Oeddech chi'n gwybod bod gan y botwm tanio ar daniwr yr un egwyddor â switsh tanio stôf nwy, niwd sbardun cragen, a dyfais bwysig llong danfor niwclear.
Gadewch i ni ddechrau gyda llongau tanfor niwclear.
Y pellter cyfathrebu pellaf i fodau dynol yw Voyager 1, a hedfanodd allan o gysawd yr haul, sydd ar hyn o bryd 20.6 biliwn cilomedr i ffwrdd o'r ddaear (ar 5 Rhagfyr, 2016); y pellter canfod pellaf yw'r galaethau hynny biliynau o flynyddoedd golau i ffwrdd.
Fodd bynnag, mae llongau tanfor niwclear yn costio mwy na biliwn o ddoleri. Maent yn y môr dwfn, ac mae'r pellter y gallant ei "weld" a'r pellter cyfathrebu rhwng ei gilydd yn cael eu cyfrifo mewn metrau.
Mae defnyddio "golwg byr" ymhell o fod yn ddigon i ddisgrifio byr-olwg llongau tanfor yn y môr. O'u cymharu â chanfod tonnau electromagnetig ar dir, mae llongau tanfor yn y môr yn wirioneddol "ddall".
Beth mae llawer o bobl yn ei feddwl yw bod bodau dynol wedi cyrraedd yr 21ain ganrif, pam mae canfod tanddwr a chyfathrebu tanddwr yn dal i fod mor gyntefig ac yn ôl? Oni allwch ddefnyddio tonnau electromagnetig band amledd arbennig? Pam mae dal yn rhaid i ni ddefnyddio tonnau sain fel ystlumod?
Pam defnyddio tonnau sain?
Mae'n ffaith amlwg, mewn môr clir iawn, y gall yr haul gyrraedd o leiaf 200 metr o dan wyneb y môr. Mae planhigion yn bodoli. Os yw mewn ardal môr llygredig iawn, bydd golau'r haul yn cyrraedd tua 1 metr o dan y dŵr.
llun
Allwch chi gofio, wrth nofio, pa mor bell allwch chi weld o dan y dŵr?
Mae golau yn fath o don electromagnetig. Os yw treiddiad golau mewn dŵr mor wael, yna nid yw tonnau electromagnetig eraill, megis tonnau radar amrywiol, yn llawer gwell.
Felly, mae'n drueni, er y gall bodau dynol ddefnyddio radar i ganfod taflegrau balistig sy'n hedfan filoedd o gilometrau i ffwrdd, a defnyddio telesgopau seryddol i arsylwi galaethau biliynau o flynyddoedd golau i ffwrdd, nid yw'r un o'r technolegau hyn yn gweithio'n dda yn y môr.
Felly, rydyn ni'n dweud:
Rydyn ni'n gwybod mwy am wyneb y lleuad nag rydyn ni'n ei wybod am ddyfnderoedd ein planed ein hunain!
Rydyn ni'n gwybod llawer mwy am y tu mewn i'r haul nag rydyn ni'n ei wneud am y tu mewn i'r ddaear!
Gan na ellir defnyddio pob math o ganfod radio o dan y môr, beth am dechnolegau du eraill?
Beth am niwtrinos a all dreiddio i'r ddaear a'i defnyddio ar gyfer cyfathrebu a chanfod? Mae'n drueni nad yw estroniaid wedi ein dysgu eto.
Beth am gyfathrebu cwantwm tanddwr? Efallai yn fuan, mae estroniaid ar eu ffordd i'r Ddaear o Centaurus.
Mae arbenigwyr sonar yn dweud wrthym, ar hyn o bryd, o dan y dŵr, yr unig beth y gallwn ddibynnu arno yw tonnau sain, fel ystlumod!
