Генератор Фессендена — электроакустический преобразователь , изобретенный Реджинальдом Фессенденом , разработка которого началась в 1912 году в Submarine Signal Company of Boston. [1] Это было первое успешное акустическое эхолокационное устройство. Похожий по принципу работы на динамический звуковой катушечный громкоговоритель , это был ранний тип преобразователя, способный создавать подводные звуки и улавливать их эхо .
Создание этого устройства было мотивировано катастрофой RMS Titanic в 1912 году, которая подчеркнула необходимость защиты судов от столкновений с айсбергами, препятствиями и другими судами. Из-за его относительно низкой рабочей частоты в современных преобразователях он был заменен пьезоэлектрическими устройствами.
Осциллятор в названии отсылал к тому факту, что устройство вибрировало и перемещало воду в ответ на движущий переменный ток. Это был не электронный осциллятор , а механический, поскольку он генерировал повторяющиеся механические колебания. Электронные осцилляторы еще не существовали, когда было создано это устройство. Поскольку конструкция устройства не зависит от резонансного отклика, его не следует считать гармоническим осциллятором .
Генератор Фессендена в целом по конструкции несколько напоминал современный динамический микрофон или динамический громкоговоритель. Круглая металлическая пластина, зажатая по краю, с одной стороны контактирующая с водой, с другой стороны была прикреплена к медной трубке, которая могла свободно перемещаться в кольцевом зазоре магнитной системы. Магнитная система имела обмотку постоянного тока для обеспечения поляризующего магнитного поля в зазоре и обмотку переменного тока, которая индуцировала токи в медной трубке. Эти индуцированные токи создавали магнитное поле, которое реагировало против поляризующего поля. Результирующая сила передавалась мембране и, в свою очередь, создавала акустические колебания в воде.
В отличие от предыдущих подводных источников звука, таких как подводные колокола, генератор Фессендена был обратимым; обмотка переменного тока могла быть подключена к наушникам, и можно было слышать подводные звуки и эхо. Используя это устройство, Фессенден мог обнаруживать айсберги на расстоянии около 2 миль, а иногда обнаруживал эхо от морского дна. [2]
Устройство также можно было использовать в качестве подводного телеграфа, передавая код Морзе через воду. Подводный сигнальный аппарат Фессендена , или чаще просто «Фессенден», был установлен на подводных лодках Королевского флота во время Первой мировой войны . [3] Британские подводные лодки серии K были оснащены генераторами Фессендена, начиная с 1915 года. Однако подводная лодка, подающая сигнал на поверхность, могла быть услышана любым близлежащим (вражеским) гидрофоном , поэтому система имела ограниченную полезность во время патрулирования во время войны. [4]
Во время Первой мировой войны осциллятор Фессендена применялся для обнаружения подводных лодок , но его довольно низкая рабочая частота около 1 килогерца давала ему очень широкий луч, непригодный для обнаружения и локализации небольших целей. В мирное время осциллятор использовался для определения глубины, где отсутствие направленности не было проблемой, и Фессенден разработал коммерческий эхолот, используя угольный микрофон в качестве приемника, для Submarine Signal Company. [5]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )