Tecnología naval: ¿Cómo funciona el AIP?

Explicado: ¡Cómo funciona la propulsión independiente del aire (AIP)!

INTRODUCCIÓN

Desde que los submarinos se convirtieron en el arma principal de la guerra naval, los diseñadores se han centrado en hacerlos más silenciosos y aumentar su resistencia bajo el agua. Los submarinos diésel-eléctricos tradicionales necesitan salir a la superficie con frecuencia para cargar sus baterías y tienen una resistencia bajo el agua de sólo unos pocos días. A medida que mejoró la tecnología de las baterías, la resistencia de estos submarinos aumentó proporcionalmente. Pero no fue suficiente para durar más de una semana. La introducción de la propulsión independiente del aire (AIP) mejoró enormemente la resistencia bajo el agua de estos submarinos y les dio una clara ventaja.

Esa es la razón por la que vemos un gran número de armadas haciendo cola para comprar o construir submarinos con sistemas AIP. La mejor parte es que la tecnología AIP se puede instalar en submarinos existentes de generaciones anteriores insertando una nueva sección del casco durante una modernización. Este artículo abordará el funcionamiento, las ventajas, las desventajas y la aplicación del AIP en los submarinos modernos.

Submarinos diésel-eléctricos

Como su nombre indica, los submarinos diésel-eléctricos funcionan con diésel y electricidad. Disponen de una amplia red de baterías que se cargan mediante el generador diésel. Hacen  snorkel , es decir, viajan justo debajo de la superficie del agua con el periscopio y el tubo de escape del generador diésel por encima de la superficie del agua. Una vez que cargan sus baterías, se sumergen en el océano y funcionan silenciosamente con la energía de la batería con los generadores diésel apagados. Después de funcionar durante unos días bajo el agua, la batería se agota y estos submarinos tienen que salir a la superficie nuevamente para recargar sus baterías. Los submarinos diésel-eléctricos también se conocen como SSK (Sub Surface Hunter-Killer) por la designación naval de los EE. UU. o popularmente se les llama diésel.
  Un submarino diésel-eléctrico emergido

Un submarino diésel-eléctrico para hacer snorkel

¿Por qué necesitamos AIP?

Mientras están bajo el agua, las baterías a bordo alimentan la hélice y otros sistemas eléctricos a bordo del submarino. Estas baterías se agotan en 4-5 días y el submarino necesita recargarlas. Esto se hace haciendo snorkel , lo que los expone a la detección de radares enemigos y los convierte en un blanco fácil para los activos antisubmarinos hostiles. Aunque los snorkels modernos están recubiertos con pintura que absorbe los radares y tienen una forma discreta, siguen siendo detectables por radares de alta resolución. También hay sensores llamados rastreadores diésel que pueden detectar las emisiones de escape de los generadores diésel del submarino mientras se practica snorkel. Un submarino que necesita salir a la superficie todos los días pierde su elemento sorpresa y aumenta su vulnerabilidad frente a los activos antisubmarinos hostiles.

Por lo tanto, necesitamos un sistema que permita a los submarinos diésel-eléctricos recargar sus baterías sin hacer funcionar sus motores. Esto les permitirá seguir navegando bajo el agua y conservar el elemento sorpresa al pasar desapercibidos. El sistema también debería permitir que los SSK conserven su nivel de ruido extremadamente bajo y no debería comprometer el rendimiento del submarino. El sistema que permite todo esto es la Propulsión Independiente del Aire (AIP).

Aunque los submarinos nucleares ofrecen resistencia y velocidad mucho mejores, no son adecuados para las aguas litorales poco profundas y la mayoría de las armadas no pueden permitirse el lujo de construirlos y mantenerlos porque son muy caros. Además, los submarinos diésel tienen la ventaja de poder apagar completamente sus motores y permanecer al acecho, a diferencia de los submarinos nucleares cuyos reactores no se pueden apagar a voluntad. Esto, combinado con la naturaleza ultra silenciosa de los submarinos diésel modernos, ha convertido a los submarinos diésel equipados con AIP en una alternativa muy atractiva para muchos países. Muchos países están operando submarinos de propulsión nuclear y diésel por sus respectivas ventajas. Las armadas que desean operar submarinos no nucleares con carga útil de armas grandes y de largo alcance ahora tienen la opción de grandes submarinos diésel equipados con AIP, que brindan la alternativa más cercana a los submarinos de propulsión nuclear. Algunos ejemplos son la clase Soryu de Japón, el Tipo 216 desarrollado por Alemania y el Shortfin Barracuda de Francia que será operado por Australia.

LABORAL

Antes de que podamos comprender el funcionamiento de los sistemas AIP, debemos comprender el significado de algunos términos de ingeniería.

Motor de ciclo cerrado : motor térmico en el que la sustancia de trabajo circula continuamente y no necesita reposición.

Turbina de vapor : tipo de turbina en la que se utiliza un chorro de vapor de alta velocidad para hacer girar las palas de la turbina, que a su vez hace girar el eje. El eje se puede conectar a un alternador para generar electricidad o a una hélice para mover un barco/submarino.

Fluido de trabajo : Es un gas o fluido presurizado que se utiliza para absorber/transmitir energía en un sistema termodinámico.

Depuración : El proceso de eliminar ciertos gases del escape mediante el uso de productos químicos apropiados en un depurador.

Los tipos de sistemas AIP son

• Motores diésel de ciclo cerrado
• Turbinas de vapor de ciclo cerrado
• Motores de ciclo esterlina
• Celdas de combustible

Motores diésel de ciclo cerrado

Esta tecnología implica almacenar un suministro de oxígeno en el submarino para hacer funcionar un motor diésel mientras está sumergido. El oxígeno líquido (LOX) se almacena en tanques a bordo del submarino y se envía al motor diésel para su combustión. Dado que necesitan simular la concentración de oxígeno atmosférico para que los motores funcionen de forma segura sin sufrir daños, el oxígeno se mezcla con un gas inerte (normalmente argón) y luego se envía al motor. Los gases de escape se enfrían y se lavan para extraer el oxígeno y el argón sobrantes y los gases restantes se descargan al mar después de mezclarlos con agua de mar. El argón que se extrae del escape se envía nuevamente al motor diésel después de mezclarlo con oxígeno.

El principal desafío  de esta tecnología es el almacenamiento seguro de oxígeno líquido a bordo de los submarinos. Los submarinos soviéticos que utilizaron esta tecnología durante la década de 1960 descubrieron que eran muy propensos a sufrir incendios y posteriormente dejaron de utilizarlos. Por lo tanto, el AIP diésel de ciclo cerrado no es el preferido para los submarinos modernos, aunque es comparativamente más barato y simplifica la logística mediante el uso de combustible diésel estándar.

Turbinas de vapor de ciclo cerrado

Las turbinas de vapor utilizan una fuente de energía para calentar agua y convertirla en vapor para hacer funcionar la turbina. En los submarinos de propulsión nuclear, los reactores proporcionan calor para convertir el agua en vapor. Pero en la propulsión a vapor de ciclo cerrado convencional, se utiliza una fuente de energía no nuclear para hacer lo mismo. El MESMA francés (Module d'Energie Sous-Marine Autonome / Módulo de energía submarina autónoma) es el único sistema de este tipo disponible y utiliza etanol y oxígeno como fuentes de energía. La combustión de etanol y oxígeno a alta presión se utiliza para generar vapor . El vapor generado es el fluido de trabajo y se utiliza para hacer funcionar la turbina . La combustión a alta presión permite expulsar el dióxido de carbono de escape al mar a cualquier profundidad sin necesidad de utilizar un compresor.

 
MESMA AIP

La ventaja de MESMA es su mayor potencia de salida en comparación con las alternativas que permiten mayores velocidades bajo el agua, pero su principal inconveniente es su menor eficiencia . También se dice que la tasa de consumo de oxígeno es muy alta y estos sistemas son muy complejos. Estos inconvenientes hacen que varias armadas opten por alternativas de ciclo de libra esterlina y pilas de combustible.

Motores de ciclo Sterling

Un motor Sterling es un motor de ciclo cerrado con un fluido de trabajo contenido permanentemente en el sistema. Se utiliza una fuente de energía para calentar este fluido de trabajo, que a su vez mueve los pistones y hace funcionar el motor. El motor está acoplado a un generador, que genera electricidad y carga la batería. La fuente de energía utilizada aquí suele ser LOX como oxidante y combustible diésel , que se quema para generar calor para el fluido de trabajo. Luego, los gases de escape se lavan y se liberan al agua de mar.



AIP Sterling de Saab
  Un motor Sterling (derecha) y el módulo de complemento que se adaptará a los subs existentes (izquierda)

La ventaja de utilizar motores Sterling es la fácil disponibilidad de combustible diésel y los bajos costes de repostaje en comparación con las pilas de combustible. También son más silenciosos que MESMA y, por lo tanto, los prefieren los japoneses para su clase S oryu , Suecia para su clase Gotland y  Västergötland y China para su clase Yuan .

El principal inconveniente es que son relativamente ruidosas en comparación con las pilas de combustible debido a la presencia de una gran cantidad de piezas móviles. También son voluminosos en comparación con las pilas de combustible. La profundidad operativa de un submarino que utiliza Sterling AIP está limitada a 200 m cuando AIP está activado.

Celdas de combustible

Una pila de combustible es un dispositivo que convierte la energía química en electricidad . Esto se hace usando un combustible y un oxidante. Una pila de combustible típica convierte hidrógeno (combustible) y oxígeno (oxidante) en electricidad, liberando agua y calor como subproductos. Esto se realiza mediante una celda electrolítica que consta de dos electrodos, uno positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo), separados por una barrera electrolítica. La reacción entre el cátodo y el ánodo produce una corriente eléctrica que se utiliza para cargar las baterías. Se utiliza un catalizador químico para acelerar las reacciones.

 
Una pila de combustible PEM de Siemens

Las pilas de combustible de ácido fosfórico (PAFC) y las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) se utilizan actualmente en submarinos. Se dice que Alemania es el líder mundial en el desarrollo y la implantación de este tipo de AIP, lo que está respaldado por el gran número de pedidos de exportación que ha recibido. Francia está desarrollando un AIP de pila de combustible de nueva generación como sucesor de su MESMA. India es otro país que está desarrollando un AIP de pila de combustible para integrarlo en sus submarinos.


 
Funcionamiento de una pila de combustible PEM

Las pilas de combustible son la tecnología AIP más avanzada y preferida en la actualidad. Esto se debe a las principales ventajas que ofrecen en cuanto a sigilo y generación de energía. Contribuyen al sigilo del submarino ya que las pilas de combustible casi no tienen partes móviles, lo que reduce significativamente la firma acústica del submarino. Las pilas de combustible pueden alcanzar una eficiencia superior al 80% en determinadas circunstancias. También se pueden escalar fácilmente a tamaños grandes o pequeños dependiendo del desplazamiento del submarino. Esto es más fácil que desarrollar diferentes sistemas para cada clase de submarino. Las pilas de combustible de hidrógeno también son muy respetuosas con el medio ambiente, ya que no generan gases de escape, lo que a su vez elimina la necesidad de contar con maquinaria especial de eliminación y depuración de gases de escape. El único inconveniente es que son caros y complejos.

