¿Cómo identifican el sonar y el radar a los enemigos?
Equipo hidroacústico
El principio del equipo hidroacústico es que las ondas sonoras pueden viajar a una cierta velocidad en el agua (agua de mar 1500 m/s; agua dulce 1400 m/s) Se propaga a una distancia más larga y se refleja después de encontrar el objetivo durante la propagación. Los equipos de comunicación y navegación acústica submarina más habituales incluyen: ecosondas, varios tipos de sonar, etc.
El sonar es uno de los dispositivos electrónicos indispensables en los modernos barcos y submarinos de gran superficie. Las funciones principales del sonar son: buscar y rastrear objetivos submarinos (submarinos, minas), identificar amigos o enemigos en los objetivos, determinar los elementos móviles de objetivos submarinos y usarse para disparar y comandar armas antisubmarinas. En segundo lugar, están las comunicaciones submarinas, la detección de minas y la detección de situaciones submarinas para garantizar la navegación segura de los barcos.
La característica más importante de los submarinos es su fuerte ocultamiento y la necesidad de operar bajo el agua durante mucho tiempo, lo que determina que no puedan salir a la superficie y utilizar el radar para la observación. Por lo tanto, solo pueden confiar en la detección por sonar. El papel del sonar en los submarinos es aún más importante y se le conoce como la "clarividencia y oídos" de los submarinos.
El sonar funciona según el mismo principio que el radar y se puede decir que es un radar que funciona en frecuencias de audio o superaudio. Los componentes de una estación de sonar son muy similares a los de una estación de radar.
Debido a que el sonar opera en el rango de frecuencia superaudio, su patrón de radiación de señal es diferente al del radar usa una antena parabólica hecha de metal, mientras que el sonar usa un transductor acústico submarino.
Los transductores acústicos submarinos aprovechan el efecto piezoeléctrico de los cristales (cuarzo o tartrato de potasio y sodio), las cerámicas piezoeléctricas (titanato de bario y titanato de circonato de plomo, etc.) o el efecto magnetoestrictivo del trabajo de aleaciones de hierro-níquel. El llamado efecto piezoeléctrico consiste en cortar un cristal en rodajas finas en una dirección determinada y aplicar presión sobre la rodaja de cristal para generar cargas positivas y negativas en ambos extremos. Por otro lado, cuando se aplica una fuerza de tracción a una lámina de cristal, se generan en sus dos superficies extremas cargas opuestas a las que se producen cuando se aplica presión. A diferencia del efecto piezoeléctrico es el efecto electroestrictivo, es decir, cuando se aplica un voltaje alterno a las dos caras extremas del cristal, el cristal sufrirá la correspondiente deformación mecánica. Utilizamos el efecto electroestrictivo y el efecto piezoeléctrico para generar y recibir ondas ultrasónicas.
Cuando el sonar emite ondas ultrasónicas, aplica un voltaje de oscilación ultrasónica a ambas caras extremas del cristal delgado. El espesor del cristal cambia a medida que cambia el voltaje de oscilación ultrasónica, generando así vibraciones ultrasónicas. Las vibraciones del cristal empujan el agua circundante para producir radiación ultrasónica.
Las ondas de ultrasonido viajan y se reflejan cuando encuentran un objetivo. El eco actúa sobre el cristal del transductor acústico submarino y, debido al efecto piezoeléctrico en las superficies de ambos extremos del transductor acústico submarino, es posible obtener una señal eléctrica. Al igual que las antenas de radar, los transductores hidroacústicos no sólo pueden transmitir y recibir señales ultrasónicas, sino que también deben tener una directividad distinta para determinar la orientación del objetivo. El equipo de sonar utiliza muchos cristales piezoeléctricos para formar una matriz de transductores para obtener una direccionalidad clara. Por tanto, el transductor hidroacústico del sonar es relativamente grande y suele instalarse en la parte submarina de la proa.
El proceso de trabajo del sonar se puede describir de la siguiente manera:
Bajo el control del controlador del transmisor, el transmisor genera una oscilación de pulso ultrasónico de alta potencia y el convertidor del transceptor convierte el ultrasonido. ondas del sonido submarino hacia El energizador se lanza en una dirección determinada. En esta dirección, las ondas ultrasónicas encontradas por el objetivo serán reflejadas por el transductor hidroacústico recibido y convertidas en señales eléctricas. Luego se transmite al receptor para su amplificación a través del dispositivo de conversión del transceptor y finalmente se envía a la pantalla para mostrar la dirección y la distancia del objetivo.
Desde la perspectiva del proceso de trabajo, el transmisor funciona cuando transmite ondas ultrasónicas y el receptor no tiene que funcionar una vez completada la transmisión, el receptor debe funcionar inmediatamente para recibir las ondas ultrasónicas reflejadas; del objetivo más cercano y del objetivo más lejano. Evidentemente, el transmisor y el receptor funcionan alternativamente. Por lo tanto, el uso de dispositivos de conversión de transceptores permite combinar el receptor y el transmisor con costosos transductores hidroacústicos.
El método anterior, es decir, el método de funcionamiento del sonar que transmite señales y luego recibe señales reflejadas desde el objetivo, se llama sonar activo. Además, existe un modo de trabajo pasivo, que solo recibe el ruido emitido por el propio objetivo (como el sonido de la hélice, etc.) para determinar la dirección del objetivo, también llamado sonar lateral de ruido. Este tipo de sonar no puede capturar el lugar donde se emiten las ondas sonoras, por lo que su método de trabajo pasivo tiene especial importancia para mejorar el ocultamiento de los submarinos.
