¿Cómo son los submarinos tan sigilosos hoy en día?

¿Cómo puede un submarino ser sigiloso?”

Para comprender cómo un submarino puede ser sigiloso, primero debe comprender cómo se puede detectar un submarino. Antes de eso, debe comprender la diferencia entre un sistema de sensor “activo” y un “sistema de sensor pasivo”. Compararé esto con las criaturas vivientes, comenzando con los humanos. Un sistema activo requiere que la criatura haga algo para detectar y medir cualquier cosa a su alrededor.

  • Con el tacto, debes contactar físicamente el objeto con tu piel. Con gusto, debes tocar tu lengua con el objeto. Los murciélagos, ballenas, marsopas y delfines deben emitir un sonido y escuchar el eco. Esos son todos los sistemas activos.
  • Para ver, recibe fotones de luz que son reflejos de una fuente externa (el sol, una bombilla) o emitidos por el objeto (rayos, pantallas de monitor).
  • Oler. Debe recibir los productos químicos en el aire que emiten otros objetos (flores, animales, volcanes).
  • Para escuchar, debe detectar las vibraciones de presión que emite el objeto (instrumentos musicales, animales, cosas naturales como ondas de choque. Esos son sistemas pasivos.

Entonces, ¿cómo se puede detectar un submarino?

Activamente, puede usar ondas de presión sonora, ondas electromagnéticas, fotones (desde un reflector) interferencia con el campo magnético de la Tierra o contacto físico (arrastre una cadena por el fondo, coloque un campo de minas o estire una red a través de un pasaje estrecho) )

Pasivamente, un submarino emite ondas de presión sonora (intencionalmente, sonar, o simplemente al operar), ondas electromagnéticas (transmisiones de radar y radio), fotones (algún tipo de luz), efectos de estela oceánica, calor y productos químicos (hidrógeno, CO2 y diesel escape) y nucleótidos (del reactor), y basura y alcantarillado.

Sigilo es cuando reduce o elimina la capacidad de los sistemas para detectarlo.

Contra los sistemas activos, reduce los efectos.

  • Para la interferencia magnética, puede construir el submarino con material no ferroso, como titanio (los rusos hacen esto), desmagnetizar el submarino mientras está en el puerto o tener un sistema de desmagnetización activo a bordo.
  • Para sonar y radar activos, reduce la cantidad de señal que se refleja. Para ello, reduce el tamaño físico, cambia la forma para que los reflejos no vuelvan al buscador, o cubra las superficies con material que absorba la señal (baldosas acústicas para el casco, RAM para periscopios, mástiles y antenas).
  • Para protegerse contra la luz, permanezca sumergido y no levante periscopios, mástiles ni antenas.
  • Para protegerse contra el contacto físico, lo único que puede hacer es evitar los elementos o destruirlos de forma remota.

Para protección contra sistemas pasivos, reduce lo que sea que esté emitiendo.