VENTAJAS DEL AIP

El uso de AIP en un submarino diesel-eléctrico aumenta en gran medida su resistencia bajo el agua, permitiéndoles permanecer sumergidos continuamente durante semanas sin salir a la superficie. Aunque el submarino eventualmente necesita salir a la superficie para cargar sus baterías y su resistencia no está a la par con la de los submarinos de propulsión nuclear, el gran aumento en la resistencia que ofrece el AIP les da una ventaja sobre los submarinos diésel-eléctricos que no están equipados con AIP. Sin embargo, el AIP no ofrece ninguna ventaja más que una mayor ventaja submarina y no se debe suponer que los submarinos equipados con AIP siempre derrotarán a sus homólogos que no estén equipados con AIP.

En abril de 2006, un submarino de la Armada alemana U-32, equipado con una pila de combustible  de hidrógeno comprimido AIP con membrana de intercambio de protones (PEM) de Siemens , realizó un viaje submarino ininterrumpido de 2.800 km sin salir a la superficie ni hacer snorkel. Esto contrasta marcadamente con los submarinos que no están equipados con AIP, que pueden cubrir sólo entre 500 y 800 kilómetros antes de tener que salir a la superficie y recargar sus baterías haciendo funcionar ruidosos generadores diésel. Comparativamente, ¡un submarino de propulsión nuclear tiene   una resistencia submarina ilimitada!

  Unterseeboot U-32 de la Armada Alemana

Nuevamente en 2013 , el U-32 estableció un récord al viajar bajo el agua continuamente durante 18 días sin salir a la superficie. Comparativamente, un submarino diésel que no es AIP tiene una resistencia bajo el agua de sólo 4 a 6 días antes de salir a la superficie. Esto demuestra que los submarinos diésel-eléctricos equipados con AIP son mucho más capaces que sus homólogos no equipados con AIP en lo que respecta a la resistencia.

Uso de AIP en todo el mundo 

A partir de 2016, los siguientes países han desarrollado sus propios sistemas AIP para instalarlos en submarinos.

•  Alemania – Pila de combustible
•  Suecia – Stirling
•  Japón – Stirling
•  Francia – MESMA
•  España – Pila de Combustible
•  India – Pila de combustible
•  Rusia – Pila de combustible
•  República Popular China – Stirling

 

LIMITACIONES DE AIP

• Además de las pilas de combustible, las tres tecnologías restantes tienen muchas piezas móviles que generan ruido. Esto no es deseable ya que el silencio es esencial para todos los submarinos. Entonces, al utilizar los sistemas Stirling, MESMA y CCD AIP, los submarinos sacrificarán parte de su sigilo para obtener una resistencia adicional.
• Aunque Fuel Cell AIP tiene muchas ventajas, es extremadamente costoso adquirirlas y mantenerlas.
• Los submarinos que utilizan AIP necesitan navegar a velocidades inferiores a 10 nudos para lograr una resistencia excepcional de 14 a 18 días, como se anuncia. En comparación, un  submarino de propulsión nuclear puede viajar una distancia ilimitada a 30-35 nudos sin sacrificar la resistencia. Por lo tanto, los submarinos equipados con AIP no pueden reemplazar a los submarinos nucleares cuando se trata de aguas azules u operaciones de período prolongado.

ESCENARIO DE COMBATE

La ventaja que ofrece una mayor resistencia bajo el agua se puede utilizar para "tender una emboscada" a una flota que se aproxima. En uno de esos escenarios, un submarino equipado con AIP puede deambular cerca de un estrecho, esperando que se acerque su objetivo. El submarino funcionará a velocidades ultra silenciosas de 2 a 4 nudos durante varias semanas y luego atacará al objetivo cuando aparezca, utilizando sus torpedos. Aunque un submarino que no esté equipado con AIP puede hacer lo mismo, su período de espera, que es muy esencial para una emboscada submarina, es significativamente menor.

En otro escenario, un submarino equipado con AIP puede vagar cerca del territorio enemigo durante mucho más tiempo en comparación con un submarino sin AIP. Así, en esta situación en la que se reúne información de inteligencia y se realizan misiones de espionaje, AIP da a estos silenciosos submarinos diésel una ventaja al permitirles merodear durante semanas sin necesidad de salir a la superficie.

CONCLUSIÓN

Lo que hay que recordar sobre AIP es que sólo porque un submarino esté equipado con esa tecnología, no necesariamente la utilizará en cada despliegue. Durante las patrullas regulares o en territorio amigo, un submarino equipado con AIP hará snorkel con frecuencia para recargar sus baterías. Sólo cuando esté desplegado operativamente hará uso del AIP para aumentar su resistencia bajo el agua. Esto se debe a que la mayoría de los combustibles, oxidantes y otros consumibles utilizados en AIP son bastante caros y no sería económico reponerlos mensualmente.

La capacidad y confiabilidad de las baterías está aumentando debido a las extensas investigaciones que se están llevando a cabo en ese campo. Las diversas tecnologías AIP mencionadas también verán mejoras a gran escala en sus capacidades. Estas dos tecnologías combinadas permitirán que los submarinos del futuro equipados con AIP permanezcan bajo el agua durante meses y los conviertan en submarinos pseudonucleares. Esta tecnología tiene un futuro brillante y veremos armadas más modernas adoptándola para sus flotas de submarinos diésel-eléctricos.

FFG: Una fragata diesel para los pobres

Acorazados: El talón de Aquiles

Talón de Aquiles de los acorazados

Oleg Kaptsov || Revista Militar





... El proyectil de Massachusetts entró en el lugar correcto en el ángulo correcto. Tras atravesar las cubiertas blindadas superior, principal (150 mm) e inferior junto con el suelo de la primera plataforma, el "blank" de acero terminó su viaje en una sala destinada a almacenar municiones para cañones de calibre medio. La explosión esparció metralla por todos los compartimentos de popa, desde los sótanos de artillería hasta el compartimento del turbogenerador.


