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更新时间:2025-11-09
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中国网/中国发展门户网讯迄今为止,水声换能器,声波被认为是唯一能够在海洋中远距离传播的信息载体,海洋研究、资源开发、海上军事斗争都离不开水声技术。水声技术的发展需要各类水声换能器提供支撑,而水声换能器的使命任务是在水下发射和接收声波,因此水声换能器有“水声设备耳目”之称。水声换能器的发展主要包括应用新材料、采用新工艺、设计新结构等实现换能器综合技术性能的改善和提升,来自水声技术领域的迫切需求是水声换能器发展的直接动力。笔者曾撰写综述性文章,水声换能器,从几个不同角度去分析总结水声换能器百年研究历史中的创新思想,梳理了国际上不同时期换能器方面的标志性创新工作。本文则聚焦国内近20年水声换能器方面的研究成果,主要包括低频换能器、高频宽带换能器、深水换能器以及矢量水听器等方面的研究新进展。在分析总结基础上,结合我国的海洋科技发展战略与形势,简要论述当前水声换能器技术所面临的挑战与发展机遇。
半岛全媒体记者王丽平
前段时间,我国自主研发的低频水声通信机“美济”在大海上发出了第一条信息,这是山东省科学院海洋仪器仪表研究所奋战6年,突破海外技术垄断及层层阻隔获得的成果。它的成功标志着我国有了一部自主知识产权的“可以在水下发送短信的手机”。
也是因为这项成果被反复验证技术水平国际领先,前不久浦发银行与海仪所签署协议,将提供6000万元贷款支持海仪所包括低频水声通信机在内的科技成果转化,为国产水声通信机迈向市场增添助力。
据了解,水声通信是迄今为止唯一可以进行水下远程信息传输的有效技术手段,低频水声通信机就好比是一部可以在水下发送短信的手机,对于各类海域环境下的海洋监测及水下通信网络建设意义重大。
因为舰船航行中产生的尾流比正常状态下的海水密度小,水声换能器的阻抗会发生明显的变化。通过这种变化来判断尾流是否存在,这是被动式声尾流自导装置的原理。
主动式尾流自导装置,是利用回波信号接收时间与回波信号的宽度来判断是否存在尾流。当有尾流存在时,回波信号的宽度会变大。
尾流制导可以抗干扰,这就完美规避了声自导的缺陷。
3.线导
受到鱼雷尺寸的限制,鱼雷通常只能安装一种小尺寸的声阵,只有相对短的监测距离。
因此在鱼雷的自导声纳完成末端制导之前,水声换能器,必须要把鱼雷导引到攻击目标附近。
线导就很好地解决了问题。
一个先进的鱼雷能够同时接收相对于鱼雷轴向±90°甚至更大范围内的声信号,而对其本身的探测距离没有任何影响。
这个角度可以通过对鱼雷的手动控制而得到扩展,在接近阶段,通过提取出轴频及相关信息来分析接收到的信号,水声换能器,可将诱饵和干扰器材很容易识别出来。
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