Воздух прозрачен для света, вода – для звука. В морской воде звук распространяется почти в пять раз быстрее, чем в воздухе. Скорость звуковой волны в воде – около 1500 м/сек или 5400 км/час.
В воздухе источник звука мощностью в 100 квт слышен на расстоянии до 15 км, тогда как в морской воде источник звука в 1 квт слышен на расстоянии 30-40 км. В некоторых случаях, о которых мы расскажем ниже, это расстояние увеличивается до многих тысяч километров.
Море полно разнообразных шумов: прибой и шорох перекатываемой гальки у берегов, плеск волны в открытом море, звуки биологического происхождения. Некоторые из шумов обладают частотой от 16 до 20 тыс. колебаний в секунду (герц) и потому доступны человеческому слуху. Другие имеют значительно большую частоту – это ультразвуки, или совсем небольшую – инфразвуки. Их улавливают только специальные приборы, если не считать слухового аппарата многих коренных обитателей моря, которые с помощью этих звуков обмениваются сигналами. В воздухе морские шумы гасли бы на сравнительно короткой дистанции, в воде они распространяются на дальние расстояния.
Рыбаки, живущие на берегах Желтого, Китайского морей и в морях Малайского архипелага, задолго до европейцев и американцев научились пользоваться этой "звукопроницаемостью" воды. На пирогах, джонках или сампанах, отправляющихся на рыбный промысел, в числе рыбаков часто находится человек, одаренный особенно тонким слухом. Время от времени он погружается в воду так, чтобы ухо его находилось на глубине 30-40 см, и внимательно прислушивается. Вынырнув, он безошибочно указывает направление, в котором находится косяк рыбы. По шуму, который производит скопление рыбы, "слухач" часто определяет не только вид рыбы, но и что она делает – кормится, движется или мечет икру. При распределении улова рыбак-слухач получает двойную долю.
Первое знакомство европейцев и американцев с подводными шумами произошло во время второй мировой войны, когда на судах были установлены гидрофоны, приборы для выслушивания подводных шумов. На военных судах появилась должность гидроакустика. Задача слухача-гидроакустика у гидрофона состояла в том, чтобы по шуму судовых винтов установить приближение неприятельской подводной лодки или другого корабля. Вскоре гидроакустики заметили, что помимо звуков, производимых гребными винтами, двигателями и вибрирующим корпусом судов, до них доносятся разнообразные шумы совершенно иного характера, источники которых они не могли распознать. С течением времени военные моряки с помощью особых фильтров постарались по возможности избавиться от этих "шумов моря", а океанологи, наоборот, стали к ним прислушиваться, их записывать и изучать.
Два уха, отстоящие одно от другого всего на 15 см, без труда позволяют человеку определять направление, откуда доносится звук, с точностью до 4-5?. Еще точнее это можно сделать с помощью нескольких гидрофонов, расстояние между которыми значительно больше, а потому точность определения выше. Система гидрофонов, определяющая направление на источник звука, называется шумопеленгатором (пеленг – направление на предмет). Шумопеленгатор – это уши подводной лодки. Раньше главной целью подводной лодки было видеть (через перископ) и оставаться невидимой. Сейчас ее задача стала сложнее – ей, кроме того, надо слышать и оставаться неслышимой.
Весьма любопытны обстоятельства, при которых впервые столкнулись с подводными биологическими шумами американские и японские военные моряки. Одна из американских подводных лодок однажды шла Макассарским проливом между островами Борнео и Целебес. Вдруг прямо по курсу гидрофоны обнаружили сильнейший шум. Встревоженный командир подводной лодки скомандовал боевую тревогу и немедленно донес: "Слышу подозрительный шум, японцы, вероятно, поставили новый тип акустических мин, вынужден изменить курс". Немного времени спустя точно такая же история и на том же самом месте повторилась с японской подводной лодкой. Как выяснилось позднее, командиры двух враждебных подводных лодок были чрезвычайно напуганы звуками, которые издавало скопление очень шумливых и совершенно безобидных креветок.
