爲什麼在海洋不能像在宇宙空間那樣使用雷達呢?

  原因是海洋中作爲能量傳播介質的海水是一種導電體;當電磁波輻射到海水之中時,它的大部分能量會被海水吸收掉,使傳播距離受到嚴格的限制。而用光波也不行,光波本身屬於頻率更高的電磁波,在海水中被吸收衰減得更厲害;渾濁的海水會更嚴重地影響它的傳播。

  聲波受海水吸收衰減很小,能傳播很遠的距離。拿相同能量的電磁波和聲波比,聲波能量的吸收衰減低於電磁波的千分之一。也就是說電磁波走1公里就消失,而聲波卻能走1000公里。

  所以,聲波是海洋中信息傳播的較理想形式。

  第一次世界大戰期間,德國採取無限制潛艇政策,使英國一方受到了沉重的打擊。爲了防潛反潛,法國物理學家郎之萬研究了水下超聲波的反射,利用1880年法國化學家發現的壓電晶體,製成了壓電陶瓷,創立了超聲學和水聲學。

  到了第二次世界大戰,隨著電子技術的發展以及超聲、水聲學基礎研究的不斷深人,人們利用壓電陶瓷製成了聲納。那時,幾乎所有的艦船都裝上了它,在戰爭中發揮了重大的作用。

  但是,半個多世紀過去了,聲納的每一項發展,除了船用的探測儀、探魚儀外,幾乎都是爲著軍事的目的。

  直到20世紀60年代,聲納的利用才擴展到海洋開發方面。

  今天,人們已經研製出了衆多的聲納系統,用於軍事和海洋開發。

  其中,用於軍事的有測距聲納、探雷聲納、聲制導魚雷、多卜勒導航儀等各類聲納系統設備;用于海洋開發的有海洋環境測量、海底勘探、海洋生物遙測與跟蹤、水下通信、目標定位等各類聲納系統設備。

  聲納設備門類廣、型號多,根據它們的工作方式,可分爲被動聲納和主動聲納兩類。

  被動聲納本身不發射聲信號,只處於被動接收狀態工作,所以也叫無源聲納。

  無源聲納主要用於檢測目標所輻射的聲信號,如潛艇噪聲、魚羣噪聲等。

  被動聲納主要由用壓電陶瓷元件組成的接收換能器基陣、接收機和終端裝置組成:接收換能器基陣將聲信號變換爲電信號,再由接收機進行放大處理,終端裝置用於顯示、存貯被測信號,並供操作人員監聽分辨。

  主動聲納是一種有源聲納,它通過自己向海洋發出的聲信號和目標反射回波,經處理達到測距定位的目的,廣泛應用于海洋目標的探測、定位導航等方面。