So erreichen Sie ein u-Boot

Echoortung

Sonar funktioniert gut, wenn das u-Boot eine stark reflektierende Stahloberfläche hat und von Wasser auf einer konstanten Temperatur umgeben ist. Aber in die Tiefen des Ozeans das Wasser Temperatur variiert, wodurch die wasserdichte variieren. Diese wechselnden Dichte erzeugt einen Effekt, genannt die Thermokline, die wirkt wie eine Barriere, wodurch Schallenergie Weg biegen. Canny u-Boot-Kapitän können die Thermokline, gute Wirkung, wirksame Abschirmung das u-Boot aus.

Ein weiterer Trick (eine häufig in den Filmen gesehen) ist für ein u-Boot, sich zu verstecken, auf dem Meeresboden oder in der Nähe von Meer Klippen und Gräben zu ruhen kommt. Hier ist es schwierig für die Sonar Echos aus Felsen und das u-Boot unterscheiden. Wenn dies nicht genug wäre, moderne u-Boote sind so Reflexionen zu minimieren geformt, und fallen in beschichteten Fliesen absorbieren Schall und das Boot Profil noch weiter zu minimieren.

Hören in

Während Sonar bekannt ist, ist es selten tatsächlich verwendet, um u-Boote zu jagen, da es zu leicht zu verbergen, die ankommenden Schallwellen. Stattdessen sind moderne u-Boot-Systeme tatsächlich extrem sensibel hören Geräte, die verlassen sich auf das u-Boot verlosen ihre Position durch die Geräusche, die es macht. Dieses bekannt als passiven Sonar.

Unter der Meeresoberfläche zu überleben, ohne jedes Geräusch ist ziemlich unmöglich. Das u-Boot ruhig zu halten, ist der einfache Teil. Viel schwerer ist das u-Boot komplexe Systeme ruhig – wie die Maschinen zur Luftzirkulation für die Besatzung oder das Schiff Motoren halten.

So ist das erste, was ein u-Boot verstecken wollen tut alle unnötigen Systeme heruntergefahren und vor allem zum Stillstand kommen. Dies ist wichtig – eine bewegende u-Boot stört das Wasser, und das Geräusch des fließenden Wassers hinterlässt einen Abdruck von Schallwellen, die durch die Verfolger hochsensible Mikrofone erkannt werden können.

Gegenmaßnahmen

Gegeben wie schwer es ist, zu schweigen haben u-Boot-Designer verbrachte viel Zeit nachzudenken, wie die Geräusche zu minimieren, die ihre Systeme vornehmen. Zum Beispiel Marine Kernkraftwerke nicht nur lange Missionen auf dem Meer zwischen tanken sondern können auch ohne Verwendung von Pumpen, eine Quelle der Lärm gekühlt werden. Der letzte Schutz ist die äußere Schicht der Fliesen, die sowohl Echos von ankommenden Schallwellen verringern und auch Übertragung von Geräuschen aus in das u-Boot heraus in den Ozean.

Um herauszufinden, dass ein u-Boot in der Ostsee ist eine Herausforderung, als dieser Bereich der relativ flachen Gewässern ist übersät mit vielen kleinen Inseln. Um die höchste Auflösung zu erhalten müsste Bilder mit aktiven und passiven Sensoren große Arrays, oft Kilometer in der Länge, hinter ganz große Schiffe abgeschleppt werden. Aber das komplexe Ozean Gelände macht tun so wirklich schwierig. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird Schweden relativ kleine Arrays verwenden, und während diese noch effektiver für die Erkennung sind, sie sind weniger in der Lage, zwischen Objekten zu unterscheiden und ziemlich schlecht in genaue Ortung.

All das erklärt der aktuellen Situation: die Marine kennt, gibt es ein u-Boot draußen, aber sie wissen nicht, wo. Letztlich gibt es einfach zu viele gute Plätze für ein u-Boot in dieser Region zu verstecken. Die Jagd geht weiter.

Bruce Drinkwater wird finanziell für die Forschung von der UK EPSRC und MoD und BAE Systems, Rolls-Royce Plc sowie ATLAS Electronik, von denen alle Aspekte der u-Boot-Herstellung beteiligt sind.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf das Gespräch. Lesen Sie die