战争促成的发明——声纳

（1918 年）

声纳是利用超声波在水中的传播和反射来进行导航和测距的技术设备。最初推动声纳研制的原动力并不是来自海洋考察的需要，而是来自海战的需要。

1914 年 9 月 22 日，德国的 U—9 型潜艇只用半小时就击沉了三艘英国巡

洋舰，并使英军损失了 1200 余人。面对德国潜艇的严重威胁，英国海军急切地需要一种能探测这些水下恶狼的办法。

早在 1912 年，理查森由于“泰坦尼克号”的沉没，就已提出使用超声波， 通过回声来探测水下的物体。然而，直到战争爆发前，这种想法还难以实现。

到 1915 年 3 月，郎之万和希洛斯基在巴黎开始搞实验时，又提出了使用超声波的问题，并开始进行研究试验。1916 年，郎之万成功地在水里产生了超声波。他研制的装置能很快探测到从 100 米远的铁板反射回来的声音。

接下来的问题是要找到一种有效的方法来产生超声波脉冲和接收从水下物体反射回来的声音，接收回声的方法要使水下物体的位置能计算出来。

郎之万决定研究比埃尔·居里和雅克·居里在许多年前发现的压电效应。他们发现，石英在受到压缩时会产生一个很小的电流。反过来，如果向石英施加一个电流，石英就会有轻微的膨胀。显然，石英和其他压电物质既能做声音的发射器，也能做声音的接收器。于是，郎之万开始进行用石英板做接收器的研究工作。紧跟着他搞这项研究的是波意尔教授，他当时正为帕克斯顿港的皇家海军工作。

这种接收器很快就取得了成功，从而为发展有源声纳系统开辟了道路。到战争快要结束时的 1918 年底，波意尔领导下的皇家海军研究小组开始在军舰上试验他们研制的声纳装置。

英国进行的这项代号为“阿斯迪克”的研究，在战争中实行了严格的保密措施，当时甚至不许提到石英，而在必须提到石英的地方都用“阿斯迪维特”来代替。以至于直到 20 世纪 50 年代后期，当美国最终采用声纳来代替声音导航和距离修正时，英国还把潜艇探测装置称为“阿斯迪克”。