Текст книги "Звуки в морских глубинах"
Автор книги: Иван Хорбенко
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 5 страниц)
Как далеко слышен звук в воде?
Мы в своей повседневной жизни привыкли к восприятию звуков на различных расстояниях. Мы говорим громче или тише в зависимости от того, на каком расстоянии находится от нас собеседник. Если он находится на значительном расстоянии, то приходится повышать голос до крика.
Но существует предел дальности распространения звука в воздухе, и этот предел зависит от многих причин. В лесу, например, можно услышать звуки на большем расстоянии, чем в городе, ночью лучше слышно, чем днем. А какова дальность распространения звука в море?
Дальность распространения звука в море зависит прежде всего от того, как сильно уменьшается интенсивность звука с расстоянием. С увеличением расстояния от источника звука интенсивность звуковых колебаний уменьшается прежде всего за счет расширения фронта волны, а также за счет поглощения и рассеяния звуковой энергии.
Неоднородность среды, как уже было сказано, способствует поглощению и рассеянию звука, что приводит к затуханию звука, а следовательно, к уменьшению дальности его распространения.
Значительное влияние на дальность распространения звука оказывает рефракция. Чем больше разнородность среды, тем больше искривляется звуковой луч, тем меньше дальность распространения звука. Количество неоднородностей в воде различно и зависит от времени года, иногда даже от времени суток.
Установлено, что зимой дальность распространения звука больше, чем летом. Это происходит потому, что условия среды, т. е. распределение температуры слоев, таковы, что звуковой луч не загибается вниз ко дну, а, загибаясь вверх, распространяется вдоль поверхности.
Замечено также, что летом после большого шторма дальность распространения звука увеличивается. Объясняется это тем, что слои воды с различной температурой перемешиваются и среда становится более однородной.
Но в море бывают случаи, когда звуковая энергия в воде распространяется в десятки и сотни раз дальше, чем обычно. Это бывает тогда, когда существует так называемый подводный звуковой канал, создаваемый природой.
Явление распространения звуковой энергии в подводном звуковом канале объяснено советским ученым Л. М. Бреховских.
Подводный звуковой канал возникает чаще всего в океане и представляет собой область глубин, где скорость звука вначале уменьшается, а достигнув минимума, начинает возрастать (рис. 25).
Рис. 25. Распространение звука в подводном звуковом канале.
Верхняя и нижняя границы подводного звукового канала представляют глубину с равными скоростями звука. За ось канала принимается глубина с наименьшей скоростью звука. Звук будет распространяться дальше, если источник звука будет находиться на оси подводного звукового канала.
Очень большая дальность распространения звука в канале объясняется тем, что звуковые лучи проходят большие расстояния, претерпевая полное внутреннее отражение от верхней и нижней границ звукового канала, не выходя за его пределы. Распространяется звук вдоль оси звукового канала.
Когда в таком звуковом канале была взорвана бомба весом 1,8 килограмма, взрыв был слышен на расстоянии 4200 километров вместо 20–30 километров, если бы бомба была взорвана в обычных условиях.
Другой, более характерный, опыт был проведен в районе Австралии. Звук от взрыва бомбы весом 22,5 килограмма был слышен на расстоянии 19 200 километров. Звук прошел этот путь за 3 часа 43 минуты. Но необходимо учесть, что дальность распространения звука в море зависит не только от среды, но и от мощности источника звука, направленности и длины волны. Чем больше мощность, направленность и длина волны, тем больше дальность распространения звука.
Эффект Допплера
Каждый из вас, вероятно, обращал внимание на изменение тона звука гудка быстро приближающегося паровоза. Тон звука повышается с приближением паровоза и понижается по мере его удаления.
Чем больше скорость сближения с источником звука, тем изменение тона звука заметнее.
При движении наблюдателя к источнику звука или, наоборот, источника звука к наблюдателю ухо наблюдателя воспринимает в единицу времени большее число звуковых волн, чем если бы источник звука и наблюдатель были неподвижны относительно один другого.
Чем больше скорость сближения, тем больше волн воспринимает ухо, тем чаще будет колебаться барабанная перепонка и, следовательно, тем выше будет тон воспроизводимого звука.
