声呐是人类从哪些生物身上获得启示
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发布时间:2022-04-25 00:01
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时间:2023-10-16 06:20
1、从蝙蝠和夜蛾发现了超声波的作用,从而发明了雷达。
2、根据海豚探寻食物的原理,发明了声呐。
声呐就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声纳),SONAR是Sound Navigationand Ranging(声音导航测距)的缩写。
声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术,到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。
目前,声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声呐技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信,以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。
和许多科学技术的发展一样,社会的需要和科技的进步促进了声呐技术的发展。
工作的原理
声波是观察和测量的重要手段。有趣的是,英文“sound”一词作为名词是“声”的意思,作为动词就有“探测”的意思,可见声与探测关系之紧密。
在水中进行观察和测量,具有得天独厚条件的只有声波。这是由于其他探测手段的作用距离都很短,光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到十几米到几十米内的物体;电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。然而,声波在水中传播的衰减就小得多,在深海声道中爆炸一个几公斤的*,在两万公里外还可以收到信号,低频的声波还可以穿透海底几千米的地层,并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察,至今还没有发现比声波更有效的手段。
结构与分类
声呐装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成,其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行,有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声呐基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置,以及声呐导流罩等。
换能器是声呐中的重要器件,它是声能与其它形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。它有两个用途:一是在水下发射声波,称为“发射换能器”,相当于空气中的扬声器;二是在水下接收声波,称为“接收换能器”,相当于空气中的传声器(俗称“麦克风”或“话筒”)。换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波,专门用于接收的换能器又称为“水听器”。换能器的工作原理是利用某些材料在电场或磁场的作用下发生伸缩的压电效应或磁致伸缩效应。
声呐的分类可按其工作方式,按装备对象,按战术用途、按基阵携带方式和技术特点等分类方法分成为各种不同的声呐。例如按工作方式可分为主动声呐和被动声呐;按装备对象可分为水面舰艇声呐、潜艇声呐、航空声呐、便携式声呐和海岸声呐等。
主动声呐:主动声呐技术是指声呐主动发射声波“照射”目标,而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数。大多数采用脉冲*,也有采用连续波*的。它由简单的回声探测仪器演变而来,它主动地发射超声波,然后收测回波进行计算,适用于探测冰山、暗礁、沉船、海深、鱼群、水雷和关闭了发动机的隐蔽的潜艇;
被动声呐:被动声呐技术是指声呐被动接收舰船等水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的信号,以测定目标的方位。它由简单的水听器演变而来,它收听目标发出的噪声,判断出目标的位置和某些特性,特别适用于不能发声暴露自己而又要探测敌舰活动的潜艇。
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时间:2023-10-16 06:20
1.由令讨厌苍蝇,仿制功种十奇特型气体析仪.已经安装宇宙飞船座舱,用检测舱内气体.
2.萤火虫工冷光;
3.电鱼与伏特电池;
4.水母顺风耳,仿照水母耳朵结构功能,设计水母耳风暴预测仪,能提前15风暴作预报,航海渔业安全都重要意义.
5.根据蛙眼视觉原理,已研制功种电蛙眼.种电蛙眼能像真蛙眼,准确误识别特定形状物体.电蛙眼装入雷达系统,雷达抗干扰能力提高.种雷达系统能快速准确识别特定形状飞机、舰船导弹等.特别能够区别真假导弹,防止假乱真.电蛙眼广泛应用机场及交通要道.机场,能监视飞机起飞与降落,若发现飞机要发碰撞,能及发警报.交通要道,能指挥车辆行驶,防止车辆碰撞事故发.
6.根据蝙蝠超声定位器原理,仿制盲用探路仪.种探路仪内装超声波发射器,盲带着发现电杆、台阶、桥等.今,类似作用超声眼镜已制.
7.模拟蓝藻完全光合器,设计仿光解水装置,获量氢气.
8.根据体骨胳肌肉系统物电控制研究,已仿制力增强器——步行机.
9.现代起重机挂钩起源于许物爪.
10.屋顶瓦楞模仿物鳞甲.
11.船桨模仿鱼鳍.
12.锯螳螂臂,或锯齿草.
13.苍耳属植物获取灵发明尼龙搭扣.
14.嗅觉灵敏龙虾制造气味探测仪提供思路.
15.壁虎脚趾制造能反复使用粘性录音带提供令鼓舞前景.
16.贝用蛋白质胶体非牢固,种胶体应用外科手术缝合补船等切事情.
17.乌贼鱼雷诱饵.乌贼体内囊状物能泌黑色液体,遇危险便释放种黑色液体,诱骗攻击者.潜艇设计者仿效乌贼功能读者设计鱼雷诱饵.鱼雷诱醋似袖珍潜艇,按潜艇原航向航行,航速变,模拟噪音、螺旋节拍、声信号普勒音调变化等.种惟妙惟肖表演,令敌潜艇或攻击鱼雷真假难辩,终使潜艇逃脱.
18.蜘蛛装甲 物家发现蜘蛛丝强度相于同等体积钢丝5倍.受启发,英剑桥所技术公司试制犹蜘蛛丝高强度纤维.用种纤维做复合材料用做防弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料.
19.颈鹿抗荷服.颈鹿目前世界高物,其脑脏距离约3米,完全靠高达160~260毫米汞柱血压血液送脑.按般析,颈鹿低饮水,脑位置低于脏,量血液涌入脑,使血压更加增高,颈鹿饮水脑充血或血管破烈等疾病死.裹颈鹿身层、厚皮紧紧箍住血管,*血压,飞机设计师航空物家依照颈鹿皮肤原理,设计种新颖抗荷服,解决超高速歼击机驾驶员突加速爬升脑部缺血引起痛苦.种抗荷服内装置,飞机加速压缩空气,能血管产相应压力,比颈鹿厚皮更高明.
20.鲸鱼潜艇鲸背效应.代核潜艇能间潜航于冰海,若冰发射导弹,则必须破冰浮,碰力难题.潜舴专家鲸鱼每隔10钟必须破冰呼吸启迪,潜艇顶部突起指挥台围壳层建筑面,作加强材料力度外形仿鲸背处理,取破冰鲸背效应.
21.蝴蝶卫星控温系统.遨游太空造卫星,受阳光强烈辐射,卫星温度高达200摄氏度;阴影区域,卫星温度降至零200摄氏度左右,容易烤坏或冻坏卫星精密仪器仪表,度曾使航科家伤透脑筋.,蝴蝶身受启迪.原,蝴蝶身体表面着层细鳞片,些鳞片调节体温作用.每气温升、阳光直射,鳞片自张,减少阳光辐射角度,减少阳光热能吸收;外界气温降,鳞片自闭合,紧贴体表,让阳光直射鳞片,体温控制范围内.科家经研究,造球卫星设计种犹蝴蝶鳞片般控温系统.
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时间:2023-10-16 06:21
蝙蝠——超声波,海豚——超声波