Sonar: Navegando en la guerra submarina con tecnología avanzada

Por Fouad Sabry

Qué es el sonar

El sonar es una técnica que utiliza la propagación del sonido para navegar, medir distancias (alcance), comunicarse o detectar objetos sobre o debajo de la superficie del agua. , como otras embarcaciones.

Cómo se beneficiará

(I) Insights y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Sonda

Capítulo 2: Sonda de barrido lateral

Capítulo 3: Hidrófono

Capítulo 4: Sondeo de eco

Capítulo 5 : Sonoboya

Capítulo 6: Formación de haces

Capítulo 7: Sonar de matriz remolcado

Capítulo 8: Firma acústica

Capítulo 9: Vigilancia remolcada Sistema de sensores de matriz

Capítulo 10: Proyecto Artemis

(II) Respondiendo las principales preguntas del público sobre el sonar.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieran ir más allá del conocimiento o información básica para cualquier tipo de Sonar.

 

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 20 jun 2024

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Capítulo 1: Sónar

El sonar, también conocido como navegación y alcance sónico, es un método de navegación y alcance de sonidos.

El término sonar se puede utilizar para referirse a cualquiera de los dos tipos distintos de tecnología: el sonar pasivo, que consiste en escuchar el sonido producido por los buques, y el sonar activo, que consiste en emitir pulsos de sonidos y escuchar ecos. El sonar se puede utilizar como un método para determinar la posición acústica de los objetivos en el agua, así como para medir las características de eco de esas estructuras. Antes del desarrollo del radar, se utilizaban métodos de localización acústica en el aire. Otras aplicaciones del sonar incluyen la navegación de robots, y SODAR, que es un sonar en el aire que mira hacia arriba, se utiliza para el examen de las condiciones atmosféricas. El término sonar también se utiliza para referirse al aparato que se utiliza en el proceso de producción y recepción de sonido. En los sistemas de sonar se utilizan frecuencias muy bajas, conocidas como frecuencias infrasónicas, y frecuencias extremadamente altas, conocidas como frecuencias ultrasónicas. La acústica subacuática, a menudo conocida como hidroacústica, es el proceso de estudiar el sonido que se produce bajo el agua.

A Leonardo da Vinci se le atribuye ser la primera persona en aplicar el método, que fue documentado en 1490. Utilizó un tubo que se colocó en el agua para descubrir vasos de oído.

Leonardo da Vinci fue la primera persona en registrar el uso del sonido por parte de los humanos en el agua. Describió cómo se utilizaba un tubo que se introducía en el agua para detectar vasos colocando una oreja en el tubo. Aunque algunos animales, como los delfines, los murciélagos y ciertas musarañas, han estado utilizando el sonido para la comunicación y la detección de objetos durante millones de años, el primer uso registrado del sonido por parte de los humanos en el agua fue en 1490.

La necesidad de detectar submarinos durante la Primera Guerra Mundial motivó investigaciones adicionales sobre el uso del sonido como método de detección. Tanto los británicos como los franceses hicieron un uso temprano de dispositivos de escucha submarinos conocidos como hidrófonos. En 1915, el científico francés Paul Langevin, en colaboración con Constantin Chilowsky, un ingeniero eléctrico inmigrante ruso, trabajó en la construcción de dispositivos de sonido activo con el fin de detectar submarinos. Este trabajo tuvo un impacto en los diseños posteriores, a pesar de que los transductores piezoeléctricos y magnetoestrictivos finalmente reemplazaron a los transductores electrostáticos que habían utilizado anteriormente. Para los hidrófonos, se han utilizado películas plásticas ligeras sensibles al sonido y fibra óptica, mientras que para los proyectores se han producido terfenol-D y niobato de plomo y magnesio (PMN).

