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海洋学において、SOFAR爆弾（Sound Fixing And Ranging bomb、SOFARディスクとも呼ばれる）[ 1 ]は、海洋の深海音波チャネル（SOFARチャネル）の衝撃音を利用して船舶や墜落した航空機の位置を特定する長距離位置特定システムである。深海音波チャネルは、その深度での音速が最低であるため信号の伝搬能力が向上することから、この装置に理想的である。位置は、既知の地理的位置にある受信局への到着時間の差から決定される。信号源から受信機までの有効範囲は3,000マイル（4,800 km）を超えることがある。
この装置が意図どおりに機能するためには、いくつかの特性を備えている必要があります。まず、爆弾は適切な深度で爆発し、深海音響チャネルを最大限に活用する必要があります。また、この爆弾は、妥当な時間内（通常は約5分）で必要な深度に到達するのに十分な速さで沈下する必要があります。[ 2 ]
爆発したソファール爆弾の位置を特定するには、3つ以上の海軍基地が信号を受信した時刻に関する報告を統合する。
深海音響チャネル内でソファー爆弾を爆発させることには、大きな利点があります。チャネル自体が音波を同じ深度内に閉じ込めるのに役立ちます。これは、上向きまたは下向きの速度を持つ音波が屈折によって深海音響チャネルに向かって押し戻されるためです。音波が垂直方向に広がらないため、水平方向の音波は通常よりもはるかに強い強度を維持します。これにより、陸上の観測所が信号を受信して分析することがはるかに容易になります。通常、爆発には30～150Hzの周波数 が使用されますが、これも信号の減衰を抑えるのに役立ちます。この副次的な効果として、放出される音波のうちわずかに高い周波数のものは低い周波数のものよりも少し速く伝わるため、海軍の観測所が受信する信号の持続時間が長くなります。
海洋学と地球物理学の先駆者であるモーリス・ユーイング博士は、第二次世界大戦中にパイロットの緊急キットに小さな中空の金属球を入れることを最初に提案しました。球はソファーチャネルに沈むと内破し、海岸線にあるマイクで受信される秘密のホーミングビーコンとして機能し、撃墜されたパイロットの位置を特定できます。[ 3 ]この技術は、無線を使用せずに船舶が正確に位置を報告したり、墜落した飛行機や船を見つけたりする方法を提供することで、第二次世界大戦中の海戦で役立つことが証明されました。戦争中、米国が使用したソファー爆弾の主要モデルはMk-22でした。[ 4 ]これは非常にうまく機能し、さまざまな深度での爆発のために調整可能な信管を備えていました。この爆弾は、深海音波路の深さを詳細に示した海図とともに使用され、4ポンド（1.8kg ）のTNTがその場所に応じて適切なタイミングで爆発するように設計されていた（深海音波路の実際の深さは海域によって異なるため）。主な安全機構は、少なくとも750フィート（230m ）の水圧がないと作動しない起爆装置であった。[ 5 ]