SSK: U212 NFS (Italia)

Submarino U212 NFS

Como parte del desarrollo de la fuerza submarina de la Armada italiana para el período 2025-2050, se están desarrollando el U212 NFS y el U212 NFS Evo, para su introducción en 2036. Para entonces, la Armada italiana estará equipada con cuatro submarinos de la clase Todaro (el U212A), cuatro U212 NFS y dos U212 NFS Evo.

La Armada italiana ya está preparando el desarrollo del sucesor del U212A, el NGS (Submarino de Nueva Generación) que sustituirá al U212A y que empezará a construirse a partir de 2040. La Armada italiana también está desarrollando un LDAUV (Vehículo Submarino Autónomo de Gran Desplazamiento) para apoyar a la fuerza submarina.

Descripción general de la clase
Nombre	Sub-212 NFS U212 NFS Evo
Constructores	Fincantieri SpA
Operadores	Futuro operador:  Marina italiana
Precedido por	Submarino de la clase Sauro
Sucedido por	Submarino de próxima generación
Costo	NFS1 y NFS2 (incluido centro de formación y desarrollo) : 1.350 millones de euros  NFS3: 500 millones de euros (+ 160 millones de euros de presupuesto para desarrollos adicionales)  NFS4: 500 millones de euros
Construido	Desde 2022
Planificado	6
Edificio	4
Terminado	0
Características generales
Tipo	submarino de ataque
Desplazamiento	U212 NFS: 1.600 toneladas (1.600 toneladas largas) en superficie U212 NFS Evo: 2.000 toneladas (2.000 toneladas largas)
Longitud	59 metros (193 pies 7 pulgadas)
Haz	7 metros (23 pies 0 pulgadas)
Altura	12 metros (39 pies 4 pulgadas)
Barajas	2
Complementar	29
Sensores y sistemas de procesamiento	Suite de sonar : Suite de sonar integrada Kaleidoscope 2.0 basada en esfera de ELAC SONAR FAS (sónar de matriz de flanco) CAS (sónar de matriz cilíndrica) MAS (sonar de prevención de minas) CIA (matriz de intercepción cilíndrica) ONA HYD (hidrófonos de análisis de ruido propios) SBE 1 (baliza de sonar/emisor de socorro) SB 3050 2G (ecosonda multihaz) VE 5900 (ecosonda naval) UT3000 2G (sistema de comunicación subacuático) Mástiles suministrados por L3Harris y Calzoni: Comunicación sistema electroóptico RESM/CESM Sistemas: Nuevo sistema de combate italiano de Leonardo Sistema de piloto automático de Avio Aero
Guerra electrónica y señuelos	RESM/CESM en el mástil de Elettronica
Armamento	Torpedos: 6 tubos lanzatorpedos de 533 mm (21,0 pulgadas) Torpedo pesado avanzado Leonardo Black Shark Misiles:  Misiles de crucero de ataque terrestre UUV (buque submarino no tripulado):

Sub-212 NFS

Historial del proyecto
En 2018 y 2019, el Parlamento italiano publicó información sobre la financiación del sucesor de los 4 submarinos de la clase Sauro para mantener una fuerza de 8 submarinos.

En noviembre de 2020, el Ministerio de Defensa italiano publicó su documento de planificación plurianual (Documento Programmatico Pluriennale) para 2020-2022. Menciona el plan para adquirir cuatro nuevos submarinos en dos fases por un costo total del programa estimado en 2.680 millones de euros.

El Gobierno italiano encargó a la OCCAR la gestión del programa U212 NFS en su nombre.

Fase 1

La fase 1 comprende:

• Desarrollo de la clase de submarinos U212 NFS
• Adquisición de 2 submarinos
• Construcción de un centro de formación
• 10 años de soporte técnico-logístico en servicio

En febrero de 2021, OCCAR y Fincantieri SpA (contratista principal) firmaron el contrato de la fase 1 por 1.350 millones de euros.

Fase 2

La fase 2 del programa incluye dos submarinos que se adquirirían opcionalmente. Incluye:

• Desarrollo complementario de la clase
• Adquisición de 2 submarinos
• 10 años de soporte técnico-logístico en servicio para los 2 submarinos adicionales

En diciembre de 2022, la OCCAR se comprometió a construir un tercer submarino U212 NFS. En julio de 2023, se firmó el contrato por un valor de 500 millones de euros, y también se incluyó en el contrato un presupuesto complementario de 160 millones de euros para desarrollos adicionales.

El cuarto U212 NFS se encargó en junio de 2024 por un valor de 500 millones de euros.

U212 NFS Evo

En junio de 2024, la Armada italiana dio a conocer su plan de desarrollo de la flota para el período 2025-2050. Incluye el desarrollo de una subclase del U212 NFS que será más grande (> 2.000 toneladas) y que integrará tecnologías en desarrollo para el sucesor de la clase Todaro , el NGS ( Next Generation Submarine ).

Desarrollo del sistema de baterías de litio en los submarinos U212 NFS

El programa U212 NFS (Near Future Submarine) representa una evolución sustancial del modelo original U212A, gracias a la integración de un sistema de baterías de litio de última generación (LBS, por sus siglas en inglés), cuya implementación ha sido confirmada desde la primera unidad de esta nueva clase de submarinos de la Armada italiana. Esta incorporación no es meramente una mejora incremental, sino un cambio radical en la arquitectura energética y operativa de estas plataformas no nucleares.

El sistema LBS sustituye la tradicional tecnología de baterías de plomo-ácido, introduciendo capacidades superiores en múltiples dimensiones: densidad energética, eficiencia operativa, seguridad, modularidad y sostenibilidad a largo plazo. El contrato que posibilita esta transformación fue modificado formalmente por la OCCAR en junio de 2024, en el marco de su colaboración con Fincantieri y otras entidades industriales y tecnológicas italianas, marcando un punto de inflexión tecnológico para la Armada. La entrega del primer submarino U212 NFS está prevista para principios de 2029, mientras que su botadura ocurrirá en 2027.

