سونار چیست و چگونه زیردریایی‌ها را به دام می‌اندازد؟

در اولین روز‌ها جنگ جهانی دوم، نیروی دریایی متفقین با چالشی بزرگ روبرو شدند: اینکه چگونه ناوگان روزافزون یوبوت‌های آلمانی (زیردریایی‌های مشهور آلمان در طول جنگ جهانی دوم) را شناسایی کرده و مانع از تکرار تجربه ویرانگر جنگ جهانی اول شوند.

در حالی که زیردریایی‌های آلمانی تلفات سنگینی را بین سال‌های ۱۹۳۹ تا ۱۹۴۵ به ناوگان کشتی‌های متفقین وارد کردند، اما یک تکنولوژی جدید به نام سونار (sonar) ابزار مهمی را در اختیار آن‌ها قرار داد تا زیردریایی‌های آلمانی را موقعیت یابی و غرق نمایند. امروزه، سونار به یک ابزار نظامی پیچیده تبدیل شده که هم توسط زیردریایی‌ها و هم هلیکوپتر‌ها برای تعقیب اهداف سطحی و زیرسطحی استفاده شده و هدف اصلی آن تحکیم کنترل بر سطح اقیانوس‌های جهان است.

چطور سونار ابداع شد؟

در واپسین روز‌های جنگ جهانی اول، نیرو‌های دریایی بریتانیا و فرانسه سخت برای کاهش تلفات خود از دست یوبوت‌های آلمانی تلاش می‌کردند. زیردریایی‌های Kaiser، در تلاش برای اخلال در اقتصاد متفقین، بیش از ۳۰ درصد از ناوگان کشتیرانی تجاری آن‌ها در سراسر جهان را غرق کرده بود.

یک نوع سنسور جدید به نام کمیته تحقیقی شناسایی زیردریایی‌های متفقین (ASDIC) در شناسایی زیردریایی‌های دشمن از طریق صدا به کار گرفته می‌شد. این سیستم، شوربختانه، که بعد‌ها نامش به مسیریابی و مسافت یابی صوتی یا همان SONAR تغییر یافت، در زمان مناسب آماده نبود تا بتوانند تاثیری بزرگ در میدان نبرد داشته باشد.

بیست سال بعد و در دوران جنگ جهانی دوم بود که سونار ارزش خود را در شکار نسل جدید یوبوت‌های آلمانی نشان داد. سونار به شکارچیانِ زیردریایی ها، ناوشکن ها، رزمناو‌ها و ناوچه‌ها امکان داد تا حتی بتوانند زیردریایی‌های عمق دریا را نیز شناسایی کرده و سپس با مهمات‌های عمق زن و دیگر سلاح‌های ضد زیردریایی، آن‌ها را غرق کنند.

سونار به عنوان یک ابزار شناسایی در دوران جنگ سرد بسیار پیشرفته‌تر نیز شد، در شرایطی که شوروی به سرعت در تعداد زیردریایی‌ها نسبت به کشور‌های ناتو برتری یافت و جهان را در آستانه نبرد سوم آتلانتیک قرار داد.

انواع سونار: فعال و غیرفعال

دو نوع سونار وجود دارد: فعال (active) و غیرفعال (passive). سونار فعال شامل این است که یک کشتی جنگی امواج صوتی را به سمت زیر آب منتشر می‌کند: اگر امواج صوتی با یک شیء زیر آب مانند یک زیردریایی برخورد کنند، منعکس شده و به کشتی باز می‌گردند که به عنوان شیئی که باید بیشتر بررسی شود ثبت می‌گردد.

کشتی فرستنده موج صوتی می‌تواند با محاسبه زمان بازگشت امواج صوتی، فاصله خود با آن شیء را برآورد نماید. بازگشت‌های مکرر امواج صوتی به شکارچیان زیردریایی این امکان را می‌دهد که متحرک بودن یا نبودن هدف، مسیر حرکت و سرعت آن را نیز اندازه گیری نمایند.

اریک مورنو، سرباز نیروی دریایی ایالات متحده که سال‌ها در کشتی جنگی USS Hampton خدمت کرده، در این باره می‌گوید: «هیچ راه ساده‌ای برای مخفی شدن از سونار فعال وجود ندارد.

اگر انعکاس صدا داشته باشید به احتمال فراوان شناسایی خواهید شد. زیردریایی‌ها دارای ساختار‌هایی موزاییکی هستند که به قسمت بیرون بدنه وصل می‌شوند تا بازگشت موج صوتی را کاهش دهند. همانند هواپیماها، تنها راه واقعی برای مخفی شدن، رفتن به عمق آب است».

به گفته مورنو، ناوگان تمام هسته‌ای زیردریایی‌های نیروی دریایی ایالات متحده چالش‌های منحصربفردی پیش روی خود می‌بیند: «زیردریایی‌های دیزلی می‌توانند کف دریا ایستاده و خود را شبیه یک صخره جا بزنند. زیردریایی‌های هسته‌ای به خاطر سیستم خنک کننده رآکتور این قابلیت را ندارند. پمپ‌های خنک کننده اصلی همیشه فعال هستند، پس نمی‌توانید با بی حرکت نشستن در کف دریا، ریسک رسوب گرفتگی لوله کشی خنک کننده را به جان بخرید».

