توسعه فناوری سونار

سونار یک تجهیزات الکترونیکی است که از امواج صوتی منتشر شده در اقیانوس برای شناسایی اهداف و مکان یابی، شناسایی و ردیابی اهداف استفاده می کند. مبدل حلقه سرامیکی پیزو پرکاربردترین و مهمترین تجهیزات آکوستیک زیر آب در هیدروآکوستیک است. فناوری سونار به فناوری توسعه یافته و اعمال شده برای عملکرد تشخیص تجهیزات سونار اشاره دارد. یک سیستم سونار معمولی از یک فرستنده صوتی آب، یک مبدل هیدروآکوستیک (هیدروفون)، یک گیرنده هیدروآکوستیک، یک نمایشگر و یک کنترلر تشکیل شده است. فرستنده صوتی زیر آب عمدتاً از منبع تحریک برای تولید سیگنال الکتریکی مورد نیاز استفاده می کند و سپس سیگنال الکتریکی را به سیگنال صوتی مناسب برای انتشار به آب از طریق مبدل تحریک تبدیل می کند. اگر سیگنال صوتی زیر آب با اهدافی مانند زیردریایی ها، مین ها و کشتی ها برخورد کند، منعکس می شود. سپس به صورت یک اکو سونار به مبدل آکوستیک زیر آب (هیدروفن) بازگردانده می شود. مبدل سیگنال هدف را دریافت کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. سیگنال الکتریکی از مبدل پیزوالکتریک پهنای باند توسط تجهیزات دریافت صوتی زیر آب تقویت و پردازش می شود و سپس اطلاعات هدف پردازش شده به کنترل کننده سونار یا سیستم نمایش داده می شود. در نهایت با توجه به اطلاعات پردازش شده می توان موقعیت هدف را شناسایی و ماهیت هدف را مشخص کرد. بدین ترتیب عملکرد سونار تکمیل می شود.

فناوری سونار بیش از 100 سال است که وجود داشته است و لوئیس نیکسون اولین تجهیزات دریافت سونار را در سال 1906 به عنوان راهی برای تشخیص کوه های یخ اختراع کرد. در طول جنگ جهانی اول، به منظور شناسایی زیردریایی، علاقه بشر به سونار گسترش یافت. دستگاه گیرنده غیرفعال اولین دستگاه سوناری است که سیگنالی منتشر نمی کند و به صورت غیرفعال به سیگنال صوتی زیر آب گوش می دهد. در سال 1918، هم انگلستان و هم ایالات متحده تجهیزات انتقال صدا را در آب ایجاد کردند که از تجهیزات سونار با انتشار و دریافت صوتی استفاده می کند. انتشار کارآمد حسگر و صدای هیدروآکوستیک اختراع شده، فرم سونار پیشرفته تری را امکان پذیر می کند. قرن بیست و یکم عصر اقیانوس است. نیروی اصلی نیروهای کشورهای مختلف بر توسعه نیروی دریایی متمرکز است. تجهیزات سونار کشتی اهمیت بیشتری پیدا می کند و حلقه سرامیکی Pzt به مهم ترین سیستم نبرد آکوستیک زیر آب در شناورهای نیروی دریایی تبدیل شده است. تجهیزات آکوستیک زیر آب این کشتی عمدتا برای شناسایی کشتی های سطحی دشمن، سلاح های زیر آب، زیردریایی ها و غیره استفاده می شود. در میدان نبرد دریایی آینده، سیستم های تجهیزات آکوستیک زیر آب پیشرفته تر و بیشتر اهمیت پیدا خواهند کرد. بنابراین یکی از وظایف مهم نیروی دریایی کشورهای مختلف، تحقیق در مورد فناوری سونار و تحقیق و توسعه تجهیزات سونار است.

اولین سونار در جهان یک سونار بدنه غیرفعال با قابلیت اندازه گیری برد برای اهداف صوتی زیر آب است که سونار لوله داوینچی نام دارد. پس از پایان جنگ جهانی اول، کشورهای قدرتمند جهان روند تحقیقات در مورد تجهیزات سونار را تسریع کردند. آلمان عمدتاً تجهیزات سونار غیرفعال را تحقیق و توسعه داد و بریتانیا، ایالات متحده و سایر کشورها عمدتاً تجهیزات سونار فعال را مطالعه و توسعه دادند. پس از جنگ جهانی دوم، تئوری انتشار، طنین، انعکاس و نویز صدا در زیر آب و کارهای تحقیقاتی و تجربی آن به طور کامل انجام شد که پیشرفت زیادی در لوله سیلندر پیزو برای فناوری‌های مبدل صوتی و الکتریکی زیر آب مانند هیدروفون‌های غیرفعال و رادیاتورهای فعال استفاده می‌شود.