Desde el punto de vista técnico, el sistema de baterías de litio incorpora una arquitectura modular y escalable, lo que permite su aplicación no solo en submarinos tripulados como el U212 NFS, sino también en vehículos submarinos no tripulados. Esta flexibilidad estructural se traduce en un potencial de crecimiento a nivel tecnológico sin precedentes, con una hoja de ruta ya delineada hacia baterías semisólidas o de estado sólido entre 2026 y 2030. Las baterías de iones de litio (en particular, de tipo litio-hierro-fosfato, LiFePO₄), desarrolladas por FIB-FAAM, ofrecen ventajas claras frente a las soluciones tradicionales: casi el doble de densidad energética por volumen, carga rápida, baja autodescarga, estabilidad térmica, ausencia de efecto memoria, alta vida útil y mantenimiento reducido.

Cada batería está compuesta por celdas cilíndricas robustas, diseñadas para garantizar disipación térmica y seguridad estructural. Estas celdas están encapsuladas en cajas de acero inoxidable amagnético resistentes a golpes, lo cual aporta protección mecánica y compatibilidad con las características físicas de los antiguos acumuladores de plomo-ácido, mitigando las diferencias de masa y volumen. El diseño prevé que cada cadena de celdas se constituya como una unidad funcional independiente, capaz de generar la tensión nominal de la batería a través de un convertidor de corriente continua. A su vez, este enfoque permite futuras actualizaciones de capacidad mediante el reemplazo directo de las celdas por versiones más avanzadas, sin necesidad de rediseñar todo el sistema.

El Sistema de Gestión de Baterías (BMS) desempeña un papel crucial en la operación segura del conjunto. Diseñado específicamente para el entorno hostil de los submarinos, monitorea en tiempo real las variables críticas del sistema como temperatura, voltaje, aislamiento y corriente. En caso de detección de condiciones anómalas, el BMS activa mecanismos de protección que evitan la propagación de fallos entre celdas adyacentes. Este sistema se complementa con una nueva arquitectura de protección contra incendios instalada en la sala de baterías, equipada con extintores y sistemas de evacuación de gases.

El desarrollo del LBS también implicó la creación de un entorno de evaluación normativa riguroso, que incluyó análisis de riesgo y seguridad (HAZID), evaluación de amenazas térmicas y mecánicas, y certificaciones bajo los estándares internacionales IEC 61508 (para sistemas electrónicos relacionados con la seguridad) e IEC 62619 (para aplicaciones industriales con baterías de litio). En concreto, se trabajó para alcanzar un nivel de integridad de seguridad SIL 3, uno de los más exigentes de la escala normativa, asegurando así una fiabilidad operativa crítica en escenarios extremos.

Desde el punto de vista operativo, los beneficios de este nuevo sistema de propulsión son considerables. El mayor contenido energético y la posibilidad de carga rápida aumentan significativamente la autonomía bajo el agua, permitiendo al submarino mantener velocidades altas por más tiempo sin salir a superficie o utilizar el snorkel. Esto implica un menor índice de indiscreción y una mayor capacidad de evasión y supervivencia, alineándose con los requisitos contemporáneos de guerra naval asimétrica y operaciones encubiertas prolongadas.

Además de los aspectos técnicos, la implantación del LBS ha implicado una reestructuración parcial del diseño físico del submarino. El casco del U212 NFS se alargará en 1,2 metros respecto al modelo U212A, permitiendo la instalación de una vela de mayor tamaño y una sala de combate más amplia, con nuevos sistemas de gestión de misiones. A pesar de este cambio, la arquitectura del LBS se ha diseñado respetando el volumen de la sala de baterías del modelo original, lo que facilita su futura implementación en el marco de la actualización de media vida de los actuales U212A. Esto extiende la ventaja tecnológica más allá del nuevo modelo y permite una modernización coherente de la flota existente.

El programa LBS ha superado hasta ahora pruebas críticas como propagación térmica, penetración, cortocircuito, pruebas de carga/descarga a temperatura extrema, y evaluación de gases emitidos, todo bajo supervisión de TÜV Rheinland. De especial importancia fue la prueba de propagación térmica en la que no se produjo ignición ni explosión, únicamente la liberación controlada de gases, lo cual valida los mecanismos de contención del diseño.

El desarrollo industrial ha implicado una cadena colaborativa coordinada por Fincantieri. FIB-FAAM se ha encargado de la célula, su contenedor y el sistema de refrigeración. Power4Future (P4F) ha desarrollado el diseño de seguridad funcional, el hardware y firmware del BMS y los convertidores eléctricos. CETENA, el centro de investigación naval, ha realizado el análisis de riesgos del sistema completo, mientras que TÜV Rheinland ha validado los aspectos de certificación conforme a la normativa internacional.

La producción de los primeros componentes físicos, como el prototipo SSC (Single String Converter), las barras colectoras y los auxiliares, ya está en marcha. Al mismo tiempo, se están ensamblando y cualificando prototipos funcionales del sistema, con miras a su certificación final antes de que termine el año. El paso a la Fase 2 del programa incluye no solo la puesta en marcha de la producción industrial en serie, sino también la creación de un laboratorio de pruebas a escala real que actuará como Centro de Excelencia para la propulsión submarina basada en baterías, donde se realizarán tareas de formación, validación y futuros desarrollos tecnológicos.

En términos de costes, si bien la inversión inicial en tecnología de litio es más alta, el ciclo de vida del sistema es más rentable debido al menor mantenimiento requerido, la larga duración de las celdas y la posibilidad de reciclaje de componentes. Así, se garantiza sostenibilidad financiera y operativa sin comprometer el rendimiento.

En conclusión, el sistema LBS representa un cambio de paradigma en la propulsión no nuclear para submarinos, aportando mejoras sustanciales de autonomía, seguridad, flexibilidad tecnológica y sostenibilidad. Su integración en el U212 NFS desde la primera unidad consolida a la Armada italiana como una de las pioneras europeas en adoptar plenamente esta tecnología, anticipando una nueva era en la guerra submarina del siglo XXI.

Propulsión: ¿Cómo quedaría el S-80 con baterías de litio?

