D'ailleurs une petite question a 100 balles:
Combien de profils bathythermiques existe-t-il? (ça conditionne l'écoute et le moyen au submersible d'exploiter la situation tactique).

Mes seuls souvenirs en matière de bathy, 3 profils :
- à gradient positif
- à gradient négatif
- mixte

Pour les bathy ok, mais il faut différencier la zone d'exercice : Méditerranée ou Atlantique, petits fonds, talus ou grands fonds, profondeurs de la couche (thermocline), etc.

Oui, bien sûr, c'est pourquoi compte tenu de la médiocrité de mes souvenirs, je ne me suis pas mouillé à rapprocher les profils d'un type de propagation particulier.
Le défaut de nos bathys (avant les années 90) est qu'elles ne portaient que sur les 300 premiers mètres (immersion), après il fallait se fier aux abaques et au "pif", mais il est évident qu'une "mike" avec un fond de granit à 500 m ou une vase à 3000 m, ça n'a pas le même répondant. D'ailleurs il serait intéressant, pour la petite histoire d'avoir une idée de la saison lors de la prise de "l'alfa" à 6500 km ( l’Alpha = SNA soviétique entendu à une distance de 6 500 km, ce qui représente un exploit dans les anales)...

La prise de contact d'un alfa à 6 500 km, pourquoi pas, mais cela ne dit pas qu'ils aient pu élaborer des éléments but sur ce contact.
Mais, comme je l'ai dit dans un autre message, le SLASM français nous avait chopé à 550 km et avait donné une cinématique suffisante pour nous envoyer un patmar (aéronef de patrouille maritime dans ce cas configuré ASM) sur la tête!

Pour parler de la bathy, je me souvient de l'écran installé au-dessus de la table à carte (disposition existante sur les SMD type Narval dans les années 80) et que certain appelait le bathycélérimètre et qui donnait une photographie à un instant T de la possibilité de la propagation des ondes sonores sous l'eau. La seule difficulté était qu’en règle générale les couches libres se trouvaient plus basses que nos possibilité de plonger (j'étais sur les narval à Lorient). Ce qui me fait réagir c'est la détection d'un alpha à 6 500 km: le détecté et le détecteur s'étaient donné rendez-vous ou quoi? Cela me semble irréaliste car dans un rayon de 6 500 km en Atlantique, il y a énormément de monde, du monde sous-marin (au moins une trentaine de bateaux), du monde de surface (là on ne compte plus) et du monde civil (on compte encore moins). Je suis plutôt de l'avis de S613, 550 km me parait être raisonnable et avec de quoi s'en servir utilement si le bestiau se situe pas trop loin des côtes ou tout proche d'une flotte ASM ou d'un autre sous-marin. Sinon où est l'intérêt?

Juste un petit rappel pour fixer les esprits, l'histoire de l'Alfa ce trouve sur la page 1 du topic "sonar" (voir le forum de ZONE SOUS-MARINS). Moi aussi, ça m'a fait drôle grand j'ai lu ça. Mais présenté par Pepell comme ça, pourquoi pas ! Après tout, le père clancy (En langage sous-marinier père clancy = Tom Clancy, l’auteur d’Octobre rouge. Ndwm) nous vend bien des détections "SOSUS"  (SOSUS = barrières de microphones sous-marins fixes installés par les américains pendant la guerre froide) à travers tout l'Atlantique et puis d'autres sons de cloches me sont venus pour confirmer "qu'il y avait bien eu un petit quelque chose" mais sans précision....
Maintenant attention, avoir une détection et en tirer des éléments ça fait 2. Comme je pense qu'on ne sera jamais affranchi des détails... Mais à mon idée cette détection a du être confirmée par d'autres sources. Et oui, en matière de propagation on est plus à une aberration près ! Combien de détections non identifiées n'avons nous pas eu et combien de fois étions-nous sourds comme des pots ? Qui se souvient d'un certain 800 t (SMD type Daphné) de Lorient avec le périscope plié et de son cousin Agosta à Toulon avec un périscope qui indiquait une direction mal définie et de la filaire d'un "Narval" toulonnais ramassée dans les hélices du "Foch". Bref ! J'arrête, car des comme ça on en a tous 3 caisses derrière nous... Mais juste pour dire que la propagation même si on connaît parfaitement la théorie, c'est comme la météo, il n'arrive jamais rien de ce qui est prévu !!!!!

Je réponds en retard sur les types de profils bathythermiques. Il en existe 6 en tout:
INDIA : profil isotherme en température, caractéristique de la Méditerranée l'hiver.
MIKE : profil isotherme de la surface jusqu'à une faible profondeur, on parle alors de chenal de surface pour cette "petite" isothermie.
CHANGE ou CHARLIE : profil MIKE avec un léger réchauffement en surface appelé "effet d'après midi".
NOVEMBER : profil avec un gradient négatif de température en surface ( caractéristique des saisons chaudes ou des zones intertropicales).
PAPA et ANTIMIKE : ce sont des profils avec des gradients de températures positifs en surface donc "éphémères". Ils sont caractéristiques des zones de fonte de glace ou des sorties de grands fleuves (Amazone, Brahmapoutre, Ganges).
 

