Sonar

Vikipediya saytından
Naviqasiyaya kec Axtarı?a kec

Sonar ( So und N avigation a nd R anging ( az : S?s naviqasiyası v? d?yi?m?)) s?s dal?alarından istifad? ed?r?k obyektin olcusunu, m?saf?sini v? dig?r m?lumatlarını gorm?y? imkan ver?n cihazdır. S?sin su altında yayılması xususiyy?tind?n istifad? ed?r?k sualtı/suustu s?yah?t, x?b?rl??m? v? dig?r cisiml?rin a?karlanmasına imkan ver?n bir texnikadır.

Sonar, ?ngilis dilind?ki “Sound Navigation and Ranging” ifad?sinin qısaltmasıdır v? s?s dal?aları olan bir obyektin m?saf?si, olcusu v? dig?r m?lumatları haqqında m?lumat almaq ucun istifad? olunan al?tin adıdır. Sonar sistem ?vv?lc? sualtı qayıqlar ucun istehsal edilmi?dir. Suyun altında dal?aların yayılmasından istifad? ed?r?k su altında/ ustund? g?zm?yi, m?saf?l?r aralı?ını hesablama?ı, x?b?rl??m?yi v? dig?r cisiml?r haqqında m?lumat ?ld? etm?yi t?min ed?n bir texnikadır. Sonarı delfinl?r unsiyy?t ucun, yarasalar is? istiqam?tl?rini tapmaq ucun istifad? edirl?r. Sistem aktiv v? passiv olaraq ikiy? bolunur. Passiv sonar g?mil?rin s?sini e?itm?kdir; Aktiv sonar atı? s?sl?ri yayır v? ?ks-s?daları dinl?yir.

Sonar sistemin i?l?m?si

B?zi heyvanlar ( delfinl?r v? yarasalar ) milyonlarla ildir unsiyy?t v? cismin a?karlanması ucun s?sl?rd?n istifad? ets?l?r d?, insanın sudan istifad?si ilk d?f? 1490 -cı ild? Leonardo da Vinci t?r?find?n qeyd? alınmı?dır. XIX ?srd? mayakları t?hluk? bar?d? x?b?rdar etm?k ucun bir kom?kci sualtı z?ng istifad? edilmi?dir. Kanadalı muh?ndis Reginald Fessenden, Bostonda D?nizaltı Siqnal ?irk?tind? i?l?y?rk?n, daha sonra Boston limanında test edilmi? bir sistem olan 1912 -ci ild?n ba?layan sınaq sistemi qurdu. Bu testd? Fessenden d?rinlik sondajı, sualtı x?b?rl??m?ni (Morze kodu) v? echo range (exo m?nzili) (3 km m?saf?d? bir aysberqin a?karlanması) gost?rdi. Sozd? Fessenden osilatoru, 500 Hz frekans, 3 metrlik dal?a uzunlu?u v? ceviricinin radiator uzunun kicik diametrin? (diametri 1 metrd?n az) gor? alıcının kul?yini t?yin ed? bilm?di. Birinci Dunya Muharib?si dovrund? sualtı g?mil?rin a?kar edilm?sin? ehtiyac s?sd?n istifad?y? dair daha cox t?dqiqata s?b?b oldu. Rus fiziki Pol Langevin Rus muhacir elektrik muh?ndisi Constantin Chilowsky il? birlikd? i?l?y?rk?n, 1915 -ci ild? sualtı qayıqları a?kar etm?k ucun aktiv s?s cihazlarının inki?afı uz?rind? i?l?y?rk?n, ingilisl?r hidrofon deyil?n sualtı dinl?m? cihazlarından daha tez istifad? etm?y? ba?ladılar.

Sonar sistemi il? m?saf?nin olculm?si

Piezoelektrik v? maqnetostrikt oturucul?r sonradan istifad? olunan elektrostatik oturucul?ri ?v?z ets?l?r d?, bu t?dqiqat g?l?c?kd?ki konstruksiyalara t?sir etdi. Projektorlar ucun Terfenol-D v? PMN (qur?u?un maqnezium niyobat) hazırlanark?n, hidrofonlar ucun (s?s istifad?si ucun akustik-elektrik oturucul?ri) yungul s?s h?ssas plastik film v? fiber optikl?r istifad? edilmi?dir. SONAR 1930-cu ill?rd? Amerikalı muh?ndisl?r ozl?rinin sualtı s?s a?karlama texnologiyalarını inki?af etdirdil?r v? termoklinl?r kimi g?l?c?yin inki?afında ?h?miyy?tli k??fl?r edildi. ?kinci Dunya Muharib?si ill?rind? iki olk? arasında texniki m?lumat mubadil?sind?n sonra Amerikalılar SONAR terminini RADAR-a ekvivalent olaraq istehsal olunan sisteml?r ucun istifad? etm?y? ba?ladılar.