Baterías de litio y rendimiento

El tema de las baterías de litio en submarinos ha dado que hablar estos días, así que he recurrido a un experto para que nos solucione las dudas. ¿Quieres saber cómo quedaría un S80 con baterías de litio? (tengo los números)



En 2023, el TN Bernal @jose_bernals publicaba en la RGM un artículo titulado «Litio o plomo». Recientemente, lo ha ampliado con datos de última hora que me ha autorizado a compartir con vosotros.
https://publicaciones.defensa.gob.es/media/download

El motivo de mayor exposición en los submarinos convencionales es la recarga de las baterías. A menos necesidad de recarga, y más rápida esta, menos exposición. Esta es una de las razones del nacimiento del AIP.



Las limitaciones del AIP incluyen la velocidad (unos 4 kts) y el almacenamiento de combustibles a veces peligrosos.




El caso de estudio son los submarinos japoneses Soryu. Los primeros 10 de la serie tienen baterías de plomo y 4 motores AIP Stirling, y los 2 últimos, solo baterías de litio.



Esto demuestra, primero, que es viable. Los Soryu no han necesitado ninguna modificación del casco resistente, el sistema de combate, ni a las armas. Los cambios solo afectan a la acumulación y generación eléctrica.




Las baterías de litio tienen una densidad energética un 50 % mayor y tiempos de carga más cortos. También requieren menos mantenimientos y pesan menos, aunque son ocho veces más caras.



Comparativa
Soryu serie 1:
- Baterías Pb: 22 kAh
- AIP: 300 Ah
- Generadores diésel: 2,6 kAh
Soryu serie 2:
- Baterías Li: 55 kAh
- Generadores diésel: 2,6 kAh



Dejémonos de voltios y veamos datos operativos. Suponiendo 5 kts para una demanda de 275 kW.
Soryu serie 1:
- 48h (sin AIP) descarga hasta 40 % batería (remanente de seguridad).
- Con AIP 384h (16 días) descarga hasta 40 % batería.
Soryu serie 2: la misma descarga (13200 A, el 60 % de los 22 kAh) solo descarga el 24 % de la batería. Podríamos hacer 2,5 veces esa descarga hasta quedarnos al 40 %, por tanto, 5 días.



Fijémonos en que, quitando los ¡4! motores Stirling y sustituyéndolos por baterías no se consigue ni triplicar la capacidad de almacenamiento. Es decir, hay un aumento muy significativo, pero solo sustituir Pb por Li no es la panacea… Parece que los japoneses pierden autonomía.



Ahora bien, ¿y si dejamos el AIP y cambiamos las baterías Pb por Li… por ejemplo en el S80? ¿Cuánta autonomía nos daría a nosotros?



Pues el autor nos dicen que el tiempo de descarga sin AIP se vería aumentado en más de un 50 % (coincide, aprox., con el aumento de densidad energética). El tiempo de recarga se reduciría en un 30 %.



Si metemos el AIP en la ecuación, esos números bajan mucho. Si el S80 tiene la misma relación con/sin AIP (2 días vs. 16 días) en plomo, con AIP + litio pasaría a 3 días vs. 17 días. En el caso de autonomía con AIP el aumento es solo del 6 % (16 vs. 17 días).



¿Es poco? Bueno, cualquier mejora es buena, pero sobre todo, la ventaja está en la velocidad de carga, que disminuye el tiempo de exposición.



Finalmente, sobre la pregunta de si es técnicamente viable, el autor nos cuenta que Navantia se ha reunido con Hanwha Aerospace, la empresa coreana que está fabricando los KSS-III. (🖼️ @CovertShores)




El cambio es viable. Supone una adaptación de la instalación eléctrica (que ya está planteada para el P-75 propuesto para India) y unos ajustes de pesos añadiendo bloques de plomo en el espacio entre cuadernas.



Espero que os haya gustado y el mérito es todo del gran

@jose_bernals

https://publicaciones.defensa.gob.es/media/download

Clase Scorpene: Aproximación a la tecnología LIB y AIP

Una mirada más cercana a la tecnología submarina del LIB y AIP

Submarino clase Scorpene (imagen: GWMJ)

La tecnología de propulsión independiente del aire (AIP) con celdas de combustible y las baterías de iones de litio (LIB) representan un avance significativo en la propulsión de submarinos, ofreciendo beneficios operativos sustanciales, aunque también plantean desafíos únicos que requieren una gestión cuidadosa. Actualmente, un número creciente de armadas a nivel mundial implementa estas tecnologías debido a su rendimiento y eficiencia superiores frente a las baterías tradicionales de plomo-ácido. Ambas innovaciones superan las capacidades de los sistemas de propulsión diésel-eléctricos convencionales, y un enfoque híbrido que combina baterías de iones de litio con celdas de combustible optimiza el rendimiento en numerosas situaciones operativas.

Batería submarina de iones de litio (foto: GWMJ)

A. VENTAJAS DE LAS BATERÍAS DE IONES DE LITIO EN SUBMARINOS

1. Mayor densidad energética y eficiencia

Las baterías de iones de litio proporcionan una densidad de energía significativamente superior, lo que permite una mayor autonomía bajo el agua y tiempos de carga más rápidos. Estas características las hacen especialmente adecuadas para misiones prolongadas y para un redespliegue ágil y eficiente.

2. Mantenimiento reducido y vida útil más larga

En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio requieren menos mantenimiento y tienen una vida útil más larga, lo que las hace más rentables con el tiempo. 

3. Seguridad y confiabilidad mejoradas

Los avances recientes en la tecnología de iones de litio, como el empleo de fosfato de litio y hierro (LiFePO4), han mejorado significativamente la seguridad de estas baterías. Estas innovaciones mitigan la susceptibilidad al calor y reducen los riesgos de incendio, una consideración crucial para submarinos que operan en entornos confinados y de alta presión.

B. DESAFÍOS EN LA APLICACIÓN DE BATERÍAS DE IONES DE LITIO (LIB)

Aunque las baterías de iones de litio presentan numerosos beneficios, también plantean desafíos importantes, especialmente en términos de seguridad y en la gestión de operaciones y mantenimiento. Avances en ciencia de materiales, como el uso de cerámicas y revestimientos de carbono duro, contribuyen a mitigar estos riesgos. Además, la integración de baterías de iones de litio con tecnologías de propulsión complementarias, como las celdas de combustible, puede potenciar aún más el rendimiento de los submarinos. En conjunto, la transición a baterías de iones de litio representa un avance tecnológico considerable en el diseño de submarinos y promete una mayor capacidad operativa y eficiencia para las armadas modernas.

