СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

По мере того как открывали новые и новые свойства ультразвука, все яснее становилась его природа, научные поиски приобретали все большую определенность и целенаправленность. Неслышимые звуки из «вещи в себе» все больше и больше становились «вещью для нас». Была открыта поистине безграничная область их применения.

Сейчас ультразвук широко используется в военном деле, особенно в Военно-Морском Флоте, в оборонной промышленности, в народном хозяйстве.

Почти каждый день приносит сообщения о применении ультразвука в самых различных областях науки и техники. Использование ультразвука открывает большие возможности для внедрения новой технологии во многие производственные процессы, для развития различных отраслей народного хозяйства.

В последние годы возникли новые области науки: ультразвуковая химия, молекулярная акустика, ультразвуковая интроскопия, ультразвуковая голография, квантовая акустика, ультразвуковая фазометрия, акустоэлектроника и др.

Почему же именно ультразвуковой диапазон заинтересовал ученых самых различных специальностей? Дело в том, что ультразвук имеет некоторые особенности по сравнению со звуками слышимого диапазона. Ультразвук хорошо поддается фокусировке, в результате чего сравнительно легко получить направленное излучение, а следовательно, и большую интенсивность ультразвуковых колебаний в луче или на определенном участке пространства. При распространении в газах, жидкостях и твердых телах ультразвук порождает интереснейшие явления, многие из которых нашли практическое применение в различных областях науки и техники.

Немало ученых посвятили свою деятельность проблемам акустики, в частности ультразвука. Выдающийся математик, член Российской Академии наук Леонард Эйлер еще в прошлом веке в своей работе предопределил многие теоретические вопросы акустики. Первые лабораторные работы по исследованию ультразвука были проведены в конце прошлого века великим русским ученым-физиком П. Н. Лебедевым. Установленные им некоторые закономерности в области ультразвука не потеряли своего значения и сегодня.

Практически ультразвук стали применять в самом начале XX века при создании приборов подводной связи для военных кораблей. Несколько позже он был использован как активное средство для обнаружения подводных препятствий и подводных лодок. Появились первые гидроакустические приборы, основанные на использовании ультразвука.

Гидроакустика (по-гречески «гидро» — вода, «акустио» — слышу) — наука о явлениях, происходящих в водной среде, связанных с излучением, приемом и распространением акустических волн.

Она включает вопросы разработки и создания акустических приборов, предназначенных для использования в водной среде. Гидроакустика как самостоятельная отрасль науки и техники сформировалась после первой мировой войны. Этому предшествовал долгий путь развития теоретической и прикладной акустики.

В развитии гидроакустики большую роль сыграли исследования и открытия Ф. Ф. Петрушевского, Н. А. Умова и других русских ученых. Немало сделали в области этой науки французский ученый-физик П. Ланжевен и русский инженер К. В. Шиловский, которые предложили использовать ультразвук как активное средство наблюдения, основанное на принципе эхолокации. Большой вклад в разработку вопросов теоретической и прикладной гидроакустики внесли советские ученые и инженеры Н. Н. Андреев, Л. М. Бреховских, Л. Я. Гутин, С. Н. Ржевкин, Ю. М. Сухаревский, А. П. Сташкевич, А. М. Тюрин, В. Н. Тюлин, Э. С. Таранов, А. А. Харкевич и др.

С каждым годом область применения ультразвуков расширяется. Мы являемся очевидцами наиболее бурного развития науки об ультразвуке. Достижения в этой области открыли широкий путь техническому прогрессу в науке, технике, и особенно в военном деле.

Если XVIII век на море был веком линейных парусных кораблей, XIX — паровых броненосцев, то XX становится веком подводного флота. В начале XX столетия подводные лодки окончательно сформировались как новый класс кораблей. Правда, они были еще далеко не совершенны. Первые подводные лодки имели малую скорость хода и небольшую дальность плавания. Тактические возможности подводных лодок были ограниченны из-за отсутствия средств наблюдения в подводном положении.

Вторая мировая война особенно наглядно показала значение и роль подводного флота. Являясь наряду с авиацией основной ударной силой флота, подводные лодки действовали на коммуникациях, участвовали в десантных и противодесантных операциях, наносили удары по транспортам и надводным кораблям противника. Подводными лодками были потоплены транспорты общим водоизмещением 21 млн. т, что составляет 70% всех потопленных торговых судов. Только Великобритания потеряла от ударов подводных лодок 1360 судов, а Япония— 1041 судно. Кроме транспортов Англия, США и Япония потеряли от ударов подводных лодок 129 крупных военных кораблей, в том числе 2 линкора, 9 авианосцев, 11 эскадренных авианосцев, 25 крейсеров, 82 эсминца.

Происшедшая революция в военном деле, и в частности в Военно-Морском Флоте, способствовала появлению новых надводных кораблей и подводных лодок, оснащенных современным оружием — ракетами.

Огромную роль в обеспечении боевых действий флота играет гидроакустическая аппаратура, основанная на использовании звука и ультразвука. Без нее ни один военный корабль не выйдет в море не только в военное, но и в мирное время. Особенно важное значение стало придаваться гидроакустике с появлением атомных подводных лодок — главной ударной силы Военно-Морского Флота. Эти лодки имеют большую подводную скорость, могут долго находиться под водой и длительное время плавать без пополнения запасов горючего. При длительном подводном, а тем более подледном плавании важные задачи возлагаются на гидроакустиков, которые обеспечивают безопасность плавания и выполняют многие другие обязанности.

Из сообщений зарубежной печати видно, что специалисты уделяют особое внимание гидроакустическим средствам и при дальнейшем совершенствовании подводных лодок. На атомных подводных лодках на долю гидроакустических средств приходится до 80% веса всего радиоэлектронного оборудования и до 60% занимаемого им объема. Они имеют на вооружении гидроакустические станции обнаружения целей и слежения за ними, станции обнаружения минных заграждений, подводной связи и опознавания. Кроме того, на лодках устанавливаются средства гидроакустического противодействия и навигационные приборы (в том числе специальные системы для обеспечения плавания подо льдом).