Ce este sonarul şi cum funcţionează tehnologia folosită de navele şi submarinele militare

Sonarul este un aparat destinat descoperirii şi determinării de la suprafaţă a poziţiei obiectelor aflate sub apă, funcţionarea sa fiind bazată pe fenomenul de reflexie a undelor ultrascurte.

Cuvântul „sonar” vine de la primele litere ale expresiei „navigaţie variabilă de sunet” (SOund Navigation And Ranging). Sonarul poate detecta şi localiza obiecte, după ecouri, chiar şi sub mare. Dacă semnalele radio nu pot călători pe distanţe mari sub apă, sonarul poate trimite semnale cu uşurinţă. 

Comparativ cu sunetele cunoscute, semnalele sonarului sunt foarte puternice. Majoritatea sonarelor emit semnale care sunt de milioane de ori mai puternice decât strigătele. Acestea sunt trimise cu ajutorul pulsurilor. Fiecare puls durează o fracţiune de secundă. Una din primele funcţii a fost determinarea adâncimii (distanţei până la fundul apei). Este folosit pe larg în navigaţie şi la pescuitul industrial.

Navele militare le au în dotare pentru supravegherea situaţiei subacvatice în special pentru depistarea submarinelor şi vice-versa - submarinele folosesc sonarele pentru a evita o eventuală apropiere de locuri periculoase şi pentru a determina direcţia şi distanţa spre ţintă. Unul din posturile importante pe submarin este cel hidroacustic.

Există mai multe tipuri de sonare, a căror funcţionare depinde de modul în care operează traductorul ultrason: într-un singur plan (fie orizontal, fie vertical sau perpendicular pe direcţia de deplasare); în două plane (unul orizontal

sau fix şi altul vertical sau rotativ). Sonarele moderne utilizează o frecvenţă normală de lucru de 100 kHz dar, datorită cerinţelor diferite privind utilizarea acestora, au fost concepute şi sonare cu frecvenţe de 50 kHz sau de 500 kHz, acestea din urmă oferind o rezoluţie mai înaltă şi detalii mai fine. Indiferent de tipul său, un sistem sonar este alcătuit din câteva elemente de bază şi anume: traductor ultrason remorcabil, cablu de remorcare, înregistrator grafic aflat pe ambarcaţiunea de la suprafaţă.

După principiul de funcţionare ele se împart în două categorii: active şi pasive. Sonarul activ emite unde de scurtă durată care, întâlnind în calea sa diverse obstacole, sunt reflectate şi recepţionate de sonar. Sonarele pasive nu emană unde ci doar recepţionează undele care se răspândesc prin apă. Sursa sunetelor în apă poate fi nu numai artificială - rotaţiile elicelor (contactul paletelor cu apa), turaţiile motoarelor ambarcaţiunilor ci şi naturală - pescuitul, perturbaţiile apei. Tehnologia a luat un avânt deosebti în domeniul pescuitului (foto dreapta sus).

Unele sonare emit chiar şi sunete pe care le putem auzi. Alte semnale de sonar seamănă cu fluieratul pentru câini. Fineţea lor e atât de mare încât ele nu se pot auzi. Însă, sonarul are şi un receptor care poate decoda ecourile care se întorc. Ecourile sunt, apoi, folosite în localizarea obiectelor de sub apă. Sonarul este folosit şi pe pământ, în sondarea după petrol. Pulsul unui sonar e pus înspre nivelul pământului. Ecourile se întorc din cauza straturilor de sol şi rocă de sub pământ. Acestea îi ajută pe geologi să estimeze ce se poate afla sub pământ.