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我国海洋换能器技术的发展

海洋换能器等水声设备除了以探测距离为重要指标外,另一个发展方向是以获得更大目标信息量为主要目的。与国际不同时期换能器的标志性创新工作相比,中国大部分创新设计工作比国际先进技术水平落后。

1.弯曲振动次低频换能器

低频换能器发展首先面临的技术问题是几何尺寸,一般谐振型换能器的工作频率与几何尺寸成反比,即换能器频率越低,几何尺寸越大,弯曲振动可以有效缩小次换能器的几何尺寸。 国内近20年来弯曲振动低频换能器的新设计主要有弯曲梁振膜式换能器类、弯曲圆盘振膜式换能器类等。

2.弯张换能器

我国弯张换能器的研究与应用从20世纪末就开始活跃起来,研究者设计了各种结构形式的换能器。

我国海洋换能器发展的关键动力来自水声技术领域的应用需求。在我国经济力量和科技力量相对薄弱的时期,这一发展方式具实效性,但经过较长时间后有明显的历史痕迹,学科布局不系统、产品系列不完整、理论基础不扎实、专业技术不完整、专业支持不持续、人才工作团队不稳定。

例如,在海洋换能器技术方面,部分海洋大国在20世纪已经拥有许多成熟的技术和系列产品,民间海洋设备还可以出口到中国,但由于中国到20世纪末对深海的需求还不强,因此传感器技术当时几乎处于空白状态。近年来,我国加大投入力度,重视基础理论和基础核心研究,水声换能器的研究新成果不断涌现,技术能力逐年提高,技术进步显著。