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聲吶的目標

2014-04-29 00:44鯤鵬
初中生學習·低 2014年8期
關鍵詞:工作頻率黑匣子殘骸

鯤鵬

為了尋找MH370失聯(lián)客機,中國海軍搜救力量通過吊放式精測聲吶、成像聲吶、水下電視、水下機器人等,發(fā)揮艦艇夜航優(yōu)勢,進行24小時不間斷搜索。

聲吶就是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備,是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。聲吶是各國海軍進行海底探測的主要技術。除聲音外,其他的介質(如光線)雖然在水中有一定的穿透能力,但是在最清澈的海水中,目力所及也僅有幾米到幾十米。電磁波在水中也衰減很快,而且波長越短,衰減越大,即使是大功率的低頻電磁波,也只能傳播幾十米。而聲波在水中傳播的衰減就小得多,在深海聲道中引爆一個幾公斤的炸彈,在兩萬公里外還可以收到信號。

如何使用聲吶進行搜索?

被動聲吶搜索:通過接收探測目標發(fā)出的信號來發(fā)現(xiàn)目標。

黑匣子上配有水下聲信標(ULB)裝置,遇水后能夠被激活,可發(fā)出頻率為37.5KHz的水下聲音脈沖信號,能夠持續(xù)30天左右。黑匣子作為客機沉入海底后唯一可能發(fā)出信號的部件,如果能憑借聲音信號定位黑匣子,就可以大大縮小對客機殘骸的搜索面積。

但由于黑匣子體積小,發(fā)射功率有限,船載聲吶對其水聲信號的探測距離也不過幾公里,因此對它的搜尋也須要像在水面上搜尋漂浮物一樣,出動配備聲吶的艦艇進行拉網式搜索。

黑匣子的聲信標發(fā)出的聲音頻率為37.5KHz,船艦聲吶為了探測遠距離目標,工作頻率在10KHz以下(頻率越低在水下傳播得越遠),通過頻道匹配就能接收到目標的信息。

主動聲吶搜索:如果黑匣子的水下信標在事故中損壞,那么就要使用效率更低的主動聲吶探測了。

艦船上安裝有側掃聲吶,側掃聲吶的工作頻率一般在100KHz以上,能對海底物體進行直接成像。艦船可以先利用側掃聲吶發(fā)現(xiàn)海底疑似客機殘骸的物體,然后再派潛水員潛到海底確定疑似物是否是飛機殘骸。

但是測掃聲吶工作時,航速不能太快,并且船只兩側掃描范圍一般也只有數(shù)百米。如果事先不能將客機可能墜海的地點限定到一個較小的區(qū)域,面對茫茫大海,除了派出更多配備聲吶的艦船進行長時間、大面積的搜尋外,就沒有更好的辦法了。

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