Je te confirme l'enregistrement d'un Alpha russe en essais de vitesse à la distance de 6500 km... Ca a l'air incroyable, mais les raies du réacteur étaient caractéristiques. Par contre, à part les raies et l'azimut, la distance exacte relève de la plus pure spéculation puisque c'est un recoupage avec les archives de la marine soviétique (une fuite quoi, la crainte des sous-mariniers !). Ah oui ! C'est la détection d'une oreille américaine de poste sonar fixe en interception vers le Nord et l'Ouest dans le Pacifique...

Je ne savais pas qu'on en avait sortie une nouvelle particulière à la dorsale Atlantique ( il est question d’un profil bathythermique). Sais-tu si les courants chauds de surface (Gulf Stream) et froid (celui du fond qui ce déplace du nord au sud et dont j'ai oublié le nom), sont pris en compte ?

Les profils bathythermiques servent au sous-marin lors du choix de l'immersion la plus « ad hoc » pour la détection passive et active (afin de ne pas se faire repérer, les couches d'eau servant alors de camouflage), mais le sous-marin doit aussi gérer sa vitesse (les auxiliaires sont bruyants), son inclinaison, bref c’est un peu compliqué.

Décrire des profils types ça sert car avec un profil type on peut se représenter rapidement les propagations.
Par exemple avec une bathy november on sait que les bruits émis en surface vont avoir tendance à plonger (donc l'influence du type de fond grandi) par ailleurs les rayons vont avoir tendance également à se concentrer dans des "zones de résurgences" favorables à la détection.
Les types de bathy ne changent pas rapidement, en fait les températures n'évoluent que lentement dans le temps par rapport aux températures de l'air. Connaître les types de bathy est donc important pour chercher les meilleures immersions d'écoute ou de refuge.

Le type de profil sert aussi, compte tenue des antécédents météo, pour la chasse en surface.
Si tu es sur un sol océanique profond, en granit, avec peu de couches à changement de température (mettons... au hasard... 2?), quand tu fais mouiller un barrage de bouées en combinaison avec un sonar remorqué, tu essais à partir du profil de propagation dans l'eau pour tenir le contact le plus longtemps possible et tenter de voir où se trouve physiquement le sous-marin. Un grand jeu de chat et de la souris ou le perdant meurt... Boum !

En effet, l'inertie thermique des mers et des océans ainsi que les concentrations biologiques quasi constantes donnent toute leur utilités aux bathys préprogrammées. Cela permet de ne pas foncer vers l'inconnu et ainsi d'adapter sa stratégie en conséquence.

Je pense que le profil est différent si l'on est en zone océanique ou en zone côtière. Quel est l'ordre de cette différence?

En zone côtière, une liste non exhaustive de différences :
1. présence proche du fond donc phénomène de réflexions (fond rocheux ou sableux plats), de diffraction (zones rocheuses), d'absorption (vases)
2. un trafic maritime nettement plus intense
3. de TRES nombreux biologiques
4. avec les courants, des effets de loupe ou de "mur" du à la suspension dans l'eau de particules (limons aux estuaires par exemple)
5. variations de températures plus fréquentes (moins de fond = eau plus chaude si le temps le permet ou plus froide)
6. problèmes de tenue d'immersion à cause des courants marins souvent nettement plus gênants sur les hauts plateaux océaniques près des côtes (j'ai un souvenir effrayant d'un enregistrement d'un SM qui se plante au Gulf Stream)

Pierrot a raison on peut voir jusqu'a 6 types de profils mais seuls trois grands types sont généralement modélisés avec des variantes de fonds (résurgence et ou convergence)
la bathy India ou isocélère est caractéristique de l'Atlantique nord en hiver 30% du temps et environs 20% du temps en méditerranée occidentale. La couverture est uniforme avec une dispersion d'énergie. Les sonars de coque actifs ont une bonne portée s'il existe un chenal de surface (état de mer inférieur à 3). C'est une bathy très sensible aux variations météo. Par vent froid elle se transforme en Papa (positive) et par beau temps en November
la bathy november à gradient négatif très fort dans les 50 premier mètres, 30% du temps en Atlantique et 40% en Méditerranée. Il existe une possibilité de résurgence si le fond est supérieur a 2000 mètres et s'il y a un excès de célérité > à 9 ms la résurgence se situe à environ 30km en Méditerranée et 70 km en Atlantique
La bathy Mike. Il s’agit d'une couche isotherme au dessus d'une couche à gradient négatif bathy courante 40% du temps en Atlantique et Méditerranée, chenal de surface si l'immersion de la couche > à 30 mètres. Il y a résurgence autour de 40km en Méditerranée et 70 km en Atlantique.
Le problème de détection
Une fois le trajet des « rayons » sonores connu, la détection est conditionnée par le bilan énergétique dans lequel intervient les termes suivants:
Pertes de propagation
Au cours de son trajet, l'énergie des rayons subit une atténuation due:
-à la divergence géométrique
-à l'absorption
-le cas échéant aux réflexions sur le fond et la surface.
le bruit
le bruit est tout ce qui gêne la détection. il a trois composantes:

 

le bruit ambiant c'est le bruit du milieu créé essentiellement par:

 
le trafic maritime
le mouvement de la mer et de sa surface
les condition météo en surface, notamment la pluie
l'activité biologique.

le bruit propre c'est le bruit généré par le porteur et qui gêne la détection:

-bruit d'auxiliaires
-bruits d'origine électrique
-bruits d'origine hydrodynamique: écoulement, cavitation, etc.
Le bruit propre augmente avec la vitesse

Le réverbéré , n'affectant que les sonars actifs. Une partie de l'énergie émise est diffusée par l’hétérogénéité du milieu, de la surface ou du fond et renvoyé vers le récepteur.

Ce qui donne l'équation des sonars:
SIGNAL RECU-BRUIT+GAIN>SEUIL DE DETECTION

Utilisation de la bathy en lutte anti navire
Principe: les prédictions de portées permettent de choisir l'immersion du sous-marin en fonction de l'objectif recherché.
Le sous-marin utilise sa mobilité verticale pour profiter des dissymétrie du champs sonore. Cela se traduit par le choix des immersions suivantes:
- immersion d'approche
- immersion de franchissement de l'anneau de résurgence
- immersion de dérobement
- de même, pour la préparation de la reprise de vue, il choisit l'immersion la plus favorable à la détection des bruiteurs.

en MIKE le sous-marin approche à grande immersion, détermine la cinématique au-delà de la résurgence, franchit celle ci en inclinaison nulle et le plus rapidement. Puis, redescend dans la cuvette de non-détection. Contrôle en permanence la distance par apport à sa cible pour ne pas retomber dans la résurgence ni s'approcher de la zone de portée directe.
Son attaque se produit à l'immersion périscopique. Si pas de chenal de surface, c'est favorable au sous-marin. Dérobement dans la couche.
en november l'approche et le franchissement sont identiques à mike. Attaque à l'immersion périscopique. Très favorable au sous-marin. Dérobement en profondeur si nécessaire.
En India la détection étant continue, l’approche se fait le plus profond possible. L'attaque à l'immersion périscopique n'est possible que si la mer est formée.

Voila c’est fini, j'ai quand même utilisé mes vieux cours de patron pour ne pas raconter trop de bêtises!!!
 

Effectivement d'après des études, l'influence des bathys par petit fond (<200m), devient négligeable par rapport aux autres phénomènes. On peut citer dans l'ordre d'importance, le type de fond, les bruits et son anisotropie (ses variations en fonction des azimuts), l'inclinaison du fond (montant ou descendant) avec des phénomènes de concentration de l'énergie.
D'autre part par petit fond on est souvent en présence phénomène océanographie de petite échelle j'en citerai quelques uns:
- front thermohalin (sortie des estuaires)
- upwelling (remontée d'eaux froides du fond le long des côtes sous certaines conditions de vent
- front de marée
- phénomène de marée interne (variation d'immersion de la thermocline avec les mouvements de masse d'eau des marées)
- phénomènes de tourbillons (chaud ou froids)

Tous ces phénomènes ont un impact sur la bathy mais aussi sur l'activité biologique (en général ses zones sont des zones riches en activité biologique). Et qui dit beaucoup de poissons dit beaucoup de trafics car beaucoup de pêchous!!!

Pour ce qui est des PM, je confirme que des zones plus ou moins larges sont affectées et elle-même découpées en petits secteurs de recherche d'environ 10 km sur 10 km (pour les Orion du moins, pas pour les Atlantique mais bon, on va pas vendre la mèche !!)

Sinon, question subsidiaire, compte tenu de la différence de maniabilité entre nos chers petits SNA et les monstres américains, je crois deviner qui a le plus de chances d'échapper à la torpille. Quelqu'un à quelque chose à ce sujet ?

CAVITATION

La cavitation décrit le phénomène d'oscillation radiale d'une bulle de gaz et/ou vapeur dans un liquide. Historiquement, le problème remonte à l'érosion des hélices de bateau, dont Lord Rayleigh (qui a donné son nom à une équation différentielle régissant le mouvement) a montré qu'elle était due à la formation et croissance explosive de bulles de vapeur en présence d'une dépression (résultant d'un effet Bernoulli), suivie d'une implosion violente. Une telle implosion, souvent supersonique, peut engendrer une onde de choc sphérique dans le liquide, ainsi que des jets de liquides en présence d'une paroi solide.

  Cavitation à bulles

Comment repousser les limites de fonctionnement des pompes, turbines, hélices de navire ou de sous-marin, moteurs cryogéniques de fusées... sans contraindre le liquide qui les traverse à se rompre, "à caviter" ?  Pourquoi un liquide qui coule trop vite se fracture-t-il en donnant naissance à des cavités gazeuses ? Comment prévoir et maîtriser les conséquences néfastes qu’engendre le développement de la cavitation dans les installations hydrauliques ? Comment une simple bulle de vapeur peut-elle, en implosant, endommager les matériaux les plus résistants ?  Voila les questions qui se posent lors de la construction d'un bateau.

  Cavitation à tourbillons  

SNA type RUBIS

Sonar et sondeur