我正在閱讀有關第二次世界大戰北大西洋潛艇的戰爭。
此文章包括我正在試圖理解的聲明.....
當深度電荷爆炸時,可能需要15分鐘才能使乾擾穩定下來,使聲納生效。
可能會影響聲納的“干擾”的本質是什麼? 15分鐘?我認為這是對某種形式的水下迴聲和/或衝擊波的引用,但是如果是這樣,那麼為什麼要那麼長呢?我知道聲音在水中的傳播速度比空氣中的傳播速度快得多,但這並不意味著任何迴聲都應更快地消滅?
或者ASDIC可能非常敏感,需要重新校準(甚至維修)附近的爆炸?
還是我錯過了其他一些現象?
我正在閱讀有關第二次世界大戰北大西洋潛艇的戰爭。
此文章包括我正在試圖理解的聲明.....
當深度電荷爆炸時,可能需要15分鐘才能使乾擾穩定下來,使聲納生效。
可能會影響聲納的“干擾”的本質是什麼? 15分鐘?我認為這是對某種形式的水下迴聲和/或衝擊波的引用,但是如果是這樣,那麼為什麼要那麼長呢?我知道聲音在水中的傳播速度比空氣中的傳播速度快得多,但這並不意味著任何迴聲都應更快地消滅?
或者ASDIC可能非常敏感,需要重新校準(甚至維修)附近的爆炸?
還是我錯過了其他一些現象?
水下爆炸會在水中產生湍流,產生氣泡,並可能混合不同溫度或鹽度的水,所有這些都會影響聲音在水中的折射。為了使ASDIC發揮最佳作用,水應是均勻的,且只能有層流。
對於垂直方向或接近垂直方向的那部分爆炸能量,您的期望“ 並不意味著任何回波應更快消失”。
準確地說,因為聲音在水中的傳播速度比空氣快得多,並且水比空氣密集得多,所以從水到空氣的傳播係數甚至非常接近零入射角為零度(垂直)。
在這裡:
- c 是介質的聲速
-ρ是介質的密度medium
-下標 l 代表第二種介質(空氣),下標沒有原始介質(水)
海水的典型值是:
ρ= 1020 kg / m3
c = 1500 m / s;
對於空氣:
ρ= 1.225 kg / m3
c = 340 m / s
因此等號1.28以上
m〜1.225 / 1020 = 0.0012
n〜1500/340 = 4.41
然後即使在入射角為0度時也是如此(因此cosθ== 1和sinθ== 0),來自Eqn。上面的1.30作為傳輸係數:
T〜(2. 0.0012)/(0.0012 + 4.41 .1)
〜0.0024 / 4.4112
〜0.00054
A類似的分析將表明,相對於海床,傳輸係數也很小。
因此,在潛艇和驅逐艦/護衛艦的緊鄰區域,爆炸聲的入射角非常接近相對於海平面和海底都為零,爆炸聲的迴聲以接近垂直的模式迴盪,直到迴聲緩慢地從垂直方向遷移或被加熱水吸收。
大西洋的大部分深度在3000至4000米之間,平均約3600米。這意味著深度裝藥爆炸的回波在每種方式下的2 -3秒內在海面和海底之間來回運動。到空氣和基岩的傳輸幾乎為零時,響亮的混響會在爆炸附近(通常是潛艇和獵人附近)附近迴響。在類似情況下,在具有強烈迴聲的洞穴系統中大喊大叫,然後等待足夠的寂靜才能聽到銷釘掉落的情況。
第二次世界大戰中聲納的典型頻率是20kHz至30kHz。考慮到上述海水特性,25kHz信號的波長應為〜6 cm,因此海面或海床<〜3 cm的所有特徵都將不可見。
另一個答案:
為使ASDIC發揮最佳作用,水應是均勻的,且僅具有層流。
雖然如此,但情況。確切地說,總是存在三個影響躍遷的溫躍層,除了在如此淺的水域中,一個或多個被擠壓出來。
因此,這個概念等待15分鐘左右才能使海恢復同質是荒謬的。實際發生的是,水的任何大干擾都會干擾海洋的“ 層積”,從而促進此處所示的聲納陰影效應,當溫躍線為正梯度時會發生最靠近表面的位置位於負值上方:
