Sonar

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Varios

Palabra formada con las iniciales de la expresión inglesa Sound Navigation And Range. Se da este nombre a ciertos sistemas o dispositivos que normalmente se instalan en buques y que sirven para detectar, clasificar y localizar submarinos u objetos sumergidos en el mar, así como para navegación y comunicaciones submarinas, valiéndose de las propiedades físicas de propagación del sonido en el agua.

Las técnicas s. son de concepción similar a las del radar (v.; Radio Detection And Range); se basan en la medición del tiempo transcurrido desde el instante de transmisión, en el medio físico, de una señal de corta duración -casi instantánea- hasta el de su recepción en el mismo punto, después de haber sido reflejada por el objeto. Con este tiempo medido se obtiene la distancia al objeto. En el radar la señal es una onda electromagnética; en el s., es excitación elástica del agua con una gran potencia, y suele consistir en un tren de ondas amortiguadas de frecuencia sonora o ultrasonora, que se dirigen, en haz orientable, hacia el lugar o zona que interese. Midiendo la situación angular, respecto al s., de ese haz en el espacio de tres dimensiones, se obtiene la dirección al objeto. El elemento del transmisor que, por medio de una superficie vibrante (a modo de membrana de un tambor) en contacto con el agua, produce la señal que la excita se denomina transductor. La energía que él entrega al agua con esa excitación elástica dirigida proviene de la conversión que es capaz de hacer de energía eléctrica a mecánica. Recíprocamente, el s. engloba un receptor de gran sensibilidad, cuyo transductor, a su vez, es capaz de convertir, en forma inversa, la energía recibida de mecánica a eléctrica. Este transductor receptor, orientable también, gira paralelo al transductor del transmisor, formando conjunto con éste. Así, la señal en haz dirigido producida por el transductor del transmisor se propaga por el agua hasta el objeto submarino o blanco, siendo reflejada en él en forma de eco, efectuando seguidamente el mismo recorrido en sentido contrario hasta volver al transductor del receptor.

En el caso ideal de que los recorridos fueran rectilíneos y de que la propagación no sufra ninguna anomalía, la velocidad V de la señal (unos 1.500 m/seg.) sería uniforme, y el antedicho tiempo, T, que mide el sistema, correspondería a la distancia D buscada, dada por la relación D=112 VT. La energía procedente del eco llega también en forma algo aproximada a un haz, aunque más deformado, y su dirección la obtiene asimismo el equipo mediante apropiada medición de la orientación del dispositivo conjunto transductor. Se localiza, pues, al objeto por coordenadas polares referidas al punto donde esté situado el sonar.

La señal emitida se repite a intervalos de tiempo suficientemente grandes para que cada emisión impulsora tenga lugar después de que el eco del impulso anterior haya sido recibido; es posible así, además, que el sistema tenga un solo transductor, pues siendo su funcionamiento reversible puede actuar de transmisor y de receptor sucesivamente. Para buscar al blanco se hace girar el haz transmisor hasta encontrar sus ecos, pero lentamente para mantener prácticamente fija la orientación del conjunto transductor durante el tiempo empleado por la señal en su doble recorrido.

El caso ideal antedicho sucedería si el mar fuera un medio homogéneo e isótropo (es decir, si todos los puntos y todas las direcciones fuesen equivalentes en cuanto a propiedades físicas), lo que no es normal, pues las variaciones de densidad y temperatura con la profundidad, las diferencias en salinidad y otros elementos en disolución o suspensión de unas porciones de agua a otras, corrientes submarinas, microorganismos y otros seres vivientes, burbujas incluso que a veces se producen, para no hablar sino de causas naturales, producen anomalías en la propagación. Éstas se traducen en irregularidades de velocidad, y mucho más aún en desviaciones de la trayectoria, además de introducir ruidos y ecos falsos. Tales efectos producen errores en la estimación que el sistema hace de las coordenadas para la localización, tanto más acumulables cuanto mayor es el volumen de agua interpuesto entre el s. y el objeto o blanco. Aunque los operadores expertos pueden corregir algo tal situación, esas anomalías son tan importantes que muchos países dedican gran atención a investigarlas y tratar de corregir sus efectos.

Las aplicaciones del s. son principalmente militares: localización de submarinos. A esta finalidad se debe la mayoría de los cuantiosos recursos dedicados por las grandes potencias a desarrollarlo y perfeccionarlo. Aunque basado en conocimientos y trabajos realizados por varios países antes de la 11 Guerra mundial, no fue desarrollado de modo eficaz hasta esa contienda, siendo los aliadosquienes principalmente lo hicieron, con Inglaterra a la cabeza. El nombre de ASDIC (Allied Submarine Detection Investigation Committee) que en los medios militares navales tomó este sistema de detección al principio era, pues, inglés; pero gradualmente el nombre fue pasando al de s., como se denominaba en los EE. UU., ya que fue este país quien lo perfeccionó y pasó en definitiva a tener la primacía en la investigación y en la explotación de sus aplicaciones.

El s. tiene también muchas aplicaciones no bélicas que afortunadamente tienden a desarrollarse más cada día: búsqueda de buques hundidos; localización de objetos sumergidos en parajes marinos; telegrafía submarina; investigaciones oceanográficas de todas clases, como pueden ser migraciones de especies marinas con vistas a la conservación y explotación de la riqueza pesquera, trazado de cartas del fondo del mar, etc. Las profundidades marinas son todavía para el hombre no sólo un abismo físico, sino un abismo de ignorancia, pues hasta hace muy poco el conocimiento de la geografía submarina ha permanecido casi en el ámbito de lo misterioso, por falta de medios adecuados para su estudio y aún hoy se sabe relativamente poco. Las técnicas s. son un valioso elemento de ayuda para tal estudio, pero transcurrirán probablemente muchos años antes de que el conocimiento de ese mundo abisal esté en consonancia con el gran uso que se hace de él, especialmente en navegación submarina. El misterio rodea todavía a la desaparición de submarinos.

V. t.: ONDAS; SONIDO.

ENRIQUE GOLMAYO.

BIBL.: Naval Operations Analysis, ed. U. S. NAVAL INSTITUTE, Annápolis (EE. UU.) 1968; J. W. HORTON, Fundamentals ot Sonar, Annápolis (EE. UU.) 1965; Signal Processing in Radar and Sonar Directional Systems, ed. UNIV. DE BIRMINGHAM, 1964; V. M. ALBERS, Underwater Acoustic Handbook, ed. UNIV. DE PENSILVANIA, 1965; 1. ToLSTOY y C. S. CLAY, Ocean Acoustics, Nueva York 1966; D. G. TUCKER y B. K. GAZEY, Applied Underwater Acoustics, Oxford 1966.