Aplicación de la tecnología de baterías de iones de litio para submarinos de clase Scorpene Evolved (imagen: Total Energies)

C. COMPARACIÓN DE BATERÍAS DE IONES DE LITIO (LIB) Y BATERÍAS DE PILA DE COMBUSTIBLE AIP PARA SUBMARINOS

1. BATERÍA DE IONES DE LITIO

a. Densidad y eficiencia energética

1). Alta densidad de energía

Las baterías de iones de litio destacan por su alta densidad de energía, generalmente en el rango de 150-200 Wh/kg, superando ampliamente a las baterías tradicionales de plomo-ácido, que ofrecen alrededor de 30-50 Wh/kg. Esta mayor densidad de energía permite a los submarinos almacenar una cantidad considerable de energía en un volumen compacto, lo cual facilita una mayor autonomía bajo el agua y la capacidad de recorrer distancias más largas. La eficiencia energética superior de las baterías de iones de litio proviene de su reacción química, en la cual los iones de litio se desplazan entre el ánodo y el cátodo, almacenando y liberando energía de forma más efectiva que las baterías de plomo-ácido, que dependen de reacciones químicas con plomo y ácido sulfúrico.

2). Carga rápida

Las baterías de iones de litio ofrecen tiempos de carga más rápidos en comparación con las de plomo-ácido, gracias a sus propiedades electroquímicas. La capa densa de electrolito en el ánodo facilita una transferencia rápida de iones de litio, lo que permite una absorción de energía más eficiente. Esta capacidad de carga rápida es esencial para facilitar un redespliegue ágil y mantener altos niveles de preparación operativa.

b. Mantenimiento y ciclo de vida

1). Menor mantenimiento

Las baterías de iones de litio requieren menos mantenimiento, ya que no experimentan sulfatación, un problema común en las baterías de plomo-ácido que causa la formación de cristales de sulfato en las placas, disminuyendo su capacidad y eficiencia. Esto se debe a las reacciones químicas equilibradas de las baterías de iones de litio y a la ausencia de electrolito líquido susceptible a la degradación. Además, las LIB incorporan un sistema de gestión de batería (BMS) que supervisa y gestiona su estado, reduciendo aún más las necesidades de mantenimiento y mejorando su fiabilidad operativa.

2). Vida útil más larga

Las baterías de iones de litio suelen tener una vida útil más prolongada, generalmente entre 10 y 15 años, en comparación con los 5 a 8 años de las baterías de plomo-ácido. Esta longevidad se debe a su capacidad para soportar entre 500 y más de 2000 ciclos de carga y descarga, dependiendo de la química específica utilizada. La durabilidad superior es el resultado de reacciones electroquímicas estables dentro de la batería, junto con la gestión efectiva proporcionada por el sistema de administración de batería (BMS), que optimiza su rendimiento y prolonga su vida operativa.

La resistencia de inmersión sin salir a la superficie por parte de submarinos en la ASEAN, el submarino Scorpene Evolved de la Armada de Indonesia puede sobrevivir durante 50 a 78 días (imagen: Lancercell)

b. Consideraciones de seguridad

Una de las principales preocupaciones de seguridad en las baterías de iones de litio es la fuga térmica, un fenómeno en el cual las celdas se sobrecalientan, desencadenando una reacción en cadena que puede provocar incendios o explosiones. Esta fuga térmica puede ocurrir debido a un cortocircuito interno, sobrecarga o daño físico. Cuando la temperatura dentro de una celda supera un umbral crítico, el electrolito puede inflamarse, causando un rápido incremento de temperatura y presión.

Avances como la química de fosfato de hierro y litio (LiFePO4), conocida por su mayor estabilidad y menor susceptibilidad al sobrecalentamiento, han mejorado significativamente la seguridad. Además, el uso de un sistema de gestión de batería (BMS) avanzado y un sistema de control térmico permite monitorear y regular la temperatura, disminuyendo el riesgo de fuga térmica y mejorando la confiabilidad operativa.

d. Beneficios operativos

Las baterías de iones de litio permiten un funcionamiento significativamente más silencioso del submarino en comparación con los motores diésel convencionales, que generan más ruido debido a sus piezas mecánicas en movimiento. Estas baterías suministran energía eléctrica directa a los sistemas de propulsión y a otros sistemas a bordo, eliminando la necesidad de un motor de combustión interna. Al prescindir de componentes mecánicos ruidosos, como pistones, engranajes y sistemas de escape, se reduce la firma acústica del submarino, mejorando su capacidad de sigilo y aumentando su eficacia en misiones que requieren discreción.

2. TECNOLOGÍA AIP (PROPULCIÓN INDEPENDIENTE DEL AIRE) DE PILA DE COMBUSTIBLE

a. Densidad y eficiencia energética

Las pilas de combustible de hidrógeno generan electricidad mediante una reacción química entre hidrógeno y oxígeno, produciendo únicamente agua y calor como subproductos. En las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM), el proceso comienza en el ánodo, donde las moléculas de hidrógeno se dividen en protones y electrones. Los electrones recorren un circuito externo, generando energía, mientras que los protones atraviesan una membrana para combinarse con el oxígeno en el cátodo y formar agua. Este proceso permite un suministro continuo de energía siempre que haya combustible disponible, eliminando la necesidad de recargar como ocurre con las baterías convencionales.

En un sistema de propulsión independiente del aire (AIP), las pilas de combustible utilizan oxígeno líquido almacenado u otro oxidante para generar electricidad bajo el agua, evitando la necesidad de salir a la superficie o utilizar un snorkel para obtener oxígeno atmosférico. Esto mejora significativamente la capacidad de permanencia sumergida y reduce la firma de detección del submarino, haciendo que sea más difícil de localizar y rastrear en operaciones furtivas.

El concepto de utilizar AIP en submarinos eléctricos puede reducir la tasa de indiscreción/el barco debe salir a la superficie (imagen: GWMJ)

b. Mantenimiento y ciclo de vida

1). Mantenimiento complejo
El mantenimiento de los sistemas de pilas de combustible demanda conocimientos e infraestructura especializados para la manipulación y almacenamiento del hidrógeno, lo cual representa un desafío logístico y financiero. La infraestructura necesaria incluye instalaciones para la producción, compresión, almacenamiento y distribución de hidrógeno. Además, los sistemas de pilas de combustible requieren mantenimiento regular para asegurar el funcionamiento óptimo de componentes clave, como membranas, electrodos y catalizadores. La presencia de fugas o contaminación puede comprometer considerablemente el rendimiento y la seguridad del sistema.

