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Haré lo que pueda.
Básicamente los orígenes del moderno sonar comienzan con la invención del submarino y la necesidad de descubrirlo. En aquella época (en torno a 1915) lo que existía era el hidrófono, que es un medio que, mediante un transductor eléctrico, procede a la escucha de sonidos subacuáticos. En aquella época (y siguió siendo así durante la segunda guerra mundial, mucho más que el sonar activo) los italianos eran los reyes. Éste es el origen del sonar pasivo, que es el componente "gordo" del sonar y suele ocupar la proa de los submarinos (especialmente grande en el caso de los norteamericanos).
El sonar activo, o ASDIC, tiene su origen en los trabajos de la Royal Navy inglesa en los años treinta. Entonces se descubrió que, mediante un generador de ondas acústicas y un transductor pasivo, se podía obtener la posición, tanto en deriva como en profundidad de un submarino. Los alemanes llegaron a conclusiones similares por la época, siendo sus resultados parecidos.
Ello estuvo a punto de llevar a la derrota a los ingleses en la SGM, pues, convencidos que disponían de los medios para acabar con cualquier submarino sumergido (aún no se conocía "la capa"), creyeron que el submarino estaba acabado como arma y por ello, en el tratado naval de Londres de 1935 accedieron a que el Arma Submarina alemana alcanzase la paridad con la inglesa, lo cual permitió a Hitler la fabricación "en masse" de los submarinos, llegando, en apenas 3 años (el punto crítico fue 1937) a disponer de 56 submarinos, si bien la mayoría eran del tipo II, escuela, y no el tipo VII, el operativo. (sigo)

Los americanos, con ayuda de sus primos ingleses, también dispusieron de un moderno equipo de sonar, que bautizaron SONAR, que es el nombre (imperio obliga) que damos al aparato, tanto en su forma activa como pasiva. Como curiosidad mencionar que el primer sonar "calable" puede considerarse (hubo otros que pueden aspirar al titulo) fue un modelo portátil japonés. Si es que estos japos son los reyes de la miniaturización... Cool
A continuación, durante la segunda guerra mundial se descubrieron muchas propiedades del océano, entre ellas la famosa "capa". Ésta es una capa de agua, que se forma en determinadas condiciones de salinidad y profundidad que tiene la virtud de "rechazar" las ondas acústicas. En vez de seguir hacia el fondo, la onda acústica emitida por nuestro sonar activo simplemente "rebota", lo cual permite que un submarino debajo de la capa sea, simplemente, indetectable.

Para impedir lo cual, se inventó, partiendo de diseños previos ingleses y (como ya he dicho, aunque éstos eran con otra finalidad) japoneses, los norteamericanos procedieran en los años 50 (los años de la gran amenaza submarina rusa con los Whiskey y Foxtrot) a la invención del VDS o Variable Deep Sonar (sonar de profundidad variable). Éste consistía en un "pez" con un sonar dentro, y en una grúa (digo esto de forma simplificada, el proceso es más complejo) que permitía sumergir el sonar calable debajo de la "capa", permitiendo así, descubrir al submarino. Las fragatas españolas clase "Baleares", ahora desactivadas, disponen de dos sonares, entre ellos un VDS.
Cuando se busca el "Datum" de un submarino, o bien cuando un submarino quiere atacar, lo primero que se busca es saber dónde está la "Capa". Esta información se obtiene mediante los batitermógrafos, que miden la temperatura, salinidad en relación a la profundidad del agua (éste es un dato que los submarino obtienen con gran facilidad, pero que a los navíos de superficie les cuesta una sonda desechable, siendo éste un proceso de cierta lentitud)

Hacia los años sesenta, con los submarinos diésel rusos iniciales mejorados, la escasez (relativa) de submarinos y escoltas propios y los primeros modelos nucleares rusos, los norteamericanos empezaron a pensar que necesitaban algún medio para saber la posición de los submarinos rusos en cualquier lugar de los oceános. Ello es el SOSUS. El SOSUS consiste en gigantescas "orejas" sonar pasivas sumergidas en el fondo del mar. Existe (aún no la he encontrado, aunque tengo referencias) un listado de estaciones SOSUS en el mundo. Cubren especialmente la zona del mar de Barents, la GIUK, el estrecho de Gibraltar (apostaría que cerca de Rota hay una) y la peninsula de Kamchatka. Son sonares pasivos gigantes con unos gigantescos ordenadores de proceso de datos. Son, junto con los SURTASS, los oídos del Tio Sam.

