據(jù)中國(guó)國(guó)防科技信息網(wǎng)報(bào)道,美國(guó)海軍水下戰(zhàn)中心的研究人員正在認(rèn)真分析蟬的身體構(gòu)造,希望能夠借鑒蟬的身體結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)出性能更好的水下傳感器。研究人員最新的研究成果已經(jīng)在6月3日召開(kāi)的國(guó)際聲學(xué)會(huì)議上發(fā)表。
美國(guó)海軍希望解決的主要問(wèn)題包括:蟬是怎樣通過(guò)如此小的軀體發(fā)出如此大的聲音?這一問(wèn)題的答案可能會(huì)對(duì)復(fù)雜的聲吶系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響。其實(shí)此類(lèi)系統(tǒng)目前已經(jīng)存在,但主要是以被動(dòng)聲吶為主,被動(dòng)聲吶可以探測(cè)到水下的其它發(fā)聲目標(biāo),前提條件是該目標(biāo)所發(fā)出的聲音要高于執(zhí)行監(jiān)聽(tīng)的艦艇所發(fā)出的聲音。被動(dòng)聲吶系統(tǒng)無(wú)法依靠自身發(fā)出聲波來(lái)對(duì)其它艦艇進(jìn)行定位。
另一方面,主動(dòng)聲吶系統(tǒng)通過(guò)主動(dòng)發(fā)出聲波,然后探測(cè)從水下目標(biāo)處返回的聲波。現(xiàn)有的主動(dòng)聲吶系統(tǒng)往往體積巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,也就意味著不是每艘艦艇都能夠裝備主動(dòng)聲吶系統(tǒng)。美國(guó)海軍的研究人員希望通過(guò)模擬蟬的發(fā)聲系統(tǒng),使得無(wú)人潛航器等小型艦艇在未來(lái)能夠裝備主動(dòng)聲納。裝備有此類(lèi)聲吶系統(tǒng)的無(wú)人艇將能夠?qū)橙诉M(jìn)行定位,同時(shí)對(duì)敵人來(lái)講還將成為其更大的威脅。
為了研究蟬的發(fā)聲原理,海軍研究人員正在利用激光追蹤蟬身體上的各個(gè)發(fā)聲部位。蟬的內(nèi)部發(fā)聲系統(tǒng)包括兩個(gè)部分:蟬的胸腔兩側(cè)各有一塊音板,每塊音板都與翅膀接觸并向外凸出。蟬通過(guò)收縮音板,使翅膀向身體內(nèi)側(cè)敲擊。翅膀后部體積較大的氣囊產(chǎn)生共鳴,從而使聲音更加響亮。蟬利用一對(duì)翅膀每秒鐘使氣囊共鳴300-400次。由于合成的聲波彼此異相,蟬采用了某種方法對(duì)聲波進(jìn)行結(jié)合和放大,從而產(chǎn)生了人們所聽(tīng)到的“不一致的噪音”。






















