از تاریخ توسعه آکوستیک توپخانه. قسمت 1

از تاریخ توسعه آکوستیک توپخانه. قسمت 1
از تاریخ توسعه آکوستیک توپخانه. قسمت 1
Anonim

شاخه ای از آکوستیک ، که موضوع آن دستگاه های صوتی توپخانه است ، به عنوان شاخه ای از دانش نظامی در دهه اول قرن بیستم پدید آمد. سریعترین رشد در اواخر جنگ جهانی اول 1914-1918 مشاهده شد. در سالهای بعد ، در همه ارتشهای بزرگ ، طراحی و استفاده رزمی از دستگاههای توپخانه صوتی بیشترین توجه متخصصان و سازمانهای نظامی را به خود جلب کرد.

قبل از اینکه به بررسی مختصری از تاریخچه توسعه دستگاههای توپخانه صوتی بپردازیم ، توجه داشته باشید که ریشه های تاریخی آکوستیک در مهد تاریخ علم مدرن - مصر و یونان - ریشه دارد.

از مواد موجود می توان نتیجه گرفت که در ابتدا یکی از بخشهای آکوستیک ، یعنی بخش آکوستیک موسیقی شروع به توسعه کرد. سازهای مختلف موسیقی ظاهر می شوند ، برخی روابط اساسی برقرار می شوند (به عنوان مثال ، فیثاغورث ساموس به اصطلاح کمون فیثاغورث و غیره را توسعه داد).

از تاریخ توسعه آکوستیک توپخانه. قسمت 1

نام امپدوکلس ، ارسطو ، ویتروویوس با توسعه آکوستیک به عنوان یک علم مرتبط است ، و دومی از آنها تمرین آکوستیک معماری را به طرز درخشانی توسعه دادند.

سطح بسیار پایین علوم قرون وسطایی در زمینه آکوستیک ، و همچنین در زمینه های دیگر ، تقریباً هیچ چیزی به بشر نداد. اما در حال حاضر از قرن شانزدهم - در آثار گالیله ، مرسن و بعداً نیوتن - به مشکلات آکوستیک توجه مناسب شد.

اواسط قرن 18 در تاریخ آکوستیک با نام دانشمندان - اویلر ، دالمبرت ، برنولی ، ریکاتی و دیگران ارتباط تنگاتنگی دارد. این دانشمندان پایه های ریاضی اسیستیک را به چنان وضعیت درخشانی رساندند که آثار آنها زیربنای آنهاست. آکوستیک مدرن

تصویر

در قرن 19 ، کار دانشمندان برجسته فوق توسط کلادنی ، برادران وبر ، هلمهولتز ، ریلی ، دوهم و دیگران ادامه یافت.

تصویر

توجه استثنایی به مسائل آکوستیک ، که توسط مشهورترین دانشمندان در قرون گذشته نشان داده شد ، به این واقعیت منجر شد که همه مسائل نظری آکوستیک کلاسیک حل شده است. علاقه فیزیکدانان به آکوستیک متوقف شد ، که به برخی از آنها اجازه داد تا آکوستیک را به عنوان "کاملترین و کلاسیک ترین بخش فیزیک فرسوده کلاسیک" (سخنرانی های پروفسور خوولسون در سال 1928) تفسیر کنند. و تنها توسعه سریع صنعت در آغاز قرن 20 ، همراه با استفاده از تلفن ، تلگراف ، مهندسی رادیو ، با استفاده از آکوستیک در امور نظامی ، تعدادی س questionsال جدید را برای دانشمندان ایجاد کرد.

پدیده های آکوستیک قبلاً در فناوری نظامی مورد استفاده قرار می گرفتند (برای مثال ، Vitruvius را ببینید. اسلحه هایی که از مواضع بسته شلیک می کنند ، ظاهر هواپیماها و سایر اهداف "صدایی").

با توجه به توپخانه ، آکوستیک نظامی مسائل متعددی را توسعه داده است ، اما عمده ترین آنها مسائل مربوط به مشاهده و تیراندازی در توپخانه زمینی (اندازه گیری صدا) ، توپخانه ضد هوایی (تشخیص صدا) و پرسش از ماهیت و انتشار است. امواج شوک در جو

از نظر زمانی ، اولین مورد از این سوالات شروع به ایجاد بخشی در مورد امواج ضربه ای کرد ، و بعدا - اندازه گیری صدا و تشخیص صدا.

آغاز کار نظری اختصاص داده شده به مسئله امواج ضربه ای را باید کار ریمان دانست - که به دهه هفتاد قرن نوزدهم برمی گردد. کار توسط هوگونیو و کریستف ادامه یافت.

به موازات توسعه نظریه ، کارهای کاربردی و تجربی در زمینه امواج ضربه ای ظاهر و توسعه یافت. از جمله اولین آثار می توان به آثار ماخ اشاره کرد. این دانشمند اولین کسی بود که از امواج ضربه ای همراه با پرواز یک گلوله عکس گرفت. تا سال 1890 ، بسیاری از مجلات توپخانه ای مشهور عکسهای ماخ از امواج ضربه ای را تولید می کردند.