  • Para productos químicos, nucleótidos, aguas residuales y basura, no los descarga.
  • Para el calor, reduce o elimina la operación de cualquier cosa que produzca calor.
  • Para los efectos de vigilia, usted permanece quieto o reduce los efectos de vigilia. Algunos países tienen formas especiales para reducir o contrarrestar la generación de vórtices.
  • Contra la luz, las emisiones de sonido intencionales y la detección electromagnética, simplemente no transmita ni use luces.
  • Para las aguas residuales y la basura, hay un equipo especial para garantizar que se descargue en un método silencioso e irrecuperable.
  • El último, el sonido, es difícil, necesita mucho espacio y es muy, muy caro.
    • La forma más fácil es no hacer ruido. Apague todo lo que gira o vibra (ventiladores, bombas, motores e inversores). Puede hacerlo mientras duren las baterías de almacenamiento y los controles de atmósfera pasiva. Dos o tres semanas, máx.
    • Un poco más difícil es recubrir o cubrir el casco con recubrimientos o baldosas que absorban el sonido.
    • La parte más difícil es reducir o eliminar el ruido de la maquinaria y la tripulación. Trabaja desde adentro hacia afuera.
      • Diseñe toda la maquinaria para que funcione de la manera más silenciosa posible. Las altas tolerancias y la precisión son caras. He visto motores y bombas que son tan silenciosos, que si la luz de encendido se apaga, la única forma de saber si estaba funcionando es encender una linterna, para ver si el eje gira. Incluso entonces, solo funcionaba si había algo de polvo en el metal brillante. Si tocas el estuche, no puedes sentir nada. Levanta la oreja contra el estuche y no podrías escucharlo. Solo un micrófono muy sensible puede detectar algo. Pero eso no es lo suficientemente bueno.
      • Diseñe soportes de sonido especiales para evitar que el sonido pase de la máquina a la base del equipo. No es suficiente.
      • El sonido se monta entre la base del equipo y la plataforma de la maquinaria. No es suficiente.
      • Más montajes de sonido entre la plataforma de maquinaria y la cubierta. No es suficiente.
      • Montajes de sonido flotante para suspender la cubierta de los marcos del casco.

Hay muchos detalles más finos, por supuesto, pero todos están clasificados y se mantienen cerca del chaleco. Todo lo que he compartido tiene 40 años y es conocido por todos. Estados Unidos es el mejor, porque llevamos más tiempo trabajando, gastamos mucho más dinero en detalles aparentemente insignificantes (como la forma de los difusores de una ventilación de aire acondicionado para reducir el ruido del flujo de aire) y tenemos algunas de las mejores empresas de fabricación. en el mundo.

Y para mantenerlo así, gastamos más dinero que nadie en mantener estas características en las mejores condiciones y capacitamos continuamente a las tripulaciones para que busquen lo más mínimo que pueda comprometer ese sigilo (use zapatos de suela blanda, no se caiga). cosas, incluidos los asientos del inodoro, no cierren las puertas).

Un buen ejemplo de esto es hacer que sea imposible transmitir accidentalmente en cualquier cosa (sonar, radio, radar, balizas, etc.). Estamos obligados a obtener permiso de CO, por supuesto, pero vamos un paso más allá. Los fusibles de todos los transmisores se quitan y se pegan a la caja junto a los portafusibles. Luego, se cuelga una etiqueta amarilla de “precaución” en esos fusibles y en todos los interruptores de transmisión, con la anotación “¡Precaución! Se requiere permiso de CO antes de transmitir “.

Así es como los submarinos son tan sigilosos (excepto por los detalles clasificados).

EDITAR. Olvidé mencionar que el agua es un conductor de sonido muy eficiente. Cuanto más baja es la frecuencia del sonido, más lejos viaja, más FÁCIL es detectarlo y MÁS DIFÍCIL es aislarse del agua. Ejemplo: Todas las naciones usan energía eléctrica de 50 Hz o 60 Hz. El casco de un submarino es lo suficientemente grande como para transferir fácilmente ese sonido al agua. Una vez en el agua, viajará un largo camino. La parte difícil es reducir la vibración del equipo y mantenerlo alejado del casco. Para la detección, una matriz remolcada muy larga es muy sensible a esas frecuencias, porque es muy larga.

Por “sigiloso” probablemente estés pensando en la sección transversal del radar. Eso es importante para los aviones, pero el análogo de la firma de radar para los submarinos es su firma de sonido. Los mejores submarinos están diseñados para minimizar las firmas activas y pasivas.
Una firma activa es aquella en la que el sub es el generador de ruido. El aislamiento de la maquinaria del casco es unidireccional. La maquinaria que vibra está montada en soportes compatibles para evitar transmitir las vibraciones al interior del casco. Las hélices están diseñadas para evitar hacer ruido, particularmente el ruido de cavitación. Los submarinos no aplicarán toda la potencia hasta que estén a una profundidad suficiente que la presión del agua del mar limite la cavitación. Los contornos del casco están cuidadosamente diseñados para eliminar la turbulencia en el flujo alrededor del submarino. Las cosas que sobresalen del sobre, como las barandas e incluso las puntas de amarre, se golpean debajo para prepararse para el mar.