Явление изменения тона звука при движении источника звука или наблюдателя называется эффектом Допплера.
Эффект Допплера существует и в море. В гидроакустике он играет очень важную роль.
Звук, отраженный от какого-либо предмета, например от подводной лодки, будет иметь определенный тон. Такой же тон будет иметь отраженный звук от пузырьков воздуха в воде, т. е. тон реверберации. Но если предмет, от которого отражаются волны, будет сближаться с приемником, то тон отраженного звука (тон эха) будет повышаться, а тон реверберации останется прежним. На основании этого можно сделать очень важный вывод: если мы заметим, что тон эха от подводного предмета повышается по сравнению с тоном реверберации, значит, предмет перемещается и, более того, он перемещается в сторону сближения, а если тон эха понижается, следовательно, предмет идет на удаление. Если же тон эха не изменится – предмет либо стоит на месте, либо перемещается перпендикулярно направлению от приемника на предмет. Эффект Допплера можно проиллюстрировать рисунком, называемым «розой Допплера» (рис. 26).
Рис 26. «Роза Допплера».
Опытный гидроакустик может определить курс подводной лодки в подводном положении с точностью примерно до 30°. Для этого он определяет тон эха и по «розе Допплера» определяет курс подводной лодки.
Надежный сторож
Не все порты и базы оборудованы причалами, к которым могут подходить крупные корабли и транспорты. Поэтому корабли вынуждены становиться на якорь на внутренних или внешних рейдах.
При стоянке кораблей и транспортов на рейдах создается опасность атаки вражескими подводными лодками, находящимися в подводном положении.
Чтобы обнаружить подкрадывающуюся подводную лодку и нанести ей упреждающий удар, нужен надежный сторож, способный найти подводную лодку в подводном положении. Роль такого сторожа выполняет береговая гидроакустическая станция.
Береговые гидроакустические станции устанавливаются у входов в порты и базы и в районах рейдовых стоянок.
Приемник, воспринимающий звуковые колебания от винтов подводной лодки, располагают на дне моря. Остальные приборы гидроакустической станции размещают на берегу. Приемник соединяют подводным кабелем с приборами, находящимися на берегу (рис. 27).
Рис. 27. Приемник береговой гидроакустической станции расположен на дне моря, а остальные приборы – на берегу.
Приемник улавливает шумы от винтов всех проходящих кораблей и судов, а нужно зафиксировать шумы, издаваемые только подводной лодкой. Гидроакустик отличает шум винтов подводной лодки от других шумов.
Чтобы шумы хорошо прослушивались гидроакустиком, они усиливаются, проходят через фильтры, а затем подводятся к телефонам.
Современные береговые гидроакустические станции, как отмечалось в иностранной печати, работают не только в режиме шумопеленгования, но и в режиме эхопеленгования, т. е. излучают ультразвуковые посылки и принимают отраженные от них эхосигналы.
Кроме береговых гидроакустических станций, для обнаружения подводных лодок в иностранных флотах применяют радиогидроакустические буи. Они сбрасываются с самолета, вертолета или корабля в предполагаемом районе нахождения подводных лодок.
Радиогидроакустический буй состоит из гидрофона и небольшой радиостанции. Гидрофон улавливает шум подводной лодки, а радиостанция автоматически передает сигнал на приемную станцию самолета, вертолета или корабля. Приемная аппаратура может находиться и на берегу.
Радиогидроакустические буи применяются комплектами (до несколько десятков штук в каждом). Барьер радиогидроакустических буев устанавливается у входов в базы и порты, в районе рейдовых стоянок кораблей, а также на предполагаемых маршрутах движения подводных лодок.
Каждый радиогидроакустический буй связан с приемной аппаратурой отдельным радиоканалом на определенной частоте. Получив сигнал, оператор знает, какой буй передает сигналы. Зная местонахождение буя, можно определить, в каком районе находится подводная лодка (рис. 28).
Рис. 28. На вертолете оператор принял сигнал от радиогидроакустического буя, значит, в этом районе подводная лодка.