El principio más básico del sonar
Equipo acústico submarino
El principio del equipo acústico submarino es que las ondas sonoras pueden moverse a una determinada velocidad (1500 metros por segundo en agua de mar); 1400 metros por segundo en agua dulce) se propaga a largas distancias y se reflejará después de encontrar el objetivo. Los equipos de comunicación y navegación acústica submarina más habituales incluyen: ecosondas, varios tipos de sonar, etc.
El sonar es uno de los dispositivos electrónicos indispensables en los modernos barcos y submarinos de gran superficie. Las funciones principales del sonar son: buscar y rastrear objetivos submarinos (submarinos, minas), identificar amigos o enemigos en los objetivos, determinar los elementos móviles de objetivos submarinos y usarse para disparar y comandar armas antisubmarinas. En segundo lugar, están las comunicaciones submarinas, la detección de minas y la detección de situaciones submarinas para garantizar la navegación segura de los barcos.
La característica más importante de los submarinos es su fuerte ocultamiento y la necesidad de luchar bajo el agua durante mucho tiempo, lo que determina que no puedan salir a la superficie y utilizar el radar para la observación. Por lo tanto, solo pueden confiar en la detección del sonar. El papel del sonar en los submarinos es aún más importante y se le conoce como la "clarividencia y oídos" de los submarinos.
El sonar funciona según el mismo principio que el radar y se puede decir que es un radar que funciona en frecuencias de audio o superaudio. Los componentes de una estación de sonar son muy similares a los de una estación de radar.
Debido a que el sonar opera en el rango de frecuencia superaudio, su patrón de radiación de señal es diferente al del radar usa una antena parabólica hecha de metal, mientras que el sonar usa un transductor acústico submarino.
Los transductores acústicos submarinos aprovechan el efecto piezoeléctrico de los cristales (cuarzo o tartrato de potasio y sodio), las cerámicas piezoeléctricas (titanato de bario y titanato de circonato de plomo, etc.) o el efecto magnetoestrictivo del trabajo de aleaciones de hierro-níquel. El llamado efecto piezoeléctrico consiste en cortar un cristal en rodajas finas en una dirección determinada y aplicar presión sobre la rodaja de cristal para generar cargas positivas y negativas en ambos extremos. Por otro lado, cuando se aplica una fuerza de tracción a una lámina de cristal, se generan en sus dos superficies extremas cargas opuestas a las que se producen cuando se aplica presión. A diferencia del efecto piezoeléctrico es el efecto electroestrictivo, es decir, cuando se aplica un voltaje alterno a las dos caras extremas del cristal, el cristal sufrirá la correspondiente deformación mecánica. Utilizamos el efecto electroestrictivo y el efecto piezoeléctrico para generar y recibir ondas ultrasónicas.
Cuando el sonar emite ondas ultrasónicas, aplica un voltaje de oscilación ultrasónica a ambas caras extremas del cristal delgado. El espesor del cristal cambia a medida que cambia el voltaje de oscilación ultrasónica, generando así vibraciones ultrasónicas. Las vibraciones del cristal empujan el agua circundante para producir radiación ultrasónica.
Las ondas de ultrasonido viajan y se reflejan cuando encuentran un objetivo. El eco actúa sobre el cristal del transductor acústico submarino y, debido al efecto piezoeléctrico en las superficies de ambos extremos del transductor acústico submarino, es posible obtener una señal eléctrica. Al igual que las antenas de radar, los transductores hidroacústicos no sólo pueden transmitir y recibir señales ultrasónicas, sino que también deben tener una directividad distinta para que se pueda determinar la ubicación del objetivo. El equipo de sonar utiliza muchos cristales piezoeléctricos para formar una matriz de transductores para obtener una direccionalidad clara. Por tanto, el transductor hidroacústico del sonar es relativamente grande y suele instalarse en la parte submarina de la proa.
El proceso de trabajo del sonar se puede describir de la siguiente manera:
Bajo el control del controlador del transmisor, el transmisor genera una oscilación de pulso ultrasónico de alta potencia y el convertidor del transceptor convierte el ultrasonido. ondas del sonido submarino hacia El energizador se lanza en una dirección determinada. En esta dirección, las ondas ultrasónicas encontradas por el objetivo serán reflejadas por el transductor hidroacústico recibido y convertidas en señales eléctricas. Luego se transmite al receptor para su amplificación a través del dispositivo de conversión del transceptor y finalmente se envía a la pantalla para mostrar la dirección y la distancia del objetivo.
Desde la perspectiva del proceso de trabajo, el transmisor funciona cuando transmite ondas ultrasónicas, y el receptor no tiene que funcionar después de transmitir, el receptor debe funcionar inmediatamente para recibir las ondas ultrasónicas reflejadas desde el más cercano; objetivo y el objetivo más lejano. Evidentemente, el transmisor y el receptor funcionan alternativamente. Por lo tanto, el uso de dispositivos de conversión de transceptores permite combinar el receptor y el transmisor con costosos transductores hidroacústicos.
El método anterior, es decir, el método de funcionamiento del sonar que transmite señales y luego recibe señales reflejadas desde el objetivo, se llama sonar activo. Además, existe un modo de trabajo pasivo, que solo recibe el ruido emitido por el propio objetivo (como el sonido de la hélice, etc.) para determinar la dirección del objetivo, también llamado sonar lateral de ruido. Este tipo de sonar no será capturado donde emite ondas sonoras, por lo que su modo de funcionamiento pasivo tiene especial importancia para mejorar el rendimiento sigiloso de los submarinos.
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