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中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)訊 迄今為止,聲波被認(rèn)為是唯一能夠在海洋中遠(yuǎn)距離傳播的信息載體,海洋研究、資源開發(fā)、海上軍事斗爭(zhēng)都離不開水聲技術(shù)。水聲技術(shù)的發(fā)展需要各類水聲換能器提供支撐,而水聲換能器的使命任務(wù)是在水下發(fā)射和接收聲波,因此水聲換能器有“水聲設(shè)備耳目”之稱。水聲換能器的發(fā)展主要包括應(yīng)用新材料、采用新工藝、設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)換能器綜合技術(shù)性能的改善和提升,來(lái)自水聲技術(shù)領(lǐng)域的迫切需求是水聲換能器發(fā)展的直接動(dòng)力。筆者曾撰寫綜述性文章,從幾個(gè)不同角度去分析總結(jié)水聲換能器百年研究歷史中的創(chuàng)新思想,梳理了國(guó)際上不同時(shí)期換能器方面的標(biāo)志性創(chuàng)新工作。本文則聚焦國(guó)內(nèi)近?20?年水聲換能器方面的研究成果,主要包括低頻換能器、高頻寬帶換能器、深水換能器以及矢量水聽器等方面的研究新進(jìn)展。在分析總結(jié)基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)的海洋科技發(fā)展戰(zhàn)略與形勢(shì),簡(jiǎn)要論述當(dāng)前水聲換能器技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇。
我國(guó)水聲換能器技術(shù)研究進(jìn)展
水聲換能器是在水介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)聲與其他形式能量或信息轉(zhuǎn)換的一類傳感器;水聲換能器是聲吶系統(tǒng)最前端的設(shè)備,也是聲吶系統(tǒng)與水介質(zhì)相互作用、交流信息的“窗口”。水聲換能器技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域涉及多學(xué)科交叉融合,與之密切關(guān)聯(lián)的學(xué)科主要包括:物理學(xué)、材料學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)、電子學(xué)、化學(xué)、機(jī)械學(xué)等,因此水聲換能器的發(fā)展與其他基礎(chǔ)學(xué)科的成就息息相關(guān),并同時(shí)受到各個(gè)關(guān)聯(lián)學(xué)科發(fā)展的制約。從我國(guó)水聲換能器數(shù)十年發(fā)展歷史來(lái)看,最大的發(fā)展動(dòng)力來(lái)自于水聲技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用需求,而直至?20?世紀(jì)末我國(guó)水聲換能器技術(shù)發(fā)展還缺乏全局性和系統(tǒng)性。近?20?年,我國(guó)水聲換能器技術(shù)逐步進(jìn)入系統(tǒng)性發(fā)展階段,從新材料應(yīng)用、新結(jié)構(gòu)、新工藝方面實(shí)現(xiàn)換能器綜合技術(shù)性能的優(yōu)化與提升,在幾個(gè)典型技術(shù)方向上形成了系列研究成果。