Bilasizmi, zajigalkadagi kontaktni yoqish tugmasi gaz plitasining o't o'chirish tugmasi, qobiqning qo'zg'atuvchisi va yadroviy suv osti kemasining muhim moslamasi bilan bir xil printsipga ega.
Keling, yadroviy suv osti kemalaridan boshlaylik.
Insonlar uchun eng uzoq aloqa masofasi — Quyosh tizimidan uchib chiqqan, hozirda yerdan 20,6 mlrd. eng uzoq aniqlash masofasi milliardlab yorug'lik yili uzoqlikdagi galaktikalardir.
Biroq, atom suv osti kemalarining narxi bir milliard dollardan oshadi. Ular chuqur dengizda bo'lib, ular "ko'rish" mumkin bo'lgan masofa va bir-birlari orasidagi aloqa masofasi metrlarda hisoblanadi.
Dengizdagi suv osti kemalarining uzoqni ko'ra olmasliklarini tasvirlash uchun "qisqani ko'ra olmaslik" dan foydalanish etarli emas. Quruqlikdagi elektromagnit to'lqinlarni aniqlash bilan solishtirganda, dengizdagi suv osti kemalari haqiqatan ham "ko'r".
Odamlar 21-asrga qadam qo'ygani ko'pchilikni qiziqtiradi, nega suv ostini aniqlash va suv osti aloqasi hanuzgacha bu qadar ibtidoiy va qoloq? Maxsus chastota diapazonining elektromagnit to'lqinlaridan foydalana olmaysizmi? Nega biz hali ham ko'rshapalaklar kabi tovush to'lqinlaridan foydalanishimiz kerak?
Nima uchun tovush to'lqinlaridan foydalanish kerak?
Juda tiniq dengizda quyosh dengiz sathidan ko'pi bilan 200 metrga tushishi aniq haqiqatdir. O'simliklar mavjud. Agar u juda ifloslangan dengiz hududida bo'lsa, quyosh nuri suv ostida taxminan 1 metrga etadi.
rasm
Eslay olasizmi, suzish paytida siz suv ostida qancha masofani ko'rishingiz mumkin?
Yorug'lik - bu elektromagnit to'lqinlarning bir turi. Agar yorug'likning suvga kirishi juda yomon bo'lsa, unda boshqa elektromagnit to'lqinlar, masalan, turli xil radar to'lqinlari, unchalik yaxshi emas.
Shu bois, odamlar minglab kilometr uzoqlikda uchayotgan ballistik raketalarni radar yordamida aniqlashlari va astronomik teleskoplardan milliardlab yorug‘lik yili uzoqlikdagi galaktikalarni kuzatishda foydalanishlari mumkin bo‘lsa-da, bu texnologiyalarning hech biri dengizda yaxshi ishlamasligi achinarli.
Shunday qilib, biz shunchaki aytamiz:
Biz Oyning yuzasi haqida o'z sayyoramizning chuqurligi haqida bilganimizdan ko'ra ko'proq bilamiz!
Biz quyoshning ichki qismi haqida Yerning ichki qismidan ko'ra ko'proq bilamiz!
Dengiz ostida radio aniqlashning barcha turlarini qo'llash mumkin emasligi sababli, boshqa qora texnologiyalar haqida nima deyish mumkin?
Erga kirib, uni aloqa va aniqlash uchun ishlata oladigan neytrinolar haqida nima deyish mumkin? O‘zga sayyoraliklar bizga hali o‘rgatmagani achinarli.
Suv osti kvant aloqasi haqida nima deyish mumkin? Ehtimol, tez orada o'zga sayyoraliklar Kentavrdan Yerga yo'l olishadi.
Sonar mutaxassislarining ta'kidlashicha, hozirgi vaqtda suv ostida biz faqat ko'rshapalaklar kabi tovush to'lqinlariga ishonishimiz mumkin!