Materiallar v? konstruksiyalar

[ redakt? | m?nb?ni redakt? et ]

1915 - 1940 -cı ill?r arasında inki?afda az ir?lil?yi? var idi. 1940 -cı ild? AB? sonarları, bir qayda olaraq, bir maqnitostriqtor oturucu v? bir dair?vi govd?d? bir Rochelle duz kristalına arxa-arxaya qo?ulmu? 1 fut diametrli polad lovh? il? birl??dirilmi? bir sıra nikel borularından ibar?t idi. Bu, g?minin govd?sin? qura?dırılmı?dı v? ?l il? ist?nil?n buca?a yon?ldilirdi. Piezoelektrik Rochelle duz kristalı daha yax?ı parametrl?r? sahib idi, lakin magnetostriktiv hiss? daha etibarlı idi. ?kinci Dunya Muharib?si dovrund? meydana g?l?n itkil?r, maqnitostrik ceviricinin parametrl?ri v? Rochelle duzunun etibarlılı?ını artırma?a davam ed?r?k sur?tli t?dqiqatların aparılmasına imkan verdi. Rochelle duzuna alternativ olaraq ustun alternativ olan ammonium dihidrogen fosfat (ADP) tapıldı; ?lk t?tbiq 24 kHz Rochelle duz ceviricil?rini ?v?z etmi?dir. Doqquz ay ?rzind? Rochelle duzu kohn?lmi?di. ADP istehsal mu?ssis?si 1940 -cı ilin ?vv?ll?rind? onlarla i?ciy? malik idis?, 1942 -ci ild? i?cil?rin sayı minl?rl? idi.

ADP kristallarının ?n erk?n t?tbiql?rind?n biri akustik minalar ucun hidrofonlar idi. Kristallar 3000 m-d?n (10,000 fut) t?yyar?l?r arasında yerl??diril?c?k mexaniki z?rb?l?r? v? biti?ik mina partlayı?larından sa? cıxmaq qabiliyy?tin? ?saslanaraq 5 Hz-d? a?a?ı tezlikli hiss? ucun t?yin olundular. ADP etibarlılı?ının ?sas xususiyy?tl?rind?n biri sıfır ya?lanma xususiyy?tl?ridir; Kristal parametrl?rini h?tta uzun mudd?tli saxlama ??raitind? saxlayır.

Dig?r bir t?tbiq akustik g?zinti torpedaları ucundur. Torpedo burnuna ufuqi v? ?aquli olaraq iki cut istiqam?tli hidrofon qura?dırılmı?dır; Cutl?rd?n g?l?n f?rql?ndirici siqnallardan torpedonun sola-sa?a v? ya a?a?ıya-yuxarıya do?ru istiqam?tl?nm?sind? istifad? edilmi?dir. Bir qabaqlayıcı t?dbir hazırlanmı?dı: h?d?f sualtı qayıq bir kimy?vi madd? bo?altdı v? torpedo s?s-kuylu qazlı yemin ardınca getdi. ?ks qabaqlayıcı t?dbir aktiv sonar il? t?chiz olunmu? bir torpedo idi - torpedo burnuna bir cevirici ?lav? edildi v? mikrofonlar ?ks olunan dovri s?s tonlarını dinl?yirdi. Ceviricil?r, duzbucaqlı formada sıra halında almaz ??killi sah?l?r? duzulmu? eyni duzbucaqlı kristal plit?l?rd?n ibar?tdir.

ADP kristallarından sualtı qayıqlar ucun passiv sonar seriayaları hazırlanmı?dır. Muxt?lif kristal formaları bir polad boruya yerl??dirilmis, kastor ya?ı vakuumda doldurularaq mohurl?ndi. Bundan sonra borular paralel seriyalara qura?dırılmı?dır.

