Siete niñeras tienen hidroacústica - huérfana
El submarino ruso del proyecto 877 se llama "agujero negro" por la dificultad de detectarlo con herramientas de sonar.
El artículo de Viktor Kuryshev, "Bajo el agua, pesimismo y silencio", publicado en Independent Military Review No. 16 de 17.05.13, evocó muchas respuestas tanto en apoyo como en contra de la forma sugerida por el autor para resolver el problema actual de la hidroacústica.
En respuesta a esta publicación en su artículo "Ni oscuridad ni silencio" ("NVO" No. 26 de 25.07.13), el jefe del grupo de trabajo sobre el programa "Hydroacoustics-2020", el académico de la Academia de Ciencias de Rusia, Vladimir Peshekhonov, asegura que "el problema está bien estudiado" y el "complejo Las obras conducirán a la creación de una nueva generación de hidroacústica y la llevarán a un nivel cualitativamente nuevo ". Se nos informa que la "escala del problema" exigía "la unificación de los esfuerzos de todas las empresas dedicadas a la investigación y el desarrollo en el campo de la hidroacústica". Como resultado de estos esfuerzos, se desarrolló el concepto de desarrollo de hidroacústica, el programa objetivo "Hydroacoustics-2020" y se aseguró un financiamiento de 48 millones de rublos. y se organizó un grupo de trabajo de especialistas en 30.
DURACIÓN DE LAS DECADAS
El problema de los especialistas con licencia se resuelve, aunque con un retraso de 30 años. Victor Kuryshev estaba comprometido en resolver este problema. Es cierto que para esto utilizó las señales de la estación hidroacústica estándar (GUS). Han transcurrido 30 años, hubo un cambio en el propietario efectivo del problema. Viktor Kuryshev, con su experiencia en resolver problemas técnicos, no está involucrado en el trabajo, ya que no es un ingeniero de sonido y no sabe cómo dirigir las discusiones. Ahora todo vuelve a las posiciones originales, aunque la reserva ya existe.
La tradición de la hidroacústica rusa es llegar tarde y ponerse al día, tomar prestadas las decisiones de otras personas, llevar a cabo campañas amplias para dominarlas. Hay poco beneficio de tal estrategia. Es difícil imaginar que preocupaciones como Okepribor, Gidropribor, Atoll, Elektropribor sean capaces de responder rápidamente a los problemas de la acústica submarina. Es inaceptable mostrar iniciativa, tener tu propio punto de vista es imposible Por esta razón, el lavado de cerebro se produce. Los expertos energéticos de la iniciativa entran en una pequeña empresa. Está en el hombro de la pequeña empresa: para resolver rápidamente los problemas, reconocer y corregir rápidamente los errores, corregir las soluciones técnicas. La industria hidroacústica está rechazando categóricamente el uso del potencial de las pequeñas empresas. Las consecuencias de esta práctica son tristes. El retraso en el desarrollo de la hidroacústica pasiva durante más de 20 años. Obviamente, esta brecha solo aumentará.
Sin embargo, volvamos a la tarea de la invención: reducir la interferencia estructural del portador. ¿Y qué hay de la recepción de señales con HAS estacionarias y boyas hidroacústicas? Para ellos, también está el problema de recibir señales.
Los autores son conscientes de la construcción de un receptor dipolo a partir de dos sensores hidroacústicos, que permite recibir una señal solo desde ciertas direcciones. Este sistema de antena pretende utilizar para reducir la interferencia estructural del portador.
Opinión de un miembro del Consejo Científico sobre el complejo problema de la hidrofísica de la Academia de Ciencias de Rusia, capitán del rango 1, retirado Mikhail Volzhensky: “El trabajo sobre la recepción en fase vectorial en Rusia se ha realizado y se está llevando a cabo durante los últimos 40 años. Aparentemente, el problema es que los resultados de la investigación son inestables o de poca utilidad para el uso práctico ". De hecho, “el nivel de interferencia registrado por PGD (receptor de gradiente de presión) es mucho más alto que el mismo nivel para PD (receptor de presión). A la frecuencia de 10 Hz, esta diferencia alcanza 50 dB "(del libro de VA Gordienko" Métodos vector-fase en acústica "). Los autores de la aplicación pretenden resolver problemas hidroacústicos en dichos sensores.
