Чудесные кристаллы - страница 15

Упрощенная схема станции подводной связи изображена на рис. 31. В приборах подводной связи применяются преобразователи ненаправленного действия, способные излучать звуковые волны во все стороны равномерно. Они устроены следующим образом.

На полую металлическую трубку, служащую как бы стержнем, надевают несколько пьезоэлектрических колец из титаната бария (рис. 32). Электродами пьезокерамики является тонкий слой металла, обычно серебра, покрывающий внутреннюю и внешнюю поверхности колец. Одноименные электроды при помощи проводов соединяются последовательно между собой. Все устройство помещается в звукопрозрачный кожух и размещается в обтекателе.

В семействе гидроакустических приборов вы найдете и очень маленькие по размерам шумопеленгаторы и гидролокаторы. Они применяются в радиогидроакустических буях — новом средстве обнаружения подводных лодок, появившемся после второй мировой войны. Это небольшие цилиндры, внутри которых размещается взаимосвязанная гидроакустическая и радиопередающая аппаратура.

Радиогидроакустические буи могут применяться морской авиацией — самолетами и вертолетами. Можно их устанавливать и с надводных кораблей. Наиболее распространены буи пассивного действия, где в качестве гидроакустической аппаратуры применяется шумопеленгаторная станция с пьезоэлектрическим приемником ненаправленного действия. В корпусе буя, который обладает положительной плавучестью, т. е. способен плавать на поверхности моря, размещаются радиопередатчик с антенной, модулятор и усилитель (рис. 33). Пьезоэлектрический приемник, электрически связанный с усилителем, размещается в нижней части буя. Такие буи устанавливаются в опасных от подводных лодок районах. Обычно устанавливается несколько радиогидроакустических буев.

Как только подводная лодка окажется в зоне обнаружения, приемник начнет принимать шумы подводной лодки, которые преобразуются в электрические сигналы, а затем излучаются в пространство в виде электромагнитных волн.

На самолете или корабле, поставившем буи, непрерывно несется вахта на приемниках, настроенных на частоту передатчика буя. Услышав сигнал работающего буя, определяют направление на него, и в район местонахождения подводной лодки направляют корабли и самолеты для ее уничтожения.

Такие буи называют дрейфующими радиогидроакустическими буями, время действия их ограничено, и они самозатапливаются.

В зарубежных флотах применяются и стационарные радиогидроакустические буи, местоположение которых с течением времени не меняется. Общий вид стационарного буя показан на рис. 34. Стационарные буи бывают как пассивного, так и активного действия. В активном буе вместо приемника шума применена миниатюрная гидролокационная станция, которая после установки буя автоматически включается и обследует водное пространство. Сигналы, принимаемые гидролокатором, запускают радиопередатчик, который посылает в эфир сообщение об обнаружении подводной лодки.

Стационарные радиогидроакустические буи в отличие от дрейфующих буев могут находиться в море длительное время. Ни течение, ни ветер не снесет буй с места, так как он стоит на якоре. Обычно стационарные буи устанавливаются далеко в море и предназначены для обнаружения подводных лодок в дальней зоне.

Как вы уже убедились, электрический преобразователь необходим для приема звуковых волн. Но пьезоэффект обратим. Поэтому пьезоэлектрический преобразователь может быть использован и при воспроизведении принятых звуков, например, в телефонных наушниках или репродукторах. Пьезоэлектрические телефоны очень чувствительны и хорошо воспроизводят все слышимые ухом звуки.

Однако воспроизведение звука — область не гидроакустики, а электроакустика — науки, занимающейся электрической записью и воспроизведением звуковых колебаний. В этой науке пьезоэлектричеству также отведена не последняя роль.