سیستم سونار فعال معمولاً هم شامل فرستنده برای انتشار امواج قوی صوتی و هم دریافت کننده برای گرفتن پالس‌های بازگشتی است. این سیستم معمولاً در قسمت سینه کشتی قرار می‌گیرد، درست زیر خط آب. در زیردریایی ها، فرستنده و دریافت کننده سونار فعال در قسمت دماغه آن قرار دارند. صدای واقعی سونار، برخلاف صدای پینگ نامفهومی که در فیلم‌های زیردریایی دیده می‌شود، یک صدای گوشخراش با فرکانس بالاست که می‌توانید آن را در این ویدیو در حدود ثانیه ۴۵ آن بشنوید.

سونار فعال موثرترین روش سونار است، زیرا می‌تواند یک شیء کاملاً بی حرکت و بی صدا را در آب شناسایی کند. مشکل اصلی سونار فعال این است که امواج صوتی قابل شناسایی هستند، درست شبیه امواج راداری و نوری. به یک چراغ قوه فکر کنید که یک اتاق تاریک را روشن می‌کند: در حالی که این نور به جوینده کمک می‌کند به دنبال دیگر افراد مخفی شده در اتاق بگردد، تمام افراد مخفی شده در اتاق تاریک نه تنها نور را می‌بینند بلکه می‌توانند آن را تعقیب کرده و به منبع نور رسیده و لوکیشن جوینده را پیدا کنند.

سونار نیز همین مشکل را دارد. کشتی که یک سونار فعال را به کار گرفته به راحتی قابل شناسایی است و در حالی که این موضوع برای یک ناوشکن شکارچی زیردریایی مشکل ساز نیست، برای زیردریایی‌های مشکل بزرگی به شمار می‌آید، زیردریایی‌های که برای بقا به پنهانکار بودن تکیه می‌کنند.

سونار غیرفعال، از طرف دیگر، ابزاری برای شناسایی کشتی هاست بدون اینکه موقعیت مکانی استفاده کننده لو برود. به این دلیل است که سونار مورد علاقه زیردریایی هاست. سونار غیرفعال در واقع شبیه گوش دادن از طریق هیدروفون‌های بسیار حساس است تا نشانه‌ای از کشتی‌های مجاور کشف شود. این نشانه‌ها شامل صدای موتور کشتی‌ها و دیگر سروصدا‌ها و نویز‌های مکانیکی و همچنین صدای پروانه‌هایی است که در دل آب می‌چرخند.

سونار غیرفعال برای زیردریایی‌های استفاده ویژه‌ای دارد، زیرا به آن‌ها امکان می‌دهد کشتی‌های دشمن را بدون شناسایی موقعیت خودشان پیدا کنند. کشتی‌های سطحی نیز می‌توانند از سونار غیرفعال برای کاهش امکان شناسایی سروصدای خودشان استفاده کنند، معمولاً با استفاده از کابل بلندی که یک سونار غیرفعال را به دنبال آن‌ها می‌کشد.

هلیکوپتر‌ها نیز می‌توانند هیدروفون‌های خود را به درون آب برده و به صدای آب‌های زیر سطح گوش دهند. سونار غیرفعال به طور ویژه برای شکارچیان زیردریایی‌های مفید است، زیرا می‌توانند بدون رو کردن موقعیت خود، به زیردریایی‌ها حمله کنند.

مورنو تصریح می‌کند: «سونار غیرفعال تماماً در مورد ساکت بودن است. اگر کشتی شما خودش سروصدا تولید کند، زیردریایی دشمن می‌تواند موقعیت آن را شناسایی کند. خدمه زیردریایی‌های آمریکایی آموزش دیده اند که به شدت بی صدا باشند، زمانی که باید از بشقاب‌های کاغذی و چنگال‌های پلاستیکی استفاده کرد، زیرا تمیز کردن ظرف‌ها بسیار سروصدا تولید می‌کند. همچنین باید در محل استقرارتان بمانید مگر اینکه زمان پست دادنتان فرا رسیده باشد».

حتی کوچکترین و بی اهمیت‌ترین نویز و سروصدایی نیز در هنگام اعلام موقعیت «بی سروصدایی مطلق» (Ultra Quiet) ممنوع است. مورنو می‌افزاید: «اگر تاکنون بسته شدن در دستشویی فرنگی به لوله پشتش را دیده باشید علتش را می‌دانید. افتادن دریچه توالت‌ها و صدای بنگی که تولید می‌کنند یکی از اصلی‌ترین علت‌های سروصدا کردن هستند. روغنکاری مناسب نه تنها اتصالات را سالم نگه می‌دارد… بلکه از جیرجیر کردن جلوگیری می‌کند که شما را بی سروصدا و ایمن نگه می‌دارد».

سونار اصلی‌ترین و گاه تنها ابزار شناسایی زیردریایی‌ها در نبرد‌های ضد زیردریایی است. محدودیت میدان این نبرد- اقیانوس‌های جهان- بدان معناست که این سیستم شناسایی برای آینده‌ای نزدیک همچنان اصلی‌ترین ابزار باقی خواهد ماند.

منبع: روزیاتو