Torpedos

Torpedos: Factores Básicos para Diseños y Desarrollos

En este Articulo veremos la concepcion, como arma para submarinos. Evolucion y factores que influyeron en su diseño y sus desarrollos.
El torpedo Whitehead fue comercializado con éxito desde aproximadamente 1870, cuando se comenzó -con licencia- su fabricación en varios países. El arma original tenía 3,5 metros de longitud, 0,35 metros de diámetro y pesaba alrededor de 165 kgs.. Llevaba una carga de dinamita de 8 kg., a una velocidad nominal de 6 nudos, para una distancia máxima de 210 metros.

Torpedos

Entre este modelo y el ultimo de los torpedos lanzables desde submarinos al dia de hoy en el mercado; hubo un gran desarrollo tecnológico, especialmente en los campos de la propulsión y del guiado/control.
Existe, evidentemente, un compromiso entre los parámetros que definen el arma (torpedo), con la plataforma lanzadora (buque de superficie, submarino o avión), con el medio en el que se desplaza el arma y con las características y conducta del blanco.
Se detallan algunas consideraciones sobre los factores que deben considerarse en el análisis de las especificaciones y capacidades de esta poderosa arma de Guerra Antisubmarina.


DISEÑO DEL SUBMARINO
Tubo de lanzamientos

La principal limitación de diseño que entorpece el desarrollo de las armas subácuas lanzadas desde un submarino es el tubo lanzatorpedos.
Su longitud puede variar pero su calibre es en casi todos los casos, diseñado para dar cabida a un torpedo de diámetro standard: 21 pulgadas o 533 mm.
Los buques de guerra de superficie poseen una reserva de flotabilidad razonablemente alta y por lo tanto, un margen considerable para la actualización y modernización de sus armas, aún cuando deban efectuar modificaciones en la estructura del casco.
En los submarinos esto es raramente posible. Aún flotando libremente en superficie, la reserva de flotabilidad no excede el 15 por ciento. La estabilidad del submarino es una característica del mismo que debe contemplar dos condiciones muy diferentes de navegación: en superficie o en inmersión. El desplazamiento debe poder ser ajustado con tanques compensadores que contemplen las grandes variaciones de densidad del mar -desde las "casi aguas dulces" del Báltico, hasta la alta salinidad del Atlántico Sur-. Por lo tanto el submarino convencional -diesel eléctrico- debe ser diseñado como un arma en conjunto y no queda margen para posteriores modificaciones estructurales.

Sistema de lanzamientos

El torpedo debe ser lanzado. Esta operación trae aparejada una cierta forma de almacenamiento de energía que pueda ser liberada como potencia, en un corto lapso.
Lo más común es emplear aire con alta presión. En los sistemas primitivos, aquel era inyectado directamente al tubo y luego recuperado nuevamente hacia el interior del submarino. Aunque de operación engorrosa, los sistemas de aire a alta presión eran adecuados en tanto los submarinos estuvieran sumergidos a profundidad de periscopio. Pero al aumentar la profundidad, los sistemas de aire se tornan inafectivos a causa de la mayor presión a la descarga de aire necesaria para compensar el aumento de la presión del mar. También resulta poco práctico admitir grandes cantidades de aire al interior de la nave.
A fines de la década del 50, el problema se estaba tomando serio, cuando comenzaron a entrar en servicio los primeros torpedos antisubmarinos. Se descubrieron los efectos de las napas térmicas y los submarinos aprovecharon a sumergirse a profundidades mayores, para asumir su nuevo rol Antisubmarino.
Fue también ésa la época en la que los conceptos de diseño y uso del submarino sufrieron cambios radicales que llevaron a producir las dos muy diferentes clases de submarinos existentes en la actualidad: el submarino nuclear (más propiamente sería con propulsión nuclear) y el diesel eléctrico.
El primero comenzó con un relativamente modesto desplazamiento de 4.000 toneladas; hasta hoy no ha dejado de crecer en tamaño. En cambio, el diesel eléctrico comenzó con unas 2.000 toneladas y ha ido disminuyendo hasta tener un desplazamiento de alrededor de 1.000 toneladas o menos.
Aparte de sus sistemas de propulsión diferentes ¿por qué ha sucedido eso?. Tal vez a causa de los caminos divergentes seguidos para el almacenaje y lanzamiento de los torpedos.

