Командиру любого корабля очень важно знать, какая глубина моря в том месте, где в данный момент находится корабль, чтобы не сесть на мель или не наскочить на подводный риф. Но особенно это важно командиру подводной лодки, которая плавает не только в надводном, но и в подводном положении.
Для измерения глубин служит эхолот, работающий на гидроакустическом принципе как обычный гидролокатор с той только особенностью, что излученные импульсы он посылает в сторону дна моря.
Зная скорость распространения звука в воде (около 1500 м/сек) и время его прохождения, можно легко определить глубину данного места.
Например, если звуковой импульс прошел путь от лодки до дна моря и обратно за 0,5 секунды, то нетрудно вычислить, что глубина моря под килем подводной лодки составляет:
глубина = 1500 * 0,5 / 2 = 375 метров.
Работа эхолота заключается в следующем.
От генератора высокого напряжения заряжается конденсатор. В тот момент, когда индекс на диске с указателем глубин находится против нулевого деления шкалы, кулачковый контакт замыкает электрическую цепь и конденсатор разряжается через обмотку магнитострикционного излучателя, Вокруг обмотки образуется переменное магнитное поле. По законам магнитострикционного эффекта излучатель колеблется и, соприкасаясь е водной средой, излучает в нее акустические волны. Эти импульсы распространяются, доходят до дна моря, отражаются от него и в виде отраженных импульсов
возвращаются к приемнику.
В приемнике акустические импульсы вновь преобразуются в импульсы электрической энергии, которые подаются на усилитель. Здесь они усиливаются, а затем подаются на указатель глубин. Индекс указателя глубин (неоновая лампочка) непрерывно вращается против неподвижной шкалы при помощи электромотора. В момент прихода отраженных
импульсов к приемнику неоновая лампочка вспыхивает на том делении диска, которое точно соответствует глубине моря в данном месте.
Имеются эхолоты, в которых глубина записывается в некотором масштабе на бумажную ленту.
Для измерения скорости хода корабля и пройденного им расстояния применяется прибор, который называется лагом.
В печати сообщалось о разработке в США для подводных лодок гидроакустического допплеровского лага «IN-400». Основные элементы лага — допплеровекий гидролокатор и
счетно-решающий прибор.
Генератор лага работает в непрерывном режиме на частоте 1 Мгц, Схема лага действует следующим образом.
Электрическая энергия генератора подводится к акустической системе из четырех титаново-бариевых преобразователей, которые превращают электрическую энергию в акустическую. Ультразвуковые волны излучаются в направлении морского дна под углом 30 градусов к вертикали. Ширина луча составляет 3 градуса. Отраженные от дна сигналы поступают на 4 приемника. Из-за движения лодки принятые сигналы имеют допплеровский сдвиг частоты; они пропорциональны проекции скорости хода на ось расположения преобразователей. На выходе приемников получаются две составляющие скорости. Одна - по курсу лодки, другая - в перпендикулярном направлении. Сумма составляющих на выходе счетно-решающего прибора дает результирующую или истинную скорость хода подводной лодки по отношению к морскому дну.
К средствам подводной навигации, основанным на гидроакустическом принципе, относится и эхоледомер. С помощью этого прибора командир лодки определяет толщину льда над подводной лодкой. Эхоледомер помогает находить полыньи и разводья, в которых можно всплыть.