تصویر

بنابراین ، امواج ضربه ای که توسط ریمان کشف شد در طول سی سال به رسمیت شناخته شد. مسئله امواج ضربه ای برای توپخانه داران بالستیک (و بعداً برای متخصصان مواد منفجره) اهمیت ویژه ای داشت. بنابراین ، در سال 1884 ، تلاش برای استفاده از پدیده های آکوستیک (امواج ضربه ای) در آزمایش های بالستیک در محل آزمایش لو هاور مشاهده شد - و حتی در آن زمان می توان به وضوح بین موج های پوزه و بالستیک همراه با پدیده شلیک اسلحه و پرواز یک پرتابه در همان محل آزمایش در سال 1891 ، دستگاههای خاصی برای تعیین سرعت پرتابه در پرواز ساخته شد - و ایجاد این دستگاهها نیز بر اساس پدیده های صوتی انجام شد.

در توسعه بعدی س wavesال امواج ضربه ای ، نقطه عطفی رخ داد: از آنجا که س wavesال امواج ضربه ای برای درک صحیح پدیده های مورد مطالعه در بالستیک ضروری بود (حرکت پرتابه با سرعت های مختلف ، مسئله مقاومت هوا ، تثبیت یک پرتابه و غیره) ، سپس این بخش از آکوستیک به حوزه بالستیک منتقل شد.

و تنها بعداً ، در ارتباط با توسعه دستگاه های منطقی تر برای اندازه گیری صدا ، سوال مطالعه بیشتر ماهیت امواج ضربه ای دوباره قبل از آکوستیک نظامی مطرح شد. در اینجا ، قبل از هر چیز ، لازم است به کار آکادمیس فرانسوی اسکلانگون توجه شود. کار Taylor و Mac-Col نیز باید برجسته شود. از میان محققان روسی ، ذکر V. G. Tikhonov ضروری است.

اجازه دهید اکنون به موضوع دیگری در زمینه آکوستیک نظامی بپردازیم - شناسایی و شلیک توپخانه زمینی با استفاده از اندازه گیری صدا.

تسلیح مجدد توپخانه میدانی روسیه با توپ های سریع 76 میلی متری امکان شلیک از مواضع بسته را فراهم کرد. و طبق شهادت توپچی ها (بارسوکوف. توپخانه روسیه در جنگ جهانی. TIS 91 و دیگران) ، توپخانه روسیه توجه زیادی به آماده سازی شلیک از مواضع بسته با کمک یک زاویه سنج - اما روسیه - جنگ ژاپن تعدادی از کاستی ها را آشکار کرد ، واسطه اینرسی و روال تعدادی از سلاح های ترکیبی و حتی برخی فرماندهان برتر توپخانه بود که تیراندازی از مواضع بسته را بی اثر می دانستند.

تصویر

تجربه جنگ روسیه و ژاپن توپخانه داران را مجبور کرد که با توسعه دستگاه های شناسایی و مشاهده نوری کنار بیایند. قوانین ، برنامه ها و غیره وجود داشت - همه اینها برای اطمینان از امکان شلیک از مواضع بسته بود. شناسایی صدای آکوستیک توپخانه دشمن (اندازه گیری صدا) به تدریج اهمیت خود را افزایش می داد.

ویژگی اصلی شناسایی صوتی توانایی کار در شرایط دید نامناسب بود. و همانطور که تمرین نشان داده است ، در شرایط دید ضعیف ، شناسایی صدا حتی بهتر از آب و هوای خوب عمل می کند. این ویژگی شناسایی آکوستیک آن را با ارزش ترین برای توپخانه کرد.

اما ، با دارا بودن چنین ویژگی ارزشمندی ، هوش سالم تعدادی معایب نیز داشت. معلوم شد که تجهیزات شناسایی صدا نسبت به تجهیزات شناسایی نوری کمتر قابل حمل و غیرفعال هستند. بر این اساس ، در شرایط کار برابر ، دقت کمتری نسبت به شناسایی نوری ارائه می دهد. در نتیجه ، شناسایی صدا از بین نبرد ، بلکه کار نوری و سایر وسایل شناسایی توپخانه را تکمیل کرد.

شناسایی صوتی دیرتر از شناسایی نوری وارد میدان جنگ شد. این طبیعی است. اگر به مسائل شناسایی توپخانه از دیدگاه شناسایی صدای زمینی نگاه کنیم ، باید توجه داشت که در جنگ میهنی 1812 ، توپخانه به طور موثر در فاصله حداکثر یک کیلومتر شلیک کرد.مخالفان یکدیگر را خوب می دیدند و به طور معمول به سمت اهداف قابل مشاهده شلیک می کردند. هنگام تیراندازی در چنین فاصله های نزدیک ، هیچکس به ذهن خطور نمی کرد که در مورد شناسایی توپخانه دشمن به معنای مدرن آن فکر کند.

محبوب موضوع