大洋深处的“火眼金睛”—声呐

大洋深处的“火眼金睛”
—声呐
国防教育声呐，是一种利用声波在水中的传播和反射来进行导航和测距的技术或设备。

军舰、潜艇、反潜飞机上安装声呐后，就可以确定敌方舰艇、鱼雷和水雷的方位。

声呐分主动式和被动式两种类型，至今已有100年历史。

众所周知，在第一次世界大战时，德国的U-9型潜艇就像海底幽灵一般，让英国舰船惊心不已。

在最高记录时，1艘U-9型潜艇仅用半小时就击沉了3艘英国巡洋舰，使得英军损失了1200多名水兵。

对付潜艇，已成为英国海军的当务之急。

要制服潜艇这种神不知鬼不觉的家伙并不容易，首先要解决侦察
的问题，也就是能够发现潜艇。

对付水下“恶狼”
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郎之万和希洛斯基两位科学家接受了这个任务，经翻阅相关资料发现，其实早在1906年，英国海军的一位科研人员刘易斯˙尼克森，
就发明了一种具有现代意义的声呐仪用来侦测冰山，但没有得到广泛应用。

1912年的时候，由于“泰坦尼克号”沉没，为了尽快把船打捞上
岸，科学家理查森也曾建议使用超声波来探测水下物体，然而，这种
想法也没有付诸实施。

为什么不能在水中使用
电磁波探测？
由于电磁波在水中衰减的速
率非常高，无法作为侦测的讯号来
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从居里夫妇那里得到的启发
郎之万和希洛斯基开始顺着“超声波探测”这个思路开始攻关。

一天，郎之万
在一本资料里看到了居里夫妇发现的压电效应——石英在受到压缩时会产生一股
很小的电流。

反过来，如果向石英施加一个电流，石英就会有轻微的膨胀。

看到这
段内容，郎之万豁然开朗：石英和其他压电物质既然能做声音的发射器，应该也能
做声音的接收器啊！
于是，郎之万开始着手进行用石英板做接收器的研究工作，为了更快地推进这
项研究，他特意邀请了石英研究的专家、正为帕克斯顿港皇家海军工作的波意尔教
授参与此次工作。

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声呐都有哪些用途？声呐是各国海军进行水下监视使用的
主要技术，既可以用于对水下目标进行探
测、分类、定位和跟踪，又可以用来进行水
下通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜
直升机的战术机动和水中武器的使用。

此外，声呐技术还广泛用于鱼雷制导、
水雷引信，以及鱼群探测、海洋石油勘探、
船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质
地貌的勘测等。

一年后，他们便有了收获：用石英研制成功了一种发射器和接收器，可以释
放超声波，并接收反射回来的超声波；再通过运算系统，精确计算被侦测物体的位置及体积等，这便是有源声呐系统的最初探索。

1918年底，英国皇家海军研究小组开始在军舰上试验最新研制的声呐装
置，并很快投入战场。

这回，不可一世的德军潜艇吃了大亏，英军靠着声纳的主动寻找和精确定位，每天都能击中德军潜艇，吓得德国潜艇轻易不敢出来了。

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