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揭秘大海搜寻失联飞机方法 启动船舰声纳成利器

http://www.kexue.com 2014-03-14 09:38:44 腾讯科学  发表评论


船舰声呐可有效搜寻海底物体

  马航飞机失去联系这么久,连卫星都出来搜索了,还是没有发现。大部分残骸会沉入水中吧?看到搜救力量已经在利用声纳进行水下搜索,这种方式靠谱么?

  3月12日,中国海军发言人梁阳称,为了搜救失联客机,海军搜救力量将通过吊放式精测声呐、成像声呐、水下电视、水下机器人等,发挥舰艇夜航优势,进行24小时不间断搜索。

  目前搜索的关键目标之一是失联飞机的黑匣子,如果落入水中,黑匣子会发出一定频率的信号,可以通过声纳来探测到。

  启动舰船的声纳搜索非常重要

  声纳是各国海军进行海底探测的主要技术,除声音外其他的介质,如光线,虽然在水中有一定的穿透能力,但是在最清澈的海水中,目力所及也只能看到几米到几十米内的物体。电磁波在水中也衰减很快,而且波长越短,衰减越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。而声波在水中传播的衰减就小得多,在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹,在两万公里外还可以收到信号。

  声纳搜索这么重要,那么如何使用声纳进行搜索?

  被动声纳搜索:

  可以通过接收探测目标发出的信号来发现目标。

  黑匣子上配有水下信标(ULB)的装置,它在遇水后能够被激活,可发出频率为37.5KHz的水下声音脉冲信号,能够持续30天左右。黑匣子作为客机沉入海底后唯一还可能发出信号的部件,如果能凭借声音信号定位黑匣子,就可以大大缩小对客机残骸的搜索面积。

  但由于黑匣子体积小,发射功率有限,船载声纳对其水声信号的探测距离也不过几公里,因此对它的搜寻也需要像在水面上搜寻漂浮物一样,出动配备声纳的舰艇进行拉网式搜索。

  黑匣子的水声信标发出的声音频率为37.5KHz,船舰声纳为了探测远距离目标,工作频率在10KHz以下(频率越低在水下传播的越远),通过频道匹配就能接收到目标的信息。

  主动声纳搜索:

  如果此次波音777客机黑匣子的水下信标在事故中损坏,那么就要使用效率更低的主动声纳探测了。

  舰船上安装有侧扫声纳,侧扫声纳的工作频率一般在100KHz以上,能对海底物体进行直接成像。舰船可以先利用侧扫声纳发现海底疑似客机残骸的物体,然后再派潜水员潜到海底确定疑似物是否是飞机残骸。

  但是测扫声纳工作时,航速不能太高,并且船只两侧扫描范围一般也只有数百米。如果事先不能将客机可能坠海的地点限定到一个较小的区域,面对茫茫大海,除了派出更多配备声纳的舰船进行长时间、大面积的搜寻外,没有更好的办法。(乔辉)

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