Știați că butonul de aprindere de pe o brichetă are același principiu ca și comutatorul de aprindere al unei sobe cu gaz, fulgerul de declanșare al unei carcase și dispozitivul important al unui submarin nuclear.
Să începem cu submarinele nucleare.
Cea mai îndepărtată distanță de comunicare pentru ființe umane este Voyager 1, care a zburat din sistemul solar, care se află în prezent la 20,6 miliarde de kilometri distanță de pământ (începând cu 5 decembrie 2016); cea mai îndepărtată distanță de detectare este acele galaxii la miliarde de ani lumină distanță.
Cu toate acestea, submarinele nucleare costă mai mult de un miliard de dolari. Se află în mare adâncime, iar distanța pe care o pot „vedea” și distanța de comunicare între ele sunt calculate în metri.
Folosirea „miopiei” este departe de a fi suficientă pentru a descrie mioparea submarinelor în mare. În comparație cu detectarea undelor electromagnetice pe uscat, submarinele din mare sunt cu adevărat „oarbe”.
Ceea ce se întreabă mulți oameni este că oamenii au intrat în secolul 21, de ce detectarea subacvatică și comunicarea subacvatică sunt încă atât de primitive și înapoiate? Nu puteți folosi unde electromagnetice dintr-o bandă de frecvență specială? De ce mai trebuie să folosim unde sonore precum liliecii?
De ce să folosiți unde sonore?
Este un fapt evident că într-o mare foarte senină, soarele poate ajunge la cel mult 200 de metri sub suprafața mării. Plantele există. Dacă se află într-o zonă de mare puternic poluată, lumina soarelui va ajunge la aproximativ 1 metru sub apă.
imagine
Vă amintiți, când înotați, cât de departe puteți vedea sub apă?
Lumina este un fel de undă electromagnetică. Dacă pătrunderea luminii în apă este atât de slabă, atunci alte unde electromagnetice, cum ar fi diverse unde radar, nu sunt cu mult mai bune.
Prin urmare, este păcat că, deși oamenii pot folosi radarul pentru a detecta rachete balistice care zboară la mii de kilometri distanță și pot folosi telescoape astronomice pentru a observa galaxii la miliarde de ani lumină distanță, niciuna dintre aceste tehnologii nu funcționează bine în mare.
Deci, spunem doar:
Știm mai multe despre suprafața Lunii decât despre adâncurile planetei noastre!
Știm mult mai multe despre interiorul soarelui decât despre interiorul pământului!
Deoarece toate tipurile de detectie radio nu pot fi folosite sub mare, cum rămâne cu alte tehnologii negre?
Ce zici de neutrini care pot pătrunde în pământ și îl pot folosi pentru comunicare și detectare? Păcat că extratereștrii nu ne-au învățat încă.
Dar comunicarea cuantică subacvatică? Poate în curând, extratereștrii sunt în drum spre Pământ din Centaurus.
Experții în sonare ne spun că în prezent, sub apă, singurul lucru pe care ne putem baza sunt undele sonore, precum liliecii!
O bombă mică obișnuită de mai puțin de 2 kilograme explodează în apă, iar undele sonore pot fi transmise pe 4.200 de kilometri. (Explozia din imaginea în mișcare este explozia de petarde în apă. Se poate observa că „balonul” mare format este revenit rapid la forma inițială prin presiunea apei.)
Principiul sonarului
Când vine vorba de sunet, suntem familiarizați cu el. Sonarul pasiv de pe submarin este echivalent cu urechile noastre, iar sonarul activ este un pic ca combinația dintre gura și urechi. Dacă închizi ochii și strigi, vei auzi ecoul după două secunde, așa că poți spune: „După judecata bătrânului, există un munte mare la 340 de metri”.
Desigur, sonarul activ dintr-un submarin nu se poate baza pe strigăte, se bazează pe electricitate. Ai spus, ce se întâmplă dacă există o întrerupere a curentului sau sonarul activ este stricat, poți striga? Se poate?
Aceasta... există de fapt o cale mai bună.
Bate la submarin...
Această metodă de a bate submarine a fost văzută în filme. Dacă a fost folosit în realitate este imposibil de testat. Știm doar că țările au folosit grenade pentru a exploda în apă pentru a transmite informații submarinelor subacvatice.
Undele sonore sunt singurul suport pentru submarinele nucleare sub apă. Este atât de important încât trebuie să înțelegem principiul sonarului. De fapt, este mai interesant decât ne-am imaginat.