Problemas de la energía en el lanzamiento

El torpedo promedio de un submarino pesa aproximadamente 1,5 toneladas y tiene 21 pulgadas de diámetro. El tubo dentro del cual se encuentra tiene aproximadamente 25 pies de largo y en esa corta distancia, un sistema de descarga de energía debe acelerar esa masa de 3.600 libras hasta casi la velocidad a la que el arma se desplazará en el agua.
Suponiendo que esa velocidad sea de 30 nudos (50 pies/segundo), la potencia teórica necesaria es de unos 250 hp durante 4 segundos; representa una energía de más de 500.000 pies/Iibras. Este cálculo no tiene en cuenta el efecto de la resistencia del flujo de agua dentro del tubo y supone un rendimiento del 100 por ciento.
En la práctica son necesarios de 1 a 2 millones de pies/libras de energía para disparar solamente un torpedo.
Elevando estas cifras a valores operativamente reales y suponiendo que el rendimiento total del sistema sea del 50 por ciento, la potencia estimada necesaria para lanzar una salva de, por ejemplo, 6 torpedos Mk-48 desde un submarino clase Oberón es: 6 (torpedos) por 500 (potencia necesaria por tubo) igual 3.000 hp durante 4 segundos. A título de comparación, este valor está cerca de la máxima potencia entregada por los diesel-generadores ASR-1 de 16 cilindros, que propulsan ese submarino.
Como contrapartida: en un submarino nuclear el reactor constituye una fuente casi infinita de potencia, de modo que las necesidades de un sistema de descarga de energía para lanzar un torpedo, no presentan problema alguno.
El más comúnmente instalado sigue siendo el accionado por aire comprimido, que acciona un sistema dinámico externo de presión de agua y de este modo se equilibra la presión a cualquier profundidad a que se opere el submarino. El considerable volumen que posee el submarino puede absorber el aire que ingresa al mismo y la presión atmosférica es rápidamente reestablecida al ponerse en marcha un compresor de aire de alta presión que absorbe el exceso y lo devuelve al acumulador.
En un submarino diesel eléctrico, las fuentes de potencia son finitas. Comprenden a la energía eléctrica almacenada en las baterías principales y al aire a presión acumulado en los botellones. Ese requerimiento de 3.000 hp durante 4 segundos, representa un gran gasto para reemplazar el aire consumido a través de los compresores de alta presión.


El autolanzamiento (Swim-out)

El concepto de autolanzamiento (lanzamiento de torpedos que se aceleran mediante su propio sistema de propulsión) es casi tan antiguo como el submarino. Fueron los alemanes quienes primero idearon un sistema viable en sus submarinos tipo XXIII de la IIº Guerra Mundial. Resultó lógico, por lo tanto, que en 1957 tres empresas alemanas se combinaran para diseñar un conjunto integral: submarino-arma, que comprendía: la estructura de la proa; los tubos para el auto-lanzamiento y el torpedo.
Para encarar el diseño existían serias limitaciones:
- El submarino tendría un desplazamiento en inmersión de solamente 400 toneladas. Por lo tanto la filosofía en cuanto al armamento era: tantos tubos cargados como fuera posible pues habría poco espacio para torpedos para recarga.
.- El tubo de lanzamientos debía tener un diámetro mayor que el del torpedo, de modo que a medida que éste se acelerara hacia el exterior, hubiese espacio para que el agua de mar pasara a ocupar el "hueco" que el arma iba dejando tras de sí. Pero, a mayor diámetro del tubo, era menor la cantidad de éstos que se podían disponer en la configuración de la proa. ¿Cuáles serían las dimensiones óptimas para obtener una máxima aceleración del torpedo? - A diferencia de los torpedos convencionales, que debían ser lanzados fuera del tubo a velocidades cercanas a la de su corrida, el nuevo torpedo debía ser hidrodinámicamente estable y tener un control total sobre sus timones a velocidades del orden de los 8 o 10 nudos, puesto que la potencia máxima de propulsión estaría limitada a menos de 150 hp. - Finalmente, la forma de la proa del submarino debía ser tal, que el efecto de las corrientes transversales del agua en la salida del tubo, fuera mínimo para cualquier combinación de velocidad y timones. Esto debía ser así, a efectos de reducir la posibilidad que el torpedo sufriera una deflexión o daño al abandonar el tubo.
El producto final de este trabajo de diseño de sistemas fue el casco INGENIEURKTOR LUBECK, con una proa de sección transversal casi circular, que contenía 8 tubos Mak para torpedos autolanzables y el torpedo SST4/SUT de AEG TELEFUNKEN.
El diseño del casco del submarino resulta tal que la sección circular de la proa permanece siempre tangencial al círculo de giro, cualquiera fuera la velocidad o el ángulo de timón empleados, lo que reduce en gran medida el efecto de las corrientes transversales en el extremo de salida del tubo.
El tubo Mak es apto para una gran gama de torpedos standard de 21 pulgadas, además del SUT. En el momento de su puesta en servicio -a mediados de la década del 60- el torpedo de AEG-TFK, tenía uno de los sistemas de control subácuo más sofisticados del momento. El torpedo propulsado por baterías de plata-zinc es obsoleto desde hace varios años. Pero la configuración del tubo Mak, con una proa IKL es actualmente una norma internacional y por lo tanto influyó en la forma de las armas submarinas.

