Qu’ont en commun les animaux comme les dauphins, les baleines ou les chauves-souris avec un navire ou un sous-marin ? Apparemment rien. Mais les mers et les sous-marins, ainsi que certains animaux, utilisent le sonar comme aide à la navigation. Cet instrument est basé sur la propagation du son sous l’eau et est utilisé pour communiquer, mesurer les distances sous le niveau de la mer et détecter la présence d’objets artificiels, mais aussi pour aider à la pêche et à des fins scientifiques et militaires.
Qu’est-ce que SONAR
Le sonaracronyme de Navigation et télémétrie sonores, est un instrument présent à bord des sous-marins, des bateaux mais aussi des hélicoptères (utilisé à des fins militaires dans les phases de recherche de sous-marins). Son principe de fonctionnement repose sur deux étapes :
- L’émission d’un signal acoustique qui se propage dans le milieu marin ;
- la réception deécho produit lorsque le signal rencontre un obstacle, naturel ou artificiel. En gros, le son vient réflexe et revient, un peu comme l’écho de notre voix dans une pièce vide.
Le fait de recevoir un écho indique la présence d’un objet, dont on peut mesurer la distance à partir du temps écoulé entre l’émission du signal sonore et la réception de l’écho.
En principe, c’est un principe assez simple que notre technologie a emprunté nature: il s’appelle écholocation. Les mammifères marins comme les dauphins et les baleines, mais aussi les chauves-souris, utilisent le sonar pour pouvoir individualiser Et chasser les proies qui pour orientez-vous dans le milieu environnant. Pensez en fait aux chauves-souris : elles peuvent voler dans le noir sans « se heurter » à des obstacles.
Comment fonctionne le sonar et à quoi il sert
La découverte sous-marine d’obstacles et d’objets par écholocation se fait essentiellement grâce à trois facteurs fondamentaux :
- la présence d’un obstacle (naturel ou artificiel) qui génère un discontinuité du milieu marin;
- la nature différente du matériau constituant l’obstacle par rapport à l’eau environnante se traduit par une variation de densité et cela génère un réflexion de l’onde sonore qui le frappe ;
- chaque objet en mouvement émet bruit. Navires, petits bateaux, sous-marins, etc. : chacun génère du bruit, avec le mouvement des hélices, avec le rugissement des moteurs ou avec le frottement de la coque elle-même lorsqu’elle fend l’eau. Ces facteurs sont très importants dans le domaine militaire.
Imaginons monter à bord d’un sous-marin et pouvoir réellement « voir » l’onde acoustique générée par le sonar : nous la verrons se propager dans l’eau de mer tant qu’elle ne rencontrera pas d’obstacle. A ce stade, l’onde sonore rebondit et revient vers notre bateau, où elle est « captée » et analysée par notre sonar. On aura donc les données pour pouvoir dire au moins 3 choses :
- là présence d’un obstacle;
- là direction (la détection) de l’obstacle par rapport à notre bateau ;
- là distance de l’obstacle.
Nous pourrons pratiquement naviguer. Évidemment, tout n’est pas si simple : il y a de nombreux facteurs à prendre en compte pour évaluer les trois aspects que nous avons énumérés ci-dessus. Température d’eau et présence d’autrui des bruits peut influencer la vitesse de propagation du son dans l’eau, le distance de propagation et la capacité de discriminer l’écho reçu.
Types de sonar : actif et passif
Les sonars peuvent être regroupés en deux grandes catégories : ceux actif et celles passif.
Sonars actif ce sont des instruments capables d’émettre un signal sonore : le « ping » classique que l’on entend dans de nombreux films se déroulant sous l’eau. À l’intérieur, ils ont un système de transmission appelé transducteur, qui génère le signal sonore. A cette partie active s’ajoutent des capteurs capables de recevoir l’écho du signal émis et de l’analyser.
Sonars passif, paroles des hydrophones, au lieu de cela, ils fonctionnent comme des grands « oreilles» écoute en permanence sous la surface de la mer : ils n’émettent aucun type de son mais ils reçoivent également le moindre bruit. Ils sont souvent organisés en longues chaînes de capteurs appelées rideaux hydrophoniques pour maximiser leur efficacité. Pour cette raison, ils représentent un facteur important, notamment dans les contextes militaires.
Un sous-marin, en effet, est né comme moyen de transport discrétion son point fort. Évitez de planer intercepter est critique. Dans des contextes particuliers, dans lesquels il est nécessaire de se cacher, des contrôles minutieux sont effectués, appelés hygiène du bruitdans le but d’identifier et d’éliminer toute éventuelle source accidentelle de bruit qui pourrait démasquer le bateau.
La différence entre le sonar et le radar
Le sonar et le radar utilisent les mêmes principes et fonctionnent de manière conceptuelle similaire. La principale différence est que les radars émettent (et reçoivent) ondes électromagnétiques au lieu d’ondes sonores. Si les sonars sont principalement utilisés sous l’eau (mais pas seulement), les radars sont majoritairement utilisés au sol ou dans les airs.
Une application médicale : l’échographie
Un domaine dans lequel les ondes sonores sont utilisées à des fins complètement différentes de celles décrites est celui médecine. Le échographiesen effet, ils utilisent des ondes sonores pour visualiser les différents organes à l’intérieur du corps, ou pendant le grossesse. Basé sur le même principe que le sonar, profitant de la densité différente des tissus au sein du corps, permettant de les visualiser.
