Гидроакустика

[MEXAH_62]

Здравствуйте! Сегодня решил сделать тему о гидроакустике.Чтобы сильно не нагружать форумчан формулами и графиками,а также "стеной текста" попытался выбрать основные вещи из гидроакустики.Надеюсь эта информация будет полезна читателям.

Гидроакустика-отрасль акустики,занимающаяся изучением звуковых явлений в воде.

Первые систематические исследования звуковых явлений,происходящих в водной среде,относятся к началу 19 века.В 1826 г.ученые Коллодон и Штурм произвели измерение скорости распространения звука в воде на женевском озере.Так в их опытах на Женевсом озере слышимость звуковых сигналов достигала 35км.

Установление факта существования сравнительно большой дальности слышимости звуковых сигналов в воде послужило началом для разработки гидроакустических устройств.

Мировая война 1914-1918 гг. послужила толчком к развитию гидроакустики и разработке различных гидроакустических приборов.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН В МОРЕ

Величина скорости звука в морской воде зависит от температуры,солености и гидростатического давления,т.е. от глубины на которой распространяется волна.

Опытами различных ученых установленно,что с увеличением температуры воды,солености и гидростатического давления скорость звука увеличевается.

Практически для различных морей и времен года скорость звука меняется в пределах от 1450 до 1500м/сек.Для упрощения вычисления за скорость звука в море принимается значение 1500м/сек.

РЕВЕРБЕРАЦИЯ

Если послать звуковой сигнал в море и затем выслушивать с помощью приемника звуки,приходящие из окружающей водной среды,то можно услышать длительное звучание,которое постепенно затихает.

Это длительное звучание есть реверберация в море.

Реверберация возникает вследствие отражения звуковых волн от неоднородностей моря-пузырьков воздуха растворенного в воде,неровностей дна моря,от морских волн,водорслей,большого колличества рыб.

Громкость реверберации зависит от глубины моря.На больших глубинах громкость реверберации уменьшается.

 

ЯВЛЕНИЕ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ВОЛН

Звуковая волна,встречая раздел двух сред,частично отражается,а частично преломляется,т.е. проходит из одной среды в другую

Изменение направления распространения звуковых волн сопровождается искривлением звукового луча,т.е. его преломлением в точке падения прямой волны на поверхность раздела двух сред.

В одном случае при преломлении звуковой луч искривляется по направлению к перпендикуляру,восстановленному в точке падения луча к поверхности раздела сред;в этом случае угол падения больше угла преломления.

Вдругом случае при преломлении звуковой луч искривляется по направлению от этого перпендикуляра;в этих случаях угол падения меньше угла преломления

Искривление звукового луча приводит к тому,что мы слышим после преломления не в том месте где он действительно воспроизведен.

Интенсивность преломленной и отраженной волн зависит от акустического сопротивления сред.

Чем больше отличаются их акустические сопротивления,тем интенсивнее отраженная волна и тем слабее преломленная волна.

Если акустические сопротивления одинаковы,звуковая волна полностью проходит из одной среды в другую.

При очень большом угле падения может иметь место полное отражение от поверхности раздела.Такой угол называется углом полного внутреннего отражения.

ИСКРИВЛЕНИЕ ЗВУКОВЫХ ЛУЧЕЙ В МОРЕ ВСЛЕДСТВИЕ НАЛИЧИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ

Явление искривления звуковых лучей в море,вызванно неодинаковой температурой слоев воды.Так например,зимой поверхность моря сильно охлаждается и слои воды у дна теплее,чем у поверхности.Летом имеет место обратное явление.

При наличии разности температуры в отдельных слоях морскую воду нельзя рассматривать,как однородную среду.Каждый слой воды имеет свое акустическое сопротивление и свою скорость распространения звука.

ЭФФЕКТ ДОППЛЕРА

Как источник звука,так и наблюдатель,который выслушивает звук,могут находиться в движении.Тон звука при движении источника звука или наблюдателя другой,чем при неподвижности.

Явление слышимого изменения тона звука носит название эффекта Доплера.

Это явление используется для выяснения курса пеленгуемого корабля по отношению к пеленгующему.

Если тон эха выше тона реверберации,говорят "Доплер выше";если тон эха ниже тона реверберации,говорят "Доплер ниже"

Градации "Допплера" к пеленгуемой подводной лодке.

ИЗЛУЧАТЕЛИ И ПРИЕМНИКИ ЗВУКОВЫХ ВОЛН

Звуковыми излучателями называются устройства,которые превращают энергию какого либа вида в энергию звукового излучения.

В зависимости от характера действующей имеются:электромагнитные,пьезоэлектрические и магнитострикционные.

Звуковыми приемниками называются устройства,которые превращают энергию звукового излучения в электрическую энергию.

Приемники бывают следующих типов:электромагнитные,электродинамические,пьезоэлектрические,магнитострикционные и угольные.Приемники работающие в водной среде,называют также гидрофонами.

Устройство,используемое как в качестве излучателя,так и в качестве приемника звуковой энергии,называется вибратором.