Японский биолог Хиама передает, что шум, издаваемый креветками, который привел в смятение командиров подводных лодок, иногда бывает настолько громким, что пугает пешеходов, проходящих в ночное время по песчаным берегам японских островов из одного селения в другое. Иной раз концерт, задаваемый скоплением рыб, креветок и других морских животных, совершенно заглушает шум винтов даже близко идущего судна.
Со времени второй мировой войны во многих странах ведутся разносторонние исследования подводных шумов как в природных условиях, в море, так и в аквариумах. У нас изучением звучания рыб и других морских животных в промысловых целях занимается Всероссийский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО).
В сущности, звучание рыб, доносившееся из воды, известно с самых давних времен. Некоторых рыб, издающих звуки, римляне называли "воронами", греки – "ворчунами". В "Одиссее" Гомера говорится о пении сирен, которые своими нежными приятными голосами якобы заманивали проплывающих моряков. В Средиземном море известна рыба сциена, издающая довольно мелодичные звуки. Весьма вероятно, что ее "голос" и был присвоен млекопитающим группы сирен, положившим начало легенде о морских русалках, которые увлекали моряков своим видом и пением в морскую пучину.
После того как ученые специально занялись изучением биологических шумов моря, гидрофоны были усовершенствованы. Стали принимать и записывать порознь звуки с различной частотой колебаний. Из общих неясных и беспорядочных шумов удалось выделять голоса, принадлежащие как отдельным видам рыб и животных, так и хорам, образуемым скоплениями животных одного вида. Итак, оказалось, что подводный мир далеко не безмолвен и поговорку "нем, как рыба" приходится теперь сдать в архив.
Посмотрим теперь, как и чем "поют" и "говорят" обитатели морских глубин. Кормящаяся стая кильки, например, издает шелест, напоминающий шорох листьев во время ветра. Караси, карпы и сазаны, заглатывая пищу, довольно громко причмокивают. Звук, издаваемый сардинами, напоминает шум прибоя. Вьюны, как известно рыболовам, пищат, за что их кое-где называют пищухами.
Одной из наиболее "болтливых" морских рыб оказалась тригла, она непрерывно ворчит и квакает, словно стараясь этими звуками отогнать возможного врага. При подъеме трала с большим количеством триглы, пойманная рыба поднимает совершенно скандальный шум. Если прирученную в аквариуме триглу погладить рукой, она тихонько заклохчет; если ее раздразнить, она вырвется и издаст несколько резких звуков. Большинство рыб издают звуки только в тех случаях, если есть к тому какая-нибудь причина. Ведь и наземные животные рычат, лают или визжат не все время. С приближением корабля рыбы чаще всего затихают. Некоторые рыбы начинают издавать звуки только после захода солнца. Если бросить лакомый кусочек в аквариум со звучащими рыбами, в воде поднимется сильный шум. При появлении врага крики в аквариуме становятся еще более сильными.
В аквариумах рыб подвергали многим неприятным испытаниям. Их дразнили, толкали, кололи, действовали на них электрическим током, лишали пищи, пугали резкими звуками и шумами. При этом было совершенно отчетливо установлено, что многие рыбы реагируют на внешние раздражения скрежетом зубов, треском, своеобразным рычанием.
Многие рыбы издают звуки, которые можно сравнить с "зовом самца" у наземных животных. В период полового созревания рыб сначала слышатся отдельные зовущие голоса созревших особей, затем голоса сливаются в общий громкий хор и, наконец, постепенно затихают, когда время нереста проходит.
С помощью каких же средств морские животные издают звуки? У некоторых рыб, особенно с низким "голосом" для этого служит плавательный пузырь. Тонкими мускулами он прикреплен к спинному хребту рыбы. Вибрации спинного хребта передаются плавательному пузырю, который в таком случае выполняет роль резонатора. Звуки, издаваемые плавательным пузырем, иногда напоминают скрипку в руках плохого скрипача. Отчетливо звучит плавательный пузырь у полосатой зубатки (Anarhichas lupus). Четвертый позвонок ее спинного хребта служит как бы пружиной, соприкасающейся с пузырем; челюсти рыбы и четвертый позвонок соединены сильно натянутыми мускулами, благодаря чему движения челюсти через этот привод извлекают из плавательного пузыря довольно сильные звуки. Кроме того, зубатка обладает способностью производить шум трением одного позвонка о другой.
