„На съмняващия се не разчитай, на вода не се опирай.“
Подводно звуков канал.
Като правило температурата на водата пада с дълбочината особено през лятно време. Вследствие на това скоростта на звука също пада с дълбочината. Заедно с това под влияние на нарастващото хидроакустично налягане скоростта на звука ще се увеличава с увеличаване на дълбочината. По този начин в резултат на съвместното влияние на температурата и хидроакустичното наляган, а също и на солеността на водата в морето на някаква дълбочина може да се появи слой вода с минимална скорост на звука. Тъй като звуковите лъчи под влияние на изменящата се скорост на звука с изменение на дълбочината претърпяват вертикална рефракция отклоняваща се към страната на слоя с по-малката скорост на звука, то е напълно естествено лъчите по пътя на разпространение да се концентрират в този слой или близко до него, претърпявайки многократно вътрешно отражение и разпространявайки се на големи разстояния. Този слой на водата се нарича подводно звуков канал (ПЗК).
По физични причини на произход, ПЗК се подразделя на хидростатичен и термичен. Първият се образува в резултат на нарастването на скоростта на звука с дълбочината под въздействието на нарастващото хидроакустично налягане, втория – под въздействието на топли, но по-солени води, явяващи се, като постилащи за по-горе стоящи, повърхностни води, но по-студени и с по-малка соленост.
Оста на хидростатичния ПЗК е хоризонтална, преминаваща през минимума на скоростта на звука и лежи на големи дълбочини – до 1500 м. Оста на термичния ПЗК преминава през сравнително неголямо отдалечение от повърхността на морето, между 10 и 60 м. Такъв ПЗК е възможен в Черно море на дълбочина 60 – 70 м през пролетта и началото на лятото.
Ефективността на ПЗК се характеризира с тези изменения на скоростта на звука, които съответстват на дебелината на слоя на ПЗК. Тези величини се определят с тези ъгли на изхода на лъчите от източника при които те захващат звуковия канал.
Ако източника на звука е разположен на нивото на минимална скорост, то лъча излизащ от източника с наклон под някакъв определен ъгъл, ще се изкривява към страната на хоризонта при което на определено ниво ще претърпи пълно вътрешно отражение. След това лъча се изкривява в обратна посока, ще претърпи отново пълно вътрешно отражение на някакво ниво от другата страна на оста на канала. По този начин, хода на лъчите придобиват вълнообразен характер.
Характерна особеност на разпространение на вълните във вълноводен канал е намаляването на времето на пробега на лъчите при увеличение на ъгъла на излъчване, тоест лъчите които имат по-голямо отклонение спрямо оста на канала, но преминаващи през слоя с по-голяма скорост на звука, пристигат в точката на приемане преди останалите, независимо от това, че изминават по-дълъг път.
При излъчване от излъчвател на импулси в точката на приемане отначало ще пристигнат лъчите с най-голямото изкривяване, тоест лъчите преминали по най-дългия път. След тях ще последват импулсите, преминали по по-полегатия път, тоест по по-краткия път и последни ще пристигнат тези който се движат по най-краткия, тоест тези които се движат най-близко до оста на канала. Колкото по-полегат е лъча, толкова по-кратък ще е пътят, толкова по-късно ще пристигнат съответните импулсите в точката на приемане. Интервалите на пристигане между последващите импулси постепенно ще намаляват, което ще доведе до нарастване с течение на времето на интензивността на притискане на сигнала. В резултат импулсите ще се разтегнат и в края на краищата рязко ще се прекъснат.
Коментари
Все още няма коментари