Відлуння з дна моря
Довгий час людина не витягував з відлуння ніякої користі, поки не придуманий був спосіб вимірювати за допомогою
його глибину морів і океанів. Винахід це зародилося випадково. У 1912 р затонув майже з усіма пасажирами величезний океанський пароплав "Титанік", - затонув від випадкового зіткнення з великою крижиною. Щоб забезпечити плавання від подібних катастроф, намагалися в туман або в нічний час користуватися луною для виявлення присутності крижаної перепони попереду судна. Спосіб на практиці себе не виправдав, зате наштовхнув на іншу думку: вимірювати глибину морів за допомогою відображення звуку від морського дна. Думка виявилася дуже вдалою, і в даний час ряд кораблів - в тому числі наш криголам "Єрмак" - забезпечені вже відповідним технічним спорядженням.
Мал. 159. Схема дії луна-лота
На рис. 159 ви бачите схему установки. У одного борту корабля поміщається в трюмі, поблизу днища, патрон, який породжує при запалюванні різкий звук. Звукові хвилі мчать крізь водну товщу, досягають дна моря, відображаються і біжать назад, несучи з собою відлуння. Воно вловлюється чутливим приладом, встановленим, як і патрон, у днища корабля. Точні годинник вимірюють проміжок часу між виникненням звуку і приходом відлуння. Знаючи швидкість звуку у воді, легко обчислити відстань відбиває перепони, т. Е. Визначити глибину моря або океану.
Нехай між вибухом патрона і поверненням відлуння пройшло 2,4 сек. Помноживши на це число швидкість звуку в морській воді (1 435 м в сек.), Отримаємо двояку глибину океану - шлях звуку до дна і назад
1 435 * 2,4 = 3 444 м.
Звідси глибина океану в даному місці дорівнює
3 444. 2 = 1 722 м.
Відлуння-лот, як назвали цю установку, здійснив справжній переворот в практиці вимірювання морських глибин. Користування глибиномір колишніх систем можливо було лише з нерухомого судна і вимагало багато часу. Лотлінь доводиться спускати з колеса, на якому він намотаний, досить повільно (150 метрів в хвилину); майже так само повільно виробляється і зворотний підйом. Вимірювання глибини в 3 кілометри цим способом забирає 3/4 год. За допомогою ехо-лота той же вимір можна зробити в декілька секунд, на повному ходу корабля, отримуючи при цьому результат, незрівнянно більш надійний і точний. Помилка в новітніх вимірах не перевищує чверті метра (для чого проміжки часу визначаються з точністю до 3 000-й частки секунди). Якщо точне вимірювання великих глибин має важливе значення для науки океанографії, то можливість швидко, надійно і точно визначати глибину в дрібних місцях є істотною підмогою в мореплаванні, забезпечуючи його безпеку: завдяки луна-лоту судно може сміливо і швидким ходом наближатися до берега.
В даний час існує вже близько півдюжини різних систем луна-лотів, а число виконаних ними промірів глибини змагається з числом вимірів, зроблених за допомогою механічних лотів. У наш час можливі вимірювання глибини від 2 до 36 метрів з точністю до декількох сантиметрів; в цьому випадку виробляють в секунду 20 вимірювань (т. е. приблизно через кожні чверть метра шляху). Такий лот з успіхом застосовується, між іншим, при пошуках затонулих суден.
Перший радянський луна-лот (цілком виготовлений на Ленінградському заводі) встановлено на "Єрмак"; під час рейсу цього криголама Ленінград - Мурманськ в 1934 р, за допомогою ехо-лота виконано було безліч промірів глибини, які показали високі якості радянського приладу.
Робилися також успішні спроби застосування ехолота в авіації для визначення висоти літака над землею або над водою в тих випадках, коли інші прийоми не дають надійних результатів.
В сучасних луна-лотах застосовуються не звичайні звуки, а надзвичайно інтенсивні "ультразвуки», не чутні людським вухом, з частотою порядку декількох мільйонів коливань в секунду. Такі звуки створюються коливаннями кварцового пластинки (пьезо-кварцу), вміщеній в швидко-змінне електричне поле.