популярно о природе звука

Наблюдение поверхности дна водоёмов

Один из первых эхолотов, описанный в начале этой главы, предназначался не для поиска рыбы, а для измерения морских глубин и нанесения их на карты. В настоящее время эхолот по-прежнему остается основным инструментом для исследований рельефа морского дна, но в целях ускорения топографической съемки его обычно помещают на подводные «торпеды». Полученная информация преобразуется в цифровую форму и обрабатывается автоматически. При обработке данных учитываются поправки, связанные с движением лодки вверх-вниз, а также с приливами и отливами. При измерении больших глубин вдали от континентального шельфа время ожидания отраженного сигнала велико, поэтому обычно в этот промежуток времени стараются послать поочередно несколько сигналов.

Так как эхолот зарисовывает только профиль дна, находящегося непосредственно под судном, то, сколько бы мы ни посылали импульсов, мы не можем получить картину поверхности дна. В конце сороковых годов XX столетия в Англии был построен сонар с боковым направлением луча. Ширина последнего в вертикальной плоскости изменялась от 7 до 50°, а в горизонтальной - была постоянной и равнялась 2°. Луч сонара направлялся в сторону от судна перпендикулярно направлению его движения. Такой сонар позволял получать картину морского дна вслед за движением судна.

В сонарах с боковым направлением луча в целях повышения их разрешающей способности обычно используют высокую частоту (50 кГц), что ограничивает радиус их действия до 1000-1500 м. Оборудовав судно двумя такими сонарами, лучи которых направлены в разные стороны, можно одновременно просматривать и зарисовывать полосу шириною в 2000 м. Если же  поступиться   разрешением   и   построить  сонар, работающий на низкой частоте (например, рабочая частота английского сонара «Глория» равна б-7кГц), то он может просматривать полосу морского дна шириной до 15 км.

Для таких сонаров необходимы большие преобразователи, они требуют значительного количества энергии и устанавливаются обычно на дорогостоящих подводных «торпедах» с автоматическим электронным управлением. Тем не менее они выгодны, так как обеспечивают значительную экономию времени.

Сонарные установки с высоким разрешением и малым радиусом действия нашли применение в бурильных работах на дне океана в связи с поисками нефти и газа. Прибрежные воды, где в основном и ведутся бурильные работы по разведке нефти   и   газа,   часто   подвержены   значительным приливам и отливам. Под их воздействием песок перемещается и вымывается из-под трубопроводов и опор бурильных установок. Проверка состояний опор и трубопроводов - трудная и опасная работа для водолазов. Сонар же с боковым направлением луча или специальная сонарная установка, предназначенная для наблюдения за движением песка, значительно упрощает и ускоряет эту работу.