2). Requisitos de formación
El personal de tripulación y mantenimiento necesita una formación extensa y rigurosa para operar de forma segura las pilas de combustible y los sistemas asociados, incluyendo el almacenamiento y la transferencia de hidrógeno. Dado que el hidrógeno es un gas altamente inflamable, el cumplimiento de estrictos protocolos de seguridad es fundamental para prevenir fugas y explosiones. Además, el manejo y mantenimiento de esta tecnología avanzada requiere conocimientos profundos en procesos electroquímicos y en la integración de sistemas para asegurar una operación segura y eficiente.

b. Consideraciones de seguridad

1). Riesgos del almacenamiento de hidrógeno
El almacenamiento y manipulación del hidrógeno conlleva riesgos significativos debido a las características de sus moléculas, que son extremadamente pequeñas y pueden escapar a través de espacios mínimos o sellos, lo que incrementa el riesgo de fugas y explosiones. Esto exige soluciones de almacenamiento robustas, como tanques de alta presión o sistemas criogénicos, para asegurar un confinamiento seguro del hidrógeno. Además, se necesitan materiales y técnicas especializadas para prevenir fugas y asegurar un manejo seguro del gas.

2). Problemas de confiabilidad
Las pilas de combustible pueden presentar problemas de confiabilidad, ya que su rendimiento tiende a degradarse con el tiempo y bajo ciertas condiciones operativas debido a la complejidad de la tecnología y la gestión del combustible. Factores como las impurezas en el combustible, la degradación de las membranas y el envenenamiento de los catalizadores afectan la eficiencia y longevidad de las pilas de combustible. Estos desafíos requieren monitoreo constante y mantenimiento preventivo para mantener un rendimiento estable y confiable.

Capacidad de crucero en inmersión/rango de crucero sumergido (gráfico: GWMJ)

d. Beneficios operativos

1). Aumento de la resistencia
La tecnología Fuel Cell AIP mejora considerablemente la resistencia de los submarinos, permitiendo operaciones prolongadas y encubiertas. Esto es posible porque las pilas de combustible pueden generar electricidad continuamente mientras haya suministro de combustible. Los submarinos equipados con AIP pueden permanecer sumergidos durante semanas o incluso meses, en contraste con los submarinos diésel-eléctricos convencionales, cuya autonomía es de solo unos días. Esta mayor resistencia amplía la flexibilidad operativa y potencia las capacidades de sigilo del submarino.

2). Reducción de la firma acústica
Al igual que las baterías de iones de litio, las pilas de combustible AIP facilitan un funcionamiento silencioso del submarino, reforzando su capacidad de sigilo. La generación de electricidad mediante reacciones químicas en el sistema AIP, que no requiere partes móviles, elimina el ruido asociado a los motores de combustión interna con componentes mecánicos. Esto reduce significativamente la firma acústica del submarino, haciéndolo más difícil de detectar mediante sistemas de sonar.

Submarinos diésel con tecnología AIP vs LIB (gráfico: Estudios de Defensa)

D. CONCLUSIÓN

1. Batería de iones de litio (LIB)

Las baterías de iones de litio ofrecen mayor densidad de energía, tiempos de carga más rápidos y menor mantenimiento, lo que las hace altamente eficientes y rentables para los submarinos modernos. Sin embargo, esto plantea un riesgo de seguridad que debe gestionarse con cuidado.

2. Pila de combustible AIP

AIP proporciona una mayor resistencia operativa e independencia del aire de superficie, lo cual es importante para misiones furtivas y de largo alcance. Dichos equipos requieren un mantenimiento más complejo e infraestructura especializada, lo que puede resultar complicado y costoso desde el punto de vista logístico. 

E. CONSIDERACIONES

1. Necesidades operativas

La elección entre baterías de iones de litio y pilas de combustible depende en gran medida de los requisitos operativos específicos y del perfil de la misión de la flota de submarinos.

2. Costos e infraestructura

Las consideraciones de costo, infraestructura disponible y protocolos de seguridad juegan un papel importante a la hora de determinar la tecnología más adecuada. (Capitán de barco (T) Iqbal)

( Revista Ghora Widya Madya Jaya )

SSK: El submarino eléctrico británico

El formidable Electroboot

 Weapons and Warfare

 

HMS Taciturn, una de las conversiones "Super T", de Tom Connell.

Las incursiones de submarinos británicos en aguas peligrosas frente al norte de Rusia solo pudieron suceder gracias a los científicos e ingenieros de Hitler.

En las últimas semanas de la Segunda Guerra Mundial, una unidad de comando especial, que se jactaba del creador de James Bond, Ian Fleming, como uno de sus planificadores operativos, había corrido en busca de secretos tecnológicos nazis. Quería asegurarlos antes de que fueran destruidos o que los soviéticos los atraparan. Uno de los logros clave de 30 Unidades de Asalto Anfibio (30 UA) fue capturar tecnología de snorkel y también submarinos avanzados en Kiel en la costa báltica de Alemania. Los británicos acumularon casi 100 submarinos alemanes entregados en el puerto de Lishally, en el norte de Irlanda, cerca de Londonderry.

El submarino Tipo XXI era un submarino revolucionario, con baterías de alta velocidad que proporcionaban hasta 17 nudos sumergidos. Esto fue extraordinario cuando la mayoría de los barcos aliados que pudieron manejar sumergidos eran sólo 9 nudos. Los mástiles de snorkel permitieron que los submarinos diésel avanzados de Alemania permanecieran sumergidos, a salvo del ataque enemigo, mientras ventilaban los gases del generador, recargaban sus baterías y aspiraban aire fresco.




Capaz de una impresionante resistencia sumergida, mediante el uso del mástil de resoplido (como se conoció el snorkel), el Tipo XXI tenía una forma de casco elegante, supremamente hidrodinámica, sin armas externas aparte de los cañones montados dentro de la aleta.