Радиогидроакустические буи могут работать непрерывно (в непрерывном режиме) или периодами (в дежурном режиме). После израсходования энергии аккумуляторов для работы радиостанции буи самозатопляются.
Некоторые конструкции радиогидроакустических буев приспособлены не только для подслушивания подводной лодки, но и для определения направления и расстояния до нее.
Радиогидроакустические буи могут использоваться как активное средство обнаружения в системе подводных взрывов. Волна от взрыва, распространяясь на большие расстояния, достигает подводной лодки и отражается от нее. Отраженный эхосигнал принимается гидрофоном радиогидроакустического буя и далее по радио передается на самолет.
Радиогидроакустические буи выставляются не только плавучие, но и стационарные – на якорях. Стационарные буи можно лучше оборудовать, аккумуляторы их можно периодически перезаряжать, а поэтому срок службы их значительно удлиняется.
Наблюдение за подводными лодками можно вести также с гидроакустических станций, установленных на кораблях.
Шумопеленгатор – «уши» подводной лодки
Не только подводные лодки опасны для надводных кораблей, но и подводным лодкам угрожает опасность быть атакованными надводными кораблями, а особенно противолодочными кораблями (охотниками за подводными лодками). Поэтому, естественно, подводные лодки должны иметь хорошую гидроакустическую аппаратуру, позволяющую им свободно ориентироваться в подводном положении, обнаруживать и выбирать цели, а при необходимости и уклоняться от преследования.
Мы уже знаем, что в воде, как и в воздухе, существует бесчисленное количество звуков. Большей частью это звуки неорганизованные, представляющие собой природные шумы (шум перекатывающейся гальки, всплески волн, звуки косяков рыб и др.) и шумы создаваемые (шумы от винтов кораблей, подводных работ и др.).
Нас, конечно, больше интересуют шумы, создаваемые винтами кораблей. Можно ли отличить шумы винтов крейсера от шума винтов транспорта, шумы эскадренного миноносца от шумов подводной лодки и т. д.? Да, можно. Человеческое ухо способно различать шумы винтов различных классов кораблей. Более того, хорошо натренированный гидроакустик определит не только класс корабля, но и ориентировочно его скорость движения. У транспортов, особенно крупных, винты вращаются с небольшой скоростью. Число оборотов винтов можно сосчитать. Запустив секундомер, гидроакустик считает число оборотов винтов за одну минуту, и ориентировочно определяет скорость транспорта.
У боевых кораблей, особенно таких, как эскадренные миноносцы, сторожевые корабли, торпедные катера и др., число оборотов винтов сосчитать нельзя. В этом случае гидроакустик по интенсивности шума определяет примерную скорость корабля (полный, средний и малый ход).
Задача гидроакустика состоит в том, чтобы обнаружить шум, определить его характер, направление на шумящий объект и установить, в каком направлении объект перемещается. Гидроакустик обязан обеспечить командира корабля всеми необходимыми данными для атаки. При этом подводная лодка должна находиться в подводном положении. Стоит ей только всплыть, как она сразу же будет обнаружена и атакована надводными кораблями.
Находясь даже в подводном положении, подводная лодка должна соблюдать максимальную скрытность. Ее приборы не должны работать на излучение, чтобы не демаскировать себя. Единственным средством наблюдения и обеспечения атаки на подводной лодке служит шумопеленгаторная станция, которая является как бы ее «ушами».
Шумопеленгатором можно обнаружить подводные лодки, надводные корабли и торпеды, определить направление на них, а также обеспечить командира корабля необходимыми данными для атаки кораблей торпедами из подводного положения.
Шумопеленгаторная станция (рис. 29) состоит из акустической системы, усилителей (предварительного, основного, супергетеродинного, слухового), компенсатора и индикаторных приборов (электронно-лучевой трубки, телефона, громкоговорителя).
Рис. 29. Схема шумопеленгаторной гидроакустической станции.
Акустическая система представляет собой большое количество пьезоэлектрических приемников, расположенных по кругу или эллипсу обычно в носовой части подводной лодки. Приемники преобразуют акустические колебания шумящего объекта в электрические.
