Espero te sirva:
g. Zona de Convergencia (CZ)
Los rayos proyectados en ángulos de depresión de 5° o más son primero curvados hacia abajo – produciendo una zona de sombra. A mayores profundidades la presión curva esos rayos hacia arriba para formar un ánulo de alta intensidad; cada ánulo es conocido como una zona de convergencia. El agua debe ser lo suficientemente profunda para que la refracción hacia arriba prevenga a los rayos de impactar el fondo. Típicamente la profundidad del agua debe ser en exceso de 3000 metros. Dependiendo de la profundidad del fondo, la primera zona de convergencia ocurrirá a unos 30-50 km y será 3-5 km de ancho.
Existen sucesivas zonas de convergencia a múltiplos de la distancia original. Las pérdidas de propagación (de dos vías) prohíben el uso de cualquier zona de convergencia excepto la primera para los sistemas activos, pero los sistemas pasivos pueden lograr detecciones a distancias de la segunda o incluso tercera zona de convergencia.
Este fenómeno permite a los submarinos escuchar a grandes distancias a los buques. El alcance horizontal se puede calcular mediante programas de computadoras y mejor aún en forma experimental utilizando Sonoboyas. Si se observara en un plano horizontal, los buques navegan con una zona de convergencia circular a su alrededor que se desplaza con la misma velocidad. La distancia de inicio de la zona al borde interior del ánulo, lo que es lo mismo, la distancia a la que ocurre la primera zona de convergencia, variará en mares diferentes, pero algunos valores han sido registrados y se consideran promedios:
1) Pacífico – 50-60 mil yardas.
2) Atlántico – 50-70 mil yardas.
3) Océano Índico – 60-70 mil yardas.
4) Mediterráneo – 35-45 mil yardas.
5) Latitudes mayores a los 40º - 35 a 45 mil yardas.
IMAGEN 6.18
Waite, A.D: Sonar for Practising Engineers
Existe una regla de oro que indica que el ancho del ánulo de la CZ es típicamente de 10% de la distancia al ánulo interior. Debido al enfoque de energía sonora en el ánulo interior, un contacto que se mueve dentro y fuera del borde interior del ánulo, aparecerá y desaparecerá abruptamente. Puesto que el sonido no está enfocado en el borde exterior del ángulo, un contacto moviéndose dentro o fuera del borde exterior, desaparecerá.
Existen algunos factores controladores de este fenómeno que pueden ser explotados tácticamente:
1) El exceso de profundidad: mientras aumenta el exceso de profundidad, más energía sonora será refractada de regreso a la superficie. Por lo tanto, la oportunidad de detección por CZ aumenta.
2) Temperatura: mientras aumenta la temperatura, la velocidad de superficie aumenta. Esto por tanto requerirá una profundidad limitante mayor para soportar la trayectoria de propagación CZ. Asumiendo que la profundidad es todavía suficiente, as distancias al ánulo de CZ por lo tanto aumentarán.
3) Profundidad del blanco: mientras la profundidad del blanco debajo de la capa aumenta, la profundidad conjugada (profundad en aguas profundas donde la velocidad del sonido es igual a la velocidad del sonido en la profundidad del blanco) será menos profunda. (Si asume el blanco como referencia, la profundidad conjugada es la profundidad limitante). Por ello, las distancias a la CZ disminuirán. Adicionalmente, debido a la Ley de Snell, el ánulo de la CZ estará sumergido a una profundidad igual a la profundidad del submarino (es decir, el ánulo no estará en la superficie.)
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Marcantilan:
De casualidad tendrás acceso al tomo de ejercicios del manual de acústica submarina (El Océano, la Acústica y la Guerra en el Mar) del Capitán de Fragata (RE) Rebaudi?.
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El concepto COTS pasa más bien por reemplazar componentes hechos a la medida del proyecto (que implican el diseño casi desde cero y costos de desarrollo y producción elevados) con componentes que se pueden conseguir comercialmente.
Correcto, por ejemplo, el sistema de C2 americano TFCC fué posteriormente desarrollado en el JOTS y masificado porque usó una plataforma desktop comercial de HP, lo que permitió que casi cualquier buque de guerra de porte dispusiera de equipos que 10 años antes sólo estaban destinados a un CV o a un insignia. Si se lee en la amplia (aaaaaaaamplia) literatura sobre electrónica comercial para la defensa se observa que, si bien se realizan los adecuados "endurecimientos" de los sistemas de computación (principales beneficiarios de la revolución COTS), los mismos poco varían en performance o costos con sus homólogos de estantería...mencione ARCI porque precisamente ese programa, tanto hace como 5 años recibió una amplia reseña periodística de como COTS fué usado para reemplazar en gran medida las placas, procesadores y otros equipos de hardware que antes eran netamente MOTS (como las UYK-43, por ejemplo) por equipos de la tienda...ya me dirán la diferencia de costo de una UYK-43 y una cosa de tienda...
Nadie me contó que los computadores que manejan los sistemas de C3 de nuestras fragatas son Pentium III (yo las vi, las toqué y las operé) y un sistema Elbit ENTCS no es precisamente un armatoste del cuarto mundo...
COTS es un tema de apreciación y entrar a discutir sobre exactitudes del mismo es similar a debatir sobre transferencia tecnológica, cada uno tiene su concepto y su entendimiento del tema.