Las firmas pasivas están diseñadas para evitar que el sonar activo del enemigo produzca un buen rendimiento. Estos incluyen recubrimientos anecoicos que amortiguan el retorno.

Los procedimientos operativos también contribuyen al sigilo. Los subs intentan evitar operar en áreas en las que se notarán incluso sus firmas minimizadas (incluida la firma visual).

Como submarinista, puedo decir ciertas cosas que son bien conocidas. Otros no puedo.

Todo lo que está atornillado al casco o la infraestructura está amortiguado por arandelas de goma. El exterior del casco está amortiguado por un compuesto de goma que está clasificado. Esto crea una pérdida de la firma del sonar cuando las naves enemigas vienen a buscarnos. Las termoclinas también son un gran obstáculo para quienes nos buscan. En resumen, diré esto. ¡A los rusos les cuesta mucho encontrarnos y eso los asusta muchísimo!

Hay tantas cosas que la Fuerza Submarina de los Estados Unidos tiene en su arsenal y no ser detectado es una de las integraciones de diseño más críticas en toda la fuerza secundaria. ¡SOMOS MUY BUENOS EN LO QUE HACEMOS!

La mayoría de los diseños modernos son sigilosos.

El sonido bajo el agua vibra como lo hace en la atmósfera. La frecuencia del sonido juega un papel crítico en lo detectable que es. Las frecuencias altas son fáciles de detectar, mientras que las de rango más bajo son extremadamente difíciles de detectar.

Para eliminar casi todos los rangos de frecuencia que pueden exponer dónde puede estar el submarino, se utilizan varios métodos.

Silenciamiento acústico – Wikipedia

El motor, el casco y la vela del submarino están especialmente diseñados y recubiertos con materiales únicos.

La experiencia y los procedimientos de instalación utilizados están altamente clasificados.

Algunos conceptos básicos:

  • Las hélices son muy grandes, en relación con el bote, por lo que pueden proporcionar un amplio empuje a pesar de girar lentamente. La rotación lenta es buena para poco ruido.
  • Las hélices también están diseñadas y fabricadas con mucho cuidado, con herramientas informáticas que no existían hace algunas décadas, esto nuevamente ayuda a reducir el ruido.
  • Los motores, ejes, bombas, etc. no están atornillados directamente al casco, de metal a metal, en cambio, todo lo que se espera que gire / vibre / se mueva durante el funcionamiento normal se monta en dispositivos que absorben ruido, y luego esos accesorios a su vez se montan en el cáscara. Estos accesorios están hechos de materiales que absorben el ruido en lugar de transmitirlo al casco.
  • A pesar de todos los esfuerzos realizados con dispositivos de absorción de ruido, parte del ruido interno seguirá llegando al casco, por lo tanto, el casco está cubierto de baldosas anecoicas. Estos absorben parte del ruido que intenta moverse desde el casco hacia el agua, y también pueden absorber parte del “ping” del sonar activo utilizado por los enemigos, por lo que es de esperar que no se repitan suficientes “ping” para la detección. receptor enemigo

Las embarcaciones navales detectan otras naves con sonar. La sonda funciona haciendo rebotar el sonido de otras naves. Para ser sigiloso, un submarino está cubierto de materiales que absorben los sonidos para que no se repitan en un barco que los busca. Además, los submarinos están diseñados para ser silenciosos para que los micrófonos subacuáticos no puedan escuchar los motores u otros componentes. Al usar varios métodos diferentes para evitar que el ruido salga del submarino, los submarinos se vuelven sigilosos y difíciles de detectar.

Mucho esfuerzo para reducir la firma del sonido y minimizar el reflejo del sonido.