Combinado con una mayor potencia de la batería que brinda una alta velocidad bajo el agua, un Tipo XXI no tuvo que salir a la superficie para atacar un convoy. Podía disparar 18 torpedos (tres salvadas) en unos 20 minutos, lo que era suficiente para que cualquier otro submarino cargara un solo torpedo.

El Tipo XXI podría manejar 50 horas sumergidas en baterías a plena capacidad (cargadas), una resistencia que podría duplicarse al reducir el consumo de energía en un 50 por ciento. Otros submarinos solo podrían alcanzar media hora sumergidos con la batería, o 24 horas si apagaran casi todo el equipo. Usando el resoplido para recargar las baterías, el objetivo principal de un Tipo XXI era una patrulla entera sumergida (y solo tomó tres horas resoplar para recargar las baterías). También era muy sigiloso a bajas velocidades, utilizando lo que se denominó motores de velocidad lenta (en montajes de goma) para absorber el ruido. El Tipo XXI podría sumergirse con seguridad hasta 440 pies (90 pies más profundo que el submarino británico más moderno de la Segunda Guerra Mundial), con una profundidad de aplastamiento de más de 1,000 pies.



Afortunadamente para los Aliados, solo dos "electroboots" se desplegaron en la patrulla de combate durante la Segunda Guerra Mundial. La capacitación de la tripulación, los defectos tecnológicos comunes a cualquier tecnología de punta y los bombardeos intensivos mantuvieron la mayoría de los 120 "electroboots" no operativos. Fueron capturados o destruidos. Aún más notables fueron las embarcaciones Tipo XVIIB, que utilizaron propulsión de peróxido de hidrógeno independiente del aire, eliminando la necesidad de incluso empujar un mástil por encima de la superficie.

Después de una serie de reuniones de alto nivel, se decidió que los británicos, los estadounidenses y los rusos deberían tener cada uno diez submarinos de todas las variedades, y el resto se hundiría en la Operación Deadlight.

Los soviéticos tenían una experiencia contemporánea limitada en el océano abierto en cualquier tipo de buque de guerra: durante la Segunda Guerra Mundial, la Armada Roja luchó principalmente en aguas litorales u operaba a lo largo de ríos y otras vías navegables interiores.

Como resultado, los rusos solicitaron que las tripulaciones de la Royal Navy naveguen sus submarinos asignados a Leningrado. Los soviéticos ocultaron su falta de confianza en alta mar detrás de las afirmaciones de que les estaban dando submarinos defectuosos. Sin embargo, los británicos habían entregado evaluaciones detalladas de navegabilidad de los barcos a sus nuevos propietarios.

Los estadounidenses, que tomaron dos XXI, basarían el diseño de su nueva Clase Tang en el tipo de barco nazi. También reconstruyeron algunos de sus nuevos submarinos de la Segunda Guerra Mundial, bajo un programa titulado Greater Underwater Propulsive Power, o GUPPY, para incorporar las innovaciones alemanas.

Algunos Tipo XXI incluso fueron puestos en servicio, los británicos operaron dos. Mientras que uno fue desechado en 1949 después de correr en juicios, el otro fue entregado a los franceses. Encargaron a siete ex-submarinos alemanes a su flota, uno de los Tipo XXI que prestó servicio a fines de la década de 1960.



Incluso los suecos, neutrales durante el conflicto, reconocieron la necesidad de adquirir submarinos revolucionarios para que su propia armada no perdiera su condición de operador submarino líder. Levantaron el U-3503, hundido en sus aguas territoriales, desde el fondo del Báltico y la remolcaron a una base naval. Los expertos llevaron a cabo una inspección en dique seco de sus innovaciones antes de desechar el submarino. A mediados de la década de 1950, cuando necesitaban revivir su brazo submarino como parte de la OTAN, los alemanes occidentales adoptaron una práctica similar, ubicando submarinos hundidos durante la guerra y criándolos.

Ante la repentina necesidad de igualar la capacidad operativa de Occidente, los rusos aprovecharon al máximo sus submarinos heredados. Cuatro de los diez que recibieron de los británicos eran del tipo XXI, y prestaron servicio en la flota báltica de la Armada soviética durante nueve años. Tampoco perdieron el tiempo en replicar el Tipo XXI en las clases de botes diesel Zulu y Whisky. Los británicos decidieron implementar lo que habían extraído de los XXI en un programa de reconstrucción radical para algunos de sus submarinos Clase T. Ocho barcos, incluido el HMS Taciturn, se llevaron entre 1950 y 1956. Cortados en dos, tenían una sección completamente nueva insertada que contenía dos motores eléctricos más y una cuarta batería. Les dio una velocidad máxima sumergida de entre 15 y 18 nudos, pero esto solo pudo mantenerse durante un corto período de tiempo. No había pistolas externas, que fueron retiradas como parte de la reconstrucción, ya que se les dieron elegantes cubiertas exteriores aerodinámicas. Una gran aleta cerró el puente, periscopios y mástiles. También se hizo espacio para equipos especializados de recolección de inteligencia.

Taciturn y sus hermanas reconstruidas eran conocidas como las "Super-Ts". Externamente, tenía poco, si es que tenía alguno, parecido con el submarino que había emergido del patio de Vickers en Barrow-in-Furness, en el noroeste de Inglaterra en 1944. Taciturn se vio envuelto en acción contra los japoneses. Ella hundió varios barcos pequeños y también unió fuerzas con su submarino hermano Thorough, ambos usando sus cañones de cubierta de 4 pulgadas para bombardear objetivos en tierra. El primero en recibir la conversión de Super-T, Taciturn fue una solución perfecta para Gran Bretaña con problemas de liquidez, casi en bancarrota por la Segunda Guerra Mundial, pero necesitando igualar la creciente amenaza del poder naval ruso. La construcción de barcos nuevos no fue posible durante algunos años. Los submarinos construidos para combatir la Alemania de Hitler y el Japón militarista fueron remodelados utilizando el fruto de la ciencia nazi para convertirse en lo mejor que Gran Bretaña podría enviar contra los soviéticos.

Fue el vicealmirante Sir Geoffrey Oliver quien propuso que la muy reducida fuerza submarina de la Royal Navy debería llevar la guerra al enemigo.



