Jeste li znali da gumb za paljenje na upaljaču ima isti princip kao i prekidač za paljenje plinskog štednjaka, upaljač granate i važan uređaj nuklearne podmornice.
Počnimo s nuklearnim podmornicama.
Najveća komunikacijska udaljenost za ljudska bića je Voyager 1, koji je izletio iz Sunčevog sustava, a trenutno je od Zemlje udaljen 20,6 milijardi kilometara (od 5. prosinca 2016.); najveća udaljenost detekcije su one galaksije udaljene milijardama svjetlosnih godina.
Međutim, nuklearne podmornice koštaju više od milijardu dolara. Nalaze se u dubokom moru, a udaljenost koju mogu "vidjeti" i međusobna komunikacijska udaljenost računaju se u metrima.
Korištenje "kratkovidnosti" ni izdaleka nije dovoljno za opis kratkovidnosti podmornica u moru. U usporedbi s detekcijom elektromagnetskih valova na kopnu, podmornice u moru doista su "slijepe".
Ono što se mnogi pitaju je da su ljudi ušli u 21. stoljeće, zašto su podvodna detekcija i podvodna komunikacija još uvijek tako primitivne i zaostale? Zar ne možete koristiti elektromagnetske valove posebnog frekvencijskog pojasa? Zašto još uvijek moramo koristiti zvučne valove poput šišmiša?
Zašto koristiti zvučne valove?
Očigledna je činjenica da u vrlo čistom moru sunce može doseći najviše 200 metara ispod površine mora. Biljke postoje. Ako se nalazi u jako onečišćenom morskom području, sunčeva svjetlost će doseći oko 1 metar ispod vode.
slika
Možete li se sjetiti, dok plivate, koliko daleko možete vidjeti pod vodom?
Svjetlost je vrsta elektromagnetskog vala. Ako je prodor svjetlosti u vodu tako slab, onda ni drugi elektromagnetski valovi, poput raznih radarskih valova, nisu puno bolji.
Stoga je šteta što, iako ljudi mogu koristiti radar za otkrivanje balističkih projektila koji lete tisućama kilometara daleko, i koristiti astronomske teleskope za promatranje galaksija udaljenih milijarde svjetlosnih godina, nijedna od ovih tehnologija ne radi dobro u moru.
Dakle, samo kažemo:
Znamo više o površini Mjeseca nego što znamo o dubinama vlastitog planeta!
Znamo daleko više o unutrašnjosti sunca nego o unutrašnjosti zemlje!
Budući da se pod morem ne mogu koristiti sve vrste radijske detekcije, što je s drugim crnim tehnologijama?
Što je s neutrinima koji mogu prodrijeti u zemlju i koristiti je za komunikaciju i detekciju? Šteta što nas vanzemaljci još nisu naučili.
Što je s podvodnom kvantnom komunikacijom? Možda uskoro, izvanzemaljci su na putu prema Zemlji s Centaurusa.
Stručnjaci za sonare kažu nam da trenutno, pod vodom, jedino na što se možemo osloniti su zvučni valovi, poput šišmiša!
Obična mala bomba od manje od 2 kilograma eksplodira u vodi, a zvučni valovi mogu se prenijeti preko 4200 kilometara. (Eksplozija u pokretnoj slici je eksplozija petardi u vodi. Vidi se da se formirani veliki "balon" pritiskom vode brzo vraća u prvobitni oblik.)
Princip sonara
Što se tiče zvuka, to nam je poznato. Pasivni sonar na podmornici ekvivalentan je našim ušima, a aktivni sonar pomalo nalikuje kombinaciji usta i ušiju. Ako zatvorite oči i viknete, čut ćete jeku nakon dvije sekunde, pa možete reći: "Prema sudu starca, Velika je planina na 340 metara."
Naravno, aktivni sonar u podmornici ne može se oslanjati na vikanje, on se oslanja na struju. Rekli ste, što ako nestane struje ili je aktivni sonar pokvaren, možete li vikati? Mogu li?
Ovo... zapravo postoji bolji način.
Pokucaj na podmornicu...
Ova metoda udaranja po podmornicama viđena je u filmovima. Ne može se provjeriti je li korišten u stvarnosti. Znamo samo da su zemlje koristile granate da eksplodiraju u vodi za prijenos informacija podvodnim podmornicama.
Zvučni valovi jedini su oslonac za nuklearne podmornice pod vodom. Toliko je važno da moramo razumjeti princip rada sonara. Zapravo, zanimljivije je nego što smo zamišljali.