Se poate spune că oricine poate folosi principiile folosite în sonar, iar mulți bătrâni fumători îl folosesc de mai mult de zece sau douăzeci de ori pe zi, dar nu toată lumea este conștientă de asta.
imagine
Apăsați în jos pentru a genera o scânteie electrică.
imagine
aprindere piezoelectrică
Mulți oameni cred că nodul negru din brichetă este bateria, care stochează energie electrică, dar nu este. Este o piezoceramică care se bazează pe presiunea mecanică a degetului mare pentru a crea o tensiune care declanșează o scânteie de aprindere. Aceasta înseamnă că aprindetorul din brichetă nu trebuie aruncat și, chiar dacă este depozitat mulți ani, va funcționa în continuare deoarece nu este o baterie.
În 1880, frații Pierre și Jacques Curie au descoperit efectul piezoelectric.
Este de imaginat că cei doi frați nu și-ar fi imaginat niciodată că descoperirea lor s-ar găsi în întrerupătoarele de aprindere ale sobelor cu gaz din mii de gospodării, în mâinile fumătorilor, în fulgii de obuze și în submarinele nucleare în valoare de peste un miliard de dolari. in mare. .
De asemenea, este de imaginat că publicul de la acea vreme nu a acordat prea multă atenție descoperirii efectului piezoelectric. Cercetarea științifică a fost întotdeauna aceeași - predecesorii au plantat copaci în tăcere, iar urmașii s-au bucurat de umbră.
imagine
Schema schematică a efectului piezoelectric
@Tizeff
După cum se arată în diagrama de mai sus, aplicarea unei presiuni pe o bucată de material piezoelectric creează un curent electric. Acesta este procesul de transformare a energiei mecanice în energie electrică.
Există multe tipuri de materiale piezoelectrice, dintre care unul este ceramica piezoelectrică, care este foarte sensibilă, iar o mică presiune va genera o tensiune. exacte.
Și undele sonore sunt presiune - presiune sonoră. Zgomotul și rotirea elicei submarinului inamic generează presiune sonoră, iar atunci când atinge ceramica piezoelectrică a submarinului nostru, această presiune sonoră fluctuantă va fi transformată într-o tensiune fluctuantă, astfel încât să puteți auzi direcția aproximativă a submarinului adversarului. sus.
imagine
În schimb, sonarul activ este să emită unde sonore, cum să le emită? Este foarte simplu, să luăm ca exemplu ceramica piezoelectrică. Deoarece presiunea sonoră va aduce tensiune, atunci, la rândul său, dacă se aplică un câmp electric ceramicii piezoelectrice, ceramica piezoelectrică nu se va deforma? Asta e, deformarea rapidă a materialului este sunetul.
Frecvența dorită a sunetului, cum ar fi infrasunetele, undele sonore sau undele ultrasonice, depinde de câmpul electric pe care îl aplicăm. Acesta este un sonar activ. Desigur, pe lângă schimbarea câmpului electric pentru a deforma materialul, poate fi folosit și câmpul magnetic, care este efectul magnetostrictiv.
coliziune submarină
Cu toate acestea, deși există un artefact-sonar de explorare a mării, submarinele nucleare nu vor folosi cu ușurință sonarul activ.
Așa e, dacă un submarin nuclear nu are avantajul ascunzării, atunci își va pierde o mare parte din valoare. Deși te ascunzi în adâncul mării, inamicul știe oricând locația ta. Ce vrei? Nu te poate înlocui un distrugător?
imagine
Inițial ai fost un ucigaș de noapte, dar ai aprins un proiector de mare putere (cu sonar activ) când mergeai noaptea. I-ai luminat pe ceilalți, drumul și pe tine însuți.
Prin urmare, atunci când submarinele nucleare, în special submarinele nucleare cu rachete balistice, sunt scufundate în mare adâncime, nu pot porni sonarul activ în mod ocazional și folosesc doar sonarul pasiv pentru a detecta posibilele nave inamice din jurul lor.
Submarinele nucleare din Marea Britanie și Franța s-au ciocnit pentru că nu au folosit sonar activ.
imagine
Imaginea prezintă submarinul nuclear britanic Avant-Garde, care s-a ciocnit cu submarinul nuclear francez din clasa Triumph în 2009.
După ce submarinele britanice și franceze s-au ciocnit, submarinul francez a crezut că a lovit un obiect necunoscut și a fost grav avariat. A durat 3 zile pentru a reveni în port. După ce a verificat rănile, Marina Franceză a anunțat imediat că bănuia că a lovit un container.
Când Marea Britanie a auzit acest lucru, s-a grăbit în Franța pentru a compara rănile celor două submarine și, în cele din urmă, și-a dat seama că submarinele nucleare ale celor două țări s-au ciocnit. Este și jenant 😅
