Antes del radar: la detección de aeronaves mediante procedimientos acústicos

Ignacio Mártil

Catedrático de Electrónica en la Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Real Sociedad Española de Física

Recojo aquí un extracto del contenido del Capítulo 1 de mi libro de próxima aparición “El Radar en la historia del siglo XX”.

Los motores de los aviones producían un sonido muy elevado, por lo que, para poder oírlos a distancia, se desarrollaron dispositivos de escucha como el de la imagen, que muestra un par de enormes amplificadores acústicos para detectar aeroplanos. Lo utilizó el Cuerpo Aéreo del Ejército de los EE. UU. (United States Army Air Corps, USAAC). La foto es de 1921

Con anterioridad a la existencia de equipos de radar operativos, ya hubo invenciones destinadas a intentar detectar aviones a distancia; lo que dio lugar a algunos desarrollos francamente ingeniosos y pintorescos. Los instrumentos de alerta acústica consistían generalmente en grandes cuernos o micrófonos conectados a los oídos de los operadores usando tubos, como una especie de estetoscopio gigante. Las imágenes de este artículo muestran algunos desarrollos realmente llamativos, que explotaban esta idea hasta límites asombrosos.

Dispositivo de escucha personal desarrollado en los Países Bajos hacia 1930. Este equipo consta de dos secciones parabólicas, presumiblemente de aluminio para mayor ligereza. Están montadas a una distancia fija, pero el tamaño de la cabeza humana puede variar de un operador a otro. Para adaptarse a ello, parece que el instrumento estaba provisto de almohadillas hinchables. Según un informe de 1935, la producción de este aparato fue muy limitada.

Un sistema primitivo de bocina acústica en funcionamiento en un aeródromo del sur de Inglaterra. 1930.

Un localizador acústico integrado por cuatro bocinas, en Inglaterra, década de 1930. Hay tres operadores, dos con estetoscopios conectados a pares de bocinas para la escucha en estéreo.

Equipo de localización de sonido en Alemania, 1939. Consta de cuatro bocinas acústicas, un par horizontal y otro vertical, conectadas por tubos de goma a auriculares de tipo estetoscopio que llevaban los dos técnicos situados a izquierda y derecha. Los auriculares permitían a un técnico determinar la dirección y al otro la elevación del avión.

La localización acústica pasiva implica la detección del sonido creado por el objeto que se desea detectar, que luego se analiza para determinar su ubicación. Esta tecnología se utilizó desde mediados de 1916 hasta los primeros años de la Segunda Guerra Mundial para la detección pasiva de aviones al captar el ruido emitido por los motores. Todas las potencias implicadas en la Primera Guerra Mundial desarrollaron dispositivos basados en la detección acústica en el período de entre guerras. Las grandes bocinas mostradas en la figura anterior permitían obtener ganancia acústica y direccionalidad, el mayor espacio entre las trompas en comparación con los oídos humanos aumenta la capacidad del observador para localizar la dirección de un sonido. Las técnicas acústicas tenían la ventaja de que podían “ver” alrededor de las esquinas y las colinas, debido a la refracción del sonido.

Fotografía anterior a la Segunda Guerra Mundial del emperador japonés Hirohito inspeccionando localizadores acústicos militares montados sobre carros de cuatro ruedas

La mayor parte del trabajo llevado a cabo en la tecnología de detección antiaérea mediante sonido fue realizado por los británicos. Desarrollaron una extensa red de espejos de sonido que se utilizaron hasta los inicios de la Segunda Guerra Mundial. Los espejos de sonido normalmente funcionaban usando micrófonos móviles para encontrar el ángulo que maximizaba la amplitud del sonido recibido, que también es el ángulo de orientación del objetivo. Dos espejos de sonido en diferentes posiciones generaban dos ecos diferentes, lo que permitía el uso de la triangulación para determinar la posición de la fuente emisora del sonido a detectar.

Izquierda: Localizador acústico Perrin, Francia, 1930. Esta máquina fue diseñada por Jean-Baptiste Perrin (Premio Nobel de Física de 1926). Cada uno de los cuatro conjuntos lleva 36 pequeños cuernos hexagonales, dispuestos en seis grupos de seis. Presumiblemente, esta disposición tenía la intención de aumentar la ganancia o la direccionalidad del instrumento. Derecha: Localizador acústico del ejército alemán. Este dispositivo parece haber tenido cierto éxito, ya que todavía estaba en uso a mediados de la década de 1930

La tecnología de localización acústica se volvió obsoleta ya antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial debido a la introducción del radar, que era claramente mucho más eficaz para localizar con buena precisión los aviones. Gran Bretaña mantuvo en secreto la utilización del radar hasta bien entrada la guerra con su sistema de alerta temprana Chain Home y en su lugar se dio publicidad a los procedimientos de localización acústica.

Las limitaciones de la localización acústica eran insalvables, por la propia naturaleza y propiedades de las ondas sonoras: para las velocidades típicas de los aviones de esa época, la localización del sonido solo daba unos minutos de margen para avisar a las defensas antiaéreas. Las estaciones de localización acústica fueron relegadas a un segundo plano, aunque se dejaron en funcionamiento como respaldo al radar, como se ejemplificó durante la Batalla de Gran Bretaña. Después de la Segunda Guerra Mundial, la localización acústica desapareció por completo de la escena.

Muy poco después del final de la Primera Guerra Mundial, los científicos siguieron avanzando en el conocimiento de la tecnología que, en el plazo de menos de dos décadas, permitiría construir los primeros radares plenamente operacionales.