Principio y aplicación del sonar

Primero, ¿qué es el sonar? El sonar es un dispositivo electrónico que utiliza ondas sonoras submarinas para detectar, localizar y comunicarse con objetivos bajo el agua. Es el dispositivo más utilizado e importante en acústica submarina. La tecnología del sonar tiene una historia de 100 años; fue inventada en 1906 por Lewis Nixon de la Armada Británica. El primer sonar que inventó era un dispositivo de escucha pasiva, utilizado principalmente para detectar icebergs. Esta tecnología, que se aplicó en el campo de batalla durante la Primera Guerra Mundial, se utilizó para detectar submarinos que se escondían en el agua. Actualmente, el sonar es la principal tecnología utilizada por las armadas para la vigilancia submarina, que se utiliza para detectar, clasificar, localizar y rastrear objetivos bajo el agua; realizar comunicaciones y navegación submarinas, y garantizar las maniobras tácticas de buques, aeronaves y helicópteros antisubmarinos. El uso de armas submarinas. Además, la tecnología del sonar también se utiliza ampliamente en la guía de torpedos, espoletas de minas, así como en la detección de peces, la exploración petrolera en alta mar, la navegación de buques, operaciones submarinas, estudios hidrográficos y el estudio de la geología y las formas del relieve del lecho marino. Segundo, el principio de funcionamiento del sonar: Las ondas sonoras son un medio importante de observación y medición. Para la observación y medición en el agua, solo las ondas sonoras son idóneas. Esto se debe a que otros métodos de detección tienen distancias de trabajo muy cortas y la capacidad de penetración de la luz en el agua es muy limitada. Incluso en el agua de mar más clara, las personas solo pueden ver objetos a una distancia de entre una docena y unas decenas de metros; las ondas electromagnéticas también se atenúan rápidamente en el agua, y cuanto menor es la longitud de onda, mayor es la pérdida. Incluso si se utilizan ondas electromagnéticas de baja frecuencia y alta potencia, solo pueden viajar decenas de metros. Sin embargo, la atenuación de las ondas sonoras que se propagan en el agua es mucho menor. Si se detona una bomba de varios kilogramos en un canal de aguas profundas, la señal aún puede recibirse a una distancia de 20.000 kilómetros. Las ondas sonoras de baja frecuencia también pueden penetrar varios kilómetros en el lecho marino y obtener información en el estrato. Hasta el momento, no se ha encontrado que las mediciones y observaciones en el agua sean más efectivas que las ondas sonoras. 3. Estructura y clasificación del sonar El dispositivo de sonar generalmente consta de tres partes: matriz, gabinete electrónico y equipo auxiliar. La matriz está compuesta por transductores acústicos subacuáticos dispuestos y combinados en una figura geométrica determinada, y su forma suele ser esférica, cilíndrica, plana o lineal, y puede dividirse en matrices receptoras, matrices transmisoras o matrices transceptoras integradas. Los gabinetes electrónicos generalmente tienen subsistemas como transmisión, recepción, visualización y control. El equipo auxiliar incluye equipo de suministro de energía, cables de conexión, cajas de conexiones subacuáticas y repetidores, dispositivos de elevación, giro, cabeceo, retracción, remolque, izado, lanzamiento y otros dispositivos compatibles con el control de transmisión de la matriz de sonar, así como la cubierta del sonar, etc. El transductor es un dispositivo importante en el sonar, es un dispositivo para la conversión mutua entre energía acústica y otras formas de energía como energía mecánica, energía eléctrica y energía magnética. Tiene dos propósitos: uno es transmitir ondas sonoras bajo el agua, llamado "transductor transmisor", que es equivalente a un altavoz en el aire; El otro es recibir ondas sonoras bajo el agua, llamado 'transductor receptor', que es equivalente a un micrófono de aire en . En el uso real, los transductores se utilizan a menudo para transmitir y recibir ondas sonoras al mismo tiempo, y los transductores utilizados especialmente para la recepción también se llaman 'hidrófonos'. El principio de funcionamiento del transductor es utilizar el efecto piezoeléctrico o el efecto magnetostrictivo de ciertos materiales para estirarse bajo la acción de un campo eléctrico o magnético. La clasificación del sonar se puede dividir en varios sonares según sus métodos de funcionamiento, objetos de equipo, usos tácticos, métodos de transporte de la matriz y características técnicas. Por ejemplo, se puede dividir en sonar activo y sonar pasivo según el modo de funcionamiento; según el objeto del equipo, se puede dividir en sonar de superficie para buques, sonar de submarinos, sonar de aviación, sonar portátil y sonar costero. Sonar activo: La tecnología de sonar activo significa que el sonar emite activamente ondas sonoras para 'iluminar' el objetivo, y luego recibe los ecos reflejados por el objetivo en el agua para determinar los parámetros del objetivo. La mayoría utiliza el sistema de pulsos, y algunos utilizan el sistema de onda continua. Evolucionó a partir de un simple instrumento de detección de eco. Transmite activamente ondas ultrasónicas, y luego recibe y mide los ecos para el cálculo. Es adecuado para detectar icebergs, arrecifes, naufragios, profundidades marinas, bancos de peces, minas y submarinos ocultos con motores cerrados; Sonar pasivo: La tecnología de sonar pasivo significa que el sonar recibe pasivamente el ruido radiado generado por objetivos submarinos como barcos y señales emitidas por equipos acústicos submarinos para determinar la orientación del objetivo. Evolucionó a partir de un hidrófono simple. Escucha el ruido emitido por el objetivo y determina la posición y ciertas características del objetivo. Es especialmente adecuado para submarinos que no pueden hacer sonidos para exponerse pero quieren detectar las actividades de barcos enemigos. Cuatro instalación y aplicación del sonar Tradicionalmente, la ubicación principal para la instalación del sonar en los submarinos es en la proa. Dado que los submarinos modernos dependen en gran medida del efecto de detección del sonar pasivo, el enorme dispositivo de radio no solo aumenta el diámetro del submarino, sino que originalmente estaba en esta posición. Los tubos lanzatorpedos superiores también tuvieron que ceder sus posiciones obedientemente y replegarse hacia los costados.