Por una afortunada coincidencia, los franceses no tuvieron tiempo de instalar torretas antiminas en el acorazado. Si "Jean Bar" se completara y equipara con todas las armas prescritas por el proyecto, tal impacto conduciría inevitablemente a la detonación de municiones con consecuencias tangibles para el barco. Pero la explosión retumbó en el compartimento vacío. A pesar de los posteriores bombardeos y bombardeos, el Jean Bar permaneció operativo durante un par de días (Casablanca, 1942). Y más tarde se consideró apto para su renovación y puesta en servicio.

A primera vista, entrar en el sótano no era algo único. Las batallas navales contienen muchos ejemplos de tales golpes. Y la amenaza de detonación de sus propias municiones persiguió a los buques de guerra por todas partes. Incluso en tiempos de paz.

La pregunta es diferente.

¿Con qué propósitos se suponía que debía almacenar 40 toneladas de pólvora y explosivos en la popa de los acorazados clase Richelieu?

La respuesta es simple: es la munición de las torres de popa de calibre medio (mío). 2 250 proyectiles de alto explosivo y 750 proyectiles perforantes de calibre 152 mm con el número de cargas correspondiente.

La intriga radica en evaluar los beneficios de esta arma . ¿Para quién era un gran peligro, para el enemigo o para los propios acorazados franceses?

Llamada de los antepasados

Los cañones de quince centímetros del Bismarck, Littorio, Richelieu o Yamato son ecos del pasado lejano. El legado del acorazado "Admiral" (1880), cuyo esquema de armamento formó la base de los futuros EBR, la mayoría de los acorazados y acorazados. El calibre principal se concentra en las extremidades, la artillería auxiliar de 6 pulgadas se encuentra en la parte media del casco.

Ya en el siglo XIX, estaba claro que los acorazados no se hundían por los disparos de cañones de seis pulgadas (durante una duración razonable de la batalla). Solo un pequeño número de cañones de la batería principal y la escasa gama de batallas obligaron al uso de calibre medio. Con el fin de causar algún disturbio al escuadrón enemigo.

Los creadores del revolucionario Dreadnought consideraron razonable abandonar las medias tintas y se lanzaron a la quiebra. Cinco torretas principales proporcionaron una salva a bordo comparable a un escuadrón de acorazados. La presencia de artillería de 6 pulgadas en las EBR, así como la ausencia total de la misma en el Dreadnought, dejó de tener importancia.

La artillería principal fue la principal y, de hecho, la única arma de los acorazados de principios del siglo XX.

Las cinco torres de baterías principales no dejaron espacio para otras armas que podrían ser de valor real en la batalla. Las características de la artillería auxiliar 76-102 mm (potencia, rango de disparo) en ausencia de medios de observación de alta calidad hicieron que su uso en la práctica fuera prácticamente imposible.

Un ataque de fuerzas ligeras contra un complejo acorazado en alta mar fue un evento obscenamente improbable. Esto podría suceder al final de la batalla, cuando el destino del barco dañado y rezagado del escuadrón dependía en su mayor parte de circunstancias completamente diferentes.

Los propios cañones auxiliares tenían pocas posibilidades de sobrevivir hasta el final de la batalla. Cuando incluso las torres de baterías principales superprotegidas estaban fuera de servicio, la mayor parte del calibre anti-minas fue hace mucho tiempo "destruido" o quemado en el fuego de los incendios.

A pesar del razonamiento de este autor, a nadie se le ocurrió construir un acorazado con solo una docena de cañones de 305 mm. "Impávido" y todos sus seguidores, junto con el GK, llevaban sin falta un calibre antiminas falso .

Con un cambio de calibre, la masa de los proyectiles aumenta o disminuye en una proporción cúbica. De ahí la aparentemente increíble diferencia entre GC y PMK. Las 27 contramedidas de las minas del Dreadnought pesaban tanto como un solo cañón de cañón de 305 mm. Artículo de carga discreta.

La continuación fueron los cañones MK VII de 102 mm, que estaban armados con una serie de acorazados y cruceros de batalla británicos "Lion", "Neptune", "Colossus", "Orion", "King George V", etc.

Los troncos sobresalían de la superestructura, listos para repeler un ataque desde cualquier dirección. Aunque las perspectivas reales para el uso de armas secundarias parecían dudosas, las armas MK VII no requerían mucho espacio y no causaron mucho daño a la estructura. La presencia de incluso 16 de tales armas pasó desapercibida.

Iron Duke cambió todo.

Un nuevo tipo de acorazado que estaba destinado a superar a sus predecesores. Como resultado, no pudieron cambiar nada y recurrieron a la artillería auxiliar.

La idea de reemplazar los cañones de 102 mm por unos de 152 mm no encontró un apoyo seguro. Los oponentes señalaron la reducción en el número de armas y la necesidad de su baja ubicación en la plataforma de la batería. Inundados con interminables corrientes de agua y rocío, los cañones prometían crear problemas a gran velocidad, con tiempo fresco. ¡Qué uso de combate!

Y lo mas importante.

Los cañones de 6 pulgadas parecían irrazonablemente masivos para su función "auxiliar". El arma en sí era tres veces más pesada que sus predecesoras. Y tal artillería necesitaba una protección seria: demasiados materiales explosivos estaban contenidos en municiones y cargas de cañones de 6 pulgadas.

El principal oponente de la decisión, el almirante Fischer, dimitió como Primer Lord del Mar en 1910. A partir de ese momento, comenzó una nueva espiral en la historia con el calibre 6 ”en los barcos de la flota lineal .

De hecho, la carrera se inició por sugerencia de otros famosos constructores de acorazados.

En 1909, Nassau se lanzó en Alemania. Respuesta cualitativa, pero demasiado banal al "Dreadnought". Los alemanes fueron incapaces de proporcionar superioridad en términos de velocidad, seguridad o el valor del calibre principal. En cambio, resultó impactante. El esquema es "sólo armas grandes" mientras se mantiene ... un calibre medio de seis pulgadas.

