水声工程专业:探秘灵性的水之声
2014-04-29韩云峰
小编导读
马来西亚航空公司MH370航班失踪后,机上百余名同胞的行踪牵动着全国人民的心。我国积极参加这场数十个国家共同进行的搜寻行动,付出了巨大的人力、物力,耗资达数千万美元。然而,截至本期杂志发稿之前,失踪的客机却好像化为幽灵,消失在海天之间。在各国投入数十颗卫星,数十架飞机和舰船,在多个可能坠落海区来回搜寻近一个多月后,仍未找到任何可以确认为飞机残骸的物体。而近一个月搜寻飞机航空飞行记录器(俗称“黑匣子”)的漫天新闻使得一门冷门的学科一水声工程专业逐渐揭开了她神秘的面纱,来到公众面前。本期杂志,小编为大家邀请了哈尔滨工程大学水声工程专业的韩云峰博士,为大家讲述水声工程专业的奥秘。
“天上有个哈工大,海里有个哈工程。”这是流传在哈尔滨的顺口溜。哈尔滨有两所响当当的国防科工委所属大学。论名气,哈尔滨工程大学并不算声名显赫,但是,其在中国海洋、核工业等专业领域的顶尖地位为业内人士普遍认可。在我们学校,听到最多的就是“三海一核”。所谓的“三海一核”是指船舶工业(海洋运输)、海军装备、海洋开发、核能应用4个领域。而我们的专业——水声工程正是“三海一核”的重要组成部分,在船海学科领域,水声工程学科是三足之一。
科学研究表明,声波是目前海洋中唯一能远距离传输信息的有效载体。电磁波无法穿透海水,即使是用来与潜艇通讯的长波电台的信号也只能穿透数十米深的海水;同时海水也对光有着极强的吸收作用,即使是最清澈的海中,阳光也只能照亮50米深度的水层。正是因为这个原因,要探测海中的远距离物体,目前为止最佳手段仍是声波探测,因此大家也就明白我们专业名字的来源了——这是一门“研究水中的声音”的学科。
水声工程基本上是个冷门专业,绝大部分人连听说都没听过——这是有历史原因的,水声探测以前偏重于军事应用。在第一次世界大战中,潜艇得到了广泛的应用,并取得了辉煌的战绩;在第二次世界大战,英国人发明了声呐,成为潜艇最大的克星之一。随后,降低潜艇的噪音又成为各国海洋科学家的主要任务。就算到了现在,大海深处也是世界上最安全的藏身之处,世界大国都选择核潜艇作为隐藏自己核武器的最佳选择。
随着冷战时代的结束,大量军事应用的水声技术转向民用,海洋声探测技术顿时得到了较快的发展,目前正广泛用于鱼群探测、石油探测、海洋交通等各方面。
即便有巨大的进展,我们人类对大海的研究还是很难。海洋环境要比陆地环境更为复杂、更为恶劣、更为多变。在海洋环境下作业将遇到盐雾、海水、高压、台风、大浪等恶劣环境的干扰,长时间工作的水下仪器设备还要受到海洋附着生物的污损,海上试验仪器设备还可能受到渔民的干扰,另外,海洋环境的多变性,也增加了海洋技术发展的难度。这也是寻找MH370航班如此困难的原因。
可以预见,未来的海底世界,必将成为各国竞相争夺的重要军事领域。占地球表面积极70.8%的蔚蓝色海洋里,将更加变幻莫测和不平静,因此水声工程专业虽然现在冷门,但在未来,必然会成为热门,也需要更多的科研人员投入更多的精力来发现更多的方法和技术。因此但凡投身于水声工程专业的学子们,在事业上都有巨大的发展和探索空间。