Inventado al final de la I GM, este instrumento era el único medio que tenían los aliados para localizar y destruir a los U-Boote de Hitler Si hay algo que ha logrado transmitir a la perfección la factoría Hollywood es que no hay nada mejor que un buen explosivo para hacer saltar por los aires un submarino nazi. Sin embargo, con lo que no ha contado esta incansable fábrica de películas es que, si se desconoce dónde se encuentra el sumergible, es imposible dispararle y mandarlo al otro barrio. Fue precisamente por eso por lo que, durante la Primera Guerra Mundial, se creó un sistema para localizar objetivos bajo las aguas que, a la postre, terminaría siendo conocido como SONAR,
Inventado al final de la I GM, este instrumento era el único medio que tenían los aliados para localizar y destruir a los U-Boote de Hitler
Si hay algo que ha logrado transmitir a la perfección la factoría Hollywood es que no hay nada mejor que un buen explosivo para hacer saltar por los aires un submarino nazi. Sin embargo, con lo que no ha contado esta incansable fábrica de películas es que, si se desconoce dónde se encuentra el sumergible, es imposible dispararle y mandarlo al otro barrio. Fue precisamente por eso por lo que, durante la Primera Guerra Mundial, se creó un sistema para localizar objetivos bajo las aguas que, a la postre, terminaría siendo conocido como SONAR,
En la actualidad, llamamos SONAR a cualquier sistema que, haciendo uso de las ondas de sonido que se transmiten a través del agua, pueda localizar un objeto sumergido. «Es el método y/o el equipo necesario para determinar, por medio del sonido, la presencia, localización o naturaleza de objetos en el mar. En la actualidad, se instala en buques de superficie (pesqueros incluidos), submarinos, vehículos submarinos autónomos (los torpedos, por ejemplo) y helicópteros», explica a este periódico Celedonio Duque Mieres, Capitán de Corbeta de la Armada Española y Jefe del Departamento de Operaciones de la Escuela de Especialidades «Antonio de Escaño».
A nivel militar el objetivo de este instrumento durante la Segunda Guerra Mundial era detectar a los enemigos que se escondían bajo las aguas para, posteriormente, lanzarles todos los explosivos que hubiera disponibles en el navío (si se atacaba desde superficie) o un torpedazo (si la lucha era entre dos submarinos). A su vez, este instrumento era determinante en manos de un operador experto, pues daba una información tan concreta y valiosa como era la posición del sumergible al que se pretendía atacar, la dirección en la que navegaba e, incluso, sus características básicas (principalmente el país de procedencia y su modelo). En definitiva, todo lo necesario para acabar con él antes de que su capitán se adelantara e iniciara el combate.
La historia del SONAR
A pesar que, de forma oficial, el SONAR nació en los últimos años de la Gran Guerra, se cree que Leonardo da Vinci ya ideó un prototipo muy rudimentario de este sistema de localización en el S XVI. Con todo, hubo que esperar hasta 1917 para que los principios técnicos de la escucha de sonidos en el agua se materializaran en un artefacto que pudiera ser instalado en un buque de guerra. Por entonces, varias naciones (entre ellas Gran Bretaña, Estados Unidos, Canadá y Francia) intentaban conseguir este gran avance tecnológico, pero fue un neozelandés llamado Robert William Boyle quien lo logró.
Curiosamente, y aunque ahora recibe el nombre de SONAR, este instrumento comenzó siendo conocido de una manera bien distinta. «El sistema era llamado ASDIC, un nombre que se correspondía con las siglas del proyecto antisubmarino que estaban llevando a cabo los aliados (Anti-Submarine Detection Investigation Committee) al final de la Primera Guerra Mundial», explica, en declaraciones a ABC, Vicente Gallego Muñoz, Doctor en Ingeniería de Armas Navales y consultor de ISDEFE (Ingeniería de Sistemas para la Defensa de España».
En contra de la creencia general, y tal y como señala el experto español a este diario, ambos instrumentos eran iguales: «La denominación de SONAR se dio al final de la II Guerra Mundial y es una mera derivación del término RADAR. Así pues, RADAR es el acrónimo de “Radio Detection and Ranging” –detección y medición de distancias por radio- y SONAR de “Sound Detection and Ranging” -detección y medición de distancias por sonido-. El primero funcionaba en superficie y, el segundo, bajo el agua. Pero, realmente, SONAR no es más que otra forma de llamar al ASDIC. Es lo mismo, aunque con otro nombre diferente que le dieron los anglosajones debido a que dominaron las operaciones navales aliadas durante la guerra».
