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打火机的道理竟然与核潜艇的重要安设一样?

跟陆地上的电磁波探测一对比,海中的潜艇是货真价实的“瞎子”。跟陆地上的电磁波探测一对比,海中的潜艇是货真价实的“瞎子”。很多人纳闷的是,人类已进入21世纪,为什么水下探测和水下通讯还是那么原始和落后?用某种特殊频段的电磁波不行吗?为何还像蝙蝠一样,非得用声波?为什么要用声波一个事实显而易见,在一片很清澈的大海,阳光最多也就能照射到海面往下200米处,这是一个分界线,往下,浮游植物因他国充分阳光进行光合作用,故200水深以下大多他国植物存在。

  若是在一片污染重要的海域,阳光也就到达水下1米左右。

你可以回忆一下,游泳时,你在水下能看到多远的距离?光是电磁波的一种,如果光在水中的穿透性如此差,那么其他电磁波,比如各种雷达波,它们也好不到那里去。因此,非常可惜,虽然人类可以用雷达探测几千公里外飞行的弹道导弹,用天文望远镜观测十几亿光年外的星系,但这些技术统统在海中都不好使。

  所以,我们才说:我们对月球表面的了解,比我们对自己星球深海的了解还要多!我们对太阳内部的了解,远比我们对地球内部的了解还要多得多!既然各种无线电探测在海下不能用,那么其他黑科技呢?中微子能穿透地球,用它通讯和探测,如何?很遗憾,外星人还他国教过我们。水下量子通讯呢?也许快了,外星人正从半人马座进击到地球的路上。

  声呐专家告诉我们,目前,在水下,我们唯一能依靠的就是声波,像蝙蝠一样!

1枚不到2公斤的普通小炸弹在水中爆炸,声波可传输4200公里以上。(动图中的爆炸为鞭炮在水中的爆炸,可以看到,形成的大“气球”迅速被水压弄回原形。

  )声呐道理说到声音,我们就熟悉了。潜艇上的被动声呐就相当于我们的耳朵,而自动声呐有点儿类似于嘴与耳朵的结合,闭着眼睛喊一声,两秒后听到回音,于是你就可以说了,“据老夫判断,340米处有一大山。”

潜艇中的自动声呐果然不能靠喊,它靠电。你说,那万一停电了呢,或者是自动声呐坏了,喊可以吗?可以吗?这个……其实还有更好的办法。

  

敲潜艇……

这种敲击潜艇的方式在电影中见过,现实中有他国用过当者披靡考,只知道,各国曾用手榴弹在水中的爆炸,从而向水下潜艇传递信息。声波是核潜艇在水下的唯一依靠,它如此重要,我们有必要来了解一下声呐的道理,实际上,它比我们想象的还要意思。完全可以说,声呐上用到的道理每个人都会用到,而很多老烟民一天得用十几二十次,只是大家都他国意识到。

  

往下按,产生电火花。

压电点火器

某些介质在受到机械压力时,哪怕这种压力微小得像声波振动那样小,都会产生压缩或伸长等形状变化引起介质表面带电普通的电打火每次跳火的能量在20千伏左右,也许会感叹怎么会有这么大的电压,一般空气的耐电压能力是3000伏每毫米,能产生几毫米的电弧一般都是上万伏高压。但是电压非常高并不代表电流一定高,而且时间非常非常短,一般在几毫秒的级别上,所以不会对人组成威胁

如果你还觉得20千伏是个很恐怖的数字,那我在举一个直观的例子,冬天脱毛衣产生的静电电压都在10千伏,大多数使用的压电陶瓷实际上是一种经过极化处理的,具有压电效应的铁电陶瓷!

不少人自是,打火机中那黑黑的一坨是电池,存储着电力,其实不然。它是一种压电陶瓷,依靠你拇指的机械压力产生电压,从而引发点火花。这意味着,打火机中的点火器可以不必扔掉,即使存放多年,它如故还能工作,原因它不是电池。1880年,皮埃尔·居里和雅克·居里两兄弟发现了压电效应。

  可以想见,这两兄弟当时远不会想到,他们的发现未来将会走进千家万户的煤气灶点火开关上,烟民的手上,炮弹触发引信以及大海中价值十几亿美元的核潜艇上。

也可以想见,那时的大众,对于压电效应的发现并他国多少关注。科学研究从来都是——前人默默栽树,后人快乐乘凉。

压电效应示意图@tizeff如上图所示,在一块压电材料中施加压力,就会产生电流。

  这是机械能转换为电能的过程。压电材料有多种,其中一种是压电陶瓷,它很聪敏,一点点微小的压力都会产生电压,这下就好办了,压力的大小也许难以量化,但是电压的变化却可以非常之确切。而声波就是压力——声压。敌方潜艇螺旋桨的嗡嗡转动声,产生声压,触碰到我方潜艇的压电陶瓷上,这个起伏优柔寡断的声压就会转化为起伏优柔寡断的电压,于是就能听见对方潜艇的约略方位了。

  

反过来,自动声呐则是要发出声波,怎么发出呢?很简单,还是以压电陶瓷来举例,既然声压会带来电压,那么反过来,在压电陶瓷上施加一个电场,压电陶瓷岂不是就会产生形变?就是这么回事,材料的快速形变就是声音了。想要什么频率的声音,比如次声波、声波,还是超声波,这取决于我们所施加的电场,这就是自动声呐。果然,除了用变换的电场可以让材料产生形变外,磁场也可以,这就是磁致伸缩效应。

  潜艇相撞不过,虽然然有了探海神器——声呐,但核潜艇却不会轻易使用自动声呐。是这样的,核潜艇如果他国隐藏的优势,那么它也就失去很大一部分价值了,你虽躲在深海,却随时被敌方知晓位置,要你干嘛?一艘驱逐舰不就可以代替你了吗?

本是个黑夜杀手,却在夜行时打着一把大功率探照灯(开自动声呐),你照亮了别人,照亮了路,也照亮了你自己。所以,核潜艇,尤其是弹道导弹核潜艇在深海潜航时,它们是不能随便开自动声呐的,只用被动声呐探知范畴可能的敌舰。英法两国的核潜艇就曾原因他国开自动声呐而相撞。

图为英国前卫号核潜艇,2009年它与法国凯旋级核潜艇相撞。英法潜艇相撞后,法国潜艇还自是是撞上什么不明物体,受损重要,花3天时间才返回港口,查看伤势后法国海军随即宣布疑似撞上了集装箱。

  英国一听,赶紧找法国比照双方潜艇的伤势,终极才知晓原本是两国核潜艇相撞了。也是很尴尬搜索复制