Une explosion sous-marine crée des turbulences dans l'eau, crée des bulles et mélange peut-être des eaux de températures ou de salinités variables, ce qui affecte la réfraction du son dans l'eau. Pour que l'ASDIC fonctionne le mieux, l'eau doit être homogène, avec un flux laminaire uniquement.

Votre attente " ne signifie pas que les échos devraient s'éteindre plus rapidement " est largement inexacte pour cette partie de l'énergie explosive dirigée verticalement ou presque verticalement.

Précisément parce que le son se déplace beaucoup plus vite dans l'eau que dans l'air et que l'eau est beaucoup plus dense que l'air, le coefficient de transmission de l'eau à l'air pour le son est même très proche de zéro à un angle d'incidence de zéro degré (vertical).

...

Ici:
- c est la vitesse du son pour le médium
- ρ est la densité du moyen
- indice l représente le deuxième milieu (air), pas d'indice le milieu d'origine (eau)

Les valeurs typiques pour l'eau de mer sont:
ρ = 1020 kg / m3
c = 1500 m / s;

et pour l'air:
ρ = 1,225 kg / m3
c = 340 m / s

donc de Eqn. 1,28 au-dessus de
m ~ 1,225 / 1020 = 0,0012
n ~ 1500/340 = 4,41

Alors même à un angle incident de 0 degré (donc cos θ == 1 et sin θ == 0), d'après Eqn. 1.30 ci-dessus, nous obtenons comme coefficient de transmission:

T ~ (2. 0,0012) / (0,0012 + 4,41. 1)
~ 0,0024 / 4,4112
~ 0,00054

A une analyse similaire montrera qu'un coefficient de transmission très faible se produit également par rapport au fond de la mer.

Par conséquent, à proximité immédiate du sous-marin et du destroyer / corvette, où l'angle d'incidence du souffle sonore est très proche de zéro en ce qui concerne à la fois la surface de la mer et le fond de la mer, l'écho de l'explosion sonore se répercute presque verticalement jusqu'à ce que cet écho migre lentement hors de la verticale ou soit absorbé par l'eau par chauffage.

La majeure partie de l'Atlantique a entre 3 000 et 4 000 mètres de profondeur, avec une moyenne d'environ 3 600 mètres. Cela signifie que les échos d'une explosion de charge de profondeur vont et viennent entre la surface de la mer et le fond marin en 2-3 secondes dans chaque sens. Avec une transmission presque nulle à la fois à l'air et au substrat rocheux, une forte réverbération résonnerait autour du voisinage de l'explosion, généralement le voisinage immédiat du sous-marin et du chasseur. Crier dans un système de grottes avec des échos puissants, puis attendre suffisamment de silence pour entendre une broche tomber, serait une situation analogue.

La fréquence typique du sonar pendant la Seconde Guerre mondiale était de 20 kHz à 30 kHz. La longueur d'onde pour un signal de 25 kHz serait d'environ 6 cm étant donné les propriétés de l'eau de mer ci-dessus, donc toutes les caractéristiques de la surface de la mer ou du fond marin < ~ 3 cm seraient invisibles.

La revendication est faite dans une autre réponse:

Pour que l'ASDIC fonctionne le mieux, l'eau doit être homogène, avec un flux laminaire uniquement.

Bien que cela soit vrai, ce n'est jamais le cas. Au contraire, il y a toujours trois thermoclines affectant la transmission, sauf dans les eaux si peu profondes qu’une ou plusieurs sont évincées.

Par conséquent, la notion qu'attendre une quinzaine de minutes pour un retour à l'homogénéité de la mer est absurde. Ce qui se passe en fait, c'est que toute grande perturbation de l'eau perturbera le " laminage " de l'océan qui facilite l'effet d'ombre sonar illustré ici, qui se produit lorsqu'un gradient de thermocline positif le plus proche de la surface se trouve au-dessus d'une surface négative:

D'autres modèles de propagation plus complexes doivent également être autorisés par l'opérateur de sonar expérimenté, comme décrit dans la référence.

Je pense que la clé pour cela est de considérer les ondes réfléchies et leurs interactions avec l'environnement et entre elles.

L'explosion initiale enverra des ondes de choc dans toutes les directions. Ces ondes de choc rebondiront sur n'importe quelle surface, en particulier le fond marin et la surface avec l'air. Il est important de noter que ces ondes réfléchies se refléteront également lorsqu'elles frappent n'importe quelle surface (par exemple, la réflexion initiale du fond marin rebondira et se reflétera depuis la surface) et ces réflexions feront de même. Comme ces surfaces sont généralement irrégulières, les ondes de choc réfléchies deviendront très rapidement un fouillis de bruit.

