ソノブイ

ソノブイ(ソナーとブイを組み合わせた造語)は、対潜水艦戦や水中音響調査のために航空機や船舶から投下される小型の使い捨てソナーブイです。ソノブイは通常、直径約 13 cm (5 インチ)、長さ約 91 cm (3 フィート) です。水上に浮かぶソノブイには、水面上に無線送信機、水中にハイドロフォンセンサーが取り付けられています。

ソノブイは、キャニスターに入った状態で航空機から排出され、着水時に展開します。無線送信機を備えた膨張式水上フロートが航空機との通信用に水面に留まり、1 つ以上のハイドロフォンセンサーと安定化装置が、環境条件と検索パターンに応じて変化する選択された深さまで水面下に降下します。ブイは、UHF / VHF無線を介してハイドロフォンからの音響情報を航空機に搭乗しているオペレーターに中継します。

現代の戦争における潜水艦の技術的改善に伴い、効果的な追跡システムの必要性が生まれました。音響航法および測距 ( SONAR ) は、もともと第一次世界大戦の終わり頃に英国によって開発され、ASDICと呼ばれていました。当時、潜水艦を発見する唯一の方法は、音を聞いて (パッシブソナー)、または水上でバッテリーバンクを充電しているときに偶然目視することだけでした。空中哨戒 (英国は主に長時間航行できるという利点がある小型飛行船を使用) は、浮上中の潜水艦を発見できました。また、当時の潜水艦の潜水深度が非常に限られていたため、条件が整えば、時折水中に沈んでいる潜水艦さえも発見できました。接触があれば、潜水艦を追跡しながら、無線で水上艦艇に攻撃を要請しました。

ソナーの使用は極めて限定的で、大西洋でテストされたが、そのシステムにメリットを見出した海軍士官はほとんどいなかった。第一次世界大戦の終結とともに、米国におけるソナーの本格的な開発は終了し、これは第二次世界大戦の初期に致命的となる事実となった。しかし、英国では、計画テーブルや武器との統合を含む、ASDIC の大幅な開発が行われた。

イギリスが戦間期にソナーの開発を進めていた一方で、1920年代にアメリカ沿岸測地測量局は、水路測量作業中に調査船の位置を特定する無線音響測距法を開発した。この方法は、船の位置で小型爆薬を爆発させ、爆発音が海岸局または乗組員のいる測量船に搭載された遠方の水中聴音器に到達するまでの時間を記録し、音の受信時刻を船舶に無線で送信することで、乗組員が三角測量を使用して正確な位置を決定できるようにした。 1931年、沿岸測地測量局は有人観測船を「無線ソノブイ」に置き換えることを提案し、1936年7月から新しいブイの運用を開始した。これらのブイの重量は700ポンド（320kg）で、沿岸測地測量局の船で5分で設置または回収でき、水中聴音器、バッテリー、無線送信機が装備されており、水中聴音器が距離測定の爆発音を検知すると自動的に無線信号が送信される。これらの「無線ソノブイ」は、1940年代に登場し始めたソノブイの先祖である。^{[1] [2] [3] [4]}

第二次世界大戦中にドイツの潜水艦が連合国に与えた損害により、ソナーの必要性が優先されました。大西洋で何百万トンもの船舶が沈没したため、^{[5]潜水艦の位置を特定して沈没させるか、攻撃を阻止する必要がありました。ソナーは、浮上した潜水艦を探知するために、}レーダーや高周波方向探知装置(「ハフダフ」) とともに、多くの船舶に搭載されました。ソナーは原始的なシステムでしたが、継続的に改良されました。

現代の対潜水艦戦法は、第二次世界大戦中に敵海域で護送船団や戦闘グループを移動させるために考案された技術から発展しました。任務グループが攻撃範囲内に入るずっと前に潜水艦を検出し、無力化することが不可欠でした。航空機による潜水艦検出は明らかな解決策でした。無線通信とソナー技術の成熟により、ソナートランスデューサー、バッテリー、無線送信機、ホイップアンテナを、自立型空中展開浮遊ブイ内に組み合わせることが可能になりました。

初期のソノブイは、範囲が限られており、バッテリー寿命も限られており、海の騒音に圧倒されていました。ソノブイが初めて登場したのは第二次世界大戦中であり、1942年7月にイギリス空軍沿岸司令部によって「ハイティー」というコード名で初めて使用され、実際にソノブイを使用した最初の飛行隊は、サンダーランドで運用されていたイギリス空軍第210飛行隊でした。また、海洋の背景から人工の騒音を区別するために人間の耳を使用するという制限もありました。しかし、ソノブイは技術が実行可能であることを実証しました。より優れた水中聴音器、トランジスタの開発と小型化、そして非常に低い周波数の音が重要であるという認識により、より効果的な音響センサーが続きました。ソノブイは、高さ6フィート (1.8 m)、直径2フィート (0.61 m) の堂々としたセンサーから、今日のようなコンパクトな電子機器一式へと進化しました。