Por todas las fantasías y debates dentro de los muros del almirantazgo, los marineros pagaron con sus vidas.

Las cuadrillas de cañones antiminas claramente ocuparon sus lugares de acuerdo con el programa de combate, esperando que los proyectiles de los cañones de "seis pulgadas" alcanzaran al enemigo. Ese día, un par de proyectiles de gran calibre perforaron el blindaje lateral del acorazado Malaya y explotaron en la cubierta de la batería. Decenas de marineros murieron por la detonación de los cañones de 152 mm. König y Tiger (la batalla naval de Jutlandia) sufrieron de manera similar.

A principios de siglo, la construcción de acorazados con calibre auxiliar de 152 mm tenía al menos alguna explicación lógica. Las flotas de línea se sintieron amenazadas por los crecientes destructores y los nuevos torpedos con mayor alcance de crucero.

Pero la presencia de "doble calibre medio" en muchos acorazados construidos en 1920-1940 es aún más sorprendente.

Lo siguiente parece ser una de las fuentes de problemas.

El calibre principal de los acorazados siempre se ha distinguido por el más alto nivel de protección.

Gruesos muros de torres, poderosos asadores y ascensores para el suministro de municiones que llegan hasta el fondo, casi hasta el fondo. Las bodegas ubicadas en esa área cubrían cinturones, cubiertas blindadas y mamparos transversales. El enemigo necesitaba atravesar el número máximo de obstáculos para llegar a la munición de la batería principal. Todas las reservas de diseño estaban destinadas a prevenir tales situaciones.

El resto de armas de los acorazados no podían tener tal protección. En primer lugar, para tales peculiaridades, no habría suficiente stock de desplazamiento.

La actitud frívola hacia la protección de calibre medio no niega el hecho de que la munición SK podría explotar como un adulto.

El público puede sentirse indignado por las duras observaciones del autor y sus posteriores conclusiones. Pero ante nosotros hay hechos claros.

El conocimiento de los proyectos conocidos sorprende con el desdén que sus creadores trataron la defensa de las torres y sótanos del Reino Unido. El desequilibrio más severo se encontró en los acorazados Yamato, donde las torretas de calibre principal tenían un espesor de pared de 250 a 650 mm. Y la protección de las torretas de calibre medio de la parte posterior y los lados fue proporcionada por paredes de 25 mm con revestimiento aislante del calor.

Los diseñadores japoneses daban importancia a los detalles más pequeños, pero no parecían notar el peligro de las torretas de armas, cuyas paredes podrían ser perforadas por una metralla o destrozadas por la explosión de una bomba de aire . Detrás de las paredes, en bandejas y elevadores, había cargas frágiles que contenían decenas de kilogramos de pólvora. ¡Y la mina, que abre un camino directo al almacén de municiones, que estaba ubicado junto a las bodegas de calibre principal!

Se cree que las torres de "cartón" son el legado de los cruceros Mogami. Este hecho corresponde a la cronología: en 1939-1940, cuatro cruceros de la clase Mogami fueron reequipados con torres con cañones de 203 mm. Las instalaciones restantes con cañones 155/60 Tipo 3 se encontraron más tarde en todas partes, desde arsenales navales hasta baterías costeras y cruceros ligeros Oyodo. Por otro lado, las fuentes no comentan las diferencias en el diseño de las torretas de los cruceros y acorazados SC. Estos últimos se distinguieron por un mayor blindaje frontal, alcanzando los 75 mm.

En cualquier caso, semejante protección de calibre medio en uno de los barcos más protegidos de la historia parecía ridícula.

El SC de los acorazados del tipo "Nelson" no parecía menos extraño. Placas frontales de 406 mm y púas de 350 mm en las torretas del calibre principal. Una vez más, las paredes de la torreta de 25 mm de los cañones de 6 pulgadas.

Nelson, por supuesto, tiene sus propias excusas. El primer proyecto de "acorazado negociado" del mundo. Sus creadores eligieron lo mejor posible. La preferencia recayó en el esquema de todo o nada junto con la disposición inusual de las torres de baterías principales. Las torretas de calibre medio se dejaron en la popa, donde nadie se preocupaba por ellas.

Y sin embargo ...

Estamos hablando de armas muy agrupadas (calibre 2x6 152 mm) y decenas de toneladas de explosivos. A falta de protección para la parte giratoria de las torres y sistemas de suministro de municiones.

Los diseñadores británicos han realizado esfuerzos titánicos para garantizar la protección de todos los elementos de la ciudadela. Muros de torre de mando de 356 mm y protección de chimenea realizada con losas de 229 mm de espesor. Sin embargo, el calibre medio no recibió atención. Como si la amenaza de detonación de 20 toneladas de pólvora en la popa pudiera considerarse un sinsentido, incapaz de influir en las acciones del acorazado en condiciones de combate.

Ésta es una verdadera paradoja.

Los creadores de "Nelson" y "Yamato" eran muy conscientes de los problemas de seguridad de los barcos. Mucho mejor que tú y yo. Y si hicieron esto con las torres SK, significa que realmente no había ninguna amenaza.

Por otro lado, ¿cómo explicar el diseño de instalaciones de 152 mm en el Littorio italiano, donde la parte frontal alcanzaba los 280 mm y el techo de la torreta estaba protegido por blindaje de 100-150 mm de espesor?

Los artesanos genoveses sospecharon algún tipo de peligro y trataron desesperadamente de proteger el barco de él. Tan lejos como sea posible.

En cuanto a los barcos descritos al principio del artículo, el avión francés del tipo "Richelieu" recibió tres torretas anti-minas en popa cada uno. Con espesores de pared de 70 a 130 mm.

