Чудесные кристаллы

Рачков В. К.

За короткий исторический срок подводные лодки стали ведущим родом военно-морских сил. В результате бурного развития науки и техники чрезвычайно выросли возможности подводного флота. Атомные подводные лодки, например, могут плавать по всем морям и океанам, неделями не всплывая на поверхность. Значительно увеличились скорость и глубина погружения подводных лодок. Их стали вооружать атомным и ракетным оружием.

Усиление мощи подводных лодок заставило непрерывно совершенствовать средства борьбы с ними и в первую очередь средства обнаружения. На помощь гидролокатору пришла радиолокация. Появились и другие приборы для обнаружения подводных лодок.

Однако по-прежнему одним из основных

средств поиска и обнаружения подводных лодок остается гидролокатор. Только гидролокационные приборы могут обнаружить подводную лодку, совершенно невидимую на поверхности воды.

Современные гидролокационные станции прошли большой путь непрерывных усовершенствований и стали малопохожими на своих предшественниц.

_{Рис. 24. Устройство пьезоэлектрического вибратора}

Для увеличения мощности излучатель современного гидролокатора имеет уже несколько слоев пьезоэлектрической мозаики. Каждый слой находится между стальными электродами, которые одновременно служат и мембранами излучателя. Слои мозаики и электроды склеены между собой специальным клеем и помещены в металлический корпус (рис. 24). Чтобы противостоять ржавчине, корпус излучателя изготовлен из специального сплава меди, никеля и алюминия, называемого куниалом.

Для излучения ультразвука только в одном направлении на одном из внешних электродов ставят резиновую заглушку, не пропускающую звуковых волн. В некоторых случаях вместо резиновой заглушки между корпусом и электродом оставляют воздушную прослойку.

Для получения более узких пучков ультразвуковых волн за рубежом в гидролокаторах применяется специальное устройство, называемое отражателем или рефлектором. Пьезоэлектрический излучатель помещают в центре отражателя (рис. 25). Звуковые или ультразвуковые волны, излучаемые вибратором, отражаясь от стенок отражателя, образуют узкий пучок лучей. Дальность действия гидролокатора при этом увеличивается.

Преобразователь гидролокатора помещается в специальном устройстве, называемом обтекателем, и устанавливается в носовой части днища корабля (рис. 26). Обтекатель уменьшает помехи, вызываемые завихрениями воды, а также предохраняет вибратор от повреждений в случае ударов о подводные препятствия.

_{Рис. 25. Рефлектор позволяет создать узкий пучок звуковых лучей}

_{Рис. 26. Обтекатель гидролокатора}

_{Рис. 27. Чаще всего обтекатель делают каплеобразной формы}

Рис. 28.

Обтекатель помещается в специальной шахте и может опускаться и подниматься

Чтобы уменьшить завихрения, обтекатель делают каплеобразной, обтекаемой формы (рис. 27). Отсюда и появилось название обтекатель. Обтекатель с преобразователем называют акустической системой.

Чаще всего обтекатель с преобразователем может выдвигаться и убираться в специальную шахту внутри корабля. Дело в том, что при движении корабля на его днище образуются воздушные пузырьки, затрудняющие прохождение ультразвука. С удалением от корпуса корабля число пузырьков уменьшается. Бот почему обтекатель и делают выдвигающимся (рис. 28).

Чем мощнее колебания излучателя, тем больше дальность действия гидролокатора, а следовательно, и дальность обнаружения подводной лодки. Для создания мощных колебаний необходимо к электродам излучателя подключать электрическое напряжение значительной величины, которое создается специальным генератором. При работе гидролокатора на передачу преобразователь подключается к генератору. В паузах между очередными посылками ультразвука преобразователь подключается к усилителю. Роль переключателя выполняет реле приема — передачи (рис. 29).

Принятые эхосигналы усиливаются усилителем и преобразуются из неслышимых ультразвуков в обычные звуки, которые прослушиваются при помощи репродуктора или телефонных наушников. В современных гидролокаторах принятые сигналы можно еще просмотреть на экранах электронно-лучевых трубок. Упрощенная схема гидролокатора приведена на рис. 29.

По данным зарубежной печати, для поиска подводных лодок применяются вертолеты с опускающимися на длинном стальном троссе акустическими системами (рис. 30). Все остальные приборы гидролокатора находятся в кабине вертолета. Совершая полет над водной поверхностью, вертолет время от времени зависает, опускает акустическую систему и обследует подводное пространство.

Гидролокатор есть и на подводной лодке. Здесь он используется для измерения расстояния до цели, по которой производится торпедная атака. Кроме того, гидролокатор предупредит подводную лодку о минном заграждении или другом подводном препятствии.

_{Рис. 29. Упрощенная схема гидролокатора}

_{Рис. 30. Использование гидроакустических приборов с вертолета}

Гидролокатор — это активное средство наблюдения. Для обнаружения целей гидролокатор должен излучать ультразвук, который может быть услышан находящимися поблизости вражескими кораблями. Поэтому подводники очень осторожно используют гидролокационную станцию, соблюдая скрытность.

ПОДВОДНАЯ СВЯЗЬ

Пьезоэлектрические преобразователи применяются и в гидроакустических приборах звуковой и ультразвуковой подводной связи. В конце второй мировой войны подводные лодки, долгое время действовавшие в одиночку, стали вести боевую деятельность в составе групп. Такие действия позволяли быстрее находить корабли противника, а также увеличивали мощь торпедного удара.