Ali ste vedeli, da ima gumb za vžig na vžigalniku enak princip kot stikalo za vžig plinskega štedilnika, vžigalna vžigalna naprava granate in pomembna naprava jedrske podmornice.
Začnimo z jedrskimi podmornicami.
Najbolj oddaljena komunikacijska razdalja za človeka je Voyager 1, ki je poletel iz osončja in je trenutno od Zemlje oddaljen 20,6 milijarde kilometrov (stanje 5. decembra 2016); najbolj oddaljena razdalja zaznavanja so tiste galaksije, oddaljene milijarde svetlobnih let.
Jedrske podmornice pa stanejo več kot milijardo dolarjev. So v globokem morju, razdalja, ki jo lahko "vidijo", in medsebojna komunikacijska razdalja pa se izračunata v metrih.
Uporaba "kratkovidnosti" še zdaleč ni dovolj za opis kratkovidnosti podmornic v morju. V primerjavi z zaznavanjem elektromagnetnih valov na kopnem so podmornice v morju resnično "slepe".
Mnogi se sprašujejo, da smo ljudje vstopili v 21. stoletje, zakaj sta podvodna detekcija in podvodna komunikacija še vedno tako primitivni in zaostali? Ali ne morete uporabiti elektromagnetnih valov posebnega frekvenčnega pasu? Zakaj moramo še vedno uporabljati zvočne valove kot netopirji?
Zakaj uporabljati zvočne valove?
Očitno dejstvo je, da v zelo čistem morju lahko sonce seže največ 200 metrov pod morsko gladino. Rastline obstajajo. Če je na zelo onesnaženem morskem območju, bo sončna svetloba segla približno 1 meter pod vodo.
slika
Ali se spomnite, kako daleč lahko vidite pod vodo, ko plavate?
Svetloba je neke vrste elektromagnetno valovanje. Če je prodor svetlobe v vodi tako slab, potem tudi drugi elektromagnetni valovi, kot so razni radarski valovi, niso veliko boljši.
Zato je škoda, da čeprav lahko ljudje z radarjem zaznajo balistične izstrelke, ki letijo na tisoče kilometrov stran, in z astronomskimi teleskopi opazujejo milijarde svetlobnih let oddaljene galaksije, nobena od teh tehnologij ne deluje dobro v morju.
Torej, samo rečemo:
O površju Lune vemo več kot o globinah lastnega planeta!
O notranjosti sonca vemo veliko več kot o notranjosti Zemlje!
Ker vseh vrst radijskega zaznavanja ni mogoče uporabiti pod morjem, kaj pa druge črne tehnologije?
Kaj pa nevtrini, ki lahko prodrejo v zemljo in jo uporabijo za komunikacijo in zaznavanje? Škoda, da nas vesoljci še niso naučili.
Kaj pa podvodna kvantna komunikacija? Morda bodo vesoljci kmalu na poti na Zemljo iz Kentavra.
Strokovnjaki za sonar nam pravijo, da se trenutno, pod vodo, lahko zanesemo le na zvočne valove, kot netopirji!
Navadna majhna bomba, težka manj kot 2 kilograma, eksplodira v vodi, zvočni valovi pa se lahko prenašajo čez 4200 kilometrov. (Eksplozija v gibljivi sliki je eksplozija petard v vodi. Vidi se, da se nastali veliki "balon" hitro vrne v prvotno obliko s pritiskom vode.)
Sonarno načelo
Ko gre za zvok, ga poznamo. Pasivni sonar na podmornici je enakovreden našim ušesom, aktivni sonar pa je nekoliko podoben kombinaciji ust in ušes. Če zaprete oči in zavpijete, boste po dveh sekundah zaslišali odmev, tako da lahko rečete: "Po presoji starca je na 340 metrih velika gora."
Seveda se aktivni sonar v podmornici ne more zanašati na kričanje, temveč na elektriko. Rekli ste, kaj če pride do izpada električne energije ali se aktivni sonar pokvari, ali lahko kričite? Smem?
To... dejansko obstaja boljši način.
Potrkaj na podmornico ...
Ta način trkanja na podmornice je bil viden v filmih. Nemogoče je preveriti, ali je bil v resnici uporabljen. Vemo le, da so države uporabljale granate za eksplozijo v vodi za prenos informacij podvodnim podmornicam.
Zvočni valovi so edina podpora za jedrske podmornice pod vodo. Tako pomembno je, da moramo razumeti princip delovanja sonarja. Pravzaprav je bolj zanimivo, kot smo si predstavljali.