Каждый отдельный приемник не обладает направленностью, а несколько приемников, расположенных по кругу или эллипсу, образуют подобно расположению ушей человека базу, в результате чего акустическая система становится направленной. Чем больше приемников и больше база (расстояние между крайними приемниками), тем больше направленность акустической системы.
Предварительные усилители предназначены для предварительного усиления очень слабых электрических сигналов, возникающих в приемниках под воздействием акустических волн, приходящих от источника звука. Для каждого приемника предусмотрен свой предварительный усилитель, с выходов которого сигналы поступают в компенсатор.
Компенсатор представляет собой серию задерживающих цепей, состоящих из индуктивностей и емкостей, включенных параллельно.
Подключая задерживающие цепи к приемникам, к которым звук пришел раньше, мы добиваемся, чтобы к усилителю от всех приемников сигналы поступали одновременно, без сдвига фаз. Оператор, вращая штурвал компенсатора, добивается максимальной слышимости сигнала, при этом стрелка указателя пеленга покажет направление на шумящий объект.
Для объяснения работы компенсатора рассмотрим упрощенную акустическую систему, состоящую из двух приемников (левого и правого). К левому приемнику звук приходит раньше (рис. 30, а), чем к правому, следовательно, преобразованные электрические сигналы с выходов приемников к усилителю поступят не одновременно, а со сдвигом фаз.
Чтобы определить направление на источник звука, нужно развернуть акустическую систему так, чтобы звук приходил одновременно к обоим приемникам. Геометрическая ось акустической системы укажет направление на источник звука (рис. 30, 6).
Направление на источник звука можно определить, не вращая акустическую систему. Для этого нужно задержать сигнал от левого приемника, куда звук пришел раньше, т. е. уравнять сигналы по фазе. Достигается это включением в цепь левого приемника задерживающих цепей, которые как бы удлиняют путь сигнала левого приемника, в результате чего сигналы от обоих приемников к усилителю придут одновременно, т. е. в фазе (рис. 30, в).
Рис. 30. Определение направления на источник звука: а – к левому приемнику звук приходит раньше; б – после поворота акустической системы звук к обоим приемникам приходит одновременно; в – уравнивание фазы включением задерживающих цепей.
Усилитель представляет собой обычный усилитель на электронных лампах и служит для усиления сигналов, поступающих с выхода компенсатора.
Несмотря на то что сигналы уже усиливались предварительными усилителями, в усилителе они усиливаются до необходимого уровня и преобразуются.
Слуховой усилитель служит для усиления сигналов при пеленговании на звуковых частотах, т. е. частотах, которые воспринимаются человеческим ухом.
Супергетеродинный усилитель предназначен для усиления сигналов при пеленговании на ультразвуковых частотах, т. е. на частотах, которые человек не слышит. Супергетеродинный усилитель преобразует ультразвуковые сигналы в сигналы промежуточной частоты, а затем – в звуковые.
С выхода супергетеродинного усилителя преобразованные сигналы поступают на вход слухового усилителя и далее – как и при пеленговании звуковых сигналов.
На ультразвуковых частотах точность пеленгования повышается, так как характеристика направленности будет более острой, чем на звуковых частотах.
Индикаторные приборы – телефоны и громкоговоритель – служат для прослушивания шумов звуковой частоты. Телефоны надевает на голову оператор гидроакустической станции, а громкоговоритель, как правило, устанавливается на командном пункте. При определении направления, т. е. при пеленговании целей максимальным методом, оператор, вращая штурвал компенсатора, добивается максимальной слышимости.
Электронно-лучевая трубка служит для определения направления на цель фазовым методом, который основан на уравнивании разности сигналов двух приемников или двух групп приемников акустической базы.
При фазовом методе пеленгования применяется двухканальный компенсатор, который делит приемники акустической системы, участвующие в пеленговании, на две группы – левую и правую. С выходов двухканального компенсатора сигналы подаются на входы тоже двухканального усилителя, где они преобразуются и усиливаются, а затем подаются на отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки.
При фазовом методе пеленгования оператор добивается, чтобы линия на электронно-лучевой трубке была расположена строго вертикально. В этот момент стрелка компенсатора укажет направление на цель.