La localización: el SONAR pasivo
Pero ¿Cómo localiza el SONAR a los enemigos sumergidos? De dos formas diferentes: pasiva y activa. «El SONAR pasivo, como su propio nombre indica, sólo se mantiene a la escucha. Es decir, únicamente recibe los sonidos que se generan a su alrededor producidos por el ruido que hacen los objetos en movimiento. El problema es que, si un objetivo permanece inmóvil, es imposible localizarlo», completa el experto.
Lo mismo opina Duque Mieres, quien subraya que éste sistema se basaba en parar las máquinas del navío y esperar a que el enemigo se moviese bajo el agua para capturarle: «El SONAR pasivo se limita a escuchar el sonido que proviene de los objetos que se encuentran sumergidos. Estos dispositivos reciben directamente el ruido producido por el objeto. El camino que recorre la onda es aproximadamente la distancia existente entre el objeto y el receptor del ruido».
No obstante, y a pesar de que revolucionó la forma de combatir en pleno océano durante la Segunda Guerra Mundial (pues permitía encontrar mediante el sonido algo que era invisible desde la superfie para los buques aliados), este instrumento presentaba dos problemas. El primero era que burlarlo era relativamente sencillo para un capitán de submarino experimentado. Y es que, a este le bastaba con detener su sumergible y navegar en silencio para pasar desapercibido. De esta forma, el enemigo no le encontraría y acabaría abandonando la zona.
Por otro lado, no era un método del todo efectivo debido a la cantidad de ruido que había (y hay) en el fondo del mar. «Aunque no lo parezca, bajo el agua se generan muchas distorsiones debido a todo tipo de elementos como el aire, la espuma del mar, las olas, los animales, las tormentas que se suceden en la superficie, la actividad humana a varios kilómetros… Todo ello satura el SONAR pasivo y hace que pueda fallar», considera el Doctor en Ingeniería de Armas Navales.
El SONAR activo
En segundo lugar, el SONAR también podía detectar objetos de forma activa. En este caso, se emitía una onda sonora desde la nave (ya fuera un buque o un submarino) que, al chocar contra algún elemento sólido, rebotaba. Al volver, era captada por el operario que la había enviado el cual, dependiendo del tipo de sonido que fuera –y de su experiencia y talento-, podía intentar discenir la procedencia y tipo del objeto.
El SONAR desvelaba la posición del buque al enemigo
Además, el operador de SONAR (el encargado de este instrumento en los navíos y submarinos) podía saber qué distancia existía entre su nave y el objetivo tras haber enviado la onda sonora. Todo ello, con una simple operación. «Hay que medir el tiempo que pasa desde se envía la señal hasta que ésta vuelve tras chocar. Sabiendo ese tiempo, es tan sencillo como hacer la siguiente operación: “Velocidad del sonido bajo el agua” multiplicada por “el tiempo de espera entre la emisión y la recepción”; todo ello dividido entre dos (ya que el sonido va, impacta contra el elemento, y vuelve). El problema de este tipo de SONAR es que la onda que envía es detectada por los enemigos, con lo cual, desvelas tu posición», añade Gallego Muñoz.
Para llevar a cabo esta tarea, este sistema contaba con varios elementos diferentes. «Un SONAR tiene cuatro partes principales: un transmisor, que radia energía al agua; una antena receptora o hidrófono, que recibe la señal transmitida (o radiada) -normalmente degradada debido a los efectos de la propagación submarina, ruido ambiente, o interferencias de otras fuentes sonoras en las proximidades-; un subsistema procesador de señal, que analiza y compara la señal recibida con otras ya almacenadas en bases de datos para minimizar los efectos de la degradación y maximizar la capacidad de detección y clasificación de la señal; y los subsistemas de presentación, que ayudan a los operadores en el proceso de la detección y clasificación de señales», destaca, en este caso, el militar español.
Las «zonas de silencio»
Otra dificultad que planteaba el uso del SONAR era la generación de las llamadas «zonas de silencio». Éstas eran partes del mar en las que no se transmitía de forma adecuada las ondas de sonido y en las cuales podía esconderse un submarino enemigo para no ser detectado. Durante la Segunda Guerra Mundial, no se terminaba de entender por qué existían unas franjas del mar a través de las no pasaba el sonido (de hecho, la culpa solía recaer sobre el operador, al que se le señalaba por su ineptitud). Hoy, por suerte, tenemos la respuesta: todo depende de la temperatura del agua.
«Bajo el agua, el sonido se transmite de forma diferente dependiendo de la temperatura. Hay que tener en cuenta que no toda el agua está a la misma temperatura, sino que ésta varía, y además lo hace en pocos metros. Esto provoca que el sonido no se propague en línea recta en el mar, sino curvándose debido a las diferencias de temperatura que puede haber entre las distintas capas de líquido. Si las condiciones de propagación no son buenas, es posible que las ondas de sonido no lleguen al SONAR y se crean zonas de sombra que son imposibles de escuchar. Por ello, a veces era factible tener a un enemigo relativamente cerca y no detectarle», finaliza el experto.