Lahko rečemo, da lahko vsak uporablja principe, ki se uporabljajo v sonarju, in mnogi stari kadilci ga uporabljajo več kot deset ali dvajsetkrat na dan, vendar se vsi tega ne zavedajo.
slika
Pritisnite navzdol, da ustvarite električno iskro.
slika
piezoelektrični vžigalnik
Marsikdo misli, da je črna kepa v vžigalniku baterija, ki hrani elektriko, a ni tako. To je piezokeramika, ki se zanaša na mehanski pritisk vašega palca, da ustvari napetost, ki sproži iskro za vžig. To pomeni, da vžigalnika v vžigalniku ni treba zavreči in tudi če bo shranjen več let, bo še vedno deloval, ker ni baterija.
Leta 1880 sta brata Pierre in Jacques Curie odkrila piezoelektrični učinek.
Lahko si predstavljamo, da si brata nikoli ne bi predstavljala, da bo njuno odkritje najdeno v stikalih za vžig plinskih štedilnikov v tisočih gospodinjstvih, v rokah kadilcev, v vžigalnih nabojih in v jedrskih podmornicah, vrednih več kot milijardo dolarjev. v morju. .
Lahko si tudi predstavljamo, da takratna javnost odkritju piezoelektričnega učinka ni posvečala velike pozornosti. Znanstveno raziskovanje je bilo vedno enako – predniki so tiho sadili drevesa, potomci pa so veselo uživali v senci.
slika
Shematski diagram piezoelektričnega učinka
@Tizeff
Kot je prikazano na zgornjem diagramu, pritisk na kos piezoelektričnega materiala ustvari električni tok. To je proces pretvorbe mehanske energije v električno.
Obstaja veliko vrst piezoelektričnih materialov, ena izmed njih je piezoelektrična keramika, ki je zelo občutljiva in že majhen pritisk ustvari napetost. natančno.
In zvočni valovi so tlak - zvočni tlak. Brnenje in vrtenje zvoka propelerja sovražne podmornice ustvarja zvočni tlak in ko se dotakne piezoelektrične keramike naše podmornice, se ta nihajoči zvočni tlak pretvori v nihajočo napetost, tako da lahko slišite približno smer nasprotnikove podmornice. gor.
slika
Nasprotno pa aktivni sonar oddaja zvočne valove, kako jih oddajati? Zelo preprosto je, vzemimo za primer piezoelektrično keramiko. Ker bo zvočni tlak prinesel napetost, se potem, če na piezoelektrično keramiko uporabimo električno polje, ne bo piezoelektrična keramika deformirala? To je to, hitra deformacija materiala je zvok.
Želena frekvenca zvoka, kot so infrazvok, zvočni valovi ali ultrazvočni valovi, je odvisna od električnega polja, ki ga uporabimo. To je aktivni sonar. Seveda lahko poleg spreminjanja električnega polja za deformacijo materiala uporabimo tudi magnetno polje, ki je magnetostrikcijski učinek.
trčenje podmornice
Čeprav obstaja artefaktni sonar za raziskovanje morja, jedrske podmornice ne bodo zlahka uporabljale aktivnega sonarja.
Tako je, če jedrska podmornica nima prednosti prikrivanja, potem bo izgubila velik del svoje vrednosti. Čeprav se skrivate v globokem morju, sovražnik v vsakem trenutku pozna vašo lokacijo. Kaj hočeš? Te ne more nadomestiti uničevalec?
slika
Prvotno ste bili nočni morilec, vendar ste prižgali močan reflektor (z aktivnim sonarjem), ko ste hodili ponoči. Osvetlil si druge, cesto in sebe.
Zato, ko so jedrske podmornice, zlasti jedrske podmornice z balističnimi izstrelki, potopljene v globoko morje, ne morejo mimogrede vklopiti aktivnega sonarja in uporabljajo samo pasivni sonar za odkrivanje morebitnih sovražnikovih ladij okoli sebe.
Jedrski podmornici Britanije in Francije sta trčili, ker nista uporabljali aktivnega sonarja.
slika
Na sliki je britanska jedrska podmornica AvantGarde, ki je leta 2009 trčila v francosko jedrsko podmornico razreda Triumph.
Po trčenju britanske in francoske podmornice se je francoski podmornici zdelo, da je zadela neznan predmet in je bila resno poškodovana. Vrnitev v pristanišče je trajala 3 dni. Po pregledu poškodb je francoska mornarica takoj sporočila, da sumi, da je zadel zabojnik.
Ko je Velika Britanija to izvedela, je pohitela v Francijo, da bi primerjala poškodbe obeh podmornic, in končno ugotovila, da sta jedrski podmornici obeh držav trčili. Tudi to je nerodno 😅