Кроме указанных методов, есть еще третий метод – фазово-амплитудный, который также основан на использовании электронно-лучевой трубки. Если ось акустической системы совпадает с направлением на цель, изображение линии будет расположено в центре трубки, а если не совпадает, то изображение линии будет иметь выбросы влево или вправо.
Измерение времени с момента посылки до возвращения отраженного сигнала позволяет определить расстояние до цели с учетом того, что общее время нужно разделить пополам, так как сигнал проходит двойное расстояние – до цели и обратно.
А как же определить в этом случае направление на цель? Мы уже упоминали о том, что ультразвук излучается направленно, что позволяет определить направление на цель с большой точностью. Некоторые современные гидролокаторы определяют также и глубину подводной лодки.
По устройству гидролокационная станция значительно сложнее шумопеленгаторной и состоит из большего числа приборов. В нее входят: преобразователь, подъемно-опускное и поворотное устройства, генератор, реле приема – передачи, усилитель, рекордер, автомат посылок, пульт управления и индикаторные приборы (рис. 31).
Рис. 31. Схема гидролокационной станции.
Гидроакустический преобразователь служит для излучения ультразвуковых волн и приема отраженных от цели эхосигналов. Ультразвуковые волны излучаются преобразователем короткими посылками. После каждой посылки наступает пауза, во время которой преобразователь становится приемником. Таким образом, преобразователь обладает обратимым свойством, одну часть времени он выполняет функции излучателя, а другую, большую часть времени, – функции приемника.
Действие преобразователей основано на использовании ранее разобранных прямого и обратного магнитострикционного и пьезоэлектрического эффектов.
Зоркий подводный глаз
Таким образом, шумопеленгаторные станции работают на принципе так называемой пассивной акустики, т. е. на прослушивании шумов и определении направлений на них. А если интересующий нас подводный предмет не издает никаких шумов, как обнаружить его?
Шумопеленгаторы не могут полностью обеспечить действия надводных кораблей по борьбе с подводными лодками и по другой причине. Чтобы атаковать подводную лодку, нужно не только обнаружить, но и точно определить ее местонахождение, расстояние до нее. Эту задачу выполняют гидролокационные станции, работающие по принципу излучения и приема отраженных от цели ультразвуковых волн.
Гидроакустические преобразователи могут быть кругового и направленного действия. Первые применяются для обнаружения подводных объектов, вторые – для определения направления, расстояния и глубины.
Преобразователь размещается под днищем надводного корабля, ближе к носовой части. Чтобы уменьшить помехи от завихрений воды во время хода корабля, вибратор помещают в металлический обтекатель яйцевидной формы (рис. 32, а). Толщина стенок обтекателя такова, что они не препятствуют прохождению ультразвуковых волн.
В последние годы в США делают обтекатели из пластических масс, обладающих большой прочностью и хорошей звукопроводимостью.
При работе гидролокатора обтекатель опускается ниже киля, а после окончания работы поднимается вверх в специальный отсек так, чтобы он не выступал ниже днища.
Опускается и поднимается обтекатель подъемно-опускным устройством, состоящим из электродвигателя, редуктора и пульта управления.
На некоторых проектах надводных кораблей зарубежных флотов обтекатели закреплены постоянно в носовой части в виде овальных выпуклостей. В этом случае в подъемно-опускном устройстве нет необходимости (рис. 32, 6).
Рис. 32. Обтекатель: а – опускающийся при работе; б – закрепленный неподвижно.
Для вращения преобразователя служит поворотное устройство, состоящее из электродвигателя с редуктором. Управление поворотным устройством дистанционное с пульта управления.
Генератор собран на специальных генераторных лампах большой мощности, аноды, сетки и накалы которых питаются от специального преобразователя (агрегата).
Генератор вырабатывает электрические колебания определенной частоты, которые поступают на преобразователь и излучаются в водную среду уже в виде акустических колебаний.
Реле приема – передачи представляет собой электромагнитное реле с несколькими группами контактов. Реле приема – передачи при посылке ультразвукового сигнала подключает генератор к преобразователю (рис. 33, a), a при приеме отраженного эха – преобразователь к усилителю (рис. 33, 6).
