Ontwikkeling van sonartechnologie

Sonar is elektronische apparatuur die gebruik maakt van geluidsgolven die zich in de oceaan voortplanten om doelen te detecteren en doelen te lokaliseren, identificeren en volgen. Piëzo-keramische ringtransducers zijn de meest gebruikte en belangrijkste akoestische onderwaterapparatuur in de hydro-akoestiek. Sonartechnologie verwijst naar de technologie die is ontwikkeld en toegepast op de detectieprestaties van sonarapparatuur. Een typisch sonarsysteem bestaat uit een water-akoestische zender, een hydro-akoestische transducer (hydrofoon), een hydro-akoestische ontvanger, een display en een controller. De akoestische onderwaterzender gebruikt hoofdzakelijk de excitatiebron om het vereiste elektrische signaal te genereren en zet het elektrische signaal vervolgens om in een geschikt akoestisch signaal dat via de excitatietransducer in het water kan worden uitgezonden; als het akoestische onderwatersignaal doelen zoals onderzeeërs, mijnen en schepen tegenkomt, zal het worden gereflecteerd. Het wordt vervolgens teruggestuurd naar de akoestische onderwatertransducer (hydrofoon) in de vorm van een sonar-echo; de transducer ontvangt het doelsignaal en zet dit om in een elektrisch signaal. Het elektrische signaal van breedband piëzo-elektrische transducer wordt versterkt en verwerkt door de akoestische onderwaterontvangstapparatuur, en vervolgens wordt de verwerkte doelinformatie teruggekoppeld naar de sonarcontroller of het weergavesysteem; ten slotte kan, afhankelijk van de verwerkte informatie, de positie van het doel worden gedetecteerd en wordt de aard van het doel bepaald. Daarmee wordt de functie van sonar voltooid.

Sonartechnologie bestaat al meer dan 100 jaar en Lewis Nixon vond in 1906 de eerste sonarontvangstapparatuur uit als een manier om ijsbergen te detecteren. Tijdens de Eerste Wereldoorlog begon de menselijke belangstelling voor sonar zich uit te breiden om de onderzeeër te verkennen. Het passieve ontvangstapparaat is het eerste sonarapparaat dat geen signaal uitzendt en passief luistert naar het akoestische signaal onder water. In 1918 installeerden zowel het Verenigd Koninkrijk als de Verenigde Staten apparatuur voor geluidsoverdracht in het water, die gebruik maakt van sonarapparatuur met akoestische emissie en ontvangst. De efficiënte emissie van de uitgevonden hydro-akoestische sensor en geluid maakt een meer geavanceerde sonarvorm mogelijk. De 21e eeuw is het oceaantijdperk. De hoofdmacht van de troepen van verschillende landen is geconcentreerd op de ontwikkeling van de marine. De sonarapparatuur van schepen wordt steeds belangrijker en de keramische Pzt-ring is het belangrijkste akoestische onderwatergevechtssysteem op marineschepen geworden. De akoestische onderwaterapparatuur van het schip wordt voornamelijk gebruikt om vijandelijke oppervlakteschepen, onderwaterwapens, onderzeeërs, enz. Te detecteren. In het toekomstige zeeslagveld zullen steeds geavanceerdere akoestische onderwaterapparatuursystemen steeds belangrijker worden. Daarom is een van de belangrijke taken van de marines van verschillende landen het onderzoek naar sonartechnologie en het onderzoek en de ontwikkeling van sonarapparatuur.

De eerste sonar ter wereld is een passieve rompsonar met een bereikmeetmogelijkheid voor akoestische doelen onder water, de zogenaamde Da Vinci-buissonar. Na het einde van de Eerste Wereldoorlog versnelden de machtige landen van de wereld het onderzoeksproces naar sonarapparatuur. Duitsland heeft voornamelijk passieve sonarapparatuur onderzocht en ontwikkeld, en het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten en andere landen hebben voornamelijk actieve sonarapparatuur bestudeerd en ontwikkeld. Na de Tweede Wereldoorlog werd de theorie van de voortplanting van geluid, de weerkaatsing, de reflectie en het geluid onder water en het bijbehorende onderzoeks- en experimentele werk volledig uitgevoerd, wat grote vooruitgang boekte op het gebied van de voortplanting van geluid onder water. piëzo-cilinderbuis die wordt gebruikt voor akoestische en elektrische transducertechnologieën onder water, zoals passieve hydrofoons en actieve radiatoren.