라이터의 점화 버튼은 가스렌지의 점화 스위치, 포탄의 방아쇠 신관, 핵잠수함의 중요 장치와 같은 원리를 가지고 있다는 사실을 알고 계셨나요?
핵 잠수함부터 시작합시다.
인간의 최장 통신 거리는 태양계를 날아간 보이저 1호로 현재 지구에서 206억km 떨어져 있다(2016년 12월 5일 기준). 가장 먼 감지 거리는 수십억 광년 떨어진 은하입니다.
그러나 핵잠수함은 10억 달러가 넘는다. 그들은 심해에 있고 그들이 "볼" 수 있는 거리와 서로 간의 통신 거리는 미터로 계산됩니다.
"근시"를 사용하는 것은 바다에서 잠수함의 근시를 설명하기에 충분하지 않습니다. 육지의 전자파 탐지와 비교할 때 바다의 잠수함은 정말 "맹인"입니다.
많은 사람들이 궁금해하는 것은 인간이 21세기에 접어들면서 수중 탐지와 수중 통신이 여전히 원시적이고 뒤떨어진 이유는 무엇입니까? 특정 주파수 대역의 전자파를 사용할 수 없나요? 왜 우리는 여전히 박쥐처럼 음파를 사용해야 하는가?
왜 음파를 사용합니까?
매우 맑은 바다에서 태양은 해수면 아래 최대 200미터까지 도달할 수 있다는 것은 명백한 사실입니다. 식물이 존재합니다. 오염이 심한 해역이라면 햇빛은 수심 1m 정도까지 닿는다.
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수영할 때 수중에서 얼마나 멀리 볼 수 있는지 기억하십니까?
빛은 전자기파의 일종이다. 물속의 빛 투과율이 그렇게 형편없으면 각종 레이더파 등 다른 전자파도 별로 좋지 않다.
따라서 인간은 레이더를 이용해 수천 킬로미터 떨어진 탄도미사일을 탐지하고 천체망원경을 이용해 수십억 광년 떨어진 은하계를 관측할 수 있지만 바다에서는 그 어느 것도 제대로 작동하지 않는 것이 안타깝다.
그래서 우리는 이렇게 말합니다.
우리는 우리 행성의 깊이에 대해 아는 것보다 달의 표면에 대해 더 많이 알고 있습니다!
우리는 지구 내부보다 태양 내부에 대해 훨씬 더 많이 알고 있습니다!
모든 종류의 무선 탐지는 해저에서 사용할 수 없으므로 다른 검은 기술은 어떻습니까?
지구를 관통하여 통신 및 탐지에 사용할 수 있는 중성미자는 어떻습니까? 외계인이 아직 우리에게 가르쳐주지 않은 것이 유감입니다.
수중 양자 통신은 어떻습니까? 머지않아 외계인들이 센타우루스에서 지구로 향할 것입니다.
소나 전문가들은 현재 수중에서 우리가 의지할 수 있는 것은 박쥐와 같은 음파뿐이라고 말합니다!
2킬로그램 미만의 일반 소형 폭탄은 물속에서 폭발하며 음파는 4,200킬로미터 이상으로 전달될 수 있습니다. (동영상 속 폭발은 물속에서 폭죽이 터지는 모습이다. 형성된 커다란 '풍선'이 수압에 의해 빠르게 원래의 모습으로 돌아가는 것을 볼 수 있다.)
소나 원리
소리와 관련하여 우리는 그것에 익숙합니다. 잠수함의 패시브 소나는 우리의 귀에 해당하고 액티브 소나는 입과 귀의 조합과 조금 비슷합니다. 눈을 감고 소리를 지르면 2초 후에 메아리가 들리기 때문에 "노인의 판단에 따르면 340미터에 큰 산이 있다"고 말할 수 있다.
물론 잠수함의 능동 소나는 외침에 의존할 수 없으며 전기에 의존합니다. 정전이 되거나 활성 소나가 고장나면 소리칠 수 있다고 하셨죠? 나는 할 수있다?
이것은... 실제로 더 좋은 방법이 있습니다.
잠수함을 노크...
잠수함을 노크하는 이 방법은 영화에서 볼 수 있습니다. 실제 사용 여부는 확인할 수 없습니다. 우리는 국가들이 수중 잠수함에 정보를 전송하기 위해 수류탄을 사용하여 수류탄을 사용했다는 것만 알고 있습니다.
음파는 수중 핵잠수함을 지원하는 유일한 수단입니다. 소나의 원리를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 사실, 그것은 우리가 상상했던 것보다 더 흥미 롭습니다.