Og'irligi 2 kilogrammdan kam bo'lgan oddiy kichik bomba suvda portlaydi va tovush to'lqinlari 4200 kilometrga uzatilishi mumkin. (Harakatlanuvchi rasmdagi portlash suvdagi petardalarning portlashidir. Ko'rinib turibdiki, hosil bo'lgan katta "balon" suv bosimi ta'sirida tezda asl shakliga qaytadi).
Sonar printsipi
Ovoz haqida gap ketganda, biz u bilan tanishmiz. Suv osti kemasidagi passiv sonar bizning quloqlarimizga teng, faol sonar esa og'iz va quloqlarning birikmasiga o'xshaydi. Agar siz ko'zingizni yumib, baqirsangiz, ikki soniyadan keyin aks-sadoni eshitasiz, shunda siz: "Cholning hukmiga ko'ra, 340 metrda katta tog' bor" deb aytishingiz mumkin.
Albatta, suv osti kemasidagi faol sonar baqirishga tayanishi mumkin emas, u elektr energiyasiga tayanadi. Siz aytdingiz, agar elektr uzilib qolsa, yoki faol sonar buzilgan bo'lsa, baqirasizmi? Mumkinmi menga?
Bu... aslida yaxshiroq yo'l bor.
Suv osti kemasini taqillating ...
Suv osti kemalarini taqillatishning bunday usuli filmlarda ko'rilgan. U haqiqatda qo'llanganmi yoki yo'qligini tekshirib bo'lmaydi. Biz faqat mamlakatlar suv osti suv osti kemalariga ma'lumot uzatish uchun suvda portlash uchun granatalardan foydalanganligini bilamiz.
Ovoz to'lqinlari suv ostidagi yadroviy suv osti kemalari uchun yagona yordamdir. Biz sonar printsipini tushunishimiz juda muhim. Aslida, bu biz tasavvur qilganimizdan ham qiziqroq.
Aytish mumkinki, har bir kishi sonarda qo'llaniladigan tamoyillardan foydalanishi mumkin va ko'plab keksa chekuvchilar kuniga o'n yoki yigirma martadan ko'proq foydalanadilar, lekin hamma ham buni bilmaydi.
rasm
Elektr uchqunini hosil qilish uchun pastga bosing.
rasm
piezoelektrik ateşleyici
Ko'p odamlar zajigalkadagi qora bo'lakni elektr energiyasini saqlaydigan batareya deb o'ylashadi, lekin unday emas. Bu ateşleme uchqunini qo'zg'atadigan kuchlanish hosil qilish uchun bosh barmog'ingizning mexanik bosimiga tayanadigan piezokeramik. Bu shuni anglatadiki, zajigalkadagi yondirgichni tashlab yuborish kerak emas va u ko'p yillar davomida saqlangan bo'lsa ham, u batareya emasligi sababli ishlaydi.
1880 yilda aka-uka Per va Jak Kyuri piezoelektrik effektni kashf etdilar.
Ikki aka-uka o'zlarining kashfiyoti minglab xonadonlardagi gaz plitalarining o't o'chirgichlarida, chekuvchilarning qo'lida, snaryadlar va yadroviy suv osti kemalarida qiymati bir milliard dollardan ortiq bo'lishini tasavvur qilishmagan. dengizda. .
O'sha paytdagi jamoatchilik piezoelektrik effektning kashf etilishiga unchalik ahamiyat bermaganligini ham tasavvur qilish mumkin. Ilmiy izlanishlar hamisha bir xil bo‘lib kelgan – salaflar indamay daraxt ekishgan, avlodlar esa soyadan xursand bo‘lgan.
rasm
Pyezoelektrik effektning sxematik diagrammasi
% 40Tizeff
Yuqoridagi diagrammada ko'rsatilganidek, piezoelektrik materialning bir qismiga bosim o'tkazish elektr tokini hosil qiladi. Bu mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantirish jarayonidir.