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Para hacer el asunto corto:
Existen básicamente tres factores que gobiernan la dirección de la transmisión del sonido en el agua salada (en el mar), estos factores afectan la velocidad de propagación del movimiento ondulatorio (no la velocidad de movimiento de las partículas, ojo!) y al alterar la velocidad (en realidad, celeridad, por carecer de vector)de desplazamiento de la onda en el medio físico a lo largo de una columna vertical (a medida que bajas la velocidad cambia) por efecto de la refracción se alterará la dirección de propagación; esos efectos son:
La temperatura
La presión
La salinidad
La temperatura es el principal factor que afecta la velocidad de propagación del sonido por ser el que produce los mayores cambios. A mayor temperatura, mayor velocidad de propagación, lo inverso es lo correcto. La temperatura en el agua varía por diferentes factores, la principal fuente de calor en el agua de mar es la radiación solar que incide sobre la superficie y que transporta energía calórica al resto de la columna vertical de agua, siendo este intercambio calórico sofocado, o mitigado por la acción del oleaje, las corrientes internas, la acción del viento, etc, formándose a lo largo de la columna vertical de agua (profundidad) variaciones de temperatura, hasta llegar a una profundidad donde no hay mas cambios y se mantiene la misma continua (profundidad isotermal). La profundidad isotermal, generalmente comenzando desde los 700 metros de profundidad, marca el fin de la influencia de la temperatura como factor que afecta la velocididad del sonido y por ende la dirección de propagación de las ondas acústicas y las trayectorias de transmisión del sonido - llevando a las diferentes variaciones de alcance.
La presión hidrostática es el segundo factor en importancia en la alteración de la velocidad del sonido en el medio acuático y a diferencia de la temperatura su efecto es constante (tiene un gradiente igual, porque la variación es lineal con la profundidad) hasta el fondo del mar. A partir de la profundidad isotérmica del agua es la fuente principal que influencia la velocidad del sonido. A mayor profundidad, mayor velocidad del sonido, lo inverso es correcto.
La salinidad es el tercer factor que afecta la velocidad del sonido y el de menor peso cuantitativo en los cálculos, sin embargo su efecto es grande cerca de zonas de elevada evaporación o desembocaduras de estuarios de ríos, lagos, etc. En aguas costeras o cerca de las masas de hielo, la variación de salinidad toma elevada importancia como factor de alteración de la velocidad del sonido y con ello de la dirección de propagación.
Los rayos acústicos se curvan hacia abajo cuando la velocidad del sonido cae con la profundidad, decimos que el gradiente es negativo, y se curvan hacia arriba cuando la velocidad del sonido aumenta con la profundidad y hablamos de un gradiente positivo. Los gradientes pueden ser observados alrededor de la temperatura (en perfiles BSV o baticelerográficos) o alrededor de la velocidad del sonido (que ya tomando en cuenta el perfil BSV, más la variación de presión y la salinidad, determinan realmente la dirección hacia la cual se curvarán los rayos) también conocidos como SVP (perfiles de velocidad del sonido). En la columna vertical de agua se pueden observar perfiles SVP sobrepuestos unos con otros debido a la interacción general que ocurre entre las variaciones de temperatura, presión y salinidad, así por ejemplo un perfil típico de temperatura es un perfil isotérmico desde la superficie del mar hasta unas decenas o primeros cientos de metros de profundidad (se denomina a esta región capa mezclada, porque la acción de las fuerzas de mezclado del agua como son las corrientes, los vientos y las olas, distribuyen la energía calórica de la columna y la igualan prácticamente en toda aquella ofreciendo la misma temperatura), un BSV negativo (la termoclina o región de abrupta disminución de la temperatura y velocidad del sonido) y una región isotermal profunda hasta el fondo. Al transformar este perfil BSV mixto (neutro-negativo-neutro) a un perfil SVP que toma en cuenta la presión, nos encontramos con un perfil SVP positivo-negativo-positivo (por la acción de la presión hidrostática) que hace que el sonido se curve hacia arriba al ser despedido en ángulo depresivo desde un sonar (formando una guía de ondas, un conducto o una suerte de rebotes del sonido en forma de arcos) que se denomina canal de la capa mezclada (el sonido queda atrapado en este canal y dificilmente se filtra hacia el siguiente), una zona donde el sonido al ser emitido a un ángulo lo suficientemente bajo traspasa el límite entre la capa mezclada y la termoclina (ese límite se llama capa o napa acústica) y se curva hacia abajo formando una zona de sombra y si la profundidad es lo suficientemente grande, una región donde más profundo de la zona de sombra, el sonido que se dirige hacia el fondo comienza a cambiar su dirección y se curva hacia arriba formando un cáustico o región de súbito aumento de la intensidad sonora, "iluminando" un ánulo de agua en la superficie y formando una zona de convergencia, tras lo cual el sonido rebota de nuevo hacia el fondo del mar y sigue el mismo proceso.
Ojo, para poder alcanzar la zona de convergencia, el conducto de supercie o cualquier otro canal sonoro, el sonar debe ser capaz de contorlar adecuadamente su dirección de apuntamiento del haz en el plano vertical...
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Por cierto, no se le llama buffers a la zona muerta de un sonar de casco en proa, se le llama "baffles", o "separadores" y se usan para evitar que el ruido de maquinaria y hélice propio innunde de ruido no deseado a tu receptor de sonar (dejándote literalmente "sordo"), generalmente se habla de un sector "muerto" de 60 grados a popa del sonar de casco y por ello se habla de maniobras de "vigilancia en los separadores" que buscan ver para atrás alterando el rumbo del buque...si alguno leyó la Caza del Octubre Rojo, la maniobra que los americanos llamaban "Crazy Ivan" es precisamente eso.
Ojo que los sonares activos de casco en los buques de superficie no presentan el impedimiento de los baffles cuando operan en modo OMNI o RDT y similares...otra cosa es en pasivo.
) y ampliar la capacidad de recepcion pasiva, valen totalmente la pena...
