¿Porqué son audibles los impulsos de sónar?

[hidracina]

Seguro que todos habremos visto alguna película de submarinos en la que cuando les están buscando con el sónar activo se escucha el típico sonido rítmico "piiing...........piiiing............piiiing".

Pero ahora yo digo, la frecuencia de emisión del sónar es del orden de los 27 KHZ. No puede ser de frecuencia inferior porque entonces la emisión del haz "abre" demasiado ni demasiado alta porque entonces se atenúa rápidamente.

Con esas entonces el sonido tendría que ser totalmente inaudible, pero sin embargo en todas las películas suena. Una posibilidad podría ser que al recibir el casco parte de la energía del impulso ultrasónico el propio casco vibra en su propia frecuencia de resonancia y se percibe, algo así cuando le damos un golpe a un diapasón, pero la cosa falla ya que entonces el tono y timbre siempre variaría según el submarino.

¿Sabe alguien el porqué?

[MiguelFiz]

Pero ahora yo digo, la frecuencia de emisión del sónar es del orden de los 27 KHZ. No puede ser de frecuencia inferior porque entonces la emisión del haz "abre" demasiado ni demasiado alta porque entonces se atenúa rápidamente.

Bueno, primero que nada no hay que creerse todo lo que aparece en las peliculas


Luego, me parece que lo del los 27 kHz es un poco digamos "estrecho", segun :

http://www.navy.mil/oceans/sonar.html" onclick="window.open(this.href);return false;

Mid Frequency: Mid frequency sonar, which includes the AN/SQS-53 system, has been in use since World War II, and is the primary tool for identifying and prosecuting submarines. Mid frequency sonar (1 kHz - 10 kHz) suffers moderate attenuation and has typical ranges of 1-10 nautical miles.

Frecuencias medias: El sonar de frecuencias medias, el cual incluye al sistema AS/SQS-53, se han usado desde la segunda guerra mundial, y constituyen la primera herramienta para identificar y perseguir submarinos. Los sonares de mediana frecuencia (de 1kHz a 10 kHz) sufren de moderada atenuacion y tienen un alcance tipico de entre una y diez millas nauticas.


Corrigeme si me equivoco, pero creo que el rango de frecuencias audible para los humanos va como entre los 2 Hz y los 20 KHz...

[hidracina]

Lo de los 27 Khz lo he visto por ejemplo en http://www.forosegundaguerra.com/viewto ... =58&t=8828" onclick="window.open(this.href);return false; .

He leído la página que has apuntado y qué quieres que te diga, me extraña ya que incluso que hablen de 1 Khz vamos, que lo tienes que oir fuera del agua. He buceado vez en el mar y jamás he escuchado ningún sónar y con esa frecuencia el alcance tiene que ser verdaderamente alto.

Y que sea una licencia artística también dudo, me parece mucha casualidad que en todas las películas de submarinos se hayan puesto de acuerdo todos en el mismo truco y para colmo siempre es el mismo sonido.

Lo ideal que esto lo aclarase alguien que haya viajado en un submarino. ¿No hay ninguno por aquí?

[satrack]

Hola hidracina, bien venido al foro.
Como moderador del subforo te recomiendo que tengas siempre presente las normas del foro
faq.php?mode=rules" onclick="window.open(this.href);return false;
No es por nada que hayas hecho sino por una mejor convivencia en el foro.
Sobre tu pregunta no sabría responderte, como por lo que veo tampoco lo han sabido hacer en el foro de Electronica, pero convengo con Miguel en que no te fies de las peliculas ya que independientemente de como sea de fiel a la historia, hay algunas necesidades de ambientacion que son irrenunciables. Si en la "caza del Octubre Rojo" no se oyese el ping, ping, nos pasariamos un rato en silencio sin saber lo que esta pasando.
Saludos y que disfrutes del foro.

[Javivi]

En los relatos de los submarinistas alemanes de la IIWW aparecen esos "pings" que emiten los escoltas y que significa que has sido detectado y van a por ti, seguidos de un rosario de cargas de profundidad. Son series en loquecedoras

Las bajas frecuencias viajan a mas distancia, por ejemplo algunos sonidos de las ballenas. (Yo he buceado en el pacifico, cerca de un grupo de ballenas (relativamente) y el sonido apenas era audible) Pero ese sonido es mas difícil de captar. Las frecuencias altas por el contrario se captan más fácílmente, pero se pierde rápido. De modo que el compromiso es claro, frecuencia no muy alta pero tampoco muy baja, entre 15 y 20 KHz.

Los alemanes eligieron la frecuencia de 15 KHz para su aparato emisor-receptor Kündhold, que emitía impulsos de unos 5Kw de intensidad de 0.02 segundos de duración. Fuente: U-Historia.com/tecnica/electronica

En el agua no lo se, pero dentro de un tubo hueco si que debe de escucharse, no?

[MiguelFiz]

Lo de los 27 Khz lo he visto por ejemplo en http://www.forosegundaguerra.com/viewto ... =58&t=8828" onclick="window.open(this.href);return false; .

El amigo Genda (autor de ese post) a veces se pasea por aqui tambien, seguro que el dato de 27 kHz lo tomo de alguna de la literatura que coloca como fuente, pero lo cierto es que en realidad se empleaban gran variedad de frecuencias, las mas de las veces perfectametne audibles.

de hecho el dice en conjunto :

El proyector trabaja en las frecuencias comprendidas entre 16 kHz y los 30 kHz pero la frecuencia de trabajo es con frecuencia la de los 27kHz la elección de estas frecuencias están impuestas por necesidades técnicas y condiciones impuestas por el medio (agua de mar) en que se propagan las ondas ultrasonoras respecto al medio decir que las frecuencias por encima de los 30 kHz sufren una alta atenuación y disminuyen el alcance del sonar por el contrario las frecuencias por debajo de los 15 kHz tienen el inconveniente de que es difícil conseguir con ellas un haz estrecho de radiación.

La gran cantidad de relatos de submarinistas que mencionan momentos en que eran "cazados" por destructores indican claramente que los sonidos de busqueda activa eran perfectametne audibles por el casco del submarino, me viene a la mente uno muy vivido relatado por Gunther Kautz y Spezi Henninger sobre un suceso acontecido con el U471 cerca de Gibraltar y recogido por Mallman Showell en "Wolfpacks at war", se refieren a dicho sonido como un "...ping..." reberberando a travez del casco.

Eso me hace pensar que en realidad la gran mayoria de sonares empleados (al menos por los aliados) estaban mas bien dentro de las frecuencias audibles.

Claro que eso tambien tenia variaciones con cada marina, en este link sobre la marina canadiense y los medios de ASW se dice :


http://jproc.ca/sari/asd_et1.html" onclick="window.open(this.href);return false;

Se refieren al sonar (asdic) tipo 123 de los años 30's :

"...which operated in the 14 to 22 Kcs band..."

"...el cual operaba en la banda de 14 a 22 kilociclos..."

Kilociclos = Kiloherzs o sea mil oscilaciones por segundo.

[Satur]

Al igual que el radar con microondas, una cosa importante para la detección es no sólo la frecuencia, sino también la potencia. Es posible que la onda sonora al alcanzar el submarino produjese el efecto de ping para los que estaban dentro del submarino, al convertirse parte de la potencia en vibraciones contra el casco metálico.

Creo que todos hemos estado cerca de un altavoz que al emitir bajos nos hace vibrar las tripas aunque el sonido sea casi inaudible por su frecuencia.

[minoru genda]

Los pulsos de SONAR son audibles porque lo que se escucha directamente o por un altavoz, es un sonido audible modulado por el sonido incidente y el reflejado por el blanco.
Por otra parte es obvio que si se oye un ultrasonido es porque de algún modo se convierte en sonido audible, que para los humanos esta entre los 30 herzios y los 16 Kiloherzios. Por debajo de los 30 herzios no oimos el sonido aunque algunas partes de nuestro cuerpo puedan detectarlo, por encima de los 16 Kiloherzios no oimos el sonido pero en determinadas circunstancias esa frecuencia puede transformarse en una audible como ya he citado más arriba o visualizable por medio de una pantalla.
A propósito de señales ping os pongo un enlace con diferentes señales para que disfrutéis un poco de la estancia en un "submarino virtual" siendo detectado por un cazasubmarinos, para ello solo hay que cerrar los ojos e imaginarse a bordo de uno de ellos
http://www.freesound.org/samplesViewSingle.php?id=42796" onclick="window.open(this.href);return false;
Además en ese enlace hay otros sonidos de diferentes fuentes por ejemplo explosiones de bombas y granadas o sonidos diversos como de las olas.....

[hidracina]

Al final lo que saco como conclusión es que:

Poco importa la frecuencia de emisión si son ultrasonidos o audibles, si el impulso emitido es del orden de 0,02 sg como mucho oirías un chasquido y la duración del sonido que oyes es mucho mayor por lo que descartao que oigas directamente el sónar.

Lo que se escucha es un sonido amortiguado y con reverberación y me suena algo parecido como si le sacudes a una estructura de hierro con un martillo de goma.