О шуме, производимом креветками, мы уже говорили. У так называемых щелкающих креветок в большой клешне есть углубление, закрывающееся особым отростком; из него исходит звук, подобный звуку пробки, вылетающей из бутылки. Хлопанье тысяч креветок сливается в сплошной треск, который местами не прекращается ни днем, ни ночью. При этом некоторые креветки с силой выбрасывают струи воды; они служат им для нападения и защиты. Розовая креветка издает треск также при поглощении воды. Большие скопления креветок служат надежным убежищем для подводной лодки, спасающейся от преследования надводного судна. Треск креветок настолько силен, что совершенно заглушает шум винтов и двигателей подводной лодки, благодаря чему противник не может ее обнаружить.
Омары в состоянии испуга и раздражения с громким скрипом трут свои усики о панцирь. Морской рак альфеус, щелкая клешней, издает звуки немногим более слабые, чем те, что слышны при клепке железных листов корабельной обшивки. Крупный морской желудь (Balanus) в Средиземном море движениями своего тела в раковине, особенно на скалистом грунте, производит сильный шум. Колония балянусов иногда дает о себе знать на расстоянии до 8 миль.
"Ворчуны", небольшие рыбки, которые водятся у берегов Северной Америки, с помощью плавательного пузыря издают быстрый ритмичный ряд звуков, напоминающих звук пневматической дрели. Свой концерт они обычно начинают по вечерам. Пойманная каспийская белуга, по рассказам рыбаков, испускает громкий тяжелый вздох, напоминающий рев, откуда сложилась поговорка "ревет, как белуга". Впрочем, утверждают, что это выражение больше подходит к белухе, которая относится к млекопитающим и живет в северных водах. Некоторые рыбы издают высокочастотные ультразвуки, не воспринимаемые человеческим ухом.
Совершенно особенные "голоса" у крупных млекопитающих – китов, дельфинов и белух. Иногда издаваемые ими звуки похожи на ритмичный шум гребного винта проходящего мимо судна. Во время войны не раз случалось, что командир подводной лодки, услышав подобный звук, отдавал приказ о боевой тревоге; но вместо противника поблизости от подводной лодки оказывался кашалот или стадо дельфинов. Порой звуки, издаваемые млекопитающими, похожи на рев быка; эти звуки они производят своим мощным дыханием, выдувая воздух из ноздрей и щелкая челюстями; киты производят сильный шум трением пластин китового уса.
Если рыбы издают звуки, естественно, возникает вопрос – могут ли они их слышать? Любителям-рыболовам, сидящим с удочкой на берегу реки, хорошо известно, что для успешного лова надо соблюдать тишину. Шум отпугивает некоторых рыб и морских животных, других, наоборот, привлекает. Островитяне в южной части Тихого океана заманивают дельфинов к берегу мягким похлопыванием ладоней по воде. Стоя по пояс в воде, они при этом напевают монотонным голосом. Когда привлеченные этими звуками дельфины подплывают к людям, им помогают перебраться через мелководный бар и на руках выносят на берег. Доверчивая добыча поймана.
Иногда звук служит приманкой. На берегах Новой Гвинеи местные жители привлекают акул с помощью трещотки, которая сделана из четырех раковин, связанных веревкой из бамбуковых волокон. Камбала поднимается со дна и с любопытством вьется около работающего молотком водолаза; треска, наоборот, испуганная стуком молотка, уплывает.
Переход звука из воздуха в воду и особенно обратно сильно затруднен. Таким образом, если рыба пугается шума на берегу, то тем более она должна хорошо слышать звуки, источник которых находится в воде. У рыбы нет органов слуха, подобных уху человека. Она слышит всем телом и, в частности, как впервые установил российский физиолог Ю. П. Фролов, слизистыми боковыми линиями, которые проходят по ее телу от головы, до хвоста.
