تطوير تقنية السونار

السونار هو جهاز إلكتروني يستخدم الموجات الصوتية المنتشرة في المحيط لكشف الأهداف وتحديد موقع الأهداف وتحديدها وتتبعها. يعد محول الطاقة الدائري الخزفي الضغطي من أكثر المعدات الصوتية المستخدمة على نطاق واسع والأكثر أهمية تحت الماء في مجال الصوتيات المائية. تشير تقنية السونار إلى التكنولوجيا التي تم تطويرها وتطبيقها على أداء الكشف لمعدات السونار. يتكون نظام السونار النموذجي من جهاز إرسال صوتي مائي، ومحول طاقة صوتي مائي (هيدروفون)، وجهاز استقبال صوتي مائي، وشاشة عرض، ووحدة تحكم. يستخدم جهاز الإرسال الصوتي تحت الماء بشكل أساسي مصدر الإثارة لتوليد الإشارة الكهربائية المطلوبة، ثم يقوم بتحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة صوتية مناسبة لتنبعث منها في الماء من خلال محول طاقة الإثارة؛ إذا واجهت الإشارة الصوتية تحت الماء أهدافًا مثل الغواصات والألغام والسفن، فسوف تنعكس. ثم يتم إعادته بعد ذلك إلى محول الطاقة الصوتي تحت الماء (الهيدروفون) على شكل صدى سونار؛ يستقبل محول الطاقة إشارة الهدف ويحولها إلى إشارة كهربائية. الإشارة الكهربائية ل يتم تضخيم محول الطاقة الكهرضغطية عريض النطاق ومعالجته بواسطة معدات الاستقبال الصوتية تحت الماء، ومن ثم يتم تغذية معلومات الهدف المعالجة مرة أخرى إلى وحدة تحكم السونار أو نظام العرض؛ وأخيرًا، وفقًا للمعلومات المعالجة، يمكن اكتشاف موضع الهدف، وتحديد طبيعة الهدف. وبذلك تكتمل وظيفة السونار.

كانت تقنية السونار موجودة منذ أكثر من 100 عام، وقد اخترع لويس نيكسون أول جهاز استقبال للسونار في عام 1906 كوسيلة للكشف عن الجبال الجليدية. خلال الحرب العالمية الأولى، ومن أجل استكشاف الغواصة، بدأ الاهتمام البشري بالسونار في التوسع. جهاز الاستقبال السلبي هو أول جهاز سونار لا ينبعث منه إشارة ويستمع بشكل سلبي إلى الإشارة الصوتية تحت الماء. في عام 1918، قامت كل من المملكة المتحدة والولايات المتحدة بإنشاء معدات نقل الصوت في الماء، والتي تستخدم معدات السونار ذات البث الصوتي والاستقبال. يتيح الانبعاث الفعال للمستشعر الصوتي المائي والصوت المبتكر شكل سونار أكثر تقدمًا. القرن الحادي والعشرون هو عصر المحيطات. تتركز القوة الرئيسية لقوات مختلف البلدان على تطوير البحرية. أصبحت معدات السونار الخاصة بالسفن أكثر أهمية وأصبحت الحلقة الخزفية Pzt أهم نظام قتالي صوتي تحت الماء على السفن البحرية. تُستخدم المعدات الصوتية تحت الماء للسفينة بشكل أساسي للكشف عن السفن السطحية للعدو والأسلحة تحت الماء والغواصات وما إلى ذلك. في ساحة المعركة البحرية المستقبلية، ستصبح أنظمة المعدات الصوتية المتقدمة تحت الماء أكثر وأكثر أهمية. ولذلك، فإن إحدى المهام المهمة للبحرية في مختلف البلدان هي البحث في تكنولوجيا السونار والبحث وتطوير معدات السونار.

أقدم سونار في العالم هو سونار سلبي لهيكل السفينة مزود بقدرة على قياس المدى للأهداف الصوتية تحت الماء، ويسمى سونار أنبوب دافنشي. بعد نهاية الحرب العالمية الأولى، قامت الدول القوية في العالم بتسريع عملية البحث على معدات السونار. قامت ألمانيا بشكل أساسي بالبحث وتطوير معدات السونار السلبي، بينما قامت المملكة المتحدة والولايات المتحدة ودول أخرى بدراسة وتطوير معدات السونار النشط بشكل أساسي. بعد الحرب العالمية الثانية، تم تنفيذ نظرية انتشار الصوت والارتداد والانعكاس والضوضاء تحت الماء وأبحاثها وأعمالها التجريبية بشكل كامل، مما أحرز تقدمًا كبيرًا في أنبوب أسطواني بيزو يستخدم لتقنيات محولات الطاقة الصوتية والكهربائية تحت الماء مثل السماعات المائية السلبية والمشعات النشطة.