TPE Ultrasons - Le sonar

Les sonars du type actif émettent des ondes ultrasonores qui se réfléchissent sur un obstacle rencontré avant de revenir en direction du sous-marin.
En connaissant la formue :
Vitesse = Distance / Durée,
et sachant que la vitesse des ondes sonores dans l’eau est de environ 1500m/s, il est aisé en calculant la durée entre l’émission et la réception des ultrasons, de savoir à quelle distance se situe l’obstacle :
Distance = Vitesse ×Durée.

Cliquez ici pour visualiser l'animation montrant le fonctionnement du Sonar

Le sonar se compose d’un émetteur (un générateur d’ultrasons) et d’un récepteur (un micro), il a été inventé en 1917 par Langevin, pour équiper les sous-marins durant la Première Guerre Mondiale. Les sous-marins utilisent 3 types de sonars : Les sonars actifs, passifs et latéraux
	Les sonars du type actif émettent des ondes ultrasonores qui se réfléchissent sur un obstacle rencontré avant de revenir en direction du sous-marin. En connaissant la formue : Vitesse = Distance / Durée, et sachant que la vitesse des ondes sonores dans l’eau est de environ 1500m/s, il est aisé en calculant la durée entre l’émission et la réception des ultrasons, de savoir à quelle distance se situe l’obstacle : Distance = Vitesse ×Durée. Cliquez ici pour visualiser l'animation montrant le fonctionnement du Sonar
Ce type de sonar est simple d’utilisation et précis, cependant il possède un gros défaut dans le cadre des sous-marins militaires, les ondes émises peuvent être captées par un navire ou par un autre sous-marin, révélant ainsi facilement sa position. C’est pourquoi il est surtout utilisé sur les sous-marins d’attaque pour effectuer des attaques de précision. Le second type de sonar, le sonar passif, se contente « d’écouter la mer », de capter les sons venant de la mer : bruit d’hélices, cris de dauphins etc, et de les analyser grâce à un traitement informatique. Ce type de sonar n’utilise pas forcement que les ultrasons pour fonctionner, il capte toutes les ondes sonores. Et enfin, le sonar latéral est un appareil émetteur-récepteur d'ondes ultrasonores remorqué par un navire. Un pinceau sonore, étroit en gisement mais large en site, est orienté obliquement vers le fond de la mer, dans une direction perpendiculaire à celle du navire, d'où le nom de sonar latéral. Les ondes sonores qui atteignent le fond sont en partie rétrodiffusées vers le sonar. Les échos reçus s'échelonnent dans le temps en fonction de la distance parcourue par les ondes. Les cycles d'émission et de réception se répètent au fur et à mesure que le navire avance. La superposition des différentes bandes constitue une image acoustique du fond de la mer. Cette technique permettant la création d’images acoustiques est employée pour la cartographie et l'étude géologique des fonds marins, pour la pose de câbles ou l'implantation de plates-formes de forage. Contrairement aux radars qui utilisent des ondes électromagnétiques dans l’air, le sonar utilise quant à lui des ondes mécaniques : les ultrasons. En effet les ondes électromagnétiques ont une très faible portée dans l’eau, alors que les ultrasons s’y propagent très bien.

Même si le sonar était utilisé à l’origine par les militaires pour la détection des sous-marins, maintenant son utilisation a été étendue au repérage des bancs de poissons par les pêcheurs, et dans la plaisance est même présent dans tous les navires : Le sondeur permet de connaître la profondeur d’eau se trouvant sous le bateau, un principe simple mais très utile notamment dans notre région, dans le Golfe du Morbihan ou les faibles profondeurs associées au marnage de la marée font du sondeur un outil très important en navigation.