A continuación, durante los años setenta (aunque entraron en servicio en los años ochenta, con Reagan), aparecieron los sonares remolcados o (en su denominación norteamericana) TACTASS, y con ellos, se descubrieron (no fue exactamente así, pero esto es divulgación) las zonas de convergencia o CZ (ZC en castellano). El TACTASS no es más que un sonar pasivo remolcado, consiste en un tubo muy fino, de flotabilidad neutra, de 1,8 km o más, lleno de hidrófonos (sonares pasivos). La Armada Española, que siempre ha estado muy bien dotada de equipos antisubmarinos, fue de las primeras marinas aliadas en disponer de él, en las fragatas "Santa Maria". Un buen operador de sonar remolcado, con condiciones favorables (esto es, en el océano Atlántico, el Mediterráneo no es tan adecuado y con dos o tres ZC) puede descubrir cualquier tipo de navío, en superficie o sumergido a más de 100 km de su posición actual (más que un radar de superficie, que está limitado por la curvatura terrestre).
¿Qué es la Zona de Convergencia?. En el océano hay, como en una habitación, zonas donde convergen todos los sonidos del océano (como en determinados monumentos podemos oír la conversación de una persona a 50 metros de nosotros como si estuviese al lado). Yo no sé en base a qué leyes físicas se puede saber dónde hay una zona de convergencia, pero quizás algún otro forista pueda ampliar esta información, que yo desconozco. Simplemente es un fenómeno de la física del sonido en masas de agua. Y de él vienen los SURTASS.

Los SURTASS son una variante del SOSUS aplicada utilizando los TACTASS.
Consiste en un pequeño catamarán de unos 50 metros y motores eléctricos, que está dotado de un modelo muy refinado del TACTASS, del sonar remolcado. Hay (o había, ese dato lo ignoro) unos cincuenta. Su función es patrullar las zonas que el SOSUS no cubre bien (el centro del Atlántico, zonas alejadas de la costa, que es donde se ubican los SOSUS). Disponen de comunicaciones vía satélite y comunican (sospecho que al centro SOSUS más cercano) a una base en la costa la información que recogen.
Si queréis y os ha parecido interesante, os puedo hablar un poco de sonares de submarinos, que es un tema del que se habla poco.
Espero que hayáis disfrutado del "rollo" y que os haya sido ameno.
Un saludo a todos.

B.

El equipo de sonar básico de un submarino está en su proa. Es un sonar de media frecuencia en su vertiente activa y va acompañado de un gigantesco sonar pasivo, que es el principal sensor del submarino. El sonar activo es pequeño y no requiere una tecnología muy moderna. Básicamente es el mismo desde los años 50. El sonar pasivo, que es esférico o bien cilíndrico, consta de una inmensa cantidad de transductores pasivos, acompañados de un gran ordenador de análisis de datos. Es lo que se denomina Spherical/cilindrical bow array (antena proel esférica/cilíndrica). Cubre un sector de aproximadamente 270º en torno de la proa del submarino (zona delantera). Los mejores sonares son los BSY-2 del SeaWolf y el BQQ10 de la clase 688(i) o clase Los Angeles norteamericanos. Los rusos disponen del MGK503 (Akula) y MGK400 (Kilo, del cual dispone de tres ejemplares Irán). Los modelos rusos son buenos, pero carecen de la capacidad de análisis por ordenador de la que disponen los norteamericanos.
Después está el sonar remolcado (el TACTASS de los buques de superficie), el Towed Array. Como ya mencioné, consiste en un fino tubito de 1,8 a 3 km de longitud, de flotabilidad neutra (proveído por una gelatina) y lleno de sonares pasivos. Es un invento norteamericano y explora las bandas medias y anchas (o grandes) del espectro de sonido. Tiene una cobertura de 360º pero tiene el defecto de que por encima de ciertas velocidades se puede romper el cable. Junto con el sonar de proa, que explora la banda estrecha y ancha, son los "ojos" de largo alcance del submarino. En una fragata es el TACTASS (SQR19 en las Oliver Hazard Perry americanas-nuestras Santa Maria)
-). En los SeaWolf norteamericanos son dos, el TB-16 y el TB-29 (el dato de qué frecuencias explora cada uno es secreto). La clase Los Angeles dispone del TB-16. La clase Akula rusa dispone del Pelamida TA. Está en el domo que hay sobre el timón. La clase Kilo no dispone de sonar remolcado.

Después os explicaré este aparente lío de medias frecuencias y bandas estrecha, media y ancha.
Un buque de superficie dispone de un sonar activo-pasivo de media frecuencia. Es útil a cortas distancias y su principal función es la búsqueda activa, lo cual es muy raro en situaciones normales de combate. El principal sensor de las fragatas antisubmarinas es el TACTASS, que es pasivo y no revela la posición actual del buque.
Después de todos estos sensores, el submarino dispone del sonar conformado (Submarine hull/conformal array). Consiste en un cilíndro situado inmediatamente detrás del sonar de proa, y tiene la misma forma que el casco del submarino. Provee de información sobre contactos a baja velocidad en el espectro de contactos de banda estrecha de baja frecuencia (no os preocupéis por el lío de frecuencias y bandas, ya os lo explicaré).
Otro sensor son los Submarine flank arrays (no hay traducción, aproximadamente viene a decir "antenas de flanco del submarino"). Es un invento norteamericano. Únicamente dispone de él la clase SeaWolf (¿quizás los Virginia?). Consiste en dos juegos de tres "cajas" en el costado del submarino. Es un sistema rápido de localización pasiva de submarinos en un círculo de 15 kilómetros en torno al submarino. Permite a los SeaWolf descubrir rápidamente un submarino diésel que esté en su vecindad. Es su "guardian". Se sospecha que los Kilo rusos disponen de un sistema similar, pero sólo son rumores. Hasta ahora sólo la clase SeaWolf (una clase muy especial de submarino, de la cual un día hablaré más a fondo) dispone de él.
Después de este festival de sensores vienen los sensores defensivos. Consiste en un sólo elemento, el sonar de interceptación. El sonar de interceptación está en la proa del submarino, delante de la vela (la torre de mando). Es un pequeño domo y su función es, en el caso de que el submarino sea "iluminado" por un sonar activo, de indicar la dirección y distancia del sonar emisor (por eso es tan peligroso trabajar con el sonar activo, estás revelando tu posición). Con los datos del sonar de interceptación es posible lanzar un torpedo hacia tu enemigo, lo que permite o bien hundirlo, o bien evitar o entorpecer el ataque. El uso del sonar activo es una medida desesperada y que hay que evitar.