¿Es necesario aclarar que los valores alcanzados fueron varias veces inferiores a los indicadores de seguridad del GC?

También se observaron ciertas indulgencias en el diseño de las bodegas.

El piso del compartimiento de combate de la torre de la batería secundaria tenía casi la mitad del grosor (30 frente a 55 mm para la torreta de la batería principal). Podemos notar el menor grosor de la cubierta blindada principal por encima de los sótanos de la batería secundaria (150 en lugar de 170 mm en el grupo de proa de las torres de la batería principal). O una travesía de popa más pequeña, donde no había protección adicional en el espacio entre las cubiertas principal e inferior a prueba de astillas.

Cada elemento del acorazado tenía su propia prioridad.

La falla de la torreta de la batería secundaria no podría tener un impacto en la efectividad del combate como la pérdida de la torreta de calibre principal. Y, en general, nadie iba a reservar todo el barco de acuerdo con los estándares de las torres de baterías principales.

Por ejemplo, un calibre medio se basaba en una alta velocidad de orientación, lo que en sí mismo excluía la presencia de una gran protección.

Y los cañones antiaéreos de 100 mm de los acorazados "Richelieu" no tenían blindaje, con la excepción de un escudo frontal de 30 mm de espesor. Los diseñadores buscaron proporcionar el mayor número de puestos de tiro y una alta movilidad de los cañones antiaéreos.

Las armas antiaéreas, al menos, intentaron solucionar sus problemas. Y se usó regularmente en la batalla.

Para la artillería de 6 pulgadas, el reclamo es el siguiente: ¿Cuál fue la justificación para encontrar tales armas a bordo de barcos de la clase acorazado en 1920-1940?

Era imposible defender adecuadamente al PMK. Entre las armas auxiliares, el PMK planteaba las mayores amenazas. Al mismo tiempo, las evaluaciones de su valor de combate estaban en duda.

Seis pulgadas era claramente una exageración para las tareas auxiliares.

Por razones desconocidas, los diseñadores a menudo se olvidaron de los controles de disparo de los cañones de 6 pulgadas. Lo que convirtió estos magníficos cañones en piezas de metal silencioso.

Los ángulos de elevación insuficientes y la baja velocidad de disparo hicieron imposible disparar a objetivos aéreos.

La ubicación de la artillería de la batería secundaria en "Nelson" y "Richelieu" revela la intención de los diseñadores: proporcionar cobertura para la zona muerta de la batería principal.

La artillería de calibre principal de "Nelson" y "Richelieu" disparaba munición, que pesaba menos de 900 kg. Las carcasas de 6 pulgadas eran 15 veces más ligeras.

Surgen preguntas.

¿Cómo podría el fuego de 6 pulgadas reemplazar el calibre principal? Y cómo se defendieron de los destructores en las esquinas de proa, fuera del alcance de la batería secundaria:

En el caso del Richelieu, la potencia de fuego en las esquinas de popa fue proporcionada por ángulos de giro sin precedentes de las torretas de calibre principal (más de 300 grados). Y también por la movilidad y maniobrabilidad de la propia plataforma de artillería, es decir, la nave.

El uso de cañones de seis pulgadas para repeler ataques de fuerzas ligeras de superficie fue devaluado por la presencia de cañones antiaéreos de gran calibre. Con una alta tasa de disparo y accionamientos de guiado de alta velocidad. De hecho, estamos hablando de un calibre universal con su valor aceptado de unas 5 pulgadas. En diferentes flotas, hubo una variación de ± 0.3 pulgadas.

Teniendo en cuenta estos factores, las 6 pulgadas se convirtieron en el talón de Aquiles de los acorazados. Como demostró la experiencia de ambas guerras mundiales, los cañones de batería secundaria, debido a diversas circunstancias, prácticamente nunca se utilizaron para el propósito previsto. Y todos los intentos de darles universalidad o utilizarlos para otras tareas han fracasado.

¡"Lastre" peligroso!

En términos absolutos, el daño se expresó en decenas de toneladas de explosivos que se encontraban a bordo, siempre listos para detonar cuando los sótanos fueran alcanzados.

Los marineros franceses tuvieron una suerte fabulosa en Casablanca. Pero la mayor víctima de su propio calibre de acción contra las minas fue probablemente el acorazado Roma. Una de las bombas guiadas alemanas golpeó el sótano de municiones de los cañones de 152 mm (golpeó el número 2 en el diagrama).

Desde el punto de vista de la distribución de los elementos de carga, una batería de cañones de 6 pulgadas exigía costos simplemente colosales, inconmensurables con la utilidad de los cañones mismos. La instalación de torres incluso sin blindaje y la disposición de los sitios de almacenamiento de municiones requirieron miles de toneladas de estructuras de casco, que podrían usarse para mejorar otras características de los barcos.

Epílogo

Es fácil sacar conclusiones después de que se conocen los resultados de las batallas. Y el tiempo puso todo en su lugar.

Por otro lado, de lo que ahora hablan los aficionados, antes lo hacían profesionales.

Las personas cuyas responsabilidades laborales incluyeron un estudio y análisis exhaustivos de la situación, las próximas tareas y los parámetros del arma trabajaron en la preparación de la asignación técnica. Los especialistas tenían la información más importante y secreta a su disposición. Informes de prueba, atlas de daños de barcos, guías tácticas y tablas de artillería. En ese caso, deberían haber sabido tanto como nosotros ahora.

La lógica detrás de la elección de torretas de baterías secundarias débilmente defendidas y la mera presencia de un doble calibre medio en los últimos acorazados sigue sin estar clara.

