Архив: Сети звука

Архив: Сети звука

90 лет назад это была передовая военная технология. Сегодня тоже передовая. Но уже на новом уровне и в мирных целях.

1927 № 19

...Одновременно с развитием техники авиации развивается и техника средств борьбы с авиацией. Они, эти средства, делятся на активные (истребительная авиация и специальная так называемая зенитная артиллерия) и пассивные — целый ряд средств предупреждения о готовящемся налете неприятельской эскадрильи.

Современные военные аэропланы развивают скорость около 200 км/ч, а к будущей вой не, возможно, они будут летать с еще большей скоростью. Необходимы такие приспособления, которые давали бы возможность заблаговременно определить направление, откуда грозит воздушная опасность, и в каком приблизительно расстоянии от нас воздушные хищники. Такие меры предупреждения надо принимать настолько заблаговременно, чтобы было время приготовиться к отражению налета при помощи истребителей авиации и противоаэропланной артиллерии.

Одним из самых действительных средств предупреждения о приближении неприятельских самолетов служат так называемые звукоулавливатели — акустические (чувствительные к звуку) приборы, служащие для определения положения летящего неприятельского аэроплана в воздушном пространстве по шуму, создаваемому пропеллером и мотором и скольжением крыльев самолета по воздуху.

На наших рисунках — наиболее известные из подобных приборов.

DSC09499-1.jpg

На рис. 1 показан акустический гониометр простейшего типа. Он состоит из двух пар рупоров, соединенных между собой посредством шарниров, благодаря чему их можно поворачивать в любом направлении. Звук, идущий от летящего аэроплана, воспринимается и усиливается рупорами и идет в уши двух наблюдателей. Затем рупоры вращаются до тех пор, пока резкость звука не укажет на то, что оси двух рупоров направлены на источник звука, то есть на летящий аэроплан. Измерив углы наклона рупоров в горизонтальной и вертикальной плоскостях, можно точно определить направление, откуда летит неприятельский самолет.

DSC09499-2.jpg

На рис. 2 изображен другой акустический гониометр системы Перрена. В нем вместо рупоров особые приемники, состоящие из большого количества малых рупоров и имеющие сходство с пчелиными сотами. В нижней части прибора мы видим двух наблюдателей, которые, сидя друг против друга на особых скамеечках и вращая независимо один от другого рули, подобные автомобильным, могут направлять приемники в сторону летящего воздушного противника. Вставленные в уши особые слуховые трубки позволяют воспринимать звук с особой чувствительностью к нему.

DSC09499-3.jpg

Рис. 3 дает понятие о другом типе звукоулавливателя, так называемом параболоиде. Идея его устройства — собирание звука в фокусе особого параболического деревянного или металлического зеркала, в то время когда ось параболоида направлена на цель (летящий самолет). Выгода параболоида в том, что он нечувствителен к посторонним звукам: даже артиллерийская стрельба рядом с прибором не мешает работать на нем.

AP_110627144022.jpg
Изображение корабля «Камберленд» времен Гражданской войны в США, сделанное с помощью гидролокации для исследования причин кораблекрушения

Сегодня. Только без рук!

Сергей Курков, научный сотрудник Центра молекулярной электроники МФТИ:

Эхолокация применяется для поиска военных объектов: подлодок, самолетов, ракет. Она позволяет обнаружить объект задолго до того, как его можно будет увидеть. Используется методика и в мирной жизни. Например, одна из разновидностей эхолокации, основанная на отражении упругих волн от границы раздела двух сред, применяется в сейсморазведке — изучении глубинного строения Земли для поиска полезных ископаемых. Относительно новая область применения — беспилотные субмарины.

Сигналы, которые производят установленные на них излучатели, отражаются от окружающих предметов. Используя полученную картину, субмарина может ориентироваться, не натыкаясь на препятствия, и искать что-то — скажем, фрагмент трубопровода, который нужно переместить. Похожий на эхолокацию принцип задействован в беспилотных автомобилях: установленные на них лидары посылают лазерный луч, он отражается от препятствий, «рассказывая» машине о дорожной обстановке. В Физтехе недавно запустили проект «Чистое дело», который использует эхолокацию, чтобы оптимизировать сбор мусора. Возбуждающие излучение приборы устанавливают в крышках контейнеров, сигнал отражается от поверхности мусора, и датчик определяет, когда контейнер заполняется. Информация передается диспетчеру, и он посылает машины только к тем контейнерам, которые пора опорожнять. «Умные» контейнеры установили в Долгопрудном, Химках и некоторых районах Москвы. Такая схема позволяет существенно снизить затраты.

Фото: AP / EAST NEWS

Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 10, октябрь 2017 г.

 
# Вопрос-Ответ