Može se reći da svatko može koristiti principe koji se koriste u sonaru, a mnogi stari pušači koriste ga više od deset ili dvadeset puta dnevno, ali svi toga nisu svjesni.
slika
Pritisnite prema dolje za stvaranje električne iskre.
slika
piezoelektrični upaljač
Mnogi misle da je crna kvržica u upaljaču baterija koja skladišti električnu energiju, ali nije tako. To je piezokeramika koja se oslanja na mehanički pritisak vašeg palca kako bi stvorila napon koji pokreće iskru za paljenje. To znači da se upaljač u upaljaču ne mora baciti, a čak i ako odstoji više godina, i dalje će raditi jer nije baterija.
Godine 1880. braća Pierre i Jacques Curie otkrili su piezoelektrični efekt.
Moguće je da dvojica braće nikada ne bi zamislila da će se njihovo otkriće naći u prekidačima za paljenje plinskih štednjaka u tisućama kućanstava, u rukama pušača, u upaljačima granata i u nuklearnim podmornicama vrijednim više od milijardu dolara u moru. .
Također je moguće zamisliti da javnost u to vrijeme nije obraćala veliku pozornost na otkriće piezoelektričnog efekta. Znanstvena istraživanja uvijek su bila ista - prethodnici su tiho sadili drveće, a potomci veselo uživali u hladu.
slika
Shematski dijagram piezoelektričnog efekta
@Tizeff
Kao što je prikazano na gornjem dijagramu, primjenom pritiska na komad piezoelektričnog materijala stvara se električna struja. Ovo je proces pretvaranja mehaničke energije u električnu energiju.
Postoje mnoge vrste piezoelektričnih materijala, od kojih je jedna piezoelektrična keramika, koja je vrlo osjetljiva, a mali pritisak generira napon. točan.
A zvučni valovi su pritisak - zvučni pritisak. Brujanje i rotirajući zvuk propelera neprijateljske podmornice stvara zvučni tlak, a kada dodirne piezoelektričnu keramiku naše podmornice, ovaj fluktuirajući zvučni tlak će se pretvoriti u fluktuirajući napon, tako da možete čuti približan smjer kretanja protivničke podmornice. gore.
slika
Nasuprot tome, aktivni sonar treba emitirati zvučne valove, kako ih emitirati? Vrlo je jednostavno, uzmimo kao primjer piezoelektričnu keramiku. Budući da će zvučni tlak donijeti napon, onda, zauzvrat, ako se na piezoelektričnu keramiku primijeni električno polje, neće li se piezoelektrična keramika deformirati? To je to, brza deformacija materijala je zvuk.
Željena frekvencija zvuka, poput infrazvuka, zvučnih valova ili ultrazvučnih valova, ovisi o električnom polju koje primjenjujemo. Ovo je aktivni sonar. Naravno, osim promjene električnog polja za deformaciju materijala, može se koristiti i magnetsko polje, što je magnetostrikcijski učinak.
sudar podmornice
Međutim, iako postoji sonar za istraživanje mora, nuklearne podmornice neće lako koristiti aktivni sonar.
Tako je, ako nuklearna podmornica nema prednost prikrivanja, onda će izgubiti veliki dio svoje vrijednosti. Iako se skrivate u dubokom moru, neprijatelj u svakom trenutku zna vašu lokaciju. Što želiš? Zar te razarač ne može zamijeniti?
slika
Prvotno ste bili noćni ubojica, ali ste upalili reflektor velike snage (s aktivnim sonarom) kada ste šetali noću. Osvijetlio si druge, put i sebe.
Stoga, kada su nuklearne podmornice, posebno nuklearne podmornice s balističkim projektilima, uronjene u duboko more, one ne mogu slučajno uključiti aktivni sonar i samo koriste pasivni sonar za otkrivanje mogućih neprijateljskih brodova oko sebe.
Nuklearne podmornice Britanije i Francuske sudarile su se jer nisu koristile aktivni sonar.
slika
Slika prikazuje britansku nuklearnu podmornicu Avant-Garde koja se 2009. godine sudarila s francuskom nuklearnom podmornicom klase Triumph.
Nakon sudara britanske i francuske podmornice, francuska podmornica je mislila da je udarila u nepoznati objekt i ozbiljno je oštećena. Za povratak u luku trebalo je 3 dana. Francuska mornarica je odmah nakon provjere ozljeda objavila da sumnja da je udario u kontejner.
Kada je Britanija to čula, požurila je u Francusku usporediti ozljede dviju podmornica, i konačno shvatila da su se nuklearne podmornice dviju zemalja sudarile. I to je neugodno 😅
