Иван Хорбенко - Звуки в морских глубинах

Чем больше скорость сближения, тем больше волн воспринимает ухо, тем чаще будет колебаться барабанная перепонка и, следовательно, тем выше будет тон воспроизводимого звука.

Явление изменения тона звука при движении источника звука или наблюдателя называется эффектом Допплера.

Эффект Допплера существует и в море. В гидроакустике он играет очень важную роль.

Звук, отраженный от какого-либо предмета, например от подводной лодки, будет иметь определенный тон. Такой же тон будет иметь отраженный звук от пузырьков воздуха в воде, т. е. тон реверберации. Но если предмет, от которого отражаются волны, будет сближаться с приемником, то тон отраженного звука (тон эха) будет повышаться, а тон реверберации останется прежним. На основании этого можно сделать очень важный вывод: если мы заметим, что тон эха от подводного предмета повышается по сравнению с тоном реверберации, значит, предмет перемещается и, более того, он перемещается в сторону сближения, а если тон эха понижается, следовательно, предмет идет на удаление. Если же тон эха не изменится — предмет либо стоит на месте, либо перемещается перпендикулярно направлению от приемника на предмет. Эффект Допплера можно проиллюстрировать рисунком, называемым «розой Допплера » (рис. 26).

Рис 26. «Роза Допплера».

Опытный гидроакустик может определить курс подводной лодки в подводном положении с точностью примерно до 30°. Для этого он определяет тон эха и по «розе Допплера» определяет курс подводной лодки.

Не все порты и базы оборудованы причалами, к которым могут подходить крупные корабли и транспорты. Поэтому корабли вынуждены становиться на якорь на внутренних или внешних рейдах.

При стоянке кораблей и транспортов на рейдах создается опасность атаки вражескими подводными лодками, находящимися в подводном положении.

Чтобы обнаружить подкрадывающуюся подводную лодку и нанести ей упреждающий удар, нужен надежный сторож, способный найти подводную лодку в подводном положении. Роль такого сторожа выполняет береговая гидроакустическая станция.

Береговые гидроакустические станции устанавливаются у входов в порты и базы и в районах рейдовых стоянок.

Приемник, воспринимающий звуковые колебания от винтов подводной лодки, располагают на дне моря. Остальные приборы гидроакустической станции размещают на берегу. Приемник соединяют подводным кабелем с приборами, находящимися на берегу (рис. 27).

Рис. 27. Приемник береговой гидроакустической станции расположен на дне моря, а остальные приборы — на берегу.

Приемник улавливает шумы от винтов всех проходящих кораблей и судов, а нужно зафиксировать шумы, издаваемые только подводной лодкой. Гидроакустик отличает шум винтов подводной лодки от других шумов.

Чтобы шумы хорошо прослушивались гидроакустиком, они усиливаются, проходят через фильтры, а затем подводятся к телефонам.

Современные береговые гидроакустические станции, как отмечалось в иностранной печати, работают не только в режиме шумопеленгования, но и в режиме эхопеленгования, т. е. излучают ультразвуковые посылки и принимают отраженные от них эхосигналы.

Кроме береговых гидроакустических станций, для обнаружения подводных лодок в иностранных флотах применяют радиогидроакустические буи. Они сбрасываются с самолета, вертолета или корабля в предполагаемом районе нахождения подводных лодок.

Радиогидроакустический буй состоит из гидрофона и небольшой радиостанции. Гидрофон улавливает шум подводной лодки, а радиостанция автоматически передает сигнал на приемную станцию самолета, вертолета или корабля. Приемная аппаратура может находиться и на берегу.

Радиогидроакустические буи применяются комплектами (до несколько десятков штук в каждом). Барьер радиогидроакустических буев устанавливается у входов в базы и порты, в районе рейдовых стоянок кораблей, а также на предполагаемых маршрутах движения подводных лодок.

Каждый радиогидроакустический буй связан с приемной аппаратурой отдельным радиоканалом на определенной частоте. Получив сигнал, оператор знает, какой буй передает сигналы. Зная местонахождение буя, можно определить, в каком районе находится подводная лодка (рис. 28).

Рис. 28. На вертолете оператор принял сигнал от радиогидроакустического буя, значит, в этом районе подводная лодка.

Радиогидроакустические буи могут работать непрерывно (в непрерывном режиме) или периодами (в дежурном режиме). После израсходования энергии аккумуляторов для работы радиостанции буи самозатопляются.

Некоторые конструкции радиогидроакустических буев приспособлены не только для подслушивания подводной лодки, но и для определения направления и расстояния до нее.

Радиогидроакустические буи могут использоваться как активное средство обнаружения в системе подводных взрывов. Волна от взрыва, распространяясь на большие расстояния, достигает подводной лодки и отражается от нее. Отраженный эхосигнал принимается гидрофоном радиогидроакустического буя и далее по радио передается на самолет.

Радиогидроакустические буи выставляются не только плавучие, но и стационарные — на якорях. Стационарные буи можно лучше оборудовать, аккумуляторы их можно периодически перезаряжать, а поэтому срок службы их значительно удлиняется.

Наблюдение за подводными лодками можно вести также с гидроакустических станций, установленных на кораблях.

Не только подводные лодки опасны для надводных кораблей, но и подводным лодкам угрожает опасность быть атакованными надводными кораблями, а особенно противолодочными кораблями (охотниками за подводными лодками). Поэтому, естественно, подводные лодки должны иметь хорошую гидроакустическую аппаратуру, позволяющую им свободно ориентироваться в подводном положении, обнаруживать и выбирать цели, а при необходимости и уклоняться от преследования.

Мы уже знаем, что в воде, как и в воздухе, существует бесчисленное количество звуков. Большей частью это звуки неорганизованные, представляющие собой природные шумы (шум перекатывающейся гальки, всплески волн, звуки косяков рыб и др.) и шумы создаваемые (шумы от винтов кораблей, подводных работ и др.).