La segunda razón es toda una galaxia de naves, cuyos creadores evitaron la artillería de 152 mm. En el extranjero, los diseñadores inicialmente optaron por un calibre de 127 mm (5 pulgadas). Aumentando gradualmente el número de instalaciones, a medida que aumenta el tamaño de los propios acorazados. Posteriormente, esta práctica llevó al equipamiento de "naves de combate" con armas universales 5 "/ 38 muy exitosas, con las que los yanquis pasaron por toda la guerra.

Los británicos siguieron el ejemplo con la creación de su "King George V" (1939), cuyo armamento auxiliar consistía en 16 cañones universales de 133 mm. Aquí, será apropiado recordar los cruceros de batalla de la clase Rhinaun con un calibre medio de 4 pulgadas.

Incluso los japoneses, al final, se vieron obligados a revisar la composición de las armas del Yamato. Se las arreglaron para desmantelar un par de torretas con cañones de 155 mm del barco líder, reemplazándolos con cañones universales de 127 mm (Tipo 89) y cañones antiaéreos de pequeño calibre.

Finalmente, para evitar comentarios infundados, enfatizaré la idea principal del artículo.

Si hay un arma a bordo, pero no se utiliza en situaciones de combate, la munición no utilizada se convierte en una fuente de riesgos y problemas sin sentido. De esta forma, el "arma" representa un peligro mayor para el barco en sí que para el enemigo. Esta situación en sí misma plantea interrogantes.

¿Se dice lo anterior en relación con el calibre antiminas de los acorazados?

Será interesante conocer la opinión de los lectores de "Military Review" sobre esto ...

Siglo 19: Desarrollo de las tácticas navales

El desarrollo de las tácticas navales en el siglo XIX

Weapons and Warfare


 


Fue en este día en 1866 que se libró la batalla naval de Lissa, durante la Tercera Guerra de Independencia de Italia, que fue una derrota impresionante para el Reino de Italia. Al final, la victoria de Prusia sobre Austria finalmente devolvió a Venecia a la nación italiana, pero no más, y otros territorios anteriormente venecianos permanecieron bajo el control de Austria. La batalla fue una pérdida por una variedad de razones, la principal de las cuales probablemente fue que los comandantes italianos enemistados no pudieron dejar de lado las disputas personales por el bien del país y trabajar juntos, pero también alguna ordenanza naval defectuosa. Los proyectiles austriacos penetraron en los barcos italianos, mientras que los proyectiles italianos a menudo rebotaron en los barcos austriacos (muchos de los cuales también incluían marineros italianos). Sin embargo, a pesar de ser una derrota, todavía hubo momentos de extremo heroísmo y sacrificio por parte de la flota italiana; como los marineros del Palestro que se niegan a abandonar el barco pero se quedan con su capitán y bajan luchando. No ayudó que la batalla se informara primero como una victoria, lo que solo hizo que la eventual noticia de la derrota fuera aún más impactante y terrible. Peor aún, fue silenciado en su mayor parte por el alto mando, mientras que debería haber sido analizado con honestidad para aprender de los errores cometidos.



El intervalo de noventa años entre el final de las Guerras Napoleónicas en 1815 y el comienzo de la Guerra Ruso-Japonesa en 1904 estuvo marcado por ninguna guerra naval importante. Hubo luchas en el mar y hubo bloqueos prolongados, pero no hubo campañas entre armadas grandes y bien equipadas. Durante este período se produjo toda una revolución en los medios de propulsión, armamento y construcción de los barcos. El vapor se aplicó a los buques de guerra, al principio como fuerza auxiliar, en el segundo cuarto del siglo XIX. La Guerra de Crimea dio un gran estímulo al desarrollo de las armas. También provocó la aplicación de hierro a los barcos como armadura. Muy pronto se adoptó el metal como material con el que se fabricaban los barcos. El uso generalizado de proyectiles, al aumentar enormemente el peligro de incendio, hizo que la madera fuera tan inflamable que era demasiado peligrosa para emplearla en un buque de guerra. Cambios tan radicales como estos no podrían tener lugar sin afectar todas las ideas establecidas en cuanto a propulsión, armamento y construcción.

Renacimiento de la embestida

El vapor permitió que la nave misma se usara como proyectil. Muchos pensaron que el uso del carnero volvería a ser común y el hundimiento del Re d'Italia por el acorazado austriaco Erzherzog Ferdinand Max en la batalla de Lissa en 1866 pareció dar fuerza a esta suposición. Las colisiones accidentales, como las que se produjeron entre los buques de guerra británicos Vanguard y Iron Duke, Victoria y Camperdown, demostraron cuán mortales pueden ser las heridas provocadas por el ariete de un buque de guerra a vapor. Pero incluso el hundimiento del Re d'Italia fue en gran parte un accidente, y la embestida a vapor resultó ser poco práctica.

Entre embarcaciones, ambas bajo control total, se evitó fácilmente una colisión donde había espacio para moverse. En una mêlée, o batalla desordenada, se presentarían oportunidades para el uso del ariete, pero el torpedo y la mina pronto hicieron que fuera muy peligroso que una flota se precipitara sobre otra. Se puede decir, por lo tanto, que el torpedo excluyó la batalla desordenada y el uso del ariete excepto en raras ocasiones.

La embestida como táctica también deshabilitó la necesidad anterior de concentrar las armas en el costado, que en cualquier caso estaba quedando obsoleta por las armas más grandes desarrolladas como consecuencia de la Revolución Industrial y que se hicieron necesarias por la armadura de hierro o acero que ahora se usa. Se podían transportar o montar menos cañones grandes, y se requería un arco de fuego más amplio para compensar.