Рис. 33. Принцип работы реле приема – передачи: а – при излучении; б – при приеме.
Усилитель служит для усиления и преобразования очень слабых электрических сигналов, поступающих от преобразователя. Усилитель состоит из нескольких каскадов и собран на усилительных лампах. Один из каскадов представляет собой гетеродин (маломощный генератор), при помощи которого ультразвуковая частота преобразуется в звуковую. С выхода усилителя сигналы поступают на рекордер и индикаторные приборы (телефоны, громкоговоритель, электронный отметчик).
Рекордер служит для графического воспроизведения отраженных сигналов, измерения расстояния до целей, определения относительной скорости сближения с целью и выработки данных для атаки подводной лодки. Кроме того, рекордер управляет работой реле приема – передачи, а следовательно, посылками ультразвуковых сигналов.
Основные элементы рекордера – каретка с записывающим пером (рис. 34) и посылочными контактами, лентопротяжный механизм с электрохимической бумагой и решающее приспособление со шкалами и линейкой.
Рис. 34. Рекордер.
Лентопротяжный механизм протягивает сверху вниз специальную бумагу, чувствительную к электрическому току, под воздействием которого на ленте появляются темные отчетливые отметки. При работе рекордера бумага перемещается непрерывно с постоянной скоростью.
При включении рекордера подается питание на электромагнитную муфту, которая начинает передвигать каретку слева направо. В самом начале движения каретка своими контактами замыкает посылочные контакты, через которые подается питание на реле приема – передачи, в результате чего преобразователь подключается к генератору. Посылочные контакты замыкаются на незначительное время (10—100 микросекунд), в течение которого ультразвуковые колебания излучаются в воду.
Каретка продолжает передвигаться с постоянной скоростью, пропорциональной скорости распространения звука в воде.
С приходом эха от цели электрический сигнал с преобразователя через усилитель поступает на перо каретки, в результате чего через бумагу проходит ток, оставляя на ней темную отметку. Расстояние от левого края бумаги до отметки будет соответствовать расстоянию до цели в масштабе шкалы, которая расположена горизонтально над бумагой.
При подходе каретки к правому срезу бумаги замкнутся возвратные контакты, обесточится электромагнитная муфта и каретка возвратится в исходное левое положение, и далее циклы будут повторяться.
В результате многократного передвижения каретки на бумаге возникнет много отметок, расположенных одна над другой. Если расстояние до цели будет уменьшаться, то каждая очередная отметка соответственно будет располагаться ближе к левому срезу (рис. 35, а), а при увеличении расстояния до цели каждая очередная отметка будет удаляться от левого среза (рис. 35, б). На бумаге рекордера возникнет трасса, которая может иметь наклон в ту или другую сторону. Если трасса будет вертикальной, расстояние до цели не изменяется (рис. 35, в).
Рис. 35. Характер записи на рекордограмме: а – при сближении; б – при удалении; в – при неизменном расстоянии.
Таким образом, по характеру записи на бумаге рекордера можно определить, сближается цель или удаляется, а приложив линейку вдоль трассы, определить относительную скорость сближения.
Кроме того, по характеру записи можно классифицировать контакт, т. е. отличить цель от ложной цели.
Решающее приспособление рекордера позволяет выработать необходимые данные для использования противолодочного оружия. По этим данным подается команда на пост бомбометов и глубинных бомб.
Автомат посылок служит для управления посылками при поиске цели до ее обнаружения. При работе автомата посылок рекордер выключают, чтобы не создавать перенапряженный режим в работе рекордера и излишне не расходовать электрохимическую бумагу.
Автомат посылок очень прост по устройству и представляет собой реле, конденсатор и несколько сопротивлений, различных по величине. В зависимости от того, какое сопротивление подключено, конденсатор будет разряжаться быстрее или медленнее. Время разряда конденсатора через то или иное сопротивление определяет интервал между посылками.
При включении автомата посылок заряжается конденсатор. В это время через контакты автомата посылок подается питание на реле приема – передачи. Как только конденсатор зарядился, контакты разрываются, реле приема – передачи обесточивается и посылка прекращается. Время заряда конденсатора соответствует длительности посылки.
