소나: 첨단 기술로 수중 전투 탐색

By Fouad Sabry

소나란 무엇입니까

소나는 소리 전파를 사용하여 탐색, 거리 측정(거리 측정), 수면 위나 아래의 물체와 통신 또는 감지하는 기술입니다. , 다른 선박과 같은.

혜택을 받는 방법

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 소나

2장: 사이드 스캔 소나

3장: 수중음파

4장: 에코 사운딩

5장 : Sonobuoy

6장: 빔포밍

7장: 견인 배열 소나

8장: 음향 신호

9장: 감시 견인 배열 센서 시스템

10장: 아르테미스 프로젝트

(II) 소나에 관한 대중의 주요 질문에 답합니다.

이 책은 누구를 위한 책인가요?

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전문가, 학부 및 대학원생, 매니아, 취미생활자, 모든 종류의 소나에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고 싶은 사람들.

 

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: Jun 20, 2024

Book preview

챕터 1: 수중 음파 탐지기

음파 항법 및 거리 측정이라고도 하는 소나는 소리를 탐색하고 범위를 지정하는 방법입니다.

수중 음파 탐지기라는 용어는 선박에서 생성되는 소리를 듣는 수동 음파 탐지기와 소리의 펄스를 방출하고 에코를 듣는 능동 음파 탐지기의 두 가지 유형의 기술 중 하나를 나타내는 데 사용할 수 있습니다. 수중 음파 탐지기는 물 속에서 표적의 음향 위치를 결정하고 이러한 구조물의 에코 특성을 측정하는 방법으로 활용될 수 있습니다. 레이더가 개발되기 전에는 공중에서 음향 위치 파악 방법이 사용되었습니다. 수중 음파 탐지기의 다른 응용 분야로는 로봇의 항법이 있으며, 상향 관측 공중 수중 음파 탐지기인 SODAR는 대기 조건을 검사하는 데 사용됩니다. 수중 음파 탐지기라는 용어는 소리를 생성하고 수신하는 과정에서 사용되는 장치를 지칭하는 데에도 사용됩니다. 초저주파 주파수로 알려진 매우 낮은 주파수와 초음파 주파수로 알려진 매우 높은 주파수가 수중 음파 탐지기 시스템에 사용됩니다. 종종 수중 음향학으로 알려진 수중 음향학은 수중에서 발생하는 소리를 연구하는 과정입니다.

레오나르도 다빈치는 1490년에 문서화된 이 방법을 처음으로 적용한 사람으로 알려져 있습니다. 그는 귀로 혈관을 발견하기 위해 물 속에 놓인 튜브를 사용했습니다.

레오나르도 다빈치는 인간이 물속에서 소리를 사용하는 것을 기록한 최초의 사람이었습니다. 그는 물에 삽입된 튜브를 사용하여 튜브에 귀를 대고 혈관을 감지하는 방법을 설명했습니다. 돌고래, 박쥐 및 특정 말똥가리와 같은 일부 동물은 수백만 년 동안 의사 소통 및 물체 감지를 위해 소리를 사용해 왔지만 인간이 물에서 소리를 사용한 최초의 기록은 1490 년이었습니다.

제 1 차 세계 대전 중 잠수함 탐지의 필요성은 탐지 방법으로 소리를 사용하는 것에 대한 추가 연구에 동기를 부여했습니다. 영국과 프랑스는 모두 수중 청음기로 알려진 수중 청취 장치를 일찍이 사용했습니다. 1915년 프랑스 과학자 폴 랑주뱅(Paul Langevin)은 러시아 이민 전기 엔지니어인 콘스탄틴 칠로브스키(Constantin Chilowsky)와 협력하여 잠수함을 탐지하기 위한 능동 음향 장치를 제작했습니다. 이 작업은 압전 및 자기 변형 변환기가 결국 이전에 사용했던 정전기 변환기를 대체했다는 사실에도 불구하고 후속 설계에 영향을 미쳤습니다. 수중 청음기의 경우 경량의 소음에 민감한 플라스틱 필름과 광섬유가 사용되었으며 프로젝터의 경우 테르페놀-D 및 니오브산 납 마그네슘(PMN)이 생산되었습니다.