FLF, la fragata diesel furtiva

Tecnología naval: La Guerra Fría y la propulsión diesel-eléctrica del Tipo XXI nazi

La guerra fría y la tecnología submarina alemana del Tipo XXI

W&W




La guerra terminó antes de que los alemanes pudieran desplegar su propia próxima ola de tecnología incorporada en el barco "eléctrico" Tipo XXI, con una capacidad de batería mucho mayor que le dio una rápida velocidad bajo el agua. Hasta finales de 1944, los bombardeos aliados tuvieron un impacto disruptivo en lugar de desastroso en el programa Tipo XXI. La situación cambió radicalmente en 1945 cuando las incursiones masivas resultaron en la destrucción no solo de los U-boats que aún estaban en camino, sino también de la instalación completa de U-boats o, en algunos casos, después de la puesta en servicio y durante el entrenamiento. Así, aparte del daño a las instalaciones de construcción, 17 hundidos Tipo XXI fueron hundidos en el puerto entre el 31 de diciembre de 1944 y el 8 de mayo de 1945: Hamburgo - siete; Kiel - seis; y Bremen, cuatro.

En esencia, el Tipo XXI simplemente introdujo demasiado que era nuevo simultáneamente y exigió demasiado a los involucrados en el programa. Las razones para esto fueron diversas. En parte se debió a la inminente derrota en alta mar y al deseo de hacer algo, cualquier cosa, para evitarlo. También hubo una fascinación en Alemania por todo lo que era nuevo y militarmente impresionante. En retrospectiva, también parece haber un aire de irrealidad sobre muchas actividades y decisiones, algunas de las cuales pueden deberse a la presión del trabajo y otras al simple "pensamiento lanoso". Desafortunadamente para el Kriegsmarine, el resultado de toda la presión y el corte de las esquinas fue que los botes que realmente se completaron constantemente tenían que regresar a los astilleros para su reparación y modificación, lo que resultó en demoras para alcanzar el estrato de servicio completo.

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Al comienzo de la Guerra Fría, todos los submarinos operacionales usaban propulsión diesel-eléctrica. Esto requería que los submarinos salieran a la superficie con frecuencia para recargar sus baterías o que estuvieran equipados con un dispositivo de respiración de snorkel. El enfoque principal inicial del desarrollo de submarinos, especialmente en los Estados Unidos y la Unión Soviética, fue la integración de la experiencia de analizar y operar el elektroboote alemán en sus flotas.

La Marina de los EE. UU. adoptó un enfoque de tres vías para esta tarea. El primer enfoque a más largo plazo fue explorar nuevas tecnologías de propulsión que liberarían a los submarinos de las limitaciones del accionamiento diesel-eléctrico; Esto condujo a la introducción de barcos de propulsión nuclear. El segundo fue desarrollar nuevos diseños que incorporaran los principios de los barcos Tipo XXI en el marco de los requisitos de los EE. UU. surgieron nuevos submarinos de largo alcance de la clase Tang y tipos de cazadores y asesinos de corto alcance, pero sus números estuvieron muy por debajo de los requisitos de la flota. Sin embargo, en gran medida, las restricciones presupuestarias obligaron a la Marina de los EE. UU. a buscar la opción menos atractiva: modificar, a través del programa GUPPY, tanto como sea posible de la gran flota existente de submarinos nuevos pero obsoletos construidos durante la Segunda Guerra Mundial para una mayor velocidad y resistencia bajo el agua. Un gran número de submarinos de flota de clase Gato, Balao y Tench casi nuevos recibieron cubiertas y velas más aerodinámicas, baterías ampliadas, tubos respiradores y sensores mejorados para adaptarse a la operación sumergida durante períodos más prolongados.



La Unión Soviética siguió un curso algo diferente en el desarrollo de su nueva flota de submarinos. En muchos sentidos, fue mucho más conservador, desde el punto de vista del diseño. Esencialmente, eligió integrar los principios del elektroboote en el diseño de iteraciones actualizadas de los tres tipos básicos existentes: embarcaciones costeras, de mediano y largo alcance. A diferencia de los Estados Unidos, la Unión Soviética puso estos nuevos diseños en producción en masa, construyendo 32 barcos costeros del Proyecto 615 (Quebec designado por la OTAN), más de 200 submarinos medianos del Proyecto 613 (Whisky designado por la OTAN) y 22 de largo alcance. Proyecto 611 (tipo Zulu designado por la OTAN).



La Royal Navy adoptó un enfoque algo diferente a la nueva producción de submarinos inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial. Solo entre las armadas aliadas, tuvo experiencia directa en la creación de submarinos con alta velocidad bajo el agua durante la guerra, convirtiendo varios barcos de clase S en objetivos de alta velocidad para las fuerzas antisubmarinas. Utilizó esa experiencia, más información adicional derivada del estudio del elektroboote alemán, para generar su propio programa de conversión para construir una fuerza de lanchas rápidas de submarinos de clase T y A recientemente completados, mientras trabajaba para que las tecnologías de propulsión más radicales alcanzaran la madurez de producción.



El Almirantazgo investigó la propulsión nuclear, pero decidió explotar el sistema de turbina de ciclo cerrado alemán Walther para sus submarinos sin respiración, porque parecía menos costoso y estaba más cerca de estar listo para el servicio. Desafortunadamente, los expertos británicos tenían la impresión de que los técnicos alemanes que habían probado este sistema en un pequeño número de plataformas experimentales estaban mucho más cerca de resolver todos sus problemas de lo que realmente era el caso. La Royal Navy construyó dos barcos experimentales especiales, el Explorer y el Excalibur, como plataformas para llevar el sistema Walther al estado de producción; Mientras tanto, construyeron nuevos submarinos convencionales que, si bien eran muy confiables y en general bastante efectivos, no representaban un gran avance en las conversiones de los barcos de guerra o el elektroboote alemán. El fracaso del trabajo en el desarrollo de un sistema Walther maduro no dejó a la Royal Navy otra alternativa que recurrir a los Estados Unidos para obtener tecnología de energía nuclear cuando llegara el momento de construir sus propios submarinos que estarían libres de las limitaciones de la propulsión diesel-eléctrica.