Mae bom bach cyffredin llai na 2 cilogram yn ffrwydro mewn dŵr, a gall y tonnau sain gael eu trawsyrru dros 4,200 cilomedr. (Y ffrwydrad yn y llun symudol yw ffrwydrad firecrackers yn y dŵr. Gellir gweld bod y "balŵn" mawr a ffurfiwyd yn cael ei ddychwelyd yn gyflym i'w siâp gwreiddiol gan bwysau dŵr.)
Egwyddor sonar
Pan ddaw i sain, rydym yn gyfarwydd ag ef. Mae'r sonar goddefol ar y llong danfor yn cyfateb i'n clustiau, ac mae'r sonar gweithredol ychydig yn debyg i gyfuniad y geg a'r clustiau. Os byddwch chi'n cau'ch llygaid ac yn gweiddi, byddwch chi'n clywed yr adlais ar ôl dwy eiliad, felly gallwch chi ddweud, "Yn ôl barn yr hen ddyn, mae mynydd mawr yn 340 metr."
Wrth gwrs, ni all sonar gweithredol mewn llong danfor ddibynnu ar weiddi, mae'n dibynnu ar drydan. Dywedasoch, beth os bydd toriad pŵer, neu os caiff y sonar gweithredol ei dorri, a allwch chi weiddi? Ga i?
Mae hyn ... mewn gwirionedd mae ffordd well.
Curo ar y llong danfor...
Mae'r dull hwn o guro ar longau tanfor wedi'i weld mewn ffilmiau. Nid oes modd profi a yw wedi'i ddefnyddio mewn gwirionedd. Ni wyddom ond bod gwledydd wedi defnyddio grenadau i ffrwydro mewn dŵr i drosglwyddo gwybodaeth i longau tanfor tanddwr.
Tonnau sain yw'r unig gefnogaeth i longau tanfor niwclear o dan y dŵr. Mae mor bwysig bod angen inni ddeall egwyddor sonar. Mewn gwirionedd, mae'n fwy diddorol nag yr oeddem wedi'i ddychmygu.
Gellir dweud y gall pawb ddefnyddio'r egwyddorion a ddefnyddir mewn sonar, ac mae llawer o hen ysmygwyr yn ei ddefnyddio fwy na deg neu ugain gwaith y dydd, ond nid yw pawb yn ymwybodol ohono.
llun
Pwyswch i lawr i gynhyrchu gwreichionen drydan.
llun
taniwr piezoelectrig
Mae llawer o bobl yn meddwl mai'r lwmp du yn yr ysgafnach yw'r batri, sy'n storio trydan, ond nid yw. Mae'n piezoceramig sy'n dibynnu ar bwysau mecanyddol eich bawd i greu foltedd sy'n sbarduno gwreichionen tanio. Mae hyn yn golygu nad oes angen taflu'r igniter yn yr ysgafnach, a hyd yn oed os caiff ei storio am flynyddoedd lawer, bydd yn dal i weithio oherwydd nad yw'n batri.
Ym 1880, darganfu'r brodyr Pierre a Jacques Curie yr effaith piezoelectrig.
Mae'n bosibl na fyddai'r ddau frawd erioed wedi dychmygu y byddai eu darganfyddiad i'w weld yn switshis tanio stofiau nwy mewn miloedd o gartrefi, yn nwylo ysmygwyr, yn niwl cregyn ac mewn llongau tanfor niwclear gwerth mwy na biliwn o ddoleri. yn y mor. .
Mae'n bosibl hefyd nad oedd y cyhoedd bryd hynny wedi talu llawer o sylw i ddarganfod yr effaith piezoelectrig. Mae ymchwil wyddonol wedi bod yr un fath erioed - plannodd y rhagflaenwyr goed yn dawel, a mwynhaodd y disgynyddion y cysgod yn hapus.
llun
Diagram sgematig o'r effaith piezoelectrig
@Tizeff
Fel y dangosir yn y diagram uchod, mae pwyso ar ddarn o ddeunydd piezoelectrig yn creu cerrynt trydan. Dyma'r broses o drosi ynni mecanyddol yn ynni trydanol.