En 1916, bajo la Junta Británica de Invención e Investigación, el físico canadiense Robert William Boyle asumió el proyecto de detección activa de sonido con A. B. Wood, desarrollando un prototipo para probarlo a mediados de 1917. La División Antisubmarina del Estado Mayor Naval británico fue la destinataria de este trabajo, que se llevó a cabo en completo secreto. Se utilizaron cristales piezoeléctricos de cuarzo para crear el primer sistema funcional de detección de sonido activo bajo el agua del mundo. El nombre que se usó para describir el trabajo inicial (que era supersónico) se cambió a ASD ics, y el material que se usó para el cuarzo se cambió a ASD ivita. Esto se hizo con el fin de salvaguardar la confidencialidad de la situación. ASD significa División Antisubmarina, que es el origen de la abreviatura que se usa a menudo en el Reino Unido. En 1939, en respuesta a una consulta del Oxford English Dictionary, el Almirantazgo inventó el cuento de que significaba Comité de Investigación de Detección de Submarinos Aliados, y esto todavía se acepta comúnmente, Gran Bretaña y Francia ya habían construido prototipos de sistemas activos para el año 1918. 1920 fue el año en que los británicos realizaron su prueba ASDIC en el HMS Antrim, y 1922 fue el año en que comenzó la producción. En el año 1923, la 6ª Flotilla de Destructores tenía buques equipados con ASDIC. En la isla de Portland, en el año 1924, se estableció una escuela antisubmarina conocida como HMS Osprey y una flotilla de entrenamiento compuesta por cuatro buques.

Antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial, la Royal Navy ya había ensamblado un sistema antisubmarino integral que incluía cinco juegos para varias clases de buques de superficie y otros para submarinos. Estos conjuntos se incluyeron en el sistema. Al emplear la carga de profundidad como arma antisubmarina, los primeros ASDIC no pudieron alcanzar todo su potencial en términos de efectividad. Esto resultó en una pérdida de contacto ASDIC en los momentos previos al ataque, ya que era necesario que un buque atacante pasara por encima de un contacto sumergido antes de lanzar cargas sobre la popa. En la práctica, el cazador disparaba sin ver, lo que permitía al comandante del submarino realizar una acción evasiva durante ese período de tiempo. Esta situación se resolvió mediante el empleo de nuevas estrategias y la adquisición de nuevas armas.

Además del ataque progresivo, Frederic John Walker fue responsable del desarrollo de otros avances tácticos. Para ello, era necesario contar con dos buques antisubmarinos, que a menudo eran corbetas o balandras. Usando ASDIC, el buque de dirección siguió al submarino objetivo desde una posición de aproximadamente 1500 a 2000 yardas detrás del submarino durante el proceso de seguimiento. Desde una posición que estaba entre el barco que lideraba el ataque y el objetivo, el segundo barco comenzó un asalto mientras su ASDIC estaba apagado y viajaba a una velocidad de cinco nudos. La nave que dirigía era capaz de controlar este ataque mediante el uso de radioteléfono, teniendo en cuenta su ASDIC, así como el alcance (determinado por el telémetro) y el rumbo de la nave que estaba atacando. Tan pronto como se descargaron las cargas de profundidad, el barco que lideraba el asalto abandonó inmediatamente el área local a toda velocidad. Después de entrar en el área objetivo, el barco que coordinaba la operación también descargó una serie de cargas de profundidad en toda la región. Debido a la lenta velocidad a la que se acercaba el submarino, no pudo predecir con precisión cuándo se detonarían las cargas de profundidad. Cualquier acción evasiva era notada por el barco que dirigía el barco, y el barco que dirigía entonces daba al barco asaltante las direcciones de dirección adecuadas. El torpedo acústico alemán fue ineficaz contra un acorazado que se movía a una velocidad tan lenta, lo que fue una ventaja provocada por la baja velocidad del ataque. Hubo una variante del ataque rastrero conocido como el ataque de yeso. En este ataque, tres naves atacantes que estaban trabajando muy cerca una de la otra fueron dirigidas sobre el objetivo por la nave que las dirigía.

Con el fin de abordar el problema del punto ciego de la ASDIC, se desarrollaron nuevas armas. Estas armas que lanzan por delante incluían erizos y, posteriormente, calamares, que podían proyectar ojivas a un objetivo que estaba por delante del atacante mientras seguían en comunicación con la organización. Esto hizo posible que una sola escolta lanzara ataques dirigidos con mayor precisión contra los submarinos. Una serie de desarrollos que tuvieron lugar a lo largo de la guerra condujeron a la creación de las configuraciones ASDIC británicas que utilizaban una variedad de formas de haz para cubrir continuamente las zonas ciegas. Los torpedos acústicos se utilizaron más tarde.

Los Estados Unidos de América recibieron la libre transferencia de la tecnología británica ASDIC con el comienzo de la Segunda Guerra Mundial, que ocurrió en septiembre de 1940. Tanto el Reino Unido como los Estados Unidos han incrementado sus investigaciones sobre ASDIC y el sonido submarino. En el ejército, se desarrollaron un gran número de nuevos tipos de detección de