Мы уже говорили, что приближение корабля часто заставляет звучащих рыб замолкать. Морских петухов (Trigla hirunda) и некоторых других рыб подвергали опытам, аналогичным с экспериментами И. П. Павлова над собаками. Кормление рыбок в течение долгого времени сопровождалось определенным звуком. В результате, как только раздавался привычный звук, рыбы бросались к тому месту аквариума, где им обычно давали пищу, хотя никакой пищи при этом в аквариум не бросали. Не имеющий глаз стреловидный червь охотится за копеподой и нередко без промаха ловит проворную маленькую рыбку. Медуза охватывает выброшенным желудком проплывающую мимо рыбу. Что служит им ориентиром в этой слепой охоте? Вероятней всего, колебательное движение воды, неслышимый, но ощущаемый телом "звук". Впрочем, может быть еще и запах, о чем говорится в очерке "Эликсиры жизни и смерти".
Итак, многие, а может быть, и все виды морских животных, в том числе и рыбы, обладают слухом. Особенно хорошо развит слух у акул. Они воспринимают звуковые волны в очень широком диапазоне. Путем исследования слуховой области мозга хороший слух обнаружен также у сельди. Норвежский физиолог С. Энгер установил, что ее слуховой аппарат соединен с плавательным пузырем и, вероятно, поэтому сельдь слышит звуковые колебания с частотой до 10 кгц, тогда как большинство прочих рыб воспринимает звуки с частотой не свыше 1 кгц. В аквариумах наблюдались случаи, когда обменивались между собой звуками морские коньки (Hippocampus Hippocampus) или молодой тюлень, разлученный с матерью. Казалось, будто они разговаривают друг с другом.
Звуки, издаваемые морскими животными и некоторыми рыбами, имеют во многих случаях совершенно очевидный смысл и служат сигналами, которыми обмениваются животные между собой. Например, на свист раненого дельфина сейчас же являются его коллеги и своими телами поддерживают пострадавшего на воде, не давая затонуть. В кинофильме, снятом И. Кусто, мы видели подобный же случай с кашалотом. Таким образом, прав оказался А. И. Куприн, который в своем рассказе "Листригоны" утверждал, что "рыбы говорят между собой – это знает всякий рыбак. Они сообщают друг другу о разных опасностях и человеческих ловушках…"
Но и этого мало. Мы сейчас доподлинно знаем, что морские млекопитающие – киты, кашалоты, дельфины и некоторые рыбы, как например, морской конек, обладают способностью, которой нет даже у человека. Это способность к эхолокации. Издавая звук, они воспринимают его эхо, отраженное дном или другим твердым телом. По направлению эха они ориентируются в поисках добычи. Кит таким путем отыскивает в толще воды свою излюбленную пищу – скопление рачков – и избегает отмелей, грозящих ему "посадкой на мель".
Американским биологом Лилли в экспериментальном бассейне производились наблюдения над дельфинами. Оказалось, что даже ночью и в мутной воде дельфины, пользуясь своей способностью к локации, безошибочно подплывают к опущенной в воду мертвой рыбе. Если опущены две рыбы, дельфин выбирает из них более подходящую ему по размеру и по вкусу. Если из двух рыб одна настоящая, а другая из пластмассы, то несмотря на их одинаковую форму и размеры, дельфин не ошибается и подплывает к настоящей. Значит, с помощью звука он определяет не только форму и размер предмета, но и его качество. Даже на большой скорости и в темноте дельфин никогда не наткнется ни на какое препятствие, пусть это будет хотя бы тонкие железные прутья, в беспорядке расставленные на пути к предлагаемому ему корму. Мало того, дельфин издает множество различных звуков в диапазоне от 150 до 150000 гц, т. е. доступном и недоступном человеческому слуху. По наблюдениям Лилли, один из дельфинов сам старался определить, какие звуки экспериментатор слышит, а какие нет, и пытался даже подражать человеческому голосу.