После разрыва контактов конденсатор начинает разряжаться через сопротивление.
На время разряда конденсатора преобразователь подключен к усилителю, т. е. гидролокационная станция работает на прием. Как только конденсатор разрядился, замыкаются контакты автомата посылок, начинает заряжаться конденсатор и подается питание на реле приема – передачи, и опять происходит посылка. Эти циклы повторяются непрерывно автоматически.
Чтобы изменять интервал между посылками, в автомате посылок имеется несколько сопротивлений, различных по величине. Если оператор подключит самое большое сопротивление, конденсатор будет разряжаться дольше и интервал между посылкой будет большим.
При большем интервале между посылками звук распространится на большее расстояние, а следовательно, зона обследования будет больше.
Малые цели, например мины, обнаруживаются гидролокационной станцией на значительно меньших расстояниях, чем подводная лодка, поэтому большой интервал между посылками нецелесообразен. В этом случае оператор подключает в автомате посылок меньшее сопротивление, конденсатор будет разряжаться быстрее и интервал между посылками сократится.
С приходом эха от цели оператор примет его на слух в виде короткого слабого звука. Чтобы классифицировать цель, оператор сразу включает рекордер, одновременно выключив автомат посылок.
Пульт управления предназначен для дистанционного управления вращением преобразователя, а также подъемно-опускным и поворотным устройствами. Кроме того, на пульте управления размещаются элементы приборов станции.
Индикаторные приборы (электронный отметчик, телефоны, громкоговоритель) служат для регистрации шумов или эхосигналов. Электронный отметчик, кроме того, позволяет определить направление на цель и расстояние до нее, а также может управлять посылками, как и рекордер.
Электронный отметчик представляет собой электроннолучевую трубку с вертикально и горизонтально отклоняющими пластинами, на которые подаются напряжения с выхода двухканального усилителя и генератора пилообразного напряжения.
Направление на цель при фазовом методе пеленгования определяется по отклонению электронного луча. Если акустическая система точно направлена на цель, то электронный луч займет вертикальное положение, если цель справа или слева, то электронный луч соответственно имеет наклон в ту или другую сторону (рис. 36).
Рис. 36. Изображение электронного луча на индикаторе при фазовом методе пеленгования.
При фазово-амплитудном методе направление на цель определяется по выбросам электронного луча вправо или влево (рис. 37).
Рис. 37. Изображение электронного луча на индикаторе при фазово-амплитудном методе пеленгования.
Если акустическая система направлена точно на цель, выбросов не будет.
По методу поиска гидролокационные станции могут быть шагового и кругового поиска. При шаговом поиске акустические волны излучаются направленно в виде узкого луча; при круговом поиске излучение ненаправленное, т. е. круговое, а прием отраженного эхосигнала направленный.
Гидролокационные станции кругового обзора обладают преимуществом: поиск ведется значительно быстрее и одновременно можно наблюдать несколько целей, что невозможно на станции шагового поиска.
Например, в гидролокационных станциях кругового обзора, устанавливаемых на американских атомных подводных лодках, применяются индикаторы кругового обзора, представляющие собой электронно-лучевые трубки, на которых отраженные эхосигналы наблюдаются в виде светящихся отметок (рис. 38).
Рис. 38. Гидролокационный индикатор кругового обзора.
Рассмотренная гидролокационная станция может работать и в режиме шумопеленгования. В этом случае в работе участвуют не все приборы, а только те, которые связаны с приемом и усилением шумов. Генератор и рекордер выключаются, и станция работает только на прием.
Дальность действия гидролокаторов очень зависит от гидрологических условий моря, отражательной способности подводных целей, уровня собственных помех и от технических параметров станции.
При увеличении скорости хода противолодочного корабля дальность обнаружения подводной лодки уменьшается, так как появляются шумы от завихрений воды у обтекателя.
Во время второй мировой войны подводные лодки обнаруживались на дистанции до 15 кабельтовых[2]2
Кабельтов – мера длины, принятая в морском деле. Один кабельтов равен 186,2 метра.
[Закрыть].