Al replantear las bases submarinas soviéticas en la península de Kola y en las costas del Mar Blanco, eliminarían la amenaza antes de que estalle en la inmensidad del Atlántico. Oliver, quien se embarcó por primera vez como guardiamarina en el acorazado Dreadnought en 1916, también vio acción en la Segunda Guerra Mundial como capitán de crucero. Incluso había dirigido fuerzas de ataque de portaaviones, por lo que era un táctico completo, aunque nunca un submarinista. Su artículo de abril de 1949, escrito cuando Oliver era el Asistente del Jefe del Estado Mayor Naval (ACNS), impulsó la conversión de Taciturn y sus siete barcos hermanos en Super-Ts. Si las cosas se ponían calientes, hundirían barcos soviéticos en el mar de Barents, cazarlos y matarlos con torpedos, o poner minas.

El precedente para usar submarinos para destruir otros submarinos se había establecido en la reciente guerra mundial. Los barcos británicos hundieron 36 submarinos enemigos, mientras que los estadounidenses reclamaron 23 japoneses. Todos los objetivos menos uno fueron hundidos mientras estaban en la superficie. La distinción de cazar y matar a un submarino enemigo mientras ambos estaban sumergidos recayó en el teniente James Launders en HMS Venturer. Su exitoso ataque contra el U-864 frente a Noruega, el 9 de febrero de 1945, sigue siendo el único de su tipo y se logró después de que Venturer siguiera el zigzagueante barco enemigo durante algunas horas. Después de haber arreglado la posición del alemán, y probablemente la pista futura, a través de ASDIC, Launders disparó una extensión de cuatro torpedos, a intervalos de 17 segundos. El U-864 logró evadir a tres, pero se dirigió hacia el cuarto y fue destruido.

A mediados de la década de 1950, la armada británica simplemente tenía que ser más agresiva y empujar sus submarinos hacia adelante, para repetir la notable hazaña de Launders para compensar la capacidad de control global del mar marchita. No solo había cedido la supremacía en alta mar a América, sino que estaba enfrentando el descenso al tercer lugar por el creciente poder marítimo de los soviéticos. Incluso antes de la Segunda Guerra Mundial, Stalin había estado instando a los jefes de la Armada Roja a construir una flota de batalla que se liberara del tradicional papel de abrazar la costa. A los tres meses de la finalización de los combates en Europa, Stalin decretó que la URSS debería crear una poderosa armada oceánica. Desafortunadamente, los buques que comenzaron a salir de las gradas, como los cruceros de la Clase Sverdlov, estaban pasados ​​de moda antes de ser lanzados. Replicaron la tecnología nazi sin llevarla mucho más lejos.

En mayo de 1955 se creó el Pacto de Varsovia, que fusionó militarmente a la URSS con sus estados satélites en Europa del Este para contrarrestar a la OTAN.

Envalentonados por las concesiones del Kremlin a las protestas por más libertad en Polonia, el 23 de octubre de 1956 200,000 húngaros salieron a las calles, objetando la presencia de tropas rusas en su país. Su revolución fue brutalmente reprimida por el Ejército Rojo. Alrededor de 20,000 húngaros pagaron con sus vidas por atreverse a tratar de deshacerse del yugo soviético.
Incluso cuando los tanques rusos aplastaron los sueños de democracia en las calles de Budapest, los soviéticos amenazaban con una guerra nuclear contra Gran Bretaña y Francia en respuesta a una invasión de Egipto.

Los estadounidenses no respaldaron el intento de sus aliados de la Segunda Guerra Mundial de recuperar el control del Canal de Suez por la fuerza, mientras que el nuevo señor soviético, Nikita Khrushchev, que apoyaba al ferviente líder nacionalista árabe, el coronel Gamal Abdel Nasser, advirtió que desataría las armas de cohetes. 'contra Londres y París.

A pesar de una medida de éxito militar, fue la furia del presidente Dwight D. Eisenhower contra sus aliados, que lo hizo solo, lo que los obligó, en última instancia, a retirarse de Suez. La Guerra Fría se había vuelto desagradable, pero se había evitado la guerra abierta entre los dos campos armados. Más allá de las confrontaciones en tierra, el letal boxeo en la sombra entre las fuerzas navales de Oriente y Occidente ya era una faceta de la confrontación de la Guerra Fría.

En abril de 1956, la misteriosa desaparición y probable asesinato de un hombre rana que intentaba espiar a los buques de guerra soviéticos a la vista de la base de operaciones de Taciturn en Gosport aumentó la tensión.

Los rusos estaban devolviendo la cortesía de una misión diplomática naval británica a Leningrado el año anterior. Mientras el portaaviones HMS Triumph y sus escoltas navegaban por el río Neva, pasaron por los patios de edificios que contenían docenas de buques de guerra de superficie y submarinos en varios estados de finalización. Muchos en la comunidad naval británica se habían negado hasta entonces a creer que los soviéticos realmente estaban emprendiendo un programa tan ambicioso. Sus anfitriones en realidad no tenían la intención de dejar tanto en exhibición. Cuando el escuadrón naval británico navegó de regreso por el Neva, se generaron pantallas de humo frente a los patios del edificio. Con la altura de Triumph como portaaviones, todavía era posible que los especialistas en inteligencia naval tomaran fotografías.

Cuando la Armada rusa envió el crucero Ordzhonikidze a Portsmouth, no llevaba menos persona que Nikita Khrushchev. En el lado británico había un gran deseo de aprender lo más posible sobre el buque de guerra ruso, una tentación demasiado difícil de resistir, especialmente porque estaba estacionada en el centro del puerto de Hampshire.