Cela vaut également la peine de considérer que les charges de profondeur ont généralement chuté selon des schémas, il n'y aurait donc pas une seule explosion mais une série d'entre elles. La combinaison des ondes de choc et des réflexions (et des interférences entre les ondes de choc et les réflexions) rendra les choses très bruyantes.

Les explosions initiales sont des ordres de grandeur plus fortes (c'est-à-dire plus fortes) que les ondes sonores ASDIC, et bien que chacune la réflexion perd de l'énergie, il faut du temps aux réflexions pour perdre suffisamment d'énergie pour qu'elles deviennent insignifiantes par rapport aux signaux ASDIC.

Pour libérer la charge de profondeur, le navire devrait descendre en dessous de la portée minimale du sonar

Les sonars (ou ASDIC dans la terminologie britannique) étaient relativement simples pendant la Seconde Guerre mondiale. Le son serait envoyé dans une direction, il se propagerait dans l'eau et rebondirait à partir de n'importe quel objet sous-marin sur son chemin (sous-marin par exemple). Connaissant la vitesse du son dans l'eau, il était possible de calculer approximativement la distance et le relèvement de cet objet. Mais si l'objet s'approche du sonar, il ne peut pas le détecter. L'article sur Hedgehog que vous avez posté explique que:

Le système a été développé pour résoudre le problème de la disparition du sous-marin cible de l'ASDIC du navire attaquant lorsque le navire est entré dans la portée minimale du sonar. En raison de la vitesse du son dans l'eau, le temps mis par l'écho `` ping '' pour revenir au navire attaquant depuis le sous-marin cible est devenu trop court pour permettre à l'opérateur humain de distinguer l'écho audible de retour de celui de l'impulsion sonore initiale émise. par le sonar - le soi-disant «écho instantané», où l'impulsion sonore de sortie et l'écho de retour se confondent. Cet "angle mort" a permis au sous-marin d'effectuer des manœuvres d'évitement sans être détecté alors que le navire était hors de portée pour une attaque de charge de profondeur. Par conséquent, le sous-marin était effectivement invisible pour le sonar car le navire se trouvait dans la portée minimale du sonar. La solution était une arme montée sur le pont avant qui déchargeait les projectiles vers le haut et au-dessus de la proue du navire, pour atterrir dans l'eau à une certaine distance devant le navire alors que le sous-marin était toujours en dehors de la portée minimale du sonar.

charges de profondeur, en revanche, étaient des armes plus encombrantes. Comme vous pouvez le voir sur le lien, ils étaient généralement largués dans le sillage du navire. Cela signifie que le navire attaquant a dû traverser un sous-marin, c'est-à-dire un contact lâche pendant un certain temps. Contrairement aux hérissons, les charges de profondeur exploseraient à chaque fois (à une profondeur prédéterminée). Le vaisseau attaquant les mettrait en scène, attendrait jusqu'à ce qu'ils explosent, sortait de la portée minimale et tenterait de réacquérir la cible à condition que la cavitation se soit stabilisée.

Fournissant toutes les étapes nécessaires, le fait que les sonars fonctionnaient rarement à des vitesses supérieures à 15 nœuds et une portée inférieure à 300 mètres, ainsi que des limitations d'envoi de pings à des intervalles qui duraient environ 5 secondes dans un arc de 5 degrés (pour permettre au son de retour), cela pourrait durer jusqu'à 15 minutes avant que vous ne puissiez recommencer la recherche si la première attaque de charge de profondeur échouait.

La citation peut faire référence aux systèmes physiques mettant en œuvre ASDIC. La protection contre les chocs et les vibrations est un problème majeur dans l'architecture navale. Les systèmes insuffisamment protégés contre les chocs peuvent avoir nécessité une maintenance après avoir été soumis à un choc, par exemple en étant à proximité d'une attaque de charge de profondeur récemment exécutée. Au moins certains navires du Commonwealth britannique de la Seconde Guerre mondiale n'avaient pas de protection complète contre les chocs sur leurs systèmes ASDIC contre les chocs induits par leurs propres attaques de charge de profondeur.

Division de la guerre anti-sous-marine, Navy Office, Melbourne (1943-07) «SOUTH-WEST PACIFICANTI-SUBMARINE REPORTJUILLET 1943» ACB0233 / 43 (2) [ http: // www.navy.gov.au/sites/default/files/documents/1943_July.pdf] p. 9:

"KALGOORLIE" a attaqué un éventuel contact à 1808, et deux minutes plus tard "WARRNAMBOOL" a eu un écho sur le relèvement signalé par "KALGOORLIE", à 700 mètres. Quatre charges ont été abandonnées, le lanceur tribord ayant de nouveau raté. La commotion cérébrale de la dernière charge a mis l'ensemble Asdic hors service. Une valve a été sortie de sa douille et le condensateur hétérodyne est passé du réglage "E" au réglage "B".