Después de toda esta historia de sensores embarcados (buques y submarinos) vienen los sistemas de comunicación navales. Básicamente consisten en radio, lásers y teléfono subacuático. La radio en un buque abarca todo el espectro de radiofrecuencias, por lo que no hablaré de él. En un submarino, las dos radios principales trabajan en ELF (extra low frequency) y VLF (very low frequency). Sólo la ultrabaja frecuencia permite comunicarse con un submarino sumergido hasta un limite aproximado de 30 metros con mar en calma. Las dos frecuencias que he mencionado permiten que una estación en tierra se comunique con un submarino a profundidad de periscopio o emergido en cualquier parte del mundo, incluso en las antipodas. Si alguno de vosotros vive en Madrid, hay una finca cerca, de una gran extensión, que dispone de una extraña serie de antenas, de gran tamaño. Es la estación de comunicaciones de la Armada. No os acerquéis, aunque aparentemente está deshabitada es uno de los lugares de España más vigilados. Se puede ver si pasáis por la carretera de la Coruña (o no, sólo es divulgación, no os estoy dando su verdadera localización, sólo indico dónde hay que buscar. Hay un maravilloso programa llamado Google Earth, ¿sabéis?). Dicho sistema de radio, junto con el satélite,permite comunicarse con los submarinos. Los americanos disponen de radios similares a bordo de Hercules C-130, es el programa TACAMO, pero dicho sistema está principalmente orientado a los "Boomers", los lanzamisiles nucleares, pero son los únicos. Otro método de comunicar con un submarino es el teléfono subacuático, que está en uso desde antes de la segunda guerra mundial. Es útil para comunicar con buques u otro submarino pero tiene dos inconvenientes: su alcance es muy corto (inferior a 5 km) y es muy ruidoso, lo que facilita tu localización. Otro método es sacar la antena satélite y comunicar, pero como los demás métodos exige salir a profundidad de periscopio abandonando la seguridad que da la profundidad.
Un sistema de sólo recepción que usan los submarinos americanos y rusos es el cable flotante (floating wire). Permite recibir mensajes de radio y conexión data-link sin exponerse demasiado. Es como el sonar remolcado. Tú lanzas un cable de flotabilidad positiva (esto es, que flota) desde la vela y largas 100 metros o más. Finalmente, el extremo llega a la superficie y recibe la información. El defecto de este sistema es que no puedes emitir.
Otro sistema, utilizado en combate, es la boya flotante. Consiste en grabar el mensaje en una boya dotada de un emisor de radio y largarla desde el submarino con un determinado retardo, que puede ser de horas, minutos o hasta días. La boya flotará, sacaré en el momento ordenado la antena y emitirá el mensaje, de modo único o continúo, hasta que finalmente se hunda según lo que le hayas ordenado.
Finalmente, la comunicación discreta con satélites se puede lograr utilizando laseres de luz azul-verde, que es el sistema preferido de los americanos.
Existen medios para comunicarse discretamente con aviones, pero no los mencionaré.

Finalmente, están los UAV. No penséis que los UAV es un invento reciente (para el lego, se trata de vehiculos de control remoto con sensores o armas). Su uso en guerra naval se inicia con el DASH americano de los años 50, si bien los alemanes también podrían decir algo durante la segunda guerra mundial. Básicamente en un submarino se trataría de los UUV (underwater unmanned vehicle). Consiste en un minisubmarino controlado por el submarino madre mediante cable guiado y son lanzados por el tubo lanzatorpedos. Llevan en su interior un sonar activo, usualmente de alta frecuencia y son muy útiles para explorar una determinada zona enfrente del submarino y, sobre todo, permiten navegar por un campo de minas, descubriéndolas y permitiendo evitarlas. Su autonomía suele se de 30 minutos o un poco más y están en uso (por lo que yo sé) desde los años 70 posiblemente, si bien ello está confirmado con la clase Los Angeles, que es de los 80.
Y finalmente, la sorpresa que os tenía preparada: los SeaWolf, los únicos submarinos del mundo (excepto los Akula rusos) con un tubo lanzatorpedos extraño, muy extraño (esto que os voy a decir es elucubración y quizás un experto pueda refutarlo, pero lo dudo).
Todos los submarinos occidentales disponen de tubos de 533mm excepto los SeaWolf. Éstos disponen de tubos de...660mm y los americanos no disponen de torpedos de 660mm, sus torpedos, los MK48 ADCAP y sus misiles (Subharpoon y Tomahawk) son de 533mm. ¿Para qué son los tubos de 660mm?¿van a disparar a los Seal por los tubos?. Yo no lo sabía hasta que recientemente me llegó una información de un nuevo tipo de UAV, el primer UAV que, saliendo del interior de un submarino, sale a la superficie y...¡vuela!. Después de cumplida su misión de reconocimiento aterriza en el agua y allí es recogido o bien se hunde. Los Thunderbirds (¿os acordáis de la serie de la televisión?) existen. Su uso oficial será (es) en los Ohio, en los tubos de los misiles balísticos, pero caben perfectamente en los extra-grandes tubos de un SeaWolf. Hay un UAV mejor que el Predator, y lo tiene la US Navy. Ya os contaré lo que averigüe.