El potente frente de onda comienza golpeando la proa del casco metálico y ese frente sigue hasta la popa o viceversa pudiendo colaborar en el efecto de reverberación.

Ya tenemos el relato de Gunther Kautz y Spezi Henninger de que existe por lo que parece echar por tierra el que sea creación del cine.

[mendeznuñez]

No se lo suficiente de acústica como para arriesgarme a darte una explicación de por qué se oye, pero se oye. Yo he tenido la ocasión de hacerlo en vivo y en directo varias veces.
Recuerdo especialmente unas maniobras en el Caribe en las que participaban, entre otros, un par de Spruance americanos. Haciendo un ejercicio antisubmarino, y estando yo franco de vigilancia intentando dormir, se oían los pings del sonar de ultrabaja frecuencia de uno de los Spruances, que teníamos a diez millas de distancia, como si le pegaran con una maza al casco de nuestro barco.

[yonguis]

Ante todo un saludo, soy nuevo en el foro y por lo que estoy leyendo, me parece interesantisimo, con respecto a este tema, comentaros que hice la mili en el submarino S-35 Narciso Monturiol en los años 83-84 del pasado siglo y os puedo decir que si, es cierto, que se escuchan los pings de los sonares, no tengo ni idea a que frecuencia se emiten, pero lo audible pueden ser armonicos de la frecuencia principal, ademas, tambien se escuchan las conversaciones codificadas entre el submarino y los buques de superficie, llegando a entender algunas palabras muy distorsionadas, en cuanto a los pings del sonar, las peliculas lo aciertan, pero cuando veo en una pelicula en la que un submarino es atacado con cargas de profundidad, y estas estallan practicamente en el casco y aguantan, me da la risa, en unas maniobras en aguas gallegas lanzaban cargas de profundidad a quince millas de nuestra posicion y temblaba todo, los fluorescentes se encendian y apagaban, estos eran muy cortos y estaban bien sujetos, en fin me imagino que a cien metros con lo que transmite el agua una onda expansiva, los daños en un submarino serian muy graves por no decir fatales.
Esperando haber arrojado alguna luz sobre el tema, os envio un saludo.

[satrack]

Hola yonguis.
Como moderador de este subforo aprovecho la ocasion para recomendarte que tengas siempre presente las normas del foro y les un vistazo a las normas, que nunca está de más.
http://www.elgrancapitan.org/foro/faq.php?mode=rules
Y tambien para darte la bienvenida al foro.
Siempre es enriquecedor contar con testimonios de primera mano y estoy de acuerdo contigo. Lo de las explosiones de las cargas de profundidad no tiene un pase.

Saludos y que disfrutes.

[Triton]

Lo de las cargas de profundidad en las peliculas me lo imaginaba, ahora plenamente confirmado.

Saludos.

[minoru genda]

Lo de las cargas de profundidad es.... depende, como
Bien se puede decir que depende de la carga explosiva que tengan y la distancia y lugar por donde exploten en ese sentido decir que si explotan debajo del submarino o sumergible éste se hundirá sin remisión
A los laterales y dentro de un radio entre 10 y 20 metros dependiendo de la carga ocurrirá otro tanto, sufriendo averías de diferente consideración a partir de los 20 metros y también dependiendo de la carga explosiva. Por encima del sumergible y salvo que exploten demasiado cerca se produciran averías entre graves y leves. Es obvio que cualquier explosión que se produzca por cualquier parte y a menos de 5 ó 10 metros supondrá la destrucción de ese sumergible o submarino.

[yonguis]

De nuevo saludos a la concurrencia, con respecto al efecto de una carga submarina, sin ser un experto en guerra submarina, ni mucho menos,(yo era un simple cabo segundo electricista) una carga en las proximidades de un submarino, lo mas probable es que no dañe el casco resistente, pero los lastres, (la parte no resistente a la presion,"el casco que se ve"), que contienen el agua que hace sumergirse al submarino y convenientemente soplada lo emerge, muy probablemente resultarian dañados, tambien contienen el gas-oil, lo que tambien delataria la posicion de la nave, si fuese solo en un costado (seamos positivos), haria escorarse peligrosamente a la nave obligando a inundar los del lado contrario (una escora pronunciada es el fin de la nave y el soplado de lastres delata posicion), entrando en una espiral peligrosisima, teniendo solo la propulsion para mantener la cota y no llegar al colapso.
En resumen, las cargas de profundidad no necesitan dañar el habitaculo del submarino, con crear unas grietas en los lastres es suficiente.
Un saludete