Get Adobe Flash player

Первые испытания ультразвуковых приборов

В 1917 г., в конце первой мировой войны, когда очень остро ощущалась необходимость в наиболее совершенном оружии против германских подводных лодок, известный прогрессивный французский ученый профессор Ланжевен создал практически пригодный прибор, излучающий и принимающий ультразвуковые сигналы. Изобретатель справедливо считал, что именно ультразвуковой луч явится тем средством, которое позволит безошибочно обнаруживать подводную лодку. Если этот луч встретит корпус подводной лодки и отразится к своему излучателю, то будет точно известно, откуда пришло «эхо». Скорость распространения ультразвука в воде тоже известна. Значит, можно более или менее точно определить место неприятельской подводной лодки.

В конце первой мировой войны ультразвуковые приборы еще только проходили первые испытания. В последние десятилетия ученые усиленно работали над их улучшением. И к началу второй мировой войны излучатели ультразвука сделались уже испытанным и надежным средством обнаружения подводных лодок.

Устройства для обнаружения подводных препятствий называются подводно-звуковыми приборами, а люди, которые работают с ними, — акустиками. Название это происходит от греческого слова «акустика»; по-русски оно означает «учение о звуке». На корабельных акустиков и возложена задача во-время услышать невидимого врага и определить, в каком направлении и на каком расстоянии находится подводная лодка противника.

Теперь проследим, как они это делают. Представим себе работу акустика на эскадренном миноносце, идущем в охранении конвоя.

Помещение, в котором он работает, расположено в носовой части корабля. Акустик сидит перед пультом управления и прислушивается к коротким, отрывистым звукам-гудкам, которые через каждую одну-две секунды издает репродуктор (сверху на пульте). На пульте — небольшой металлический маховичок. Акустик очень медленно вращает его слева направо и обратно. Короткие гудки звучат отрывисто, четко, чисто; нет никаких помех, никакого эха этих звуков/ Время от времени акустик доносит вахтенному офицеру на мостике: «Нет эха!» — и продолжает попрежнему медленно поворачивать свой маховичок.

В днище корабля вращается прибор в обтекаемом убирающемся кожухе. В нем находится самая важная часть всего устройства — ультразвуковой «излучатель». Именно там, в этом излучателе, импульсы — «вспышки» электрического тока — превращаются в сверхбыстрые механические колебания — вибрации, в ультразвуки, которые передаются воде волнами. Эти волны образуют узкий, слегка расходящийся луч.

Вибрирующая часть излучателя состоит из двух стальных пластин с проложенной между ними пластиной из кварца или сегне — товой соли. Оба эти вещества (и некоторые другие) обладают очень интересным свойством. Если пластину такого вещества сжимать или растягивать, то на ее противоположных гранях возникают электрические заряды: на одной — положительные, на другой — отрицательные.

Это явление получило название пьезоэлектрического эффекта. Если, наоборот, к противоположным граням таких пластин подводить электрические заряды, положительные и отрицательные, пластины начнут сжиматься и растягиваться, начнут колебаться и звучать. Колебания будут совершаться с такой же частотой, с какой будут подаваться к граням прерывистые электрические заряды — «вспышки» — в несколько десят* ков тысяч колебаний в секунду. Получаются неслышимые ультразвуки. Особые приборы в передающем и принимающем устройствах делают их слышимыми, легко улавливаемыми человеческим слухом.

Теперь снова понаблюдаем за работой акустика. Маховичок в его руке и пульт управления со всеми приборами соединены с излучателем.

Когда поворачивается маховичок, вместе с ним вращается ультразвуковой луч. Корабль в каждый момент своего движения представляет собой как бы центр подводного круга, разделенного горизонтальным диаметром на две полуокружности — носовую и кормовую. Ультразвуковой луч — подвижный радиус этого круга. Когда корабль идет даже со средней скоростью, подводная лодка не может оказаться где-то в кормовой части круга. Поэтому акустик шарит своим лучом только впереди, по какой-то дуге носовой полуокружности.

Если условия распространения звука благоприятны, звук-разведчик не сворачивает со своего пути и безошибочно, на доступной для него дистанции «находит» подводную лодку противника. Но бывает и так, что условия звуковой разведки неблагоприятны и точно направленный луч как бы сбивается со своего пути, сворачивает с него, не дойдя до своей цели.

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир