ライターの点火ボタンは、ガスストーブの点火スイッチや砲弾の起爆信管、原子力潜水艦の重要な装置と同じ原理であることをご存知ですか。
まずは原子力潜水艦から始めましょう。
人類の通信距離で最も遠いのは、太陽系から飛び立ったボイジャー1号で、現在地球から206億キロメートル離れています（2016年12月5日現在）。 最も遠い検出距離は、数十億光年離れた銀河です。
しかし、原子力潜水艦の価格は10億ドル以上です。 彼らは深海におり、彼らが「見える」距離とお互いの通信距離はメートル単位で計算されます。
「近視」という言葉だけでは、海における潜水艦の近視を説明するのに十分ではありません。 陸上の電磁波探知に比べ、海の潜水艦はまさに「盲目」だ。
多くの人が疑問に思っているのは、人類は 21 世紀に入ったのに、なぜ水中探知や水中通信はいまだ原始的で後進的なのだろうかということです。 特殊な周波数帯の電磁波は使えないのでしょうか？ なぜ私たちはコウモリのように音波を使わなければならないのでしょうか?
なぜ音波を使うのでしょうか?
非常に透明度の高い海では、太陽が海面下最大 200 メートルまで届くことは明らかな事実です。 植物は存在します。 汚染のひどい海域であれば、太陽光は水深1メートル程度まで届きます。
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泳ぐとき、水中でどのくらい遠くまで見えるか覚えていますか?
光は電磁波の一種です。 水中での光の透過性がこれほど悪い場合、さまざまなレーダー波などの他の電磁波もそれほど良くありません。
したがって、人間はレーダーを使用して数千キロメートル離れた弾道ミサイルを探知したり、天体望遠鏡を使用して数十億光年離れた銀河を観察したりできるにもかかわらず、これらの技術はいずれも海ではうまく機能しないのは残念なことです。
したがって、次のように言います。
私たちは、地球の深さよりも月の表面についてよく知っています。
私たちは地球の内部よりも太陽の内部についてはるかに多くのことを知っています。
海中ではあらゆる種類の電波探知が使用できないため、他のブラックテクノロジーはどうなるのでしょうか？
地球を貫通して通信や検出に使用できるニュートリノはどうでしょうか? 宇宙人がまだ私たちに教えていないのは残念です。
水中量子通信はどうなるでしょうか？ おそらく近い将来、エイリアンがケンタウルス座から地球にやって来るでしょう。
ソナーの専門家によれば、現時点では水中で私たちが頼れるのはコウモリと同じ音波だけだそうです。
2キログラム未満の通常の小型爆弾は水中で爆発し、音波は4,200キロメートルまで伝わります。 （動画の爆発は水中での爆竹の爆発です。できた大きな「風船」が水圧によってすぐに元の形に戻るのがわかります。）
ソナーの原理
音に関しては、私たちはよく知っています。 潜水艦のパッシブソナーは私たちの耳に相当し、アクティブソナーは口と耳を組み合わせたようなものです。 目を閉じて叫ぶと2秒後にエコーが聞こえるので、「おじいさんの判断によると、標高340メートルに大きな山があります」と言えます。
もちろん、潜水艦のアクティブソナーは叫び声に頼ることはできず、電気に依存します。 停電したり、アクティブソナーが壊れたりしたらどうするの、叫べますか？ いいですか？
これ...実はもっと良い方法があります。
潜水艦をノックして…
潜水艦を攻撃するこの方法は映画でも見られました。 実際に使用されたかどうかはテストできません。 私たちが知っているのは、各国が水中の潜水艦に情報を送信するために水中で爆発させる手榴弾を使用したことだけです。
音波は海中で原子力潜水艦を支える唯一の手段です。 ソナーの原理を理解することが非常に重要です。 実際、それは私たちが想像していたよりも興味深いものです。
ソナーで使用される原理は誰でも使用できると言え、多くの高齢の喫煙者はソナーを 1 日に 10 回または 20 回以上使用しますが、誰もがそのことに気づいていません。
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押し下げると電気火花が発生します。