Ko'p turdagi piezoelektrik materiallar mavjud, ulardan biri piezoelektrik keramika bo'lib, u juda sezgir va ozgina bosim kuchlanish hosil qiladi. aniq.
Va tovush to'lqinlari bosim - tovush bosimi. Dushman suv osti kemasi parvonasining g'o'ng'irlashi va aylanayotgan ovozi tovush bosimini hosil qiladi va u bizning suv osti kemamizning piezoelektrik keramikalariga tegsa, bu o'zgaruvchan tovush bosimi o'zgaruvchan kuchlanishga aylanadi, shuning uchun siz raqib suv osti kemasining taxminiy yo'nalishini eshitishingiz mumkin. yuqoriga.
rasm
Aksincha, faol sonar tovush to'lqinlarini chiqarishdir, ularni qanday chiqarish kerak? Bu juda oddiy, keling, piezoelektrik keramika misol qilib olaylik. Ovoz bosimi kuchlanishni keltirib chiqarganligi sababli, o'z navbatida, agar piezoelektrik keramikaga elektr maydoni qo'llanilsa, piezoelektrik keramika deformatsiyalanmaydimi? Hammasi shunday, materialning tez deformatsiyasi tovushdir.
Infratovush, tovush to'lqinlari yoki ultratovush to'lqinlari kabi kerakli tovush chastotasi biz qo'llaydigan elektr maydoniga bog'liq. Bu faol sonar. Albatta, materialni deformatsiya qilish uchun elektr maydonini o'zgartirishdan tashqari, magnit maydon ham ishlatilishi mumkin, bu magnitostriktiv ta'sir.
suv osti kemalari to'qnashuvi
Biroq, dengizni o'rganuvchi artefakt-sonar mavjud bo'lsa-da, yadroviy suv osti kemalari faol sonardan osongina foydalanmaydi.
To'g'ri, agar yadroviy suv osti kemasi yashirish afzalligiga ega bo'lmasa, u o'z qiymatining katta qismini yo'qotadi. Siz chuqur dengizda yashiringan bo'lsangiz ham, dushman sizning joyingizni istalgan vaqtda biladi. Nima xohlaysiz? Sizning o'rningizni qirg'inchi bosa olmaydimi?
rasm
Siz dastlab tungi qotil edingiz, lekin kechasi yurganingizda yuqori quvvatli projektorni (faol sonar bilan) yoqdingiz. Siz boshqalarni, yo'lni va o'zingizni yoritgansiz.
Shuning uchun yadroviy suv osti kemalari, ayniqsa ballistik raketa yadro suv osti kemalari chuqur dengizga botganda, ular faol sonarni tasodifan yoqib qo'ya olmaydilar va faqat passiv sonar yordamida atrofidagi ehtimoliy dushman kemalarini aniqlashadi.
Britaniya va Fransiyaning atom suv osti kemalari faol sonar ishlatmagani uchun to‘qnashdi.
rasm
Rasmda 2009 yilda Fransiyaning Triumf toifasidagi yadro suv osti kemasi bilan to‘qnashgan Britaniyaning “Avangarde” atom suv osti kemasi tasvirlangan.
Britaniya va Fransiya suv osti kemalari to‘qnashgandan so‘ng, frantsuz suv osti kemasi noma’lum ob’ektga urilgan deb o‘ylagan va jiddiy shikastlangan. Portga qaytish uchun 3 kun kerak bo'ldi. Jarohatlarni tekshirgandan so'ng, Frantsiya harbiy-dengiz kuchlari konteynerga urilganidan shubhalanayotganini darhol e'lon qildi.
Buni eshitgan Britaniya ikki suv osti kemasining jarohatlarini solishtirish uchun Fransiyaga shoshildi va nihoyat ikki davlatning atom suv osti kemalari to‘qnashganini angladi. Bu ham uyatli 😅