El autolanzamiento desde tubos de 21 pulgadas

A fines de la década del 50, la U.S.N. enfrentó el mismo problema: cómo disparar torpedos a máximas profundidades de inmersión, desde tubos de 21 pulgadas, con submarinos diesel eléctricos equipados con sistemas de lanzamiento por aire comprimido. Puesto que el diámetro del tubo de 21 pulgadas permanecía sin cambios, la solución norteamericana difirió de la del consorcio de firmas alemanas.
La U.S.N. diseñó un torpedo de 19 pulgadas pero con guías laterales para hacerlas compatibles con los tubos existentes. Ese menor diámetro del arma, permitía el pasaje de suficiente cantidad de agua para que pudiera hacerse el autolanzamiento. En razón del reducido espacio disponible para el agua, comparado con el Mak, el autolanzamiento tardaba más y la velocidad de salida era menor. Pero como el arma diseñada estaba destinada a ser utilizada contra otros submarinos, las limitaciones en los cambios de velocidad y rumbo del submarino en el momento del lanzamiento, tenían escasa influencia sobre la situación táctica.
Fue el nacimiento del torpedo Mk 37, (ANTISUBMARINO).

Suecia


Desarrollo.

El desarrollo del torpedo ha tenido que acelerarse ante los avances de la técnica en el mar. A medida que han ido aumentando los alcances de los equipos de detección subacuos, las distancias de lanzamiento debieron extenderse para asegurar la protección de la unidad lanzadora. Esto ha resultado particularmente importante para los submarinos, que se ven en la necesidad de contar con torpedos que logren recorrer mayores distancias, a mayor velocidad y con una mayor sofisticación de guiado que asegure el impacto.
Veremos entonces qué es lo que ha aparecido en el mundo en este campo tan específico, y las tendencias a que se apunta. Estas son dos, una a la que podríamos llamar de “evolución”, impulsada en las tres últimas décadas por Alemania y Suecia, con torpedos de propulsión eléctrica, y mejorados de generación en generación. Son un ejemplo el SEAL y el SEESCHLANGE, seguidos por el SEEHECHT y finalmente el más nuevo DM2A4 SEAHAKE, producidos por STN Atlas. Este último basado en un avanzado sistema de sonar pasivo de búsqueda y uno activo de autoguiado para la fase de ataque, con un alcance de 50 millas y una velocidad de 50 nudos lograda con un motor de imán permanente.

Tp62


Los nuevos torpedos de la serie TP de Suecia presentan similares parámetros.
En cuanto a la otra tendencia, que podríamos denominar de “revolución”, con nuevos parámetros basados en soluciones técnicas originales. Tal es el caso del torpedo soviético/ruso WA111 SHKVAL, extremadamente veloz (200 nudos) logrado experimentando el efecto de supercavitación, y cuyo diseño ahora se sabe que comenzó en la década del 60. El problema es que es de corrida recta, debido a que el autoguiado aún no fue resuelto. La investigación en este campo comenzó en la década de los 90 al conocerse su existencia, pero hoy los EEUU, Gran Bretaña, Alemania y Francia tienen un abundante y estable presupuesto y recursos financieros, lo que afectaría el liderazgo ruso. Este, por falta de fondos debió recurrir a una decisión desesperada: ofreció en venta su novedoso torpedo, considerado potencialmente el más peligroso, en dos exposiciones de armas (IDEX ’99 en Abu Dhabi y DEFENDORY ’00 en Atenas).
El inventario actual de torpedos modernos, dado que se trata de un mercado muy reducido, hace que los productores opten más por la evolución que por la revolución.[/img]

Torpedos

El torpedo MK.48 (mod.5) ADCAP es el más conocido en occidente, y en uso por ahora únicamente por los EEUU, y que está buscando su mejora para hacerlo más indetectable. Tal, la investigación y desarrollo para un MK-48 CBASS(Mod 7). Recientemente el MK-48 ha sido limitativamente liberado para exportación, y se supone que podrá integrar las armas de sus aliados más cercanos en su versión MK.48 Mod-4. Gran Bretaña tiene el SPEARFISH, de 65 nudos, que es el más veloz de los países occidentales, aunque se considera que su producción es lenta. Fue desarrollado para ser usado contra los veloces submarinos soviéticos “Alfa”, pero irónicamente éstos ya no existen más. Sin embargo este torpedo seguirá en servicio hasta 2004 y está siendo estudiada su modificación para operar en aguas