La detección de submarinos es la primera y principal tarea en la lucha contra ellos. La detección exitosa priva a los submarinos de la principal ventaja táctica: el sigilo.
El sigilo es inherente a un submarino desde el principio. Además, al crear barcos, se toman todas las medidas para aumentar el sigilo. Por lo tanto, el descubrimiento no es una tarea fácil. A medida que avanza la tecnología, solo se vuelve más difícil. Por lo tanto, la mayor parte del tiempo y los medios de las fuerzas antisubmarinas se dedican a ello .
Como cualquier objeto, el barco con su presencia afecta el medio ambiente. En otras palabras, el barco tiene sus propios campos físicos . Los campos físicos más conocidos de un submarino incluyen hidroacústico, magnético, hidrodinámico, eléctrico, electromagnético de baja frecuencia, así como térmico, óptico. La selección de los campos físicos del barco contra el fondo de los campos del océano (mar) subyace a los principales métodos de detección.
Métodos de detección por tipo de campos físicos:
Además, existen métodos de detección indirecta:
Ningún método único garantiza la detección, o incluso garantiza un nivel estable de rendimiento. Por lo tanto, todos los métodos se utilizan juntos. Están siendo investigados y desarrollados constantemente, y se están buscando otros nuevos.
El método acústico es el primero en importancia. El sonido viaja mucho más rápido en el agua que en el aire (alrededor de 1500 m/s) y sobre distancias mucho mayores que cualquier otra perturbación. En promedio, el rango de detección del método acústico es dos órdenes de magnitud mayor que el método magnetométrico que le sigue. La acústica permite detectar submarinos a todas las profundidades [1] , no depende de la hora del día y depende poco de las condiciones meteorológicas y de la estación. Sin embargo, la distancia, la precisión y la confiabilidad de la detección en sí misma varían fuertemente (decenas de veces) según las condiciones hidrológicas del mar; por ejemplo, la presencia de un canal de sonido submarino (en el diagrama) puede aumentar drásticamente el rango de detección; por el contrario, la capa de salto sirve como barrera y puede hacer que el barco sea acústicamente "invisible".
El método pasivo es la detección de ruido y señales de sonar (esta última no es característica) emitidas por el propio submarino. Según el dispositivo específico utilizado, también se denomina radiogoniometría de ruido, localización de ruido, observación hidroacústica o detección de estela .
Las ventajas del método pasivo son su secreto: el objetivo no conoce el hecho de la detección, un alcance relativamente largo (en algunos casos, se detectan objetos muy ruidosos a distancias de 100 a 150 millas) y la capacidad de clasificar objetivos por la naturaleza del ruido.
A los efectos de la clasificación, se compila la denominada firma acústica ( perfil acústico en inglés ) del objetivo. Puede incluir: ruido mecánico, ruido de equipo, ruido de viento, sonido de aspas, sonido de velocidad, ruido de cavitación , ruido de protuberancia. Para los submarinos, las hélices son el objeto más ruidoso . El segundo más notable (típico de los submarinos nucleares) es la bomba de circulación (CP) del circuito primario del reactor. [2] Las firmas acústicas permiten que los torpedos de la mina Captor apunten selectivamente solo a los submarinos. [3]
La desventaja del método pasivo es la imposibilidad de determinar directamente la distancia al objetivo: solo da dirección, rumbo al objetivo. Para determinar las distancias en el modo pasivo, se deben utilizar métodos indirectos.
El método pasivo es el principal utilizado por los submarinos y los sistemas de vigilancia estacionarios. También es el único en el canal de servicio de los sistemas de guía acústica para armas navales: minas y torpedos .
Con el modo activo, el receptor de sonda detecta el sonido reflejado del objetivo ( eco ) emitido por el transmisor sincronizado. En consecuencia, el método también se denomina búsqueda de dirección de eco o ubicación de eco . Los sonares (GAS) o las radioboyas sonares ( RGAB ) funcionan según este principio .
La ventaja del método activo es la capacidad de determinar directamente no solo el rumbo, sino también la distancia al objetivo.
Las desventajas son que el rango de detección es más pequeño que de forma pasiva: la señal reflejada decae con la distancia por debajo del nivel útil, y los intentos de aumentar el rango conducen a un aumento exponencial en la intensidad de la señal , que es técnicamente limitada; falta de secreto de detección: el submarino escucha la señal emitida a una distancia de aproximadamente el doble de lo que el GAS de búsqueda escucha el eco; la imposibilidad de clasificar objetivos: lo único que se puede determinar de manera confiable son las coordenadas del objetivo.
Por estas razones, el método activo es típico para: barcos de superficie, ya que las condiciones de detección pasiva para ellos están limitadas por su propio ruido; para boyas radioacústicas y GAS rebajadas; para submarinos, especificando los elementos del movimiento del objetivo inmediatamente antes del ataque; y en el canal de combate de los sistemas de guiado de armas navales.