Во время второй мировой войны для измерения глубины моря был изобретен эхолот. Видоизмененный эхолот был превращен в гидролокатор – прибор для определения направления и расстояния до любого подводного предмета, например, до стаи рыбы или до неприятельской подводной лодки. Так наука и техника дали возможность человеку воспроизвести аппарат, которым природа уже давно наделила дельфина, кита и многих других животных.
Прообразом гидролокатора послужил акустический прибор, сконструированный русским инженером К. Шиловским в 1912 г. Спустя 6 лет Шиловский вместе с французским физиком П. Ланжевеном создали первый настоящий гидролокатор. Однако для того чтобы он начал широко применяться на практике, потребовалась еще четверть века.
В современном эхолоте излучение и прием звуковых импульсов происходит непрерывно. Отраженные звуковые импульсы, записанные на бумажной ленте, намотанной на вращающийся барабан прибора, аккуратно вычерчивают рельеф дна. Гидролокатор, нащупав искомый предмет – подводную лодку или косяк рыбы, вычерчивает отраженный им сигнал на ленте рекордера. Гидролокатор стал зорким глазом военного моряка и рыбака. Однако, для того чтобы хорошо разбираться в показаниях этих приборов, нужен опыт.
Эхолотами и гидролокаторами снабжены все военные корабли, пассажирские и многие рыболовные суда. Последние пользуются ими для разведки рыбы. В недалеком будущем появятся, вероятно, чувствительные звукоуловители – гидрофоны, предназначенные не только для отыскания рыбы вообще, но и для автоматического определения ее вида по издаваемым ею звукам.
В послевоенное время при измерении глубин с помощью эхолота встретились с неожиданным явлением. Нередко там, где можно было ожидать глубину в несколько километров, эхолот вдруг показывал несколько сот или даже несколько десятков метров. Проверка глубины обыкновенным лотом подтверждала ошибочность показаний эхолота. Сначала искали причину ошибки в неисправности самого прибора, но прибор оказывался в полном порядке. Значит, причина отражения звука крылась где-то в толще воды. Этот "ложный грунт", таинственный слой, отражавший звуковые импульсы, эхолота, назвали звукораесеивающим слоем и стали исследовать его природу.
Между верхним, сильно прогретым слоем океанской воды и нижним, более холодным, лежит так называемый слой температурного скачка. Так как с изменением температуры меняется и плотность воды, в этом слое наблюдается также скачок плотности. По обе стороны слоя скачка образуются как бы две среды, два слоя с различной плотностью. Выше – менее плотный, ниже – более плотный. Одно время предполагали, что отражение звуковых импульсов эхолота происходит на границе этих слоев, но вскоре убедились, что звукорассеивающий слой не всегда совпадает со слоем температурного скачка.
Дальнейшие исследования показали, что звукорассеивающий слой наиболее четко бывает выражен в районах, богатых рыбой. Рыба же, как известно, скапливается там, где она находит для себя много пищи, в частности, животного планктона, парящего в толще воды и совершающего значительные суточные вертикальные миграции. Мы уже знаем, что перемещения зоопланктона зависят от освещения. К ночи планктон поднимается к поверхности, днем погружается на глубину. Вместе с ним в погоне за пищей такие же вертикальные миграции совершают и некоторые виды промысловых рыб. Оказалось, что и рассеивающий слой совершает вертикальные перемещения, нередко довольно точно совпадающие с суточными миграциями планктона.
Звукорассеивающий слой образуется при скоплении морских организмов, например, креветок, некоторых видов планктона – копепод, стреловидных червей, эвфаузиид, птеропод, оболочников и др. Одной из главных причин образования рассеивающего слоя являются, по-видимому, скопления ракообразных эвфаузиид, насчитывающих до 85 видов; некоторые из них достигают 5 см в длину и обладают твердым панцирем, хорошо отражающим звук. Иногда звукорассеивающий слой образуется скоплением рыб или личинок рыб. Отражение звука происходит от их плавательных пузырей. К числу рыб, часто образующих звукорассеивающий слой, относятся рыбы-фонарики (Myctophidae).