FALLA DE ARGUMENTOS
La compensación de interferencias es posible con una alta identidad de los sensores de sonar. Cuanto mayor sea la identidad, mayor será el grado de compensación. Los autores de la aplicación, aparentemente, no le dan importancia al hecho de que garantizar la identidad de los sensores piezocerámicos es un problema sin solución.
La conversión de señales hidroacústicas mediante sensores piezocerámicos se caracteriza por limitaciones en términos de:
1) dependiendo de los cambios en la presión estática y la temperatura;
2) reduce la eficiencia de conversión en la región de baja frecuencia del espectro de efectos;
3) baja identidad de elementos sensibles (a nivel de 10%).
Notas explicativas sobre 1. El reconocido especialista estadounidense en hidroacústica, R. J. Bober, en su libro "Mediciones hidroacústicas", concluye: "La estabilidad de sus parámetros a lo largo del tiempo con un cambio en la presión estática y la temperatura fue en muchos casos mucho peor de lo que debería haber sido para transductores de medición ejemplares". Y aún más: "Por lo tanto, a pesar del progreso significativo logrado durante la Segunda Guerra Mundial, el estado de los asuntos en esta área en 1945 todavía era insatisfactorio". Esta conclusión se hizo en relación con los convertidores modelo. En consecuencia, los transductores en funcionamiento tienen obviamente los peores cambios de parámetros como resultado de los cambios en la presión estática y la temperatura. Así, la certificación obligatoria de los convertidores en funcionamiento pierde un sentido práctico. Los principales parámetros de los convertidores seguirán desapareciendo como resultado de la influencia de los factores operativos especificados. Las condiciones de las mediciones hidroacústicas no siempre son constantes, por lo tanto, las fluctuaciones de los parámetros medidos son inevitables.
Notas explicativas sobre 2. Cada experto en hidroacústica es consciente de una reducción en la eficiencia de los convertidores con una disminución en la frecuencia de los efectos - 6 dB por octava. Se sabe que los transductores funcionan bien en el campo de las frecuencias de sonido. Al reducir la frecuencia de exposición de 2 kHz a 2 Hz, la eficiencia de conversión se reduce en 60 dB. En consecuencia, con una disminución en la frecuencia de los impactos, tenemos distorsiones y pérdidas significativas de una parte importante de la información. Un lector de tiempo libre se refiere al libro "Mediciones hidroacústicas", que presenta una respuesta de frecuencia típica de un piezohidrofón con un "estante" en la región de frecuencias de sonido medias y una disminución en el área de infrasonido.
Sin embargo, las características espectrales y energéticas de los campos de ruido tienen una característica creciente con una frecuencia decreciente. Esto es un aumento en 1 Hz en promedio por 60 dB más alto en comparación con las altas frecuencias de sonido. Por lo tanto, los sensores piezocerámicos tienen una característica de conversión típica, lejos de ser adecuada.
Los repetidos intentos de mejorar la eficiencia de la piezotransformación en el área de bajas frecuencias de sonido no funcionaron, ya que, junto con influencias informativas, la señal útil se modula mediante potentes frecuencias de infrasonido que están fuera de las frecuencias aceptadas para su consideración. En este caso, surge la pregunta de la asignación de la señal útil en el fondo de ruido intenso. Este es un problema independiente que no puede resolverse cuando se utiliza un método conocido para convertir señales hidroacústicas.
Notas explicativas sobre 3. Para aislar la señal útil del fondo de ruido, es necesario proporcionar una conversión de señal diferencial. La calidad de la transformación diferencial está determinada por la identidad de los elementos de transformación primarios utilizados. Aquí hay una cita de R. J. Bober con respecto a los transductores de dipolo: “La señal eléctrica en la salida es proporcional a la diferencia de fase entre la presión del sonido en las dos sondas. Un diseño de este tipo requiere la identidad de las características electroacústicas de los hidrófonos de sonda, que es difícil de implementar en la práctica ".
Una conclusión similar se hace más tarde 30 años Valery Gordienko en relación con los dos receptores espaciados en la presión espacial. "Requiere la identidad del canal en una amplitud de al menos 0,1 dB". "Dado que es más fácil crear un PGD de un solo elemento que proporcionar la identidad de ruta indicada, las construcciones de PGD basadas en dos hidrófonos separados no han encontrado una amplia aplicación en la hidroacústica". Por lo tanto, cuando se utiliza una transformación diferencial, los requisitos para la identidad de los elementos aumentan. Tales oportunidades están ausentes hoy.