El método magnetométrico se basa en la búsqueda de distorsiones en el campo magnético terrestre - anomalías magnéticas . La presencia de grandes masas de ferromagnetos , como el casco de un submarino, crea anomalías lo suficientemente grandes como para ser detectadas por un magnetómetro .
El bucle indicador antisubmarino era un cable submarino que se encontraba en el fondo del mar y se usaba para detectar el paso de los submarinos enemigos. Su primera aplicación práctica fue en el Firth of Forth en agosto de 1915 por el físico escocés Alexander Crichton Mitchell con la ayuda del establecimiento de investigación de la Marina Real en el HMS Tarlair (Aberdour). Desafortunadamente, su informe a la Junta de Indagación e Investigación (RIR) fue malinterpretado y sus hallazgos fueron descartados como irrelevantes. El científico William Bragg del SR&I estaba haciendo una investigación relevante en el SR&I, pero debido a que el SR&I era independiente del control de la Royal Navy , lo que molestaba a la Marina, enfrentó contratiempos significativos incluso cuando se transfirió al HMS Tarlair. Bragg se mudó a la estación experimental BIR en Harwich, Essex, Inglaterra. A sugerencia de Bragg, se revisó el trabajo de Mitchell, el interés en el circuito de Mitchell aumentó nuevamente en 1917, lo que llevó a su desarrollo exitoso a mediados de 1918. Los aliados utilizaron ampliamente los bucles durante la Segunda Guerra Mundial para proteger los puertos del ataque de los submarinos. [cuatro]
En el Museo de Ciencia y Tecnología de Chicago , en la sección "submarinos", hay una exposición donde el visitante puede realizar un experimento sencillo. No hay nada impreso en el tablero de madera contrachapada excepto la cuadrícula de coordenadas. Debajo de la tablilla hay varios objetos de hierro. Su número y ubicación no se conocen de antemano. Al mover uniformemente un imán a través de la tableta, se pueden determinar las coordenadas en las que el movimiento encuentra resistencia: las coordenadas de las anomalías.
Entre las fuerzas antisubmarinas, la aviación es el único portador de aeromagnetómetros o sensores de anomalías magnéticas ( ing. Detector de anomalías magnéticas, MAD ) . Al mismo tiempo, la perfección de otros medios de detección utilizados por los estadounidenses es tal que no importa en absoluto si el submarino tiene un campo magnético o no; por lo tanto, los estadounidenses generalmente quitaron los magnetómetros de su nuevo avión de patrulla P-8 Poseidon . Son los aviones y helicópteros los que pueden inspeccionar grandes áreas de agua en poco tiempo, y sus propios campos magnéticos son pequeños. Pero incluso con esto, tienes que sacar el magnetómetro de la caja. Por lo tanto, un avión antisubmarino es reconocible por un brazo de cola rígido y un helicóptero por un estabilizador de cono del cable producido.
Las ventajas del método magnetométrico son su simplicidad e independencia del medio de medición: el campo magnético de la Tierra en el agua se comporta casi igual que en el aire. Además, el método es pasivo, es decir, el objetivo no sabe de la detección.
La principal desventaja es el corto rango de detección. Las anomalías magnéticas se suavizan rápidamente con la distancia. Para determinar la presencia de una anomalía, se requiere pasar de ella no más de 1 ÷ 3 millas. A las velocidades de vuelo de los aviones modernos, esto significa casi directamente sobre el barco. Además, cuanto más bajo es el vuelo, más fácil es notar la anomalía. En consecuencia, el barco, para reducir la probabilidad de detección, puede profundizar.
El agua es impenetrable a las longitudes de onda utilizadas en el radar . Por lo tanto, la detección por radar de submarinos solo es posible cuando alguna parte de ellos está sobre el agua.
Es decir, la detección se limita principalmente a los submarinos diésel en posición de periscopio. Es posible que los barcos nucleares no salgan a la superficie por debajo del periscopio el tiempo suficiente para evitar ser detectados. Esta es la principal desventaja de este método.
Por otro lado, su ventaja es la alta precisión. Los radares modernos son capaces de detectar dispositivos submarinos retráctiles incluso en el contexto de interferencia de ondas de 2-3 puntos. Entonces, las cabezas RDP son detectadas por radar a distancias de 12 ÷ 15 millas, periscopios a distancias de 4 ÷ 5 millas y radiogoniómetros y antenas de inteligencia de radio a 1 ÷ 2 millas. [5]
Por lo tanto, el radar juega un papel de apoyo y se utiliza para reconocimiento adicional de submarinos previamente detectados por otros medios. A pesar de esto, el radar es una parte indispensable del equipo de las fuerzas antisubmarinas.
Los analizadores de gases detectan la presencia de hidrocarburos en el aire, que son característicos de los productos de combustión. En otras palabras, la presencia de escape de diesel submarino. El equipo, literalmente, imita las habilidades del olfato humano. En inglés, se llama directamente inglés. olfateador - olfateador.
