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无锡失联女孩,遗体被声呐设备找到,声呐在打捞中有什么作用?

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12月17日,无锡23岁失联8天的女孩,其遗体被蓝天救援队打捞上岸,在接受采访的过程中,该救援队队长明确表示:“功劳并非在我们,在于蛟龙号声呐系统研究单位”。这不禁让人感到疑惑,什么是声呐呢?声呐系统在打捞中起到了怎样的作用?蛟龙号声呐系统研究单位又研究出了怎样的成果?

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所谓的声呐其实就是利用声波在水中的传播与反射特性,通过电声转换、信息处理来进行导航与测距的技术,也指利用这种技术制造出来的探测与通讯设备,这是水声学中最基础最核心的一块,通常分为主动与被动两种。

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主动声呐指的是有目的地主动从系统中发射声波的声呐,当它发射的信号在水下遇到障碍物或者目标时,什么就会自动反射回来,利用反射回来的信号,就可以测算出目标的距离,方位以及速度等信息。

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大多数主动声纳都是采取脉冲体制的,有极少数采取连续波体制,这种声纳最大的功能在于主动探测,能够探测出鱼群、海深、沉船、暗礁、冰山、水雷以及关闭了发动机的潜艇。像无锡地区发现的那个女孩的遗体,就是通过主动声呐打捞出来的,能够在浩瀚的水域中打捞出一个人,由此可见声呐技术的强悍。

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被动声呐则主要应用于潜艇上,通过接收辐射噪声和水声设备发出的信号来判断目标的方位、距离和速度,这在一方不能发生暴露,但是要探测出对方的活动情况的时候非常有用。

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聊完了声呐的定义和分类,咱们再来聊聊声呐的历史。

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全世界第一台投入使用的声呐来自于英国,而英国人给他起的名字叫做“潜艇探测器,因为声波不像电磁波在水中衰减的速率那么快,所以非常适合作为远距离传输的能量形式,在探测、定位其他船只方面有奇效。后来各国迅速意识到了声呐的水下监视与探测功能,纷纷加入了对它的研究,逐步将其运用到了鱼雷制导水雷引信地貌勘测水文测量船舶导航鱼群与石油勘探等等领域。

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为了能更好地实验声呐的性能,俄罗斯甚至专门将一艘核子K403号潜艇改成了“声呐测试艇”,由此可见其重视。

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都说雷达是潜艇的“眼睛”,声呐是潜艇的“耳朵”,那么声呐装置一般是由什么构成的呢?又安装在哪个位置?

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声纳装置一般包括基阵电子机柜以及辅助设备三部分,基阵的主要功能是发射或接收声波,电子机柜则是囊括了发射接收显示和控制等诸多系统,对于辅助装置则是主要配合前两者使用的,能够帮助声呐基阵传动。

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值得一提的是,在声呐中还有一个特殊的器件叫做换能器它能够帮助声能与电能、机械能、磁能互相转换,同时还具备“扬声器”与“听筒”的能力,是声呐系统中不可或缺的一块。

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至于声呐的安装位置,在过去百年间发生了巨大的变化,传统的声纳一般安装在潜艇的头部,体质庞大,极为显眼。而现代声纳则可以安装在潜艇上的各个位置,甚至可以利用缆线将声纳拖在潜艇的身后,由此可见声呐技术的革新。

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实际上,不仅仅是声呐的安装位置发生了变化,随着技术进步与研究深入,声呐技术的方方面面都在改变,预计在接下来的数十年里,声呐将往以下4个方面发展:

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第一,向系统性、综合性发展。

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传统的声呐系统指的就是一部声呐探测器,但是在未来声呐系统将会发展为有多部声呐组成的完备作战系统。这主要是因为在冷战结束后,海战已经进入了信息战的时代,声呐的发展必然会向知识与信息时代靠拢,美国水面舰艇装备的AN/SQQ89反潜综合作战系统就是最好的例子。

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第二,向低频、大功率、大基阵方向发展。

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虽然现在的声呐探测已经卓有成效,但是在远程探潜方面还有所不足,而倘若想要更好地有效反潜,就得利用低频大功率与矩阵的关系以及声波在海水中的传播特性,这展现了声纳在微观上的发展趋势。

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第三,向智能化发展。

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计算机的应用必然会驱使声呐系统转向智能化,尤其是第5代计算机的问世,更是促使声呐网智能方面转变,当神经网络的研究与计算机技术和信号的处理技术相结合,声呐智能也就有了实现的可能。

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第四,向模块化、标准化、系列化以及可维修的方向发展。

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标准化的模块式结构在声呐设备中的应用已经越来越常见了,这种结构下的声呐设备,不仅互换性强、扩展性好,而且还便于维修、易于研发,其低成本、高能效的特点必然会引领声呐技术发展方向。

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在世界各国中,我国的声呐研究起步较晚,但是我国的声呐通信技术位于世界顶尖行列,蛟龙号潜入海底数千米的位置,仍旧能和母船相联系,就是最好的证明,这值得每个国人为之骄傲与自豪,蓝天救援队所表达的观点也没有错,如今我们能够在方方面面各领域使用声呐,的确是科研工作者们的功劳,不过使用者也无需妄自菲薄,毕竟工具再好,使用的依旧是人,使用者的贡献也是不可抹杀的。

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