1916년, 영국 발명 및 연구 위원회(British Board of Invention and Research) 산하의 캐나다 물리학자 로버트 윌리엄 보일(Robert William Boyle)은 A. B. 우드(A. B. Wood)와 함께 능동적 음향 탐지 프로젝트를 맡아 1917년 중반에 테스트용 프로토타입을 개발했습니다. 영국 해군 참모부의 대잠수함 부서는 완전히 비밀리에 수행된이 작업의 수혜자였습니다. 석영 압전 크리스탈은 세계 최초의 기능성 수중 능동 음향 감지 시스템을 만들기 위해 사용되었습니다. 초기 작품 ( 초음속)을 설명하는 데 사용 된 이름은 ASDics로 변경되었으며 석영에 사용 된 재료는 ASDivite로 변경되었습니다. 이는 상황의 기밀성을 보호하기 위해 수행되었습니다. ASD는 Anti-Submarine Division의 약자로 영국에서 자주 사용되는 약어의 기원입니다. 1939 년 옥스포드 영어 사전의 문의에 대한 응답으로 해군은 연합군 잠수함 탐지 조사위원회의 약자라는 이야기를 지어 냈으며 이는 여전히 일반적으로 받아 들여지고 있으며 영국과 프랑스는 이미 1918 년까지 능동 시스템의 프로토 타입을 구축했습니다. 1920년은 영국이 HMS Antrim에 대한 ASDIC 테스트를 실시한 해였고 1922년은 생산이 시작된 해였습니다. 1923 년에 제 6 구축함 소함대에는 ASDIC가 장착 된 선박이 있습니다. 1924 년 포틀랜드 섬에는 HMS Osprey로 알려진 대잠 학교와 4 척의 선박으로 구성된 훈련 함대가 설립되었습니다.

제 2 차 세계 대전이 시작되기 전에 영국 해군은 이미 다양한 수상함 등급과 잠수함을위한 5 세트를 포함하는 포괄적 인 대잠 시스템을 조립했습니다. 이 세트는 시스템에 포함되었습니다. 폭뢰를 대잠 무기로 사용함으로써 초기 ASDIC은 효율성 측면에서 잠재력을 최대한 발휘할 수 없었습니다. 이로 인해 공격 직전 순간에 ASDIC 접촉이 끊어졌는데, 이는 공격 선박이 선미 위로 폭약을 투하하기 전에 수중 접촉을 통과해야 했기 때문입니다. 실제로 사냥꾼은 않고 발사했기 때문에 잠수함 사령관은 그 기간 동안 회피 조치를 취할 수 있었습니다. 이 곤경은 새로운 전략을 사용하고 새로운 무기를 획득함으로써 해결되었습니다.

서서히 다가오는 공격 외에도 프레드릭 존 워커는 다른 전술적 발전의 개발을 담당했습니다. 이를 위해 종종 코르벳 또는 슬루프 인 두 척의 대잠 함이 필요했습니다. ASDIC을 사용하여 지시 함은 추적 과정에서 잠수함 뒤쪽 약 1500야드에서 2000야드 위치에서 목표 잠수함을 따라갔습니다. 공격을 주도하는 배와 표적 사이의 위치에서 두 번째 함선은 ASDIC이 꺼진 상태에서 공격을 시작했고 그녀는 5노트의 속도로 항해하고 있었습니다. 지휘함은 무선 전화를 사용하여 ASDIC과 공격 중인 함선의 범위(거리 측정기에 의해 결정됨) 및 방위를 고려하여 이 공격을 제어할 수 있었습니다. 폭뢰가 발사되자마자 공격을 주도하던 함선은 즉시 전속력으로 해당 지역을 출발했습니다. 목표 지역에 진입한 후 작전을 조정하던 함선도 해당 지역 전역에 걸쳐 일련의 폭뢰를 방출했습니다. 잠수함이 접근하는 속도가 느렸기 때문에 폭뢰가 언제 터질지 정확하게 예측할 수 없었습니다. 회피 행동은 함선을 지시하는 함선에 의해 감지되었고, 지시하는 함선은 공격선에 적절한 조타 방향을 제공했습니다. 독일의 음향 어뢰는 느린 속도로 움직이는 전함을 상대로 효과가 없었는데, 이는 공격 속도가 느려서 얻을 수 있는 이점이었습니다. 석고 공격으로 알려진 크리핑 공격의 변형이 있었습니다. 이 공격에서 서로 근접하여 작업하고 있던 세 척의 공격함은 그들을 지시하는 선박에 의해 목표물 위로 향했습니다.

ASDIC 사각지대 문제를 해결하기 위해 새로운 무기가 개발되었습니다. 이러한 전방 투척 무기에는 고슴도치와 그 뒤를 이은 오징어가 포함되었는데, 이들은 조직과 계속 통신하면서 공격자 앞에 있는 목표물에 탄두를 투사할 수 있었습니다. 이를 통해 단일 호위함이 잠수함에 대한 보다 정확한 표적 공격을 시작할 수 있었습니다. 전쟁 기간 동안 일어난 많은 개발로 인해 사각 지대를 지속적으로 커버하기 위해 다양한 빔 형태를 활용한 영국 ASDIC 설정이 만들어졌습니다. 음향 어뢰는 나중에 사용되었습니다.

미국은 1940 년 9 월에 발생한 제 2 차 세계 대전의 시작과 함께 영국의