Lionel ‘Buster’ Crabb, un conocido veterano de audaces hazañas submarinas en la Segunda Guerra Mundial, recibió la orden de M16 de ver qué podía descubrir sobre el Ordzhonikidze. Crabb ya había inspeccionado encubiertamente la propulsión de un crucero de la Clase Sverdlov en 1953, la misma Sverdlov, cuando el buque fue anclado en Spithead para la Revisión de la Coronación de la Reina Isabel II, descubriendo un innovador propulsor de proa. Tres años después valió la pena ver qué más podría haber debajo de la línea de flotación. Crabb se hospedó en el Sally Port Hotel en Portsmouth con su controlador MI6, quien firmó el registro como "Mr Smith". Después de que el ex oficial naval partió para llevar a cabo su inmersión, el Sr. Smith limpió la habitación de ropa civil y otras pertenencias de Crabb. Los periódicos pronto publicaron historias sobre la desaparición de Crabb en una misión de espionaje. La Marina sostuvo que estaba probando nuevos equipos de buceo en Stokes Bay, justo en la costa, en lugar de bucear en el puerto de Portsmouth. Fuentes soviéticas dijeron que los marineros a bordo del crucero habían visto a un hombre rana. Se presentó una queja oficial ante el Ministerio de Asuntos Exteriores. Nadie admitió públicamente nada. El jefe del MI6 se vio obligado a renunciar por el Primer Ministro, Anthony Eden, por lanzar una misión desacertada sin la autorización específica del gobierno. La Marina supuestamente había ayudado al MI6, proporcionando un bote y un oficial naval para apoyar la inmersión de Crabb.
Se alegó que el escuadrón local de la Rama Especial envió a alguien a extraer páginas relevantes en el registro del hotel.

El furioso gobierno británico canceló varias operaciones de recolección de inteligencia militar, incluido el despliegue de submarinos en el mar de Barents. Esto causó una pérdida masiva de la cara de la Royal Navy, pero en ausencia de barcos británicos que participaron, los estadounidenses recibieron una información confidencial sobre las habilidades de vigilancia del Cdr John Coote. Había capitaneado el Totem HMS del barco Super-T en al menos una misión de espionaje reciente en el Ártico. En un momento, Totem tuvo que salir a la superficie para que uno de sus oficiales, Peter Lucy, pudiera realizar reparaciones temporales en un receptor de búsqueda de banda S defectuoso. Montado en el periscopio, detectó amenazas potenciales al detectar radares de búsqueda de aviones y embarcaciones de superficie. Normalmente, dicho procedimiento requería un taller, pero Totem estaba a cientos de millas de su casa. Lucy estaría trabajando sola en la vivienda en la parte superior de la aleta y, si los rusos se cernían sobre el horizonte, Coote hundiría el bote debajo de él. Lucy tendría que nadar para salvar su vida y, si es capturado, probablemente sufrirá un destino espantoso a manos de los interrogadores soviéticos. Varios meses después, Cdr Coote dijo a altos oficiales de la marina británica y a la Armada de los EE. UU. Que la inteligencia reunida sobre la Armada soviética en Barents había revelado una debilidad en sus capacidades de ASW. Para obtener esa ventaja, los riesgos estaban justificados.

No mucho después de que Coote mostró a los estadounidenses lo valiosas que eran las misiones de la Royal Navy en Barents, se advirtió al primer ministro británico que sin ellos la relación de defensa entre Estados Unidos y el Reino Unido estaba en riesgo. Se creía que los estadounidenses seguirían adelante con el programa de vigilancia submarina de todos modos, negando el acceso británico a los datos recopilados. Eden todavía estaba preocupado por la posibilidad de que tales incursiones desencadenaran una guerra caliente, por lo que se mantuvo fiel a uno de sus dichos favoritos: "La paz es lo primero, siempre".

La subsiguiente desventura de Suez de Eden solo condujo a la humillación nacional y su renuncia, en enero de 1957. Harold Macmillan, un firme defensor de la "relación especial" angloamericana, le sucedió. El nuevo primer ministro autorizó la reanudación de la participación británica en el despliegue de submarinos en Barents. Era muy consciente de que la doctrina militar soviética estaba siguiendo una nueva dirección que requeriría la recopilación de inteligencia en los mares del norte. Mientras que Jruschov estuvo de acuerdo con la necesidad de una poderosa armada mundial, vio que no tenía sentido tratar de igualar la fuerza occidental, sino más bien flanquearla. Se cortó un programa de crucero de batalla, la cantidad de Sverdlovs en construcción se revisó a la baja. Jruschov anunció una "Revolución en Asuntos Militares", que buscaba alejar a las fuerzas armadas rusas de formaciones convencionales enormes y pesadas, hacia unidades de alta tecnología más pequeñas. Desplegarían misiles con ojivas nucleares.

Muchas de estas nuevas armas, a partir de la década de 1950, se probarían en campos de tiro y sitios de prueba de detonación ubicados en la isla de Novaya Zemlya. Los mares de Barents, Ártico y Kara bañaron sus costas, pero fue desde el lado occidental que fue más accesible por submarinos.

Para Jruschov, las armas nucleares eran un medio para lograr un golpe de superpotencia al tiempo que permitían una reducción en el gasto militar, desviando recursos en su lugar a la economía civil. Los submarinos armados con misiles serían un componente clave de la revolución de defensa de la URSS. Para promulgar este elemento, Jruschov recurrió a un hombre al que había servido durante la guerra de 1941-45, Sergei Gorshkov, convirtiendo a su antiguo compañero de armas en Comandante en Jefe de la Armada Soviética en 1957. El ascenso de Gorshkov revitalizaría la Unión Soviética. fuerzas navales y hacerlos más agresivos, tanto en aguas nacionales como en el extranjero.



El 9 de junio de 1957, lo que quedaba de un cadáver con traje de buceo, menos cabeza y manos, fue encontrado en el mar frente a Chichester. Era difícil de identificar, aunque supuestamente una cicatriz en la rodilla era una coincidencia para Crabb. Mientras una investigación registraba un veredicto abierto, el forense decidió que, a fin de cuentas, era él. Una teoría popular era que Crabb había sido visto por los propios hombres rana del crucero ruso en servicio de seguridad. Había sido capturado vivo y llevado a bordo del barco o muerto en el agua. Más recientemente se ha sugerido que Crabb fue absorbido por los tornillos del Ordzhonikidze. Cuando estaba fondeado en un puerto extranjero, el crucero los volvía vigorosamente de vez en cuando como una contramedida estándar contra los hombres rana que husmeaban.

Con Crabb aparentemente sufriendo un destino espeluznante a manos de la Armada Soviética, durante una misión de espionaje a solo unos cientos de metros del lugar de atraque de Taciturn en el HMS Dolphin, ¿necesitaba algún submarinista recordarle que la Guerra Fría podría ser fatal?