Sonar to urządzenie, które wykorzystuje fale dźwiękowe do lokalizacji obiektów w wodzie lub innych środowiskach. Działa podobnie jak echo – nadajnik wysyła fale dźwiękowe i na podstawie odbitych od obiektów fali pozwala określić ich odległość i położenie. Sonar jest podstawowym narzędziem stosowanym do morskiej nawigacji, ale także do gromadzenia danych wywiadowczych i pozycjonowania okrętów podwodnych.
Czytaj też: Czy to rakieta, czy samolot pasażerski? Chiny mają materiał, który oszuka wszystkie radary
Tradycyjne sonary są tak duże, że można je instalować jedynie na największych okrętach wojennych, ale naukowcy z Harbin Engineering University w Chinach dokonali przełomu. Stworzyli urządzenie nowej generacji, które mieści się w pudełku po butach, o czym donosi South China Morning Post (SCMP). To może być prawdziwy przełom, bo taki sonar można by umieścić na mniejszych bezzałogowych okrętach podwodnych.
Chiny mają potężny sonar i nie zawahają się go użyć
W ostatnich latach odnotowujemy coraz większe napięcie między Amerykanami a Chińczykami. W 2023 r. łączny tonaż okrętów wychodzących ze stoczni w Chinach przekroczył tonaż nie tylko Stanów Zjednoczonych, ale wszystkich krajów świata razem wziętych. Ale liczy się nie ilość, a jakość, dlatego Chińczycy chcą zmienić taktykę nowej “zimnej wojny” z Amerykanami, stawiając na nowoczesne technologie, choć budowane po kosztach. Jednym z takich urządzeń jest nowy sonar z aktywnym elektronicznym skanowaniem fazowym.
Czytaj też: Chińczycy znaleźli poważną słabość amerykańskiego radaru i mogą ją wykorzystać
Konwencjonalne systemy sonarowe składają się z jednej jednostki nadawczej i jednej odbiorczej. Aby zwiększyć czułość wykrywania, badacze zbudowali system sonaru z szykiem fazowanym. Składa się z wielu jednostek, które mogą przesyłać fale dźwiękowe i fale o różnych częstotliwościach. Nałożenie tych fal generuje mocniejszą wiązkę o większej intensywności (interferencja). Budowa takiego systemu wymaga bardziej złożonych obwodów i kanałów odbiorczych, co przekłada się na większą wagę i objętość zestawu.
Dlatego właśnie naukowcy na całym świecie starają się zmniejszyć system sonaru z układem fazowanym, ale bezskutecznie. Niemieckim uczonym udało się zaprojektować system, który miał nieco ponad metr długości i ważył ok. 100 kg, ale osiągnięcie Chińczyków jest przełomowe.
Zespół badaczy kierowanych przez prof. Zhu Jianjuna wykorzystał “tajemniczy” półprzewodnikowy wzmacniacz mocy do generowania sygnałów o wyższych poziomach mocy. To pozwala na zmniejszenie objętości obwodu jednostki sonaru, ponieważ można zmieścić 40 niezależnych jednostek na małej powierzchni. Ostatecznie, “kieszonkowy” sonar ma wielkość pudełka po butach i waży 15 kg, więc jest dość mobilny.
Urządzenie może wytwarzać fale dźwiękowe o natężeniu do 238 dB, co jest hukiem porównywalnym ze startem rakiety kosmicznej. Warto nadmienić, że na poziomie 120 dB znajduje sie ludzka granica bólu, więc przy wartościach dwa razy wyższych pękają błony bębenkowe w uszach i dochodzi do uszkodzenia płuc. Taki hałas może powodować zmiany ciśnienia krwi, co może mieć skutek śmiertelny.
Chiński sonar może być zatem nie tylko urządzeniem do detekcji obiektów pod wodą, ale także dość skuteczną bronią, która może przebijać pancerze okrętów podwodnych. To jednak nie wszystko. Wiązka o dużej intensywności może skutecznie penetrować dno morskie, a więc i okazać się przydatna w górnictwie podmorskim.
Chińczycy podobno przeprowadzili długoterminowe testy sonaru w warunkach skrajnych, ale wpływ częstotliwości o tak dużej mocy na organizmy morskie nie jest znany.