Техника - молодёжи 1998-07, страница 49

ПРЕДЛАГАЕТСЯ

ВНЕДРЕНИЮ

Покупаем! — первая реакция иностранцев, когда им демонстрируют изображения, полученные с помощью российского звуковизора. Оказывается, людям самых разных профессий крайне необходимо видеть в мутной воде. Чтобы контролировать состояние проложенных по дну водоемов трубопроводов, опор мостов, морских платформ, обследовать портовые акватории, искать тела утонувших людей, обнаруживать контрабандные контейнеры, прикрепленные к днищу судна, и т.д.

Если столько желающих приобрести подобный прибор, почему же он до сих пор не изготавливается? Ведь сам принцип работы очевиден. Ультразвук, посылаемый источником, отражается от находящегося в воде объекта и попадает в акустический объектив. Здесь проходит через стеклянную линзу, а затем воду, специально залитую между ней и ее фокальной поверхностью, где на пластине формируется изображение (как известно, в воздухе ультразвук распространяется плохо),

ВИДЕТЬ СКВОЗЬ

циалы. Они считываются с помощью сканирующего электронного луча, сигналы подаются на электроннолучевую трубку, на экране которой создается изображение. Но вот проблема — давление звука в каждой точке заставляет резонировать всю пластину, то есть изображение размазывается.

Над этими недостатками многие годы

<К-

Стационарный и мобильный эвуковизоры, позволяющие видеть в мутной воде.

Словом, все происходит примерно так же, как и в обычном фотоаппарате,

Но от знания общего принципа до его реализации в конкретном изделии — немалая дистанция. Чтобы ее пройти, надо преодолеть серьезные препятствия.

Первое: для получения более-менее приемлемого акустического изображения объекта, находящегося под водой, диаметр объектива должен быть не меньше 0,5 м, что диктуется скоростью распространения ультразвука в воде, и следовательно, его длиной волны. А при таких размерах объектива возникают всевозможные аберрации,

Кроме того, значительная доля излучения отражается от линзы из-за большой разницы коэффициентов преломления ее и воды. В результате, изображение получается плохим.

Второе препятствие еще существенней. Разберемся, как в звуковизоре формируется образ объекта. В фокальной поверхности объектива размещена пластина из пьезокерамики, которая преобразует давление звука в электрические потен-

Оптические изображения кубика и газовой струи в воде (слева) и их же акустические изображения.

бились специалисты США, Японии, Норвегии. И тем не менее, дальше лабораторных испытаний дело не двигалось. Постепенно даже сложилось мнение, что сделать хороший промышленный звукови-зор — практически неразрешимая задача.

Но как пели когда-то — "нам нет преград". И вот еще в начале 70-х гг. группа специалистов из Акустического института под руководством доктора технических наук Ю.Б.Семенникова изготовила первый звуковизор, вполне приемлемый для серийного производства. Как же удалось сделать вроде бы невозможное?

Семенников начал с подбора жидкости, заливаемой в объектив. Чтобы уменьшить размеры объектива, она должна снижать скорость распространения ультразвука (соответственно и длину волны). А для устранения отражения на границе жидкость — линза иметь коэффициент преломления почти как у линзы. Проведя тысячи экспериментов, ученый нашел требуемый раствор. Теперь диаметр обьектива составил 180 мм.

Куда сложней было избавиться от второго недостатка звуковизора — нечеткости изображения из-за того, что давление звука в каждой точке вынуждает резонировать всю пластину. Семенников предложил кардинальный выход — разрезать ее на 10 тыс. элементов. Именно столько необходимо точек, чтобы изображение получалось четким.

Затем взял электроннолучевую трубку, убрал экран, а вместо него разместил шайбу, которую пронизывают десятки тысяч тончайших металлических нитей. Они и снимают потенциалы с пьезодатчиков. А дальше — ясно: луч трубки обегает нити, считывая сигналы. Затем их усиливают, оцифровывают и получают изображение на экране компьютера.

Наверное, понятно, что такой звуковизор — очень сложное изделие, которое можно изготовить лишь с использованием уникальных

С тех пор минуло I четверть века, Умер ■ автор прибора, рас-I палея творческий коллектив... Однако перспективная разработка не забыта и сейчас продол -I жается в НПО "Ак-

vB ^ма"' сформированном при Акустическом институте.

— Мы предлагаем два типа звуковизо-ров, — рассказывает руководитель фирмы В.И.Сизов. — Стационарный, который "видит" в мутной воде на расстоянии не менее 50 м. Его угловое разрешение около 1^е. И мобильный для водолазов. Дальность действия не менее 5 м. Оба прибора позволяют наблюдать и движущиеся обьекты.

У нас есть пока только опытные образцы стационарного прибора. Покупатели же, и прежде всего иностранцы, согласны приобретать уже опробированные готовые изделия. Но такие стоят 120 тыс. долл., и делать их просто на рынок, не имея конкретного заказчика, мы не можем, Нет стартового капитала.

Был контракт с газовиками, но финансирование быстро прекратилось. Так что дело фактически стоит. Хотя оценки показывают: при выпуске 10—15 приборов в год прибыль уже через 1,5 года составит 500 тыс. долл. ■

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7 9 8

шш