소나에서 사용하는 원리는 누구나 사용할 수 있다고 할 수 있고, 많은 노인 흡연자들이 하루에 10~20회 이상 사용하지만 모두가 인지하지 못하고 있다.
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누르면 전기 스파크가 발생합니다.
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압전 점화기
많은 분들이 라이터의 검은 덩어리가 전기를 저장하는 배터리라고 생각하는데 그렇지 않습니다. 점화 스파크를 유발하는 전압을 생성하기 위해 엄지 손가락의 기계적 압력에 의존하는 압전 세라믹입니다. 즉, 라이터의 점화기는 버릴 필요가 없으며, 수년 동안 보관해도 배터리가 아니기 때문에 여전히 작동합니다.
1880년 Pierre와 Jacques Curie 형제는 압전 효과를 발견했습니다.
두 형제는 그들의 발견이 수천 가구의 가스렌지 점화 스위치, 흡연자의 손, 포탄의 신관, 10억 달러 이상의 가치가 있는 핵잠수함에서 발견될 것이라고 상상하지 못했을 것입니다. 바다에서. .
당시 대중이 압전효과의 발견에 별로 관심을 두지 않았던 것도 짐작할 수 있다. 과학적 연구는 항상 같았습니다. 선배들은 조용히 나무를 심었고 후손들은 행복하게 그늘을 즐겼습니다.
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압전 효과의 개략도
@티제프
위의 다이어그램에서 볼 수 있듯이 압전 재료 조각에 압력을 가하면 전류가 생성됩니다. 이것은 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정입니다.
압전 재료에는 많은 종류가 있으며 그 중 하나는 매우 민감한 압전 세라믹이며 약간의 압력으로 전압을 생성합니다. 정확한.
그리고 음파는 압력, 즉 음압입니다. 적 잠수함의 프로펠러가 윙윙거리며 회전하는 소리가 음압을 발생시키고 우리 잠수함의 압전세라믹에 닿으면 이 변동하는 음압이 변동하는 전압으로 변환되어 상대 잠수함의 대략적인 방향을 들을 수 있다. 위로.
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반대로 능동형 소나는 음파를 발산하는 것인데 어떻게 음파를 발산할 것인가? 매우 간단합니다. 압전 세라믹을 예로 들어 보겠습니다. 음압이 전압을 가져오므로 압전 세라믹에 전기장을 가하면 압전 세라믹이 변형되지 않습니까? 즉, 재료의 급격한 변형이 소리입니다.
초저주파, 음파 또는 초음파와 같은 원하는 소리 주파수는 우리가 적용하는 전기장에 따라 다릅니다. 액티브 소나입니다. 물론 재료를 변형시키기 위해 전기장을 변경하는 것 외에도 자기장을 사용할 수도 있는데, 이것이 자기 변형 효과입니다.
잠수함 충돌
그러나 해상탐사 인공음파탐지기가 있다 하더라도 핵잠수함은 능동소나를 쉽게 사용하지 못할 것이다.
그렇습니다. 핵잠수함이 은폐의 이점이 없다면 그 가치의 상당 부분을 잃게 될 것입니다. 당신이 깊은 바다 속에 숨어 있어도 적은 언제라도 당신의 위치를 알고 있습니다. 당신은 무엇을 원하십니까? 구축함이 당신을 대신할 수 없습니까?
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당신은 원래 야간 킬러였지만 밤길을 걸을 때 고출력 탐조등(액티브 소나 포함)을 켰습니다. 당신은 다른 사람, 길, 자신을 비췄습니다.
따라서 핵잠수함, 특히 탄도미사일 핵잠수함은 심해에 잠수할 때 아무렇게나 능동형 소나를 켤 수 없고, 패시브형 소나만으로 주변의 적함을 탐지할 수 있다.
영국과 프랑스의 핵잠수함이 충돌한 것은 능동형 소나를 사용하지 않았기 때문이다.
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사진은 2009년 프랑스의 트라이엄프급 핵잠수함과 충돌한 영국 핵잠수함 아방가르드호.
영국과 프랑스 잠수함이 충돌한 후 프랑스 잠수함은 알 수 없는 물체에 부딪힌 것으로 생각하고 심각한 손상을 입었다. 항구로 돌아가는 데 3일이 걸렸다. 부상을 확인한 프랑스 해군은 즉각 컨테이너에 부딪힌 것으로 의심된다고 발표했습니다.
이 소식을 들은 영국은 급히 프랑스로 달려가 두 잠수함의 부상 정도를 비교했고, 마침내 두 나라의 핵잠수함이 충돌했다는 사실을 깨달았다. 역시 부끄럽다😅
