Ubåde afgiver lyde fra maskineriet og besætningen, og lydbølger fra andre ubåde eller overfladeskibe kan bruges til at finde dem.
Men naturligvis ønsker ubåde ikke at blive fundet. Det har den svenske flåde måttet sande og har netop indstillet jagten på det, man formodede måtte være en russisk miniubåd, i det svenske Baltiske hav.
Hvordan kan en ubåd undgå at blive fundet? Det får du svar på her.
Varierende temperaturer begrænser effekten af ekkolokalisering
Sonarredskaber afslører objekter under vandoverfladen ved at sende lydbølger ud i havet og optage de lydbølger, som sendes tilbage.
Dette kaldes aktiv sonar – en form for ekkolokalisering i stor lighed med den flagermus bruger. Det minder også om radar, der blot bruger radiobølger i stedet for lyd.
Aktiv sonar afsenderkilder og modtagere – i bund og grund undervandshøjtalere og mikrofoner – er ofte fordelt i en antenne langs et reb på slæb efter en båd.
Rækkevidden på antennen svarer til åbningen på en optisk linse: Jo længere væk, antennen er, jo mere lyd vil den modtage, hvilket resulterer i sonarbilleder med højere opløsning og bedre kvalitet.
Sonar fungerer godt, hvis ubåden har en højtreflekterende ståloverflade og er omgivet af vand, hvor temperaturen er konstant. Men i det dybe hav varierer vandtemperaturen, hvilket medfører en varierende vanddensitet.
Denne varierende densitet skaber en effekt, der kaldes springlag, som virker som en barriere, der får lydenergi til at svinge væk. En snedig ubådskaptajn kan udnytte springlaget, og effektivt afskærme ubåden fra at blive set.
Ubåden kan gemme sig blandt klipper og sten
En anden finte (som ofte ses på film) er, at ubåden kan skjule sig selv ved at falde til ro på havbunden eller nær havklipper og grøfter.
Her er det svært for sonaren at skelne mellem ekkoerne fra stenene og fra ubåden.
Og som om dette ikke var tilstrækkeligt, er moderne ubåde formet på en måde, som minimerer refleksionerne, og overtrukket med et ydre skrog, der absorberer lyd og minimerer bådens profil yderligere.
Ekstremt sensitivt aflytningsudstyr kan 'høre' ubåden
Mens sådan sonar er velkendt, bliver det sjældent brugt i praksis til at jage ubåde, da det er for let at skjule sig fra de indkommende lydbølger.
Derimod består det moderne anti-ubåd krigsførelsessystem af ekstremt sensitivt aflytningsudstyr, som er afhængigt af, at ubåden afslører sin position ved de lyde, den afgiver.
Dette betegnes passiv sonar.
Det er stort set umuligt at overleve under havet uden at lave nogen lyde. At sørge for at besætningen er stille, er den nemme del.
En sky ubåd må være musestille
Det er langt sværere, at holde ubådens komplekse systemer stille – som for eksempel maskineriet, der cirkulerer luft til besætningen, eller bådens motorer.
Så det første en ubåd, der ønsker at gemme sig, gør, er, at slukke for alle unødvendige systemer og vigtigst af alt nå frem til et stoppested.
Dette er vigtigt – en ubåd i bevægelse skaber forstyrrelser i vandet, og lyden af vand, der bevæger sig, efterlader et aftryk af lydbølger, som kan spores af forfølgerens yderst sensitive mikrofoner.
Modforanstaltninger reducerer lyde
Da det er så svært at forholde sig stille, har ubådsdesignere brugt meget tid på at udtænke måder at minimere lydene fra deres systemer.
For eksempel gør flådeatomkraft udstyr det ikke alene muligt at være længe til søs mellem benzinopfyldninger, men kan også køles ned uden brug af pumper, som ellers er en kilde til larm.
Den sidste beskyttelse er det ydre skrog, som både reducerer ekkoer fra indkommende lydbølger og samtidig reducerer lydtransmissionen inde fra ubåden ud i havet.
Små antenner giver ikke nøjagtige positioner
Det er en udfordring at finde en ubåd i Østersøen, eftersom dette er et område med relativt lavvandet områder, som er overstrøet med massere af små øer.
Det ville kræve store antenner, ofte kilometerlange, fastgjort til temmelig store skibe for at få den højeste billedopløsning med aktive og passive sensorer.
Men det komplekse terræn gør det temmelig svært at gøre.
Sveriges relativt små antenner er effektive for sporing, men er i mindre grad i stand til at skelne mellem objekter og relativt dårlige til at angive en nøjagtig position.
Alt dette forklarer den nuværende situation: Flåden ved, at der er en ubåd derude, men de ved bare ikke hvor. I sidste ende er der bare alt for mange gode steder for en ubåd at gemme sig i denne region.
Bruce Drinkwater har modtaget støtte til forskning fra UK EPSRC og MoD samt BAE Systems, Rolls-Royce Plc og ATLAS Electronik, som alle er involveret i emner, der vedrører ubådsbygning. Denne artikel blev oprindeligt bragt hos The Conversation.
