Гидроакустика это:

Гидроакустика
(от Гидро... и Акустика)
        раздел акустики, изучающий распространение звуковых волн в реальной водной среде (в океанах, морях, озёрах и т.д.) для целей подводной локации, связи и т.п. Существенная особенность подводных звуков — их малое затухание, вследствие чего под водой звуки могут распространяться на значительно большие расстояния, чем, например, в воздухе. Так, в области слышимых звуков для диапазона частот 500—2000 гц дальность распространения под водой звуков средней интенсивности достигает 15—20 км, а в области ультразвука — 3—5 км. Если исходить из величин затухания звука, наблюдаемых в лабораторных условиях в малых объёмах воды, то можно было бы ожидать значительно больших дальностей. Однако в естественных условиях, кроме затухания, обусловленного свойствами самой воды (т. н. вязкого затухания), сказываются ещё Рефракция звука и его рассеяние и поглощение различными неоднородностями среды.
         Рефракция звука, или искривление пути звукового луча, вызывается неоднородностью свойств воды, главным образом по вертикали, вследствие трёх основных причин: изменения гидростатического давления с глубиной, изменения солёности и изменения температуры вследствие неодинакового прогрева массы воды солнечными лучами. В результате совокупного действия этих причин скорость распространения звука, составляющая около 1450 м/сек для пресной воды и около 1500 м/сек для морской, изменяется с глубиной, причём закон изменения зависит от времени года, времени дня, глубины водоёма и ряда др. причин. Звуковые лучи, вышедшие из источника под некоторым углом к горизонту, изгибаются, причём направление изгиба зависит от распределения скоростей звука в среде (рис. 1). Летом, когда верхние слои теплее нижних, лучи изгибаются книзу и в большинстве своём отражаются от дна, теряя при этом значительную долю своей энергии. Наоборот, зимой, когда нижние слои воды сохраняют свою температуру, между тем как верхние слои охлаждаются, лучи изгибаются кверху и претерпевают многократные отражения от поверхности воды, при которых теряется значительно меньше энергии. Поэтому зимой дальность распространения звука больше, чем летом. Вследствие рефракции образуются т. н. мёртвые зоны (зоны тени — см. рис. 1, а), т. е. области, расположенные недалеко от источника, в которых слышимость отсутствует.
         Наличие рефракции, однако, может приводить к увеличению дальности распространения звука — явлению сверхдальнего распространения звуков под водой. На некоторой глубине под поверхностью воды находится слой, в котором звук распространяется с наименьшей скоростью; выше этой глубины скорость звука увеличивается из-за повышения температуры, а ниже — вследствие увеличения гидростатического давления с глубиной. Этот слой представляет собой своеобразный подводный звуковой канал. Луч, отклонившийся от оси канала вверх или вниз, вследствие рефракции всегда стремится попасть в него обратно (рис. 2). Если поместить источник и приёмник звука в этом слое, то даже звуки средней интенсивности (например, взрывы небольших зарядов в 1—2 кг) могут быть зарегистрированы на расстояниях в сотни и тысячи км. Существенное увеличение дальности распространения звука при наличии подводного звукового канала может наблюдаться при расположении источника и приёмника звука не обязательно вблизи оси канала, а, например, у поверхности. В этом случае лучи, рефрагируя книзу, заходят в глубоководные слои, где они отклоняются кверху и выходят снова к поверхности на расстоянии в несколько десятков км от источника. Далее картина распространения лучей повторяется и в результате образуется последовательность т. н. вторичных освещенных зон, которые обычно прослеживаются до расстояний в несколько сотен км. Явление сверхдальнего распространения звука в море было открыто независимо американскими учёными М. Ивингом и Дж. Ворцелем (1944) и советскими учёными Л. М. Бреховских и Л. Д. Розенбергом (1946).
         На распространение звуков высокой частоты, в частности ультразвуков, когда длины волн очень малы, оказывают влияние мелкие неоднородности, обычно имеющиеся в естественных водоёмах: микроорганизмы, пузырьки газов и т.д. Эти неоднородности действуют двояким образом: они поглощают и рассеивают энергию звуковых волн. В результате с повышением частоты звуковых колебаний дальность их распространения сокращается. Особенно сильно этот эффект заметен в поверхностном слое воды, где больше всего неоднородностей. Рассеяние звука неоднородностями, а также неровностями поверхности воды и дна вызывает явление подводной реверберации (См. Реверберация), сопровождающей посылку звукового импульса: звуковые волны, отражаясь от совокупности неоднородностей и сливаясь, дают затягивание звукового импульса, продолжающееся после его окончания, подобно реверберации, наблюдающейся в закрытых помещениях. Подводная реверберация — довольно значительная помеха для ряда практических применений Г., в частности для гидролокации (См. Гидролокация).
         Пределы дальности распространения подводных звуков лимитируются ещё и т. н. собственными шумами моря, имеющими двоякое происхождение. Часть шумов возникает от ударов волн на поверхности воды, от морского прибоя, от шума перекатываемой гальки и т.п. Другая часть связана с морской фауной; сюда относятся звуки, производимые рыбами и др. морскими животными (подробнее см. Биогидроакустика).
         Г. получила широкое практическое применение, т.к. никакие виды электромагнитных волн, включая и световые, не распространяются в воде (вследствие её электропроводности) на сколько-нибудь значительном расстоянии, и звук поэтому является единственным возможным средством связи под водой. Для этих целей пользуются как звуковыми частотами от 300 до 10000 гц, так и ультразвуками от 10000 гц и выше. В качестве излучателей и приёмников в звуковой области используются электродинамические и пьезоэлектрические излучатели и Гидрофоны, а в ультразвуковой — пьезоэлектрические и магнитострикционные. Из наиболее существенных применений Г. следует отметить Эхолот, Гидролокаторы, которыми пользуются для решения военных задач (поиски подводных лодок противника, бесперископная торпедная атака и т.д.); для мореходных целей (плавание вблизи скал, рифов и др.), рыбопромысловой разведки, поисковых работ и т.д. Пассивным средством подводного наблюдения служит Шумопеленгатор, позволяющий определить направление источника шума, например корабельного винта. Подводные мины снабжаются т. н. акустическими замыкателями (взрывателями), вызывающими взрыв заряда мины в момент прохождения над ней корабля. Самодвижущиеся торпеды могут самонаправляться на корабль по его шуму и т.д.
         Лит.: Физические основы подводной акустики, пер. с англ., под ред. В. И. Мясищева, М., 1955; Бреховских Л. М., Волны в слоистых средах, М., 1957; Подводная акустика, пер. с англ., под ред. Л. М. Бреховских, т. 1, М., 1965, т. 2, М., 1970: Сташкевич А. П., Акустика моря, Л., 1966: Толстой И., Клей К. С., Акустика океана, пер. с англ., М., 1969.
         Л. Д. Розенберг. Р. Ф. Швачко.
        Рис. 1. Рефракция звука в воде: а — летом; б — зимой; слева — изменение скорости с глубиной.
        Рис. 1. Рефракция звука в воде: а — летом; б — зимой; слева — изменение скорости с глубиной.
        Рис. 2. Распространение звука в подводном звуковом канале: а — изменение скорости звука с глубиной; б — ход лучей в звуковом канале.
        Рис. 2. Распространение звука в подводном звуковом канале: а — изменение скорости звука с глубиной; б — ход лучей в звуковом канале.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Синонимы:

Смотреть что такое "Гидроакустика" в других словарях:

  • гидроакустика — гидроакустика …   Орфографический словарь-справочник

  • Гидроакустика — Гидроакустика. Рефракция звука в воде: а летом; б зимой; слева изменение скорости с глубиной. ГИДРОАКУСТИКА (от гидро... и акустика), изучает особенности распространения, отражения и затухания звуковых волн в реальной водной среде морях, океанах …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Гидроакустика — область физики, изучающая процессы возникновения и особенности распространения, отражения и затухания звуковых волн в реальной водной среде (морях, океанах и др.) для целей подводной локации, шумопеленгования и связи. Гидроакустика теоретическая… …   Морской словарь

  • ГИДРОАКУСТИКА — (от гидро... и акустика) изучает особенности распространения, отражения и затухания звуковых волн в реальной водной среде морях, океанах, озерах и др. в основном для целей подводной локации, связи и т. п …   Большой Энциклопедический словарь

  • ГИДРОАКУСТИКА — (от греч. hydor вода и акустика), раздел акустики, в к ром с целью подводной локации, связи и т. п. изучается распространение звук. волн в водной среде (в океанах, морях, озёрах и т. д.). Особенность подводных звуков их слабое затухание,… …   Физическая энциклопедия

  • гидроакустика — сущ., кол во синонимов: 2 • акустика (12) • сейсмогидроакустика (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • гидроакустика — Область акустики, рассматривающая излучение, прием и распространение акустических волн в водной среде. [ГОСТ 22547 81] Тематики средства гидроакустические …   Справочник технического переводчика

  • ГИДРОАКУСТИКА — раздел (см.), изучающий процессы возникновения и особенности распространения, отражения и затухания звуковых волн в реальной водной среде (морях, океанах, озёрах) в целях подводной (см.), шумопеленгования и связи …   Большая политехническая энциклопедия

  • Гидроакустика — Гидроакустика  раздел акустики, изучающий излучение, прием и распространение звуковых волн в реальной водной среде (в океанах, морях, озёрах и т. д.) для целей подводной локации, связи и т. п. Главная особенность… …   Википедия

  • гидроакустика — и; ж. 1. Раздел акустики, занимающийся изучением распространения звуков в воде. 2. Гидроакустическая аппаратура. Уловить шум без всякой гидроакустики. Установить гидроакустику. ◁ Гидроакустический, ая, ое. Г ая аппаратура. Г ая служба. * * *… …   Энциклопедический словарь

  • гидроакустика — hidroakustika statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Mokslas, tiriantis akustinių bangų sklidimą vandenyje ir su tuo susijusius reiškinius. atitikmenys: angl. hydroacoustics vok. Hydroakustik, f; Unterwasserakustik, f rus.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»