В гидроакустике имеются три основные типа вибраторов:электромагнитные,пьезоэлектрические и магнитострикционные

 

РАЗМЕЩЕНИЕ ВИБРАТОРОВ НА КОРАБЛЕ

Вибраторы вделываются в корпус корабля или размещаются на специальном устройстве,называемом мечом.

Мечевые устройства в свою очередь бывают фиксированные и выдвижные.Выдвижные мечевые устройства могут убираться в специальную шахту или колонку,размещаемые внутри корпуса корабля

Заделка вибраторов в корпусе корабля имеет существенные недостатки.Так например,посылка и прием звукового сигнала в направлении кормы или носа корабля затруднены вследствие экранировки вибраторов корпусом корабля.

Кроме того,при движени корабля в воде вокруг его корпуса образуются в большом числе воздушные пузырьки.Такая экранировка воздушными пузырьками резко снижает дальность работы станции и увеличивает помехи.

Чтобы уменьшить помехи от завихрений водных потоков,меч делается обтекаемой формы.

КЛАССИФИКАЦИИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

По своему назначению гидроакустическая аппаратура разделяется на следующие основные виды:

1.навигационная

2.гидроакустической связи

3.гидроакустического наблюдения-шумопеленгаторы или шп.Назначение шумопеленгаторов заключается в обнаружении шумящего объекта,а также в определении направления на него путем выслушивания шумов работающих механизмов.

ИСТОЧНИК:

Учебник гидроакустика флота. В.С. Анастасевич,Военмориздат,1944г.

[anonym_MD3aRAyh3JFN]

:amazed: хорошая информация к размышлению

[Naz765]

Вы знаете, совсем этого не ожидал, но понравилось. Все очень доступно и довольно интересно изложено. Единственное, что мне здесь было знакомо - это ЭФФЕКТ ДОППЛЕРА. Остальное прочитал впервые и не пожалел. +

[__Flesh_]

Действительно, читается как учебник, хоть к экзамену готовься.

[Rymb]

Информативно, молодец. +

[___KOT_B_TAHKE___]

Молодец ТС хорошая тема.Однозначно +

[MirrorGallery]

Урок физики в некотором роде )

Первое фото зачет.

+

[del_2990439]

Из учебника физики за 8 класс списал

[leoni231]

и что вы только не придумаете, а за это я только минус влеплю !

[MEXAH_62]

Naz765 (03 Сен 2013 - 13:44) писал:

Вы знаете, совсем этого не ожидал, но понравилось. Все очень доступно и довольно интересно изложено. Единственное, что мне здесь было знакомо - это ЭФФЕКТ ДОППЛЕРА. Остальное прочитал впервые и не пожалел. +

Эффект Допплера мы встречаем каждый день,например,когда мимо нас проезжает автомобиль.

leoni231 (03 Сен 2013 - 14:25) писал:

и что вы только не придумаете, а за это я только минус влеплю !

Ну минус,так минус,чтож поделаешь.Надеюсь,в будущем что нибудь интересное и для вас напишу.

[Sashok1998]

я тут вообще ничего не знал)

Интересно, даже очень

[RenamedUser_14732582]

Мне очень понравилось +

[Alseerz]

Можете еще добавить типы ВРСЗ и лучевую картинку при разных типах...

[MEXAH_62]

Alseerz (03 Сен 2013 - 16:54) писал:

Можете еще добавить типы ВРСЗ и лучевую картинку при разных типах...

Добавил,но картинку форум уже не дает вставить.

[Benzin_Levitz]

Прочитал только половину, но тема весьма занятная.

[MEXAH_62]

Benzin_Levitz (03 Сен 2013 - 18:29) писал:

Прочитал только половину, но тема весьма занятная.

Думаю,что тему нужно раскрыть поболее.С другой стороны это может отпугнуть читателей

[MirrorGallery]

MEXAH_62 (03 Сен 2013 - 18:36) писал:

Думаю,что тему нужно раскрыть поболее.С другой стороны это может отпугнуть читателей

Можно тематически разбить на части.
Вкратце и далее в полной мере.
Так каждый сможет выбрать то что ему по силе.

[MEXAH_62]

MirrorGallery (03 Сен 2013 - 18:58) писал:

Можно тематически разбить на части.
Вкратце и далее в полной мере.
Так каждый сможет выбрать то что ему по силе.

Скорее всего так и сделаю.

[Dmitrym_]

Пытался  плеер сделать в сообщении  неудачно.

Хотел с хорошего сайта ( этого:  http://www.hnsa.org/sound/index.htm  )

добавить звуковых дорожек.    Из американских учебных материалов.  

Оставлю для примера пока ссылки:

Лодка на перископной глубине, 3 узла 500 ярдов:

http://yadi.sk/d/7U57as9u8fqBd

На поверхности 800:

http://yadi.sk/d/UW9i9kWX8fqBh

[Dmitrym_]

Лодка продувает цистерны, всплывает:

http://yadi.sk/d/RDbjh4IT8fqBZ

Переходит на дизель:

http://yadi.sk/d/hoF3aUNv8fqBq

Удаляется на поверхности, дизель, 500 ярдов.

http://yadi.sk/d/G6qRVdh68frCV

На сайте много интересных записей и морских учебников 40-х гг.