Saviez-vous que le bouton d'allumage d'un briquet a le même principe que l'interrupteur d'allumage d'une cuisinière à gaz, la fusée de déclenchement d'un obus et le dispositif important d'un sous-marin nucléaire.
Commençons par les sous-marins nucléaires.
La distance de communication la plus éloignée pour les êtres humains est Voyager 1, qui a quitté le système solaire, qui se trouve actuellement à 20,6 milliards de kilomètres de la Terre (au 5 décembre 2016) ; la distance de détection la plus éloignée est celle des galaxies à des milliards d'années-lumière.
Cependant, les sous-marins nucléaires coûtent plus d'un milliard de dollars. Ils sont en haute mer, et la distance qu'ils peuvent "voir" et la distance de communication entre eux sont calculées en mètres.
L'utilisation de la "myopie" est loin d'être suffisante pour décrire la myopie des sous-marins en mer. Par rapport à la détection d'ondes électromagnétiques sur terre, les sous-marins en mer sont véritablement "aveugles".
Ce que beaucoup de gens se demandent, c'est que les humains sont entrés dans le 21ème siècle, pourquoi la détection sous-marine et la communication sous-marine sont-elles encore si primitives et arriérées ? Ne pouvez-vous pas utiliser des ondes électromagnétiques d'une bande de fréquences spéciale ? Pourquoi devons-nous encore utiliser des ondes sonores comme les chauves-souris ?
Pourquoi utiliser les ondes sonores ?
Il est évident que dans une mer très claire, le soleil peut atteindre au plus 200 mètres sous la surface de la mer. Les plantes existent. S'il se trouve dans une zone maritime fortement polluée, la lumière du soleil atteindra environ 1 mètre sous l'eau.
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Pouvez-vous vous rappeler, en nageant, à quelle distance pouvez-vous voir sous l'eau ?
La lumière est une sorte d'onde électromagnétique. Si la pénétration de la lumière dans l'eau est si faible, alors d'autres ondes électromagnétiques, telles que diverses ondes radar, ne sont pas beaucoup mieux.
Par conséquent, il est dommage que bien que les humains puissent utiliser le radar pour détecter des missiles balistiques volant à des milliers de kilomètres et utiliser des télescopes astronomiques pour observer des galaxies à des milliards d'années-lumière, aucune de ces technologies ne fonctionne bien dans la mer.
Alors, on dit juste :
Nous en savons plus sur la surface de la lune que sur les profondeurs de notre propre planète !
Nous en savons beaucoup plus sur l'intérieur du soleil que sur l'intérieur de la terre !
Puisque toutes sortes de détection radio ne peuvent pas être utilisées sous la mer, qu'en est-il des autres technologies noires ?
Qu'en est-il des neutrinos qui peuvent pénétrer la terre et l'utiliser pour la communication et la détection ? C'est dommage que les extraterrestres ne nous aient pas encore appris.
Et la communication quantique sous-marine ? Peut-être que bientôt, des extraterrestres sont en route vers la Terre depuis Centaurus.
Les experts en sonar nous disent qu'actuellement, sous l'eau, on ne peut compter que sur les ondes sonores, comme les chauves-souris !
Une petite bombe ordinaire de moins de 2 kilogrammes explose dans l'eau et les ondes sonores peuvent être transmises sur 4 200 kilomètres. (L'explosion dans l'image animée est l'explosion de pétards dans l'eau. On peut voir que le gros "ballon" formé est rapidement ramené à sa forme d'origine par la pression de l'eau.)
Principe du sonar
En ce qui concerne le son, nous le connaissons. Le sonar passif du sous-marin équivaut à nos oreilles, et le sonar actif est un peu comme la combinaison de la bouche et des oreilles. Si vous fermez les yeux et criez, vous entendrez l'écho après deux secondes, vous pourrez donc dire : "Selon le jugement du vieil homme, il y a une grande montagne à 340 mètres."
Bien sûr, le sonar actif dans un sous-marin ne peut pas compter sur les cris, il repose sur l'électricité. Vous avez dit, et s'il y a une panne de courant, ou si le sonar actif est cassé, pouvez-vous crier ? Puis-je?
Ceci... il y a en fait un meilleur moyen.
Frappez au sous-marin...
Cette méthode de frappe sur les sous-marins a été vue dans des films. Qu'il ait été utilisé dans la réalité est invérifiable. On sait seulement que des pays ont utilisé des grenades à exploser dans l'eau pour transmettre des informations aux sous-marins sous-marins.
Les ondes sonores sont le seul support sous-marin des sous-marins nucléaires. C'est tellement important qu'il faut comprendre le principe du sonar. En fait, c'est plus intéressant qu'on ne l'imaginait.
On peut dire que tout le monde peut utiliser les principes utilisés dans le sonar, et beaucoup de vieux fumeurs l'utilisent plus de dix ou vingt fois par jour, mais tout le monde n'en a pas conscience.
