們的工作方式,可分為被動聲吶和主動聲吶兩類。 被動聲吶本身不發射聲訊號,只處於被動接收工作狀態,所以也叫無源聲吶。無源聲納主要用於檢測目標所輻射的聲訊號,如潛艇噪聲、魚群噪聲等。 主動聲吶是一種有源聲吶,它透過自己向海洋發出的聲訊號和目標反射回波,經處理達到測距定位的目的,廣泛應用於海洋目標的探測、定位導航等方面。 第一次世界大戰期間,德國採取無限制潛艇政策,使英國一方受到了沉重的打擊。為了防潛反潛,法國物理學家郎之萬研究了水下超聲波的反射,利用1880年法國化學家發現的壓電晶體,製成了壓電陶瓷,創立了超聲學和水聲學。 到了第二次世界大戰,隨著電子技術的發展以及超聲學、水聲學基礎研究的不斷深入,人們利用壓電陶瓷製成了聲吶。那時,幾乎所有的艦船都裝上了它,在戰爭中發揮了重大的作用。如今,隨著軍隊資訊化的發展,聲吶也越來越受到人們的重視。 知識點 聲吶浮標 與機上的浮標投放裝置、無線電訊號接收機和訊號處理顯示裝置等組成聲吶浮標系統。使用時,載機先將浮標組按一定的陣式投佈於搜尋海區,爾後在海區上空盤旋,接收和監聽由浮標組發現的經無線電調製發射的目標資訊。被動式聲吶浮標對水下以6節速度航行潛艇的探測半徑為2~5海里,最大10海里;主動式聲吶浮標的回聲定位距離為1?5海里左右。現代航空聲吶浮標系統,已成為機載綜合反潛戰術情報和指揮控制系統的一個組成部分。
聲吶就是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通訊的電子裝置,是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。它是SONAR一詞的“義音兩顧”的譯稱(舊譯為聲吶),SONAR是Sound Navigation And Ranging(聲音導航測距)的縮寫。 聲吶技術至今已有100年曆史,它是1906年由英國海軍的劉易斯·尼克森所發明。他發明的第一部聲吶儀是一種被動式的聆聽裝置,主要用來偵測冰山。這種技術,到第一次世界大戰時被應用到戰場上,用來偵測潛藏在水底的潛水艇。 目前,聲吶是各國海軍進行水下監視使用的主要技術,用於對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤;進行水下通訊和導航,保障艦艇、反潛飛機和反潛直升機的戰術機動和水中武器的使用。此外,聲吶技術還廣泛用於魚雷制導、水雷引信以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導航、水下作業、水文測量和海底地質地貌的勘測等。 在水中進行觀察和測量,聲波有著得天獨厚的條件。 在海洋之所以不能像在宇宙空間那樣使用雷達,主要原因是海洋中作為能量傳播介質的海水是一種導電體;當電磁波輻射到海水之中時,它的大部分能量會被海水吸收掉,使傳播距離受到嚴格的限制。而用光波也不行,光波本身屬於頻率更高的電磁波,在海水中被吸收衰減得更厲害;渾濁的海水會更嚴重地影響它的傳播。 聲波受海水吸收衰減很小,能傳播很遠的距離。拿相同能量的電磁波和聲波比,聲波能量的吸收衰減低於電磁波的1‰。也就是說電磁波走1千米就消失,而聲波卻能走1000千米。 所以,聲波是海洋中資訊傳播的較理想形式。 聲吶裝置一般由基陣、電子機櫃和輔助裝置三部分組成。基陣由水聲換能器以一定幾何圖形排列組合而成,其外形通常為球形、柱形、平板形或線列行,有接收基陣、發射機陣或收發合一基陣之分。電子機櫃一般有發射、接收、顯示和控制等分系統。輔助裝置包括電源裝置、連線電纜、水下接線箱和增音機、與聲吶基陣的傳動控制相配套的升降、迴轉、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等裝置,以及聲吶導流罩等。 換能器是聲吶中的重要器件,它是聲能與其他形式的能如機械能、電能、磁能等相互轉換的裝置。它有兩個用途:一是在水下發射聲波,稱為“發射換能器”,相當於空氣中的揚聲器;二是在水下接收聲波,稱為“接收換能器”,相當於空氣中的傳聲器(換能器在實際使用時往往同時用於發射和接收聲波,專門用於接收的換能器又稱為“水聽器”。換能器的工作原理是利用某些材料在電場或磁場的作用下發生伸縮的壓電效應或磁致伸縮效應)。 聲吶裝置門類廣、型號多,根據它們的工作方式,可分為被動聲吶和主動聲吶兩類。 被動聲吶本身不發射聲訊號,只處於被動接收工作狀態,所以也叫無源聲吶。無源聲納主要用於檢測目標所輻射的聲訊號,如潛艇噪聲、魚群噪聲等。 主動聲吶是一種有源聲吶,它透過自己向海洋發出的聲訊號和目標反射回波,經處理達到測距定位的目的,廣泛應用於海洋目標的探測、定位導航等方面。 第一次世界大戰期間,德國採取無限制潛艇政策,使英國一方受到了沉重的打擊。為了防潛反潛,法國物理學家郎之萬研究了水下超聲波的反射,利用1880年法國化學家發現的壓電晶體,製成了壓電陶瓷,創立了超聲學和水聲學。 到了第二次世界大戰,隨著電子技術的發展以及超聲學、水聲學基礎研究的不斷深入,人們利用壓電陶瓷製成了聲吶。那時,幾乎所有的艦船都裝上了它,在戰爭中發揮了重大的作用。如今,隨著軍隊資訊化的發展,聲吶也越來越受到人們的重視。 知識點 聲吶浮標 與機上的浮標投放裝置、無線電訊號接收機和訊號處理顯示裝置等組成聲吶浮標系統。使用時,載機先將浮標組按一定的陣式投佈於搜尋海區,爾後在海區上空盤旋,接收和監聽由浮標組發現的經無線電調製發射的目標資訊。被動式聲吶浮標對水下以6節速度航行潛艇的探測半徑為2~5海里,最大10海里;主動式聲吶浮標的回聲定位距離為1?5海里左右。現代航空聲吶浮標系統,已成為機載綜合反潛戰術情報和指揮控制系統的一個組成部分。