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圧電点火装置
ライターの中にある黒い塊は電気を蓄えるバッテリーだと思っている人が多いですが、そうではありません。 これは、親指の機械的圧力に依存して点火火花を引き起こす電圧を生成する圧電セラミックです。 これは、ライター内の点火器を廃棄する必要がなく、電池ではないため長年保管しても動作することを意味します。
1880 年、ピエールとジャックのキュリー兄弟が圧電効果を発見しました。
二人の兄弟は、自分たちの発見が数千世帯のガスストーブの点火スイッチ、喫煙者の手、砲弾の信管、そして10億ドル以上の価値のある原子力潜水艦で発見されるとは想像もしていなかったであろうことは考えられる。海中。 。
また、当時の世間は圧電効果の発見にあまり注目していなかったとも考えられます。 科学研究は常に同じです。先人たちは黙って木を植え、子孫はその日陰を楽しく楽しみました。
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圧電効果の模式図
@ティゼフ
上の図に示すように、圧電材料に圧力を加えると電流が発生します。 これは、機械エネルギーを電気エネルギーに変換するプロセスです。
圧電材料にはさまざまな種類がありますが、その中の 1 つである圧電セラミックスは非常に敏感で、少し圧力をかけると電圧が発生します。 正確。
そして音波は圧力、つまり音圧です。 敵潜水艦のプロペラのブンブンと回転音が音圧を発生させ、それが我が潜水艦の圧電セラミックスに触れると、この音圧の変動が電圧の変動に変換され、相手の潜水艦のおおよその方向を聞くことができます。上。
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逆にアクティブソナーは音波を発するものですが、どうやって発するのでしょうか？ 非常に簡単ですが、圧電セラミックスを例に挙げてみましょう。 音圧は電圧をもたらすので、圧電セラミックスに電界をかけると圧電セラミックスは変形するのではないか？ つまり、材料の急速な変形が音です。
超低周波、音波、超音波などの望ましい音の周波数は、適用する電場によって異なります。 これがアクティブソナーです。 もちろん、電場を変化させて材料を変形させるだけでなく、磁歪効果である磁場を利用することもできます。
潜水艦衝突
しかし、海洋探査用のアーティファクトソナーはあるものの、原子力潜水艦はアクティブソナーを簡単には使いません。
そうです、原子力潜水艦に隠蔽という利点がなければ、その価値の大部分が失われます。 あなたは深海の中に隠れていますが、敵はいつでもあなたの位置を知っています。 なんでしょう？ 駆逐艦はあなたの代わりにならないでしょうか？
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あなたは元々ナイトキラーだったのですが、夜に歩いているときに高出力のサーチライト（アクティブソナー付き）を点灯しました。 あなたは他人を、道を、そして自分自身を照らしました。
したがって、原子力潜水艦、特に弾道ミサイル原子力潜水艦が深海に沈んでいる場合、気軽にアクティブソナーをオンにすることはできず、パッシブソナーのみを使用して周囲の敵艦艇を探知することができます。
イギリスとフランスの原子力潜水艦が衝突したのは、アクティブソナーを使用していなかったからだ。
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写真は、2009年にフランスのトライアンフ級原子力潜水艦と衝突した英国の原子力潜水艦「アバンギャルド」を示している。
英国とフランスの潜水艦が衝突した後、フランスの潜水艦は未知の物体に衝突し、深刻な損傷を受けたと考えられた。 港に戻るのに3日かかりました。 フランス海軍は負傷状況を確認した後、コンテナに衝突した疑いがあると直ちに発表した。
これを聞いたイギリスはフランスに急行し、両潜水艦の損傷状況を比較し、最終的に両国の原子力潜水艦が衝突したことを認識した。 それも恥ずかしい😅