Por lo tanto, sobre la base de los conocidos transductores piezocerámicos, "crear una nueva generación de herramientas de hidroacústica y llevarlo a un nivel cualitativamente nuevo" es una tarea poco realista.
Valery Gordienko llega a la conclusión principal: "En la actualidad, los métodos basados en el uso de la información registrada por los receptores de presión han alcanzado sus límites". La conversión primaria de alta calidad de la información hidroacústica a lo largo de los años 70 sigue siendo problemática. Para resolver este problema, es necesario buscar otros métodos efectivos para la conversión primaria de información hidroacústica. ¿Está el académico Vladimir Peshekhonov listo para resolver este problema urgente? ¿Es posible desarrollar hidroacústica a un ritmo más rápido?
SOLUCIÓN NO ENCONTRADA
todos historia La acústica submarina militar pasiva está determinada por la posibilidad de detección a largo plazo de barcos de un enemigo potencial. El espectro de información hidroacústica aceptado para su consideración se encuentra en el rango de frecuencia 10 - 10 000 Hz. La más informativa es la región de baja frecuencia del espectro de efectos. Los efectos de baja frecuencia se extienden en largas distancias sin una atenuación significativa. Las amplitudes de estos efectos pueden exceder significativamente las amplitudes de las señales en la parte media del espectro de frecuencias. La abundancia de fuentes infrasónicas, incluidas las frecuencias por debajo de 10 Hz, requiere la selección de una señal útil en el fondo de ruido.
Los impactos en la parte media del rango de sonido se caracterizan por bajas amplitudes y alta atenuación. Según Mikhail Volzhensky, estas señales se extienden a unidades de kilómetros. Los transductores piezocerámicos conocidos brindan la recepción de señales en la parte media del rango de audio. Así que tenemos que lidiar con las "colas" de información hidroacústica real.
Las medidas tomadas para reducir el ruido de los submarinos son efectivas en la mitad del espectro de frecuencias. El espectro útil de la señal casi se desplaza a la región de baja frecuencia. Esto da el efecto de "espectro suave". Por lo tanto, los signos individuales de los objetos se desplazan a infrasonido. Y no podemos trabajar en ello. No hay transductores primarios eficientes. Esta pregunta de hoy es un problema. Y no solo para Rusia, sino, obviamente, para la hidroacústica de otros países. Un sistema SOSUS tan conocido fue retirado del servicio, probablemente por la razón obvia de la baja resolución en la región de baja frecuencia del espectro. Este es el resultado de medidas para deshumidificar nuestros submarinos. Se puede suponer que la hidroacústica del adversario probable está involucrada activamente en el desarrollo exploratorio en el campo de recibir señales infrasónicas. ¿Tenemos soluciones adecuadas a este problema?
ENTENDER Y REPORTAR. Y EN RESPUESTA - SILENCIO
Soy ingeniero, durante aproximadamente 30 años he estado involucrado en el desarrollo independiente del método de conversión diferencial de datos. El método tiene ventajas significativas sobre el método de conversión conocido. En el proceso de desarrollo, logramos encontrar soluciones para dos tareas problemáticas. Una de estas tareas es proporcionar una conversión de alta calidad de la información acústica. En el proceso de desarrollo, se determinó una solución técnica para el sensor, cuya eficiencia de conversión a bajas frecuencias es más de 40 dB más alta que la de los hidrófonos conocidos.
Hay una regla: entender y reportar. He comprendido los problemas y las posibilidades de su aplicación práctica. Nadie a quien informar. Más que las organizaciones 30 que se especializan en la conversión de señales acústicas están familiarizadas con el desarrollo. Los especialistas y la gerencia de estas organizaciones demuestran una completa falta de interés en el desarrollo. Los clientes militares responden que no tienen derecho a dirigir las acciones de la industria. Los intentos por presentar materiales de desarrollo al liderazgo del país siguen sin respuesta. Las cartas al destinatario no llegan. La administración generalmente reenvía estas cartas a otros departamentos. Respuesta de la Academia Rusa de Ciencias: La Academia de Ciencias no se ocupa de los problemas y emite opiniones, y recomienda publicar materiales de desarrollo en una prensa abierta. La respuesta del Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa prescribe la participación en concursos abiertos y la presentación de sus propias investigaciones en publicaciones. La respuesta del Instituto de Investigación Científica de Técnicas Físicas y de Ingeniería de Radio de toda Rusia, la organización líder para la provisión de metrología: "No hay necesidad".
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