?kinci Dunya Muharib?sinin sonunda, standart AB? H?rbi D?niz Quvv?l?ri axtarı? sonar bir sıra ADP kristallarından istifad? ed?r?k 18 kHz-d? i?l?yirdi. Bununla birlikd? daha uzun aralıq t?l?b olunan, lakin daha a?a?ı tezlikl?rd?n istifad? lazımdır. T?l?b olunan olcul?r ADP kristalları ucun cox boyuk idi, buna gor? 1950-ci ill?rin ?vv?ll?rind? magnetostrictiv v? barium titanat piezoelektrik sisteml?r inki?af etdirildi, lakin bunların b?rab?r empedans xususiyy?tl?rin? catması v? ?ua numun?sin? nail olmasında probleml?r var idi. Daha sonra barium titanat daha sabit qur?u?un sirkonat titanat (PZT) il? ?v?z edildi v? tezlik 5 kHz-? endirildi. AB? H?rbi Donanması bu materialdan AN/SQS-23 sonarında bir nec? onillikl?r ?rzind? istifad? etdi. SQS-23 sonar ?vv?lc? magnetostrictiv nikel ceviricil?rind?n istifad? etdi, lakin onlar bir nec? ton a?ırlı?ında idi, h?mcinin nikel bahalı v? kritik bir material hesab edildi; Buna gor? piezoelektrik ceviricil?r ?v?z edildil?r. Sonar 432 f?rdi oturucud?n ibar?t boyuk bir seriya idi. Oturucul?r ?vv?lc? etibarlı deyildi, mexaniki v? elektrik nasazlıqlarını gost?rirdi v? qura?dırıldıqdan d?rhal sonra xarab olurdu; Ayrıca bir nec? satıcı t?r?find?n istehsal edilmi?dil?r, f?rqli dizaynlara sahibdil?r v? xususiyy?tl?ri, seriyanın f?aliyy?tin? t?sir ed? bil?c?k d?r?c?d? f?rqli idi. F?rdi oturucul?rin t?mir edilm?sin? imkan ver?n siyas?t daha sonra qurban verilmi? v? mohurl?nmi? v? dig?r xarici mexaniki hiss?l?rin problemini aradan qaldıraraq bunun ?v?zin?, t?mir edilm?y?n mohurlu modullar “bird?f?lik modul dizaynı” secilmi?di.

?kinci Dunya Muharib?sinin ba?lan?ıcında Yaponiya ?mperator Donanması kvars ?saslı projektorlardan istifad? etmi?dir. Bunlar boyuk v? a?ır idi, xusus?n d? a?a?ı tezlikl?r ucun n?z?rd? tutulmu?dular; 9 kHz-d? i?l?y?n Type 91 d?sti 30 duymluk diametr? sahib idi v? 5 kVt guc? v? 7 kV cıxı? amplitudun? malik bir osilator t?r?find?n idar? olunurdu. Type 93 projektorları sferik cuqun qarmaqlarına qura?dırılmı? b?rk kalsium sendvicl?rd?n ibar?t idi. Type 93 sonarları sonradan Alman dizaynına uy?un v? maqnitostrik projektor istifad? ed?n Tyoe 3 il? ?v?z olundu; Projektorlar 16 x 9 duymluk cuqun duzbucaqlı govd?d? iki duzbucaqlı eyni must?qil bolm?d?n ibar?t idi. T?sir? m?ruz qalan sah? dal?a uzunlu?unun yarısı idi v? uc dal?a uzunlu?unda idi. Maqnitostritiv nuv?l?r 4 mm nikel ?tamplardan v? sonra 12,7% il? 12,9% arasında aluminium t?rkibi olan bir d?mir aluminium ?rintisind?n hazırlanmı?dılar. Gucu 20 V/8 A DC m?nb?yind?n polarizasiya il? 3,8 kV-da 2 kVt-dan t?min edildi

Yaponiya ?mperiyası H?rbi D?niz Quvv?l?rinin passiv hidrofonları h?r?k?tli bir rulon dizaynına, Rochelle duzlu piezo ceviricil?rin? v? karbon mikrofonlarına ?saslanırdı.

Maqnetostriktiv ceviricil?r, ?kinci Dunya Muharib?sind?n sonra piezoelektrik vasit?l?r? alternativ olaraq izl?nilmi?dir. Nikel ?saslı suru?k?n d?yirmi ceviricil?r, ?sas?n diametri 13 fut q?d?r olan ?n boyuk f?rdi sonar oturucul?r yuks?k guclu a?a?ı tezlikli ?m?liyyatlar ucun istifad? edilmi?dirl?r. Metalların ustunluyu yuks?k g?rginlik gucu v? a?a?ı giri? elektrik empedansına malik olması il? b?rab?r, g?rilm? gucu qabaqcılla?dırma il? artırıla bil?n qur?u?un sirkonat titanatdan (PZT) daha az elektrik itkisin? v? daha a?a?ı ba?lama ?msalına malikdir. Dig?r materiallar da sınaqdan kecirildi; Qeyri-metal ferritl?rin, a?a?ı elektrik c?r?yan keciriciliyi ucun a?a?ı k?skinlikli c?r?yan itkisin? s?b?b olaca?ına umid edilirdi, Metglas yuks?k ba?lama ?msalı t?klif etdi, lakin umumiyy?tl? PZT-d?n a?a?ı idi. 1970-ci ill?rd? ustun maqnetomexaniki xususiyy?tl?r? malik nadir torpaq v? d?mir birl??m?l?ri, y?ni Terfenol-D ?rintisi a?kar edilmi?di. Bu mumkun yeni dizaynların, m?s?l?n Bir hibrid magnetostriktiv piezoelektrik ceviricidir. ?n yeni sch material Galfenoldur.