La detección de submarinos, en la actualidad
Hoy en día, 75 años después de la Segunda Guerra Mundial, las técnicas de detección de submarinos han ido evolucionando, aunque siguen basándose en aquellos ASDIC que nacieron en 1917. Concretamente, la aparición de un nuevo conflicto contra la Unión Soviética tras acabar con el régimen nazi, provocó que los aliados se vieran obligados a crear nuevos sistemas de escucha y localización de objetivos bajo los océanos.
A día de hoy, el SONAR sigue usándose a nivel militar y científico
«La aparición de submarinos nucleares durante la Guerra Fría, con capacidad para lanzar misiles de largo alcance, hizo cambiar la táctica convencional de la Segunda Guerra Mundial Se desarrollaron los métodos y equipos de detección pasiva que permiten la detección de submarinos a mayor distancia. Para ello, se instalaron grandes redes de escucha submarina fijas. De este tipo son los sistemas SOSUS (SOund SUrveillance System)», afirma Duque Mieres a ABC.
A su vez, con los años también se han perfeccionado métodos no sólo para hallar objetos sumergidos, sino también para clasificarlos según su sonido. «Apareció el análisis espectral de las frecuencias emitidas por un contacto para permitir su exhaustiva clasificación, técnica denominada LOFAR (LOw Frequency Analysis and Recording). La gran cantidad de señales existente en el mar, tanto de origen humano como biológico que proporciona un sonar moderno es gigantesca, por tanto la clave es descubrir un método de proceso que permita eliminar la información no necesaria; para ello, desde hace unos años se hace uso masivo de la informática y se emplean técnicas de inteligencia artificial», finaliza el Capitán de Corbeta.
A día de hoy, el SONAR sigue usándose a nivel militar y científico. En el segundo ámbito, concretamente, se suele emplear este sistema u otros similares para obtener datos fidedignos de las características de los océanos y mares. A su vez, la evolución y el estudio exhaustivo de esta técnica han permitido crear novedosos equipos de comunicación submarina.
Seis preguntas a Vicente Gallego Muñoz
M.P.V.MADRID
-¿Qué importancia tenía la pericia de los operadores de radio en la II GM?
La experiencia del operador era y es fundamental a pesar de la automatización. En su momento (y hoy en día) había operadores muy entrenados que te podían decir hasta qué tipo de barco era el que escuchaban. Los más expertos, si ya lo habían oído antes, podían distinguir dentro de la misma clase qué navío era concretamente el que oían. Esto se debía a que cada buque genera un sonido concreto con el paso del tiempo. Sin embargo, para todo ello los operadores de SONAR debían estar bien descansados.
En un combate entre submarinos ¿Era el operador de SONAR la única forma de saber la posición den enemigo?
Sí. No había forma de saber dónde estaba el enemigo. El único que podía encontrarlo era el operador de SONAR. Por ello, era básico si un submarino se enfrentaba a otro. De hecho, en estos casos la decisión del lugar hacia el que disparar la tomaba el capitán basándose en este técnico.
¿Por qué el ASDIC no funciona en superficie?
En superficie hay tanto ruido que es imposible distinguir el sonido que hace un barco o un submarino.
¿Es el Hidrófono otro medio para detectar objetos bajo el agua?
No. Es un fallo recurrente. El hidrófono no es un sistema como tal, sino la parte del SONAR y el ASDIC que está en contacto con el agua. Funciona de forma equiparable (no igual) a un micrófono, pero bajo el mar. El micrófono, en primer lugar, recibe las ondas de sonido (llamadas también ondas de presión, que se mueven por el aire) y las convierte en señales eléctricas. Un hidrófono hace lo mismo, pero con las ondas de sonido que se encuentran bajo el agua.
¿Cómo funciona?
El hidrófono capta las ondas de sonido basándose en los materiales «piezoeléctricos», unos elementos cerámicos que, cuando se deforman, generan una carga eléctrica determinada en sus bordes. Cuando las ondas mecánicas inciden sobre la superficie del hidrófono, el material cerámico piezoeléctrico del que está hecho genera cargas eléctricas proporcionales a la magnitud de la presión incidente. La señal no se va a deformar, y la respuesta es proporcional.
-¿Es posible evitar hoy en día que la temperatura del agua interfiera las ondas de sonido generadas por un objetivo bajo el mar?
Sí. En la actualidad lo que se hace cuando hay operaciones navales de importancia es lanzar un dispositivo que mida la temperatura del agua verticalmente, De ahí deducen las variaciones que puede haber en la transmisión de ondas.
MANUEL P. VILLATORO@ABC_ES / MADRID
Día 12/09/2014 http://www.abc.es/
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