ソノブイ技術の進歩は、対潜水艦戦用の P-2 ネプチューン、S-2 トラッカー、S-3B バイキング、P-3 オリオンなどの航空機の開発に貢献しました。

ソノブイは、アクティブ、パッシブ、特殊用途の 3 つのカテゴリに分類されます。

• アクティブ ソノブイは、水中に音エネルギー (音波) を発し、戻ってくるエコーを聞き、UHF/VHF 無線で受信側の船舶または航空機に情報 (通常は距離と方位) を送信します。元のアクティブ ソノブイは、展開後、一定時間にわたって継続的に音波を発していました。後に、コマンド起動ソノブイ システム (CASS) ソノブイにより、航空機は無線リンクを介して音波 (またはブイの自沈) を発動できるようになりました。これは、返ってくるエコーに方位と距離のデータが含まれる DICASS (指向性 CASS) に進化しました。
• パッシブソノブイは水中に何も放出せず、船舶や潜水艦からの音波（発電所、プロペラ、ドアの閉まる音など）や、墜落した航空機のブラックボックスのピンガーなどのその他の音響信号が水中聴音機に到達するのを待ちます。その後、音は UHF/VHF 無線を介して受信船舶または航空機に送信されます。
• 特殊用途のソノブイは、さまざまな種類の海洋データを船舶、航空機、または衛星に中継します。現在使用されている特殊用途のソノブイには 3 つのタイプがあります。これらのソノブイは、潜水艦の探知や位置特定に使用するようには設計されていません。
  • BT - 深海温度ブイ (BT) は、さまざまな深さで深海温度や塩分濃度の測定値を中継します。ソノブイのパターンを配置する前に、密度/温度層を検出するために 1 つ以上の深海温度ブイを配置することがよくあります。このような層は、ソナー反射体として、または逆に導波管として機能します。
  • SAR -捜索救助(SAR) ブイは、浮遊する無線周波数ビーコンとして機能するように設計されています。そのため、航空機の墜落現場、沈没船、または海上の生存者の位置を示すのに役立ちます。
  • ATAC/DLC - UQCや「ガートルード」などの航空輸送通信 (ATAC) およびダウンリンク通信 (DLC) ブイは、航空機と潜水艦の間、または船舶と潜水艦の間の通信手段として使用することを目的としています。

この情報は、コンピューター、音響オペレーター、戦術コーディネーターによって分析され、ソノブイ情報を解釈します。

アクティブおよび/またはパッシブソノブイは、初期検出のために広いフィールドまたは障壁に設置されることがあります。その後、アクティブブイを使用して正確な位置を特定できます。パッシブブイは、三角測量によって比較的正確な位置を特定できるように、表面にパターンで配置することもできます。複数の航空機または船舶が、受動的に聴取するか、能動的に送信して潜水艦をソナーネットに誘導するパターンを監視します。パターンはグリッドまたはその他のアレイ構成の形をとる場合があり、複雑なビームフォーミング 信号処理を使用して、単一または限られた数のハイドロフォンの機能を超越します。

• GPSソノブイ

ウィキメディア・コモンズには、ソノブイに関連するメディアがあります。

外部ビデオ
ソノブイ指示装置グループ AN/AQA-1: 運用

• スパルトンソノブイ
• ウルトラエレクトロニクス - 海洋システム 2013-07-19 にWayback Machineでアーカイブ
• ウルトラエレクトロニクス - USSI 2010-04-12ウェイバックマシンにアーカイブ
• ウルトラエレクトロニクス - ソナーシステム 2017-12-14 にWayback Machineでアーカイブ
• ウルトラエレクトロニクス - フライトラインシステム 2011-07-17 にWayback Machineでアーカイブ
• ソノブイテックシステムズ
• NDRCによるソノブイの早期開発
• 海軍ソナー Ch. 16 の第二次世界大戦の無線ソノブイ
• AN/CRT-1A ソノブイ
• AN/CRT-1Aソノブイのイラスト
• ミニ イゼベル - ソノブイのサイズを大幅に縮小 - 1977 年のフライト インターナショナルによるミニ イゼベル ソノブイの広告
• ハリス ソノブイ ランチング システムズ