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Appuyez vers le bas pour générer une étincelle électrique.
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allumeur piézoélectrique
Beaucoup de gens pensent que la masse noire dans le briquet est la batterie, qui stocke l'électricité, mais ce n'est pas le cas. C'est une piézocéramique qui s'appuie sur la pression mécanique de votre pouce pour créer une tension qui déclenche une étincelle d'allumage. Cela signifie que l'allumeur du briquet n'a pas besoin d'être jeté, et même s'il est stocké pendant de nombreuses années, il fonctionnera toujours car ce n'est pas une batterie.
En 1880, les frères Pierre et Jacques Curie découvrent l'effet piézoélectrique.
Il est concevable que les deux frères n'auraient jamais imaginé que leur découverte se retrouverait dans les interrupteurs d'allumage des cuisinières à gaz de milliers de foyers, entre les mains de fumeurs, dans les fusées d'obus et dans des sous-marins nucléaires valant plus d'un milliard de dollars. dans la mer. .
Il est également concevable que le public de l'époque n'ait pas prêté beaucoup d'attention à la découverte de l'effet piézoélectrique. La recherche scientifique a toujours été la même - les prédécesseurs ont planté des arbres en silence et les descendants ont profité de l'ombre avec bonheur.
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Schéma de principe de l'effet piézoélectrique
@Tizeff
Comme le montre le schéma ci-dessus, l'application d'une pression sur un morceau de matériau piézoélectrique crée un courant électrique. C'est le processus de conversion de l'énergie mécanique en énergie électrique.
Il existe de nombreux types de matériaux piézoélectriques, dont l'un est la céramique piézoélectrique, qui est très sensible, et une petite pression générera une tension. précis.
Et les ondes sonores sont une pression—une pression sonore. Le son de bourdonnement et de rotation de l'hélice du sous-marin ennemi génère une pression acoustique, et lorsqu'il touche la céramique piézoélectrique de notre sous-marin, cette pression acoustique fluctuante sera convertie en une tension fluctuante, de sorte que vous pouvez entendre la direction approximative du sous-marin de l'adversaire en haut.
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A l'inverse, un sonar actif consiste à émettre des ondes sonores, comment les émettre ? C'est très simple, prenons l'exemple de la céramique piézoélectrique. Étant donné que la pression acoustique apportera une tension, alors à son tour, si un champ électrique est appliqué à la céramique piézoélectrique, la céramique piézoélectrique ne se déformera-t-elle pas ? Ça y est, la déformation rapide du matériau est le son.
La fréquence souhaitée du son, comme les infrasons, les ondes sonores ou les ondes ultrasonores, dépend du champ électrique que nous appliquons. C'est un sonar actif. Bien entendu, en plus de modifier le champ électrique pour déformer le matériau, le champ magnétique peut également être utilisé, c'est l'effet magnétostrictif.
collision sous-marine
Cependant, bien qu'il existe un sonar-artefact d'exploration de la mer, les sous-marins nucléaires n'utiliseront pas facilement un sonar actif.
C'est vrai, si un sous-marin nucléaire n'a pas l'avantage de la dissimulation, alors il perdra une grande partie de sa valeur. Bien que vous vous cachiez en haute mer, l'ennemi connaît votre emplacement à tout moment. Que veux-tu? Un destroyer ne peut-il pas vous remplacer ?
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Vous étiez à l'origine un tueur de nuit, mais vous avez allumé un projecteur haute puissance (avec sonar actif) lorsque vous vous promeniez la nuit. Vous avez illuminé les autres, la route et vous-même.
Par conséquent, lorsque des sous-marins nucléaires, en particulier des sous-marins nucléaires à missiles balistiques, sont immergés en haute mer, ils ne peuvent pas activer le sonar actif par hasard et n'utilisent que le sonar passif pour détecter d'éventuels navires ennemis autour d'eux.
Les sous-marins nucléaires britanniques et français sont entrés en collision parce qu'ils n'utilisaient pas de sonar actif.
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La photo montre le sous-marin nucléaire britannique Avant-Garde, qui est entré en collision avec le sous-marin nucléaire français de classe Triumph en 2009.
Après la collision des sous-marins britanniques et français, le sous-marin français a pensé qu'il avait heurté un objet inconnu et a été gravement endommagé. Il a fallu 3 jours pour retourner au port. Après avoir vérifié les blessés, la Marine nationale française a immédiatement annoncé qu'elle soupçonnait qu'il avait heurté un conteneur.
Lorsque la Grande-Bretagne a entendu cela, elle s'est précipitée en France pour comparer les blessures des deux sous-marins et s'est finalement rendu compte que les sous-marins nucléaires des deux pays étaient entrés en collision. C'est gênant aussi 😅
