Razvoj sonar tehnologije

Sonar je elektronička oprema koja koristi zvučne valove koji se šire u oceanu za otkrivanje ciljeva te lociranje, identificiranje i praćenje ciljeva. Piezo keramička prstenasta sonda najraširenija je i najvažnija podvodna akustička oprema u hidroakustici. Sonarna tehnologija odnosi se na tehnologiju razvijenu i primijenjenu na učinkovitost detekcije sonarne opreme. Tipični sonarni sustav sastoji se od vodenog akustičnog odašiljača, hidroakustičkog pretvarača (hidrofona), hidroakustičkog prijemnika, zaslona i upravljača. Podvodni akustični odašiljač uglavnom koristi izvor pobude za generiranje potrebnog električnog signala, a zatim pretvara električni signal u odgovarajući akustični signal za emitiranje u vodu kroz pobudni pretvarač; ako podvodni zvučni signal naiđe na ciljeve kao što su podmornice, mine i brodovi, on će se reflektirati. Zatim se vraća u podvodni akustični pretvarač (hidrofon) u obliku sonarne jeke; pretvarač prima ciljni signal i pretvara ga u električni signal. Električni signal od širokopojasni piezoelektrični pretvarač se pojačava i obrađuje opremom za prijem podvodne akustike, a zatim se obrađene informacije o meti šalju natrag sonarnom upravljaču ili sustavu prikaza; konačno, prema obrađenim informacijama, može se otkriti položaj cilja, te odrediti priroda cilja. Time je funkcija sonara završena.

Sonarna tehnologija postoji već više od 100 godina, a Lewis Nixon izumio je prvu opremu za prijem sonara 1906. godine kao način otkrivanja santi leda. Tijekom Prvog svjetskog rata, u svrhu izviđanja podmornice, počeo se širiti ljudski interes za sonar. Pasivni prijamnik je prvi sonar koji ne emitira signal i pasivno sluša podvodni akustični signal. Godine 1918. i Ujedinjeno Kraljevstvo i Sjedinjene Države uspostavile su opremu za prijenos zvuka u vodi, koja koristi sonarsku opremu s akustičnom emisijom i prijemom. Učinkovita emisija izumljenog hidroakustičkog senzora i zvuka omogućuje napredniji oblik sonara. 21. stoljeće je doba oceana. Glavna snaga trupa raznih zemalja koncentrirana je na razvoj mornarice. Brodska sonarna oprema sve je važnija, a Pzt keramički prsten postao je najvažniji podvodni akustični borbeni sustav na mornaričkim brodovima. Podvodna akustična oprema broda uglavnom se koristi za otkrivanje neprijateljskih površinskih brodova, podvodnog oružja, podmornica itd. Na budućem mornaričkom bojištu, sve napredniji sustavi podvodne akustične opreme postat će sve važniji. Stoga je jedna od važnih zadaća ratnih mornarica raznih zemalja istraživanje sonarne tehnologije te istraživanje i razvoj sonarne opreme.

Najraniji sonar na svijetu je pasivni sonar trupa s mogućnošću mjerenja dometa za podvodne akustične mete, nazvan Da Vincijev sonar. Nakon završetka Prvog svjetskog rata moćne svjetske zemlje ubrzale su istraživanje sonarne opreme. Njemačka je uglavnom istraživala i razvijala pasivnu sonarnu opremu, a Ujedinjeno Kraljevstvo, Sjedinjene Države i druge zemlje uglavnom su proučavale i razvijale aktivnu sonarnu opremu. Nakon Drugog svjetskog rata teorija podvodnog širenja zvuka, reverberacije, refleksije i buke te njezin istraživački i eksperimentalni rad uvelike su napredovali u piezo cilindrična cijev koja se koristi za tehnologije podvodnih akustičnih i električnih pretvarača kao što su pasivni hidrofoni i aktivni radijatori.