声呐受什么的启发
时间:2024-01-05 13:14:20 栏目:学习方法声呐是受蝙蝠、海豚、鲸鱼等动物的启发而发明的。由于它们在夜间活动或者在视线不佳的海水中活动,不能依靠视觉来进行定位,因此进化出了利用超声波定位的本领。
像类似的受动物启发而发明的东西还有许多,例如昆虫的眼睛是复眼,人们根据昆虫眼睛的原理,制造出了蝇眼照相机,这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量;潜水艇外形模仿了鲸鱼,工作原理模仿了鱼鳔;根据蛙眼的视觉原理,发明了电子蛙眼;根据蝙蝠的回声定位系统制造了雷达。
介绍:
声纳也称作声呐,全称为︰声音导航与测距,是一种声学探测设备,利用声波在水中的传播和反射特性,通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术。
声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;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。
发展沿革:
声呐是一种声学探测设备,主动式声呐是在英国首先投入使用的,不过英国人把这种设备称为"ASDIC"(潜艇探测器)。
由于电磁波在水中衰减的速率非常的高,无法做为侦测的讯号来源,因此以声波探测水面下的人造物体成为运用最广泛的手段。无论是潜艇或者是水面船只,都利用这项技术的衍生系统,探测水底下的物体,或者是以其作为导航的依据。作远距离传输的能量形式。于是探测水下目标的技术——声呐技术便应运而生。
声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇和反潜飞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。
和许多科学技术的发展一样,社会的需要和科技的进步促进了声呐技术的发展。俄罗斯海军专门将一艘核子K-403号潜艇改成声呐测试用艇,可见其重视程度。
声纳是受到了什么动物的启示?
1、蝙蝠,海豚和声纳
声纳发出低频声波脉冲,可以通过发射机通过水和空气。当遇到障碍物时,声白脉冲会被反射回接收装置。根据声音脉冲的速度和回声的时间,可以测量障碍物之间的距离。正是由于蝙蝠和海豚的回声定位,人类发明了声纳。
2、潜艇与“鲸背效应”
现代核潜艇能够在水下停留很长一段时间,但是在冰下发射导弹需要破冰漂浮,这就带来了一个问题。
每20到60分钟,鲸鱼将浮出水面呼吸(称为“喷气机”),潜艇专家从这个灵感,因此提出在命令潜艇的顶部平台壳牌和上层建筑,加强材料强度,在模仿的外观的鲸鱼,如期实现“鲸鱼效应”当打破僵局。
3、响尾蛇和热成像摄像机
响尾蛇可以利用它天生的红外线感应来寻找附近的猎物,而热成像摄像机就利用了这一原理。
4、蝶式和卫星温度控制系统
当暴露在强烈的阳光下,在太空中运行的地球卫星的温度可高达200℃;在阴影区域,卫星的温度降至-200℃,因此卫星上各种复杂的仪器很容易被烘烤或冷冻。后来,科学家从蝴蝶身上获得灵感,解决了这个问题。
原来蝴蝶的身体表面长着一层小鳞片,这些鳞片起着调节体温的作用。每当阳光直射时,当温度上升时,鳞片自动打开,以减少阳光的辐射角度,从而减少热量的吸收;而当外界温度下降时,鳞片自动闭合,贴近体表,使阳光直接照射到鳞片上,从而将体温控制在正常范围内。
科学家为人造卫星设计了一种看起来像蝴蝶鳞片的温度控制系统。
5、蜘蛛网和盔甲
生物学家研究过蜘蛛丝,发现它的强度是同样大小的钢丝的五倍。
受此启发,英国剑桥PA科技有限公司尝试生产像蜘蛛网这样的高强度纤维,可以编织或制成复合材料,用作防弹衣、防弹车、坦克、装甲车等的结构材料。穿上这种盔甲,不仅减轻了重量,还提高了性能,而且经久耐用。
声纳受到了什么的启发?
根据海豚发出的超声波发明了声纳。海豚能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法成为回声定位。人们通过海豚生理上所具备的回声定位功能发明了声纳。
人们根据什么发明了“声纳”
人们根据海豚的回声定位发明了“声纳”,在水中进行观察和测量,具有得天独厚条件的只有声波。
这是由于其他探测手段的作用距离都很短,光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到十几米到几十米内的物体;电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。
然而,声波在水中传播的衰减就小得多,在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹,在两万公里外还可以收到信号,低频的声波还可以穿透海底几千米的地层,并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察,还没有发现比声波更有效的手段。
扩展资料
声呐装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成,其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行,有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。
辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声呐基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置,以及声呐导流罩等。
换能器是声呐中的重要器件,它是声能与其它形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。它有两个用途:
一是在水下发射声波,称为“发射换能器”,相当于空气中的扬声器;
二是在水下接收声波,称为“接收换能器”,相当于空气中的传声器(俗称“听筒”)。
换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波,专门用于接收的换能器又称为“水听器”。换能器的工作原理是利用某些材料在电场或磁场的作用下发生伸缩的压电效应或磁致伸缩效应。
参考资料来源:百度百科-声呐
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