經驗豐富的聲納操作員還必須允許其他更複雜的傳播模式, 如參考文獻中所述。
我認為,關鍵是要考慮反射波及其與環境以及彼此之間的相互作用。
最初的爆炸會向各個方向發出衝擊波。這些衝擊波會從任何表面反彈,尤其是海床和空氣表面。重要的是,這些反射波在撞擊任何表面時也會反射(例如,來自海床的初始反射會反彈並從表面反射),並且這些反射也將如此。由於這些表面通常將是不規則的,因此反射的衝擊波將很快變成雜亂的噪聲。
還值得考慮的是,深度裝藥通常會以一定的方式下降,因此不會只有一次爆炸,而是一系列爆炸。衝擊波和反射的結合(以及沖擊波和反射之間的干擾)確實會使事情變得非常嘈雜。
初始爆炸比ASDIC聲波強(大聲)幾個數量級,儘管每次反射會損失能量,與ASDIC信號相比,反射會損失足夠的能量以至於變得微不足道。
聲納(或英國術語中的ASDIC)。聲音將沿一個方向發送,它將在水中傳播,並從路徑中的任何水下物體(例如,潛艇)反彈回來。知道水中的聲速,就可以粗略計算出該物體的範圍和方位。但是,如果物體接近聲納,它將無法檢測到。您發布的有關刺猬的文章解釋說:
另一方面,該系統的開發目的是解決當艦艇進入聲納最小範圍時目標潛艇從攻擊艦的ASDIC消失的問題。由於水中聲音的速度,“ ping”迴聲從目標潛艇返回攻擊艦船所花費的時間變得太短,以至於操作員無法將返回的可聽迴聲與發出的初始聲音脈衝區分開。通過聲納–所謂的“瞬時迴聲”,其中輸出聲音脈沖和返回迴聲合併。這種“盲點”使得潛艇在艦艇超出縱深衝鋒攻擊範圍時,可以不進行躲避動作。因此,當船舶進入聲納的最小範圍內時,潛艇實際上對聲納是不可見的。解決方案是安裝在前甲板上的一種武器,該武器將彈丸向上排出並越過船首,在潛艇仍在聲納最小範圍之外的情況下降落在船前一定距離的水中。
深度衝鋒是比較麻煩的武器。正如您從鏈接中看到的那樣,它們通常是在船尾掉落的。這意味著攻擊艦必須越過潛艇,即疏鬆接觸一段時間。與刺猬不同,深層炸藥每次都會爆炸(在預定深度處)。攻擊艦會放下它們的模式,等到它們爆炸,離開最小射程,然後在空化已解決的情況下嘗試重新獲得目標。
提供所有必要的步驟,即聲納很少能以超過15 kts的速度和300碼以下的範圍工作,而且在5度弧內以5秒左右的間隔發送ping的限制(允許聲音返回),如果第一次深度衝鋒攻擊未成功,它實際上可能會持續15分鐘,然後您才能再次開始搜索。
引用可能是指實現ASDIC的物理系統。衝擊和振動屏蔽是海軍建築中的主要問題。防震能力不足的系統在受到衝擊後可能需要進行維護,例如,由於靠近最近執行的深度衝鋒攻擊。至少有一些英聯邦的第二次世界大戰船隻在其ASDIC系統上缺乏對自身深水炸彈襲擊所造成的衝擊的全面衝擊保護。
墨爾本海軍部反潛戰司(1943-07)“ 1943年南太平洋PACIFICANTI-潛艇報告” ACB0233 / 43(2)[ http:// www.navy.gov.au/sites/default/files/documents/1943_July.pdf]頁。 9:
“ KALGOORLIE”在1808年對可能的接觸發動了攻擊,兩分鐘後,“ WARRNAMBOOL”在“ KALGOORLIE”報告的方位上有回音,射程700碼。放棄了四項指控,右舷投擲者再次射擊失敗。 最後一次裝料的震盪使Asdic停止工作。一個閥門從其插座上被震起,外差冷凝器從設置“ E”移至設置“ B”。