Mae yna lawer o fathau o ddeunyddiau piezoelectrig, ac un ohonynt yw cerameg piezoelectrig, sy'n sensitif iawn, a bydd ychydig o bwysau yn cynhyrchu foltedd. gywir.
Ac mae tonnau sain yn bwysau - pwysedd sain. Mae sain hymian a chylchdroi llafn gwthio llong danfor y gelyn yn cynhyrchu pwysau sain, a phan fydd yn cyffwrdd â serameg piezoelectrig ein llong danfor, bydd y pwysedd sain cyfnewidiol hwn yn cael ei drawsnewid yn foltedd anwadal, felly gallwch chi glywed cyfeiriad bras llong danfor y gwrthwynebydd. i fyny.
llun
I'r gwrthwyneb, sonar gweithredol yw allyrru tonnau sain, sut i'w hallyrru? Mae'n syml iawn, gadewch i ni gymryd cerameg piezoelectrig fel enghraifft. Gan y bydd pwysedd sain yn dod â foltedd, yna yn ei dro, os yw maes trydan yn cael ei gymhwyso i serameg piezoelectrig, ni fydd cerameg piezoelectrig yn dadffurfio? Dyna ni, anffurfiad cyflym y deunydd yw'r sain.
Mae amlder sain dymunol, fel is-sain, tonnau sain, neu donnau ultrasonic, yn dibynnu ar y maes trydan rydyn ni'n ei gymhwyso. Mae hwn yn sonar gweithredol. Wrth gwrs, yn ogystal â newid y maes trydan i ddadffurfio'r deunydd, gellir defnyddio'r maes magnetig hefyd, sef yr effaith magnetostrictive.
gwrthdrawiad llong danfor
Fodd bynnag, er bod sonar arteffactau archwilio môr, ni fydd llongau tanfor niwclear yn defnyddio sonar gweithredol yn hawdd.
Mae hynny'n iawn, os nad oes gan long danfor niwclear y fantais o guddio, yna bydd yn colli rhan fawr o'i gwerth. Er eich bod yn cuddio yn y môr dwfn, mae'r gelyn yn gwybod eich lleoliad ar unrhyw adeg. Beth wyt ti eisiau? Oni all dinistriwr gymryd eich lle?
llun
Roeddech chi'n lladdwr nos yn wreiddiol, ond fe wnaethoch chi droi golau chwilota pŵer uchel ymlaen (gyda sonar gweithredol) pan oeddech chi'n cerdded gyda'r nos. Goleuaist eraill, y ffordd, a dy hun.
Felly, pan fydd llongau tanfor niwclear, yn enwedig llongau tanfor niwclear taflegrau balistig, yn cael eu boddi yn y môr dwfn, ni allant droi sonar gweithredol ymlaen yn achlysurol, a defnyddio sonar goddefol yn unig i ganfod llongau gelyn posibl o'u cwmpas.
Bu gwrthdaro rhwng llongau tanfor niwclear Prydain a Ffrainc oherwydd nad oeddent yn defnyddio sonar gweithredol.
llun
Mae’r llun yn dangos llong danfor niwclear Prydain Avant-Garde, a fu mewn gwrthdrawiad â llong danfor niwclear dosbarth Triumph Ffrainc yn 2009.
Ar ôl i longau tanfor Prydain a Ffrainc wrthdaro, roedd y llong danfor Ffrengig yn meddwl ei bod wedi taro gwrthrych anhysbys a'i bod wedi'i difrodi'n ddifrifol. Cymerodd 3 diwrnod i ddychwelyd i'r porthladd. Ar ôl gwirio'r anafiadau, cyhoeddodd Llynges Ffrainc ar unwaith ei bod yn amau ei bod wedi taro cynhwysydd.
Pan glywodd Prydain hyn, fe frysiodd i Ffrainc i gymharu anafiadau’r ddwy long danfor, a sylweddoli o’r diwedd fod llongau tanfor niwclear y ddwy wlad wedi gwrthdaro. Mae'n embaras hefyd 😅