Dig?r ceviricil?r? maqnit quvv?sinin bo?luqların s?thin? t?sir etdiyi d?yi?k?n reluktans (v? ya h?r?k?t ed?n armatur v? ya elektromaqnit) ceviricil?r v? adi dinamikl?r? b?nz?r h?r?k?t ed?n bobin (v? ya elektrodinamik) oturucul?r daxildir; Cox a?a?ı rezonans tezlikl?rin? v? duz geni?zolaqlı xususiyy?tl?rin? gor? sualtı s?s kalibrl?m? ucun istifad? olunur.

G?mil?rin alt hiss?sin? bir cevirici qoyulur. Bu ceviricinin m?qs?di insanların e?id? bil?c?yi v? ya daha yuks?k bir tezlikd? s?s dal?aları yaratmaqdır. Yaradılmı? bu s?s dal?aları sualtı qayıqlara, qayalara v? ya h?r hansı bir cisim? d?y?r?k geriy? qayıdır. Bel?likl?, m?saf? d?ym? v? ?ks etdirilm? say?sind? hesablanır. Suda s?s sur?ti havadakından t?xmin?n 4 qat daha yuks?kdir. Hesablamalar buna muvafiq olaraq aparılır. Vaxt intervalı s?sin ?ks olunması n?tic?sind? yaranmı? z?rb? dal?asının vurması il? yanan lampa v? don?n disk il? olculur. Disk sabit sur?tl? fırlanır. S?s gond?rildikd? lampa ustd? o noqt?sind?dir. ?ks-olunma il? lampa tam bir dair? c?kir. B?zi qur?ular is? bu aralı?ı y?ni m?saf?ni qeyd edir. V? ya televizor kimi ekranda n?l?rin ba? verdiyi gorunur. Sonar ?vv?ll?r ASDIK kimi tanınırdı. S?s dal?aları, suyun altındakı istiqam?ti v? m?saf?ni a?kar etm?k ucun istifad? olunur. Dig?r bir ox?ar sistem radardır . ?m?liyyat sistemi dem?k olar ki, eynidır, lakin radarlar s?s dal?aları ?v?zin? radio tezlikl?rd?n istifad? edir. Eyni ?m?liyyat sistemin? malik olan bu iki cihaz bu gun munt?z?m olaraq istifad? olunur. Yarasa v? delfinl?rin oz sonarları var. Xususil? yarasalar kor olduqları ucun sonarları say?sind? bir yer? d?ym?d?n ucurlar. Delfinl?r is? sonardan istifad? ed?r?k surul?rini izl?yir v? unsiyy?t qururlar. Sualtı t?dqiqatlarda v? ya donanmalarda istifad? olunan sonar sisteml?ri bir az f?rqli i?l?yir. S?s dal?aları gond?rildikd?n sonra mexaniki bir sistem vasit?sil? bir yivd?n keciril?r?k gucl?ndirilir. Buna gor? bir qrup oturucul?r g?minin altına qoyulur. Bel?likl?, gond?ril?n siqnallar birl??dirilir v? daha guclu bir tezlik gond?rilir.

Sonar sualtı x?rit?l?r yaradılmasında, sualtı m?d?n t?dqiqatlarında, balıqcılıqda , donanmada munt?z?m olaraq istifad? olunur. Balıqcılıqda balı?ın novu, yo?unlu?u v? n? q?d?r d?rind? olması sonarlar vasit?sil? hesablanır. H?r bir balıq f?rqli bir ?ks-etm? yaradır. Yan t?r?fd?n gond?rilmi? siqnallar is?, d?niz dibini tam olaraq gost?rirl?r. D?nizaltı bitki ortusunu, yerd?ki cisiml?ri, z?lz?l? n?tic?sind? d?nizin dibind? ba? ver?n butun hadis?l?ri v? mineral yataqlarını tapır.