Длина этих рыбок – от 5 до 15 см. На глубинах от 100 до 1000 м скопления их бывают очень велики. Косые ловы, производившиеся в Атлантике в слое от 500 до 340 м, приносили до 55 тыс. экземпляров различных видов рыб-фонариков. Так как при облове сеткой большая часть рыбы обычно ускользает, плотность населения этого вида рыб в толще океанской воды должна быть значительно больше. Предполагают также, что звукорассеивающий слой образуют иногда скопления кальмаров и некоторых видов сифонофор. Нередко встречаются два и даже несколько звукорассеивающих слоев.
Звукорассеивающий слой представляет значительный интерес для подводников. Если подводная лодка погрузится ниже этого слоя, он будет служить ей чем-то вроде звуковой "дымовой завесы", которую надводные суда применяют для того, чтобы скрыться от противника. Гидролокатор противолодочного надводного корабля не может нащупать подводную лодку через звукорассеивающий слой. Обстоятельные исследования звукорассеивающего слоя ведутся в Акустическом институте Академии наук России. Из многочисленных наблюдений удалось установить, как велико рассеяние звуковых сигналов различных частот, производимое полупрозрачными животными (копеподы, оболочники, сифонофоры), кальмарами, высшими ракообразными, рыбами без пузырей и с плавательными пузырями, создающими резонанс.
Подводная лодка сохраняет желаемую глубину погружения при помощи горизонтальных рулей и уравнения балластными цистернами. Рули эффективно работают только во время хода, поэтому подводная лодка под водой не может надолго остановить свои двигатели. А между тем иногда это необходимо для экономии электроэнергии, если, конечно, лодка не атомная, или для спасения от противолодочных кораблей противника, выслушивающих море с помощью гидроакустических приборов. В неглубоком море подводная лодка может лечь на дно, но если море глубокое, ей на помощь в таких случаях приходит "слой скачка".
Погрузившись в более плотный слой воды, прилегающий снизу к слою скачка, подводная лодка может лежать в нем без движения, как на дне, или, точней сказать, как надводное судно на поверхности океана. Поэтому слой скачка получил у подводников название "жидкого грунта". Если слой скачка совпадает со звукорассеивающим слоем, положение его быстро и легко можно определить с помощью эхолота. Таким образом, Звукорассеивающий слой приобретает для подводников важное значение указателя слоя скачка плотности. Впрочем, очень резко выраженный слой скачка эхолот может обнаружить и при отсутствии большого скопления в нем организмов.
Слой скачка обладает и еще одним свойством, которое в известных условиях может спасти подводную лодку от преследования надводного противника. Но раньше чем указать на это свойство остановимся на некоторых подробностях распространения звука в морской воде.
Скорость звука в морской воде зависит от ее температуры, солености и гидростатического давления. Изменение температуры на 1? влечет за собой изменение скорости звука в ту же сторону на 3-4 м/сек в зависимости от начальной температуры воды; изменение солености на 1‰ меняет скорость звука на 1 м/сек; изменение гидростатического давления на 1 атм увеличивает или уменьшает скорость звука на 0,018 м/сек. В соответствии с гидрологическим режимом скорость звука в различных морях разная; например, в холодном Гренландском море она составляет в среднем 1411 м/сек, в теплом Средиземном море – 1554 м/сек, в еще более теплом Красном море – 1618 м/сек. Зимой в средних и высоких широтах дальность распространения звука в верхних слоях моря больше, чем летом. Это происходит потому, что зимой вода более плотная и однородная. После сильного шторма, перемешавшего воду, звук тоже распространяется дальше. По мере удаления звука от его источника, звук затухает, что происходит вследствие потери энергии при расширении фронта звуковой волны.
Неоднородность среды – пузырьки газа, взвеси способствуют рассеянию энергии звуковой волны и образованию реверберации – появлению множества слабых эхо, создающих помехи в приеме гидролокатором главного эхо. Расслоение воды по температуре и солености вызывает преломление звукового луча, искривляет, а иногда и преграждает ему путь. Если, скажем, источник звука находится в холодном плотном слое, над которым расположен теплый и менее плотный слой, звук отражается от границы верхнего слоя и распространяется только в нижнем холодном слое. Верхний слой в этом случае представляет собой "зону молчания", "зону тени", в которую не проникает шум от гребных винтов подводной лодки. Шумопеленгаторы надводного противолодочного корабля не в состоянии будут ее нащупать, и подводная лодка может чувствовать себя в безопасности.
Таково еще одно свойство скачка плотности. Командир подводной лодки, если хочет слышать, сам оставаясь неслышимым, должен хорошо ориентироваться в гидрологии моря.
Говоря о распространении звука в воде, нельзя не упомянуть еще об одном поистине удивительном явлении. Его впервые обнаружили российские военные моряки во время Отечественной войны. Взрывы совсем небольшой силы, произведенные в районе Кольского залива, были зарегистрированы подводными шумопеленгаторами военных судов в 180 милях к востоку, около Иоканьги. Это явление, объясненное российским ученым Л. М. Бреховских, получило название звукового канала. Этот "канал" представляет собой некоторый слой в толще морской воды, в котором скорость звука, в результате комбинации трех переменных величин – температуры, солености и гидростатического давления достигает минимума; вверх и вниз от этого слоя скорость звука увеличивается. За "ось" канала принимают глубину с наименьшей скоростью звука. Верхняя и нижняя граница звукового канала находится на глубинах с равными скоростями звука.
Очень большая дальность распространения звука в канале объясняется тем, что звуковые волны все время отражаются от его верхней и нижней границы, не выходя за его пределы и не увеличивая "фронта волны". Взрыв бомбы весом 1,8 кг в звуковом канале слышен на расстоянии более 4000 км. Взрыв 22-килограммовой бомбы, произведенный однажды в районе Австралии, был услышан у Бермудских островов на расстоянии 19 200 км, причем звук прошел этот путь за 3 часа 43 минуты. В литературе, между прочим, промелькнуло сообщение о попытке установления связи между Австралией и Южной Африкой при посредстве звукового канала. В тропических водах звуковой канал расположен на глубине около тысячи метров, в северных холодных водах он приближается к поверхности моря.
Используя большую звукопроводность морской воды, для ограждения рифов и отмелей на подходах к портам устанавливают акустические буи. Они посылают в толщу воды звуковые сигналы и указывают проходящим судам безопасный путь. Береговые гидроакустические станции с звукоприемниками, установленными на дне или в толще воды, обнаруживают появление у берегов подводной лодки на расстоянии до 100 миль.
Посторонние шумы, принятые гидрофоном, отфильтровываются, а отличить шум винтов подводной лодки от шума винтов других судов должен опытный гидроакустик. Некоторые гидроакустические станции работают" не только как шумопеленгаторы, но и как гидролокаторы, посылая звуковые импульсы и улавливая отраженное эхо. Для обнаружения подводных лодок с воздуха гидроакустическими приборами снабжается и морская авиация. Вертолет, выслушивая море, опускает прибор в воду, а самолет сбрасывает в море радиогидроакустические буи, автоматически передающие ему свои "наблюдения" по радио. Акустическими приборами оборудуются также самодвижущиеся мины; после выстрела они сами следуют за движущейся целью и настигают ее, куда бы она ни повернула.
Если звук так хорошо слышен в воде, значит с его помощью можно и разговаривать под водой. Действительно, пользуясь ультразвуковым излучателем и азбукой Морзе, между подводными судами поддерживают "телеграфную" связь. В специальной литературе появились упоминания о том, что сконструированы подводные телефоны без проводов, передающие на небольших расстояниях человеческую речь.
Наряду с применением акустических приборов в военно-морском деле совершенствуется их использование и в рыбном промысле (см. очерк "Стратегия и тактика рыбака").
С каждым годом человек все больше и больше осваивает Мировой океан. В его сумрачных глубинах звук заменит человеку свет.
Источник: