Юрий Берков - Водолазная электроника

Водолазная электроника
Название: Водолазная электроника
Автор:
Жанр: Прочая образовательная литература
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: Не установлен
О чем книга "Водолазная электроника"

Книга предназначена для инженеров-конструкторов электронной аппаратуры для водолазов, решающих задачи подводной навигации, связи, привода, телеуправления, поиска затонувших предметов, коррекции речи. В книге представлены отечественные разработки в указанных областях и перспективы дальнейшего развития этих направлений. Книга может быть полезна студентам технических вузов, профессиональным водолазам и дайверам.

Бесплатно читать онлайн Водолазная электроника


© Юрий Берков, 2018


ISBN 978-5-4493-6821-8

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Юрий Берков


ВОДОЛАЗНАЯ

ЭЛЕКТРОНИКА

История развития и перспективы


2018г.

Предисловие

Водолазное дело с каждым годом всё прочнее входит в нашу повседневную жизнь. Водолазы применяются, как для решения различных народнохозяйственных, так и военных задач.

Это и поиск затонувших предметов, спасательные и судоподъёмные работы, противодиверсионная и противодесантная оборона, скрытная доставка разведгрупп на побережье противника, проникновение в военно-морские базы и порты.

Кроме того, это чисто спортивные и туристические водолазные погружения (дайвинг). А также подводная археология, спелеология, геология, экология, ихтиология.

Всё это требует развития и совершенствования, как самого водолазного снаряжения, так и приборов подводной навигации, связи, привода, поиска, а также средств передвижения водолазов под водой.

При этом должна быть обеспечена необходимая длительность и безопасность водолазных спусков, как на малых, так и на больших глубинах.

Иными словами, водолаз должен чувствовать себя под водой как рыба в воде.

За последние годы в мире немало сделано для развития водолазного дела. Наша страна тоже имеет заслуги в этом направлении. Именно у нас в 1990 году впервые достигнута глубина погружения водолазов 500м. Именно наши акванавты жили и выполняли работы под водой на предельных глубинах в барокамерах в течение 32-х суток. Только у нас построено спасательное судно «Игорь Белоусов», обеспечивающее длительные работы водолазов на глубинах до 450м.

Но решены далеко ещё не все задачи подводного поиска, подводной навигации, привода и связи. Именно на них я и хочу остановиться в своей книге. Их эффективное решение возможно только путём создания необходимых электронных приборов водолаза. Многое у нас уже сделано в этом направлении, но многое ещё предстоит сделать. Есть интересные идеи и интересные конструкции электронных средств. Всё это может быть полезно специалистам конструкторских бюро и студентам технических ВУЗ-ов страны.

Глава 1. Введение в физику моря

1.1. Акустические свойства водной среды

Работа гидроакустических приборов водолаза основана на способности звуковых волн распространяться в воде с малым затуханием. Из-за высокой плотности воды (вода в 800 раз плотнее воздуха) поглощение звука в воде почти в 300 раз меньше, чем в воздухе. В результате звук способен распространяться в воде на сотни и тысячи метров, при достаточно малых мощностях излучения (единицы ватт). Скорость распространения звука в воде почти в 5 раз выше, чем в воздухе. Если в воздухе звук распространяется со скоростью 330 м/с, то в воде скорость звука составляет в среднем 1500 м/с. Она может изменяться в зависимости от температуры, солёности и давления в относительно небольших пределах +35; – 25 м/с. Однако и это имеет существенное значение для траектории звуковых лучей.

1.1.1. Изменение скорости звука в слоях воды с разной глубиной из-за разности температур приводит к искривлению (рефракции), звуковых лучей, что влияет на дальность действия гидроакустических приборов. При искривлении лучей в сторону дна (отрицательная рефракция) дальность действия гидроакустических приборов резко снижается. Определяется она верхним звуковым лучом, скользящим по поверхности воды и уходящим вглубь. Поэтому возникает зона акустической тени на малых глубинах.

Отрицательная рефракция возникает тогда, когда температура воды падает с глубиной. Это характерно для летнего времени, особенно в дневные часы, когда верхний слой воды прогрет солнцем и имеет более высокую температуру (рис. 1). Однако в прибрежных мелководных районах глубокой акустической тени, как правило, не бывает в результате многократного отражения звука (реверберации) от грунта и поверхности воды. Возможны лишь флуктуации звука по амплитуде. Т.е. мы можем иметь отдельные зоны неустойчивого гидроакустического контакта. Тут всё зависит от мощности источника звука и дистанции до него. Мощность гидроакустических приборов водолаза не велика и дальность их действия составляет, как правило, сотни, но иногда и более 2 -3 тысяч метров.


Рис. 1. Траектории звуковых лучей при отрицательной рефракции в глубоком море.


Положительная рефракция (рис. 2) возникает, когда скорость звука с глубиной повышается. Она характерна для зимнего периода, когда верхние слои воды холоднее нижних. Дальность действия гидроакустических приборов определяется нижним звуковым лучом. Зона акустической тени находится на больших глубинах.


Рис. 2. Траектории звуковых лучей при положительной рефракции в глубоком море.


В поверхностном слое наблюдается многократное отражение звуковых волн.

Изотермия (постоянная температура воды на всех глубинах) характерна для весенне-осеннего периода, а также после шторма на небольших глубинах. Обычно это кратковременное явление (наблюдается от нескольких часов до нескольких суток). Звукоподводная связь при изотермии устойчива на всех глубинах.

Подводный звуковой канал возникает, как правило, на больших глубинах (сотни метров), когда в верхних слоях моря рефракция отрицательная, а в нижних – положительная (из-за роста давления). Водолазы с ним, как правило, не сталкиваются. Дальность распространения звуковых волн в подводном звуковом канале может составлять сотни километров. Этим пользуются подводные лодки.

Слой скачка, это верхний слой воды с температурой значительно более высокой, чем нижние слои. Такой слой возникает при прогреве солнцем верхних слоёв моря на глубину 5 – 10м., как правило, в конце жаркого дня. Звуковые волны отражаются от него, не выходя на поверхность. Погрузившись под слой скачка, водолаз может потерять связь с обеспечивающим катером.


1.1.2. На дальность действия гидроакустических приборов влияет также реверберация, т.е. отражение звука от пузырьков газа в воде и планктона (объёмная реверберация), от поверхности моря (поверхностная реверберация) и от грунта (донная реверберация).

Объёмная реверберация обычно сильна в прибрежных районах, где много планктона и пузырьков воздуха из-за образования пены при набегании волн на прибрежную отмель.

Донная реверберация характерна для малых глубин и зависит от характера грунта. Если он каменистый или песчаный, то донная реверберация значительна (отражается до 30 – 40% энергии звука). Если грунт илистый и покрыт водорослями – донная реверберация может отсутствовать.

Реверберация всегда сопровождается интерференцией звуковых волн. Это приводит к образованию максимумов и минимумов акустической освещённости – звуковых полос. В результате, при движении водолаза или подводного средства движения (ПСД), звук всё время флуктуирует по амплитуде. В аппаратуре связи и привода водолазов принимаются защитные меры от этих флуктуаций в виде автоматической регулировки усиления.


С этой книгой читают
В книге рассказано об истории создания, становления и развития специальных подразделений ВМФ в СССР, показан их боевой путь во время Великой отечественной войны и дальнейшее развитие в послевоенные годы.
Это автобиографическая повесть человека, родившегося в Ленинграде, ребёнком пережившего блокаду, окончившего среднюю школу, потом Высшее военно-морское училище радиоэлектроники им. А. С. Попова и 47 лет проработавшего на разведку ВМФ.
Если вы хотите иметь не только приятное, но и полезное чтение, если вы интересуетесь не только беллетристикой, но и серьёзной литературой – прочтите эту книгу. В ней описывается жизнь людей в недалёком будущем, рассматриваются прогресс науки и техники во всех областях жизни и вытекающие из него последствия.
Если Вы осилили первую книгу, то с ещё большим интересом прочтёте вторую. В ней вас ожидают удивительные жизненные коллизии её героев, увлекательные подводные приключения и масса познавательного материала.
Вы любите свой родимый край, интересуетесь его историей, значит, эта книга для вас! Она содержит лучшие исследования школьников и их педагогов в различных областях знаний, но все эти маленькие открытия объединяет одно – внимательное отношение к родному краю, к его истории и развитию. Многие ответы о Невельском районе, о главных событиях и людях разной эпохи вы найдёте в этом сборнике.
Сборник призван обратить внимание на те нормы российского законодательства, которые не учитывают географические особенности северных и арктических регионов. Мы постарались отобразить лишь некоторые, на наш взгляд, наиболее «кричащие» проблемы явного недоучета местной специфики в федеральных нормах и правилах в сфере транспорта, промышленного производства, деятельности малых предприятий и т. д.
В книге раскрыты все основные аспекты, связанные с Черной пятницей – с ее понятием, происхождением термина, распространением использования термина, открытием в Черную пятницу магазинов и др. Также описаны в общих чертах Черные пятницы в ряде стран. Книга интересная и познавательная, имеющая образовательный, информационный и культурный характер. При ее подготовке использовались главным образом англоязычные источники.
Изложены правовые основы малого и среднего предпринимательства, содержание внешней предпринимательской среды в России, порядок создания малых предприятий и особенности управления ими. Раскрыта сущность нового способа ведения работ в градостроительстве – девелопмента, описана практика приобретения земельных участков, получения разрешений на строительство и ввод объектов в эксплуатацию. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подго
Архетип Тени является одним из самых загадочных и самых пугающих для человека. И не зря разумеется. Психические нарушения очень часто связаны с проблемой взаимодействия с архетипом Тенью. Данная работа пытается описать положение архетипа коллективной Тени в современной культуре и основной механизм ее познания, который данной работой видится крайне деструктивным. Данная работа опирается на анализ произведений современной культуры. Поэтому дорогой
Книга «Вечное сокровище: Под сенью Крестовоздвижения» представляет собой сборник 112 кратких богослужебных слов митрополита Омского и Таврического Владимира на каждодневное литургическое Апостольское и Евангельское чтение в течение восьми (18–25) недель по Пятидесятнице. В этих проповедях святоотеческая экзегеза совмещается с современной духовно-нравственной проблематикой, преломляясь через личный многолетний опыт архипастырского служения автора.
Истории, в которых переплетаются юмор, житейская мудрость и детское мировосприятие. Эти рассказы могут быть интересны и современным детям, и их родителям, и бабушкам с дедушками, поскольку в них затрагиваются "вечные вопросы" честности, верности, любви, трудолюбия, детской любознательности. Некоторые рассказы входили в шорт- и лонг-листы разных всероссийских литературных конкурсов. Для семейного чтения.
Я поехал на практику от нашего института. Над морем когда-то стояла античная крепость, и мы разбили палаточный лагерь на склоне холма. Кто же знал, что прогулки по пляжу приведут к такому? Не думал, что найду не реликвию, а живого человека, способного превратить мою жизнь в кошмар!.. Почему она такая? И что вечно происходит вокруг этой находки? Я ночью просыпаюсь в холодном поту, пытаясь разобраться, в чём дело. Но она… оно… они… Они мучают меня