El método fue inventado por los Aliados y fue ampliamente utilizado durante la Segunda Guerra Mundial . Con el desarrollo de los submarinos nucleares, su importancia ha disminuido. Sin embargo, no ha caído en desuso porque incluso bajo RDP, los barcos producen suficiente escape para ser detectados. La aviación es el principal portador de analizadores de gases.
Obviamente, este método solo es adecuado contra submarinos diésel. Este es su principal inconveniente . Además, su confiabilidad depende en gran medida de las condiciones climáticas: fuerza del viento, humedad y temperatura.
La ventaja del método es su carácter pasivo.
La detección de trazas térmicas es un tipo de método infrarrojo destinado a detectar submarinos nucleares.
Los reactores nucleares submarinos utilizan agua de mar como refrigerante externo . Después de tirar por la borda, el agua está más caliente que el entorno.
El método ha ganado popularidad porque la huella térmica que deja el barco es mucho mayor que el propio barco y, por lo tanto, es más fácil de detectar. Además, el sendero tiende a subir a la superficie con el tiempo (erosionándose y enfriándose simultáneamente). El rastro que salió a la superficie se detecta incluso desde el espacio. Pero su durabilidad es baja: menos de media hora.
La diferencia de temperatura no suele ser suficiente para detectar un barco a partir de una medición. Se requiere comparación y comparación de muchas medidas. Por lo tanto, la aplicación se limita a redes de RSAB especializados, reconocimiento espacial y, con menos frecuencia, sistemas de vigilancia estacionarios.
Las ventajas de este método son el largo alcance y su naturaleza pasiva.
Las desventajas son la confiabilidad insuficiente de una sola medición, la inestabilidad a la interferencia y, como resultado, una gama limitada de aplicaciones, solo contra submarinos nucleares.
En la década de 1980 se desarrolló un método rápido para detectar submarinos nucleares mediante rastros de radionúclidos de cesio en el agua de mar. [6] En la segunda mitad de los años 80, la técnica se utilizó de forma experimental en la Armada de la URSS. El autor declaró la implementación. [6] Los submarinos del Proyecto 971 Pike-B estaban equipados con sistemas de detección de estela (SOKS) .
Con el aumento del secreto de los submarinos nucleares, la diferencia, por ejemplo, entre las temperaturas del agua más fría y fuera de borda ha disminuido tanto que para los sensores existentes se ha vuelto poco distinguible en el contexto de la interferencia. Lo mismo puede decirse de la anomalía magnética de un submarino con casco de titanio.
Dado que no se espera un aumento notable en la sensibilidad de los sensores, el énfasis se ha desplazado hacia el procesamiento complejo de datos de varios métodos de detección. Entonces, la diferencia de temperatura del enfriador se complementa con la diferencia de la mezcla de agua con una hélice , la firma acústica de la estela , el potencial eléctrico entre las superficies superior e inferior del casco del barco, y otros. El poder del procesador de señal y la acumulación de datos de observación pasan a primer plano para resaltar el objetivo contra el fondo natural del mar. Por lo tanto, el uso de una antena remolcada extendida (TTA) del sistema SURTASS , que consta de muchos hidrófonos, aumentó cualitativamente el contraste acústico de los objetivos.
La práctica muestra que los métodos complejos permiten no solo detectar submarinos nucleares modernos, sino también mantener el contacto. [7]
Los métodos de detección indirecta han jugado y continúan jugando un papel importante. Un barco no siempre puede mantener el más alto nivel de sigilo, al igual que no puede permanecer bajo el agua para siempre. Tarde o temprano tiene que revelarse. Todos los métodos indirectos se basan en intentos de predecir el lugar y el momento en que el barco bajará de sigilo y se aprovecharán de ello.
Las principales fuerzas para detectar y destruir submarinos son aviones y barcos antisubmarinos , torpederos y submarinos multipropósito, helicópteros antisubmarinos , y sus medios son sensores basados en los métodos enumerados anteriormente y procesadores de procesamiento de información especializados.
Además, con fines de defensa, se instalan armas antisubmarinas en otros tipos de buques de guerra y en submarinos estratégicos.
En 2010, la Agencia de Desarrollo Militar Avanzado ( DARPA ) del Departamento de Defensa de EE. UU. comenzó a desarrollar un proyecto para barcos antisubmarinos autónomos con control totalmente automático: ACTUV . [8] Está previsto utilizar la ecolocalización activa como principal medio de detección. [ocho]
La sola detección de un submarino no garantiza la derrota. Para que las fuerzas antisubmarinas se acerquen y ataquen con éxito, se debe mantener el contacto establecido hasta que se acerquen. Debido a la baja confiabilidad de todos los métodos, mantener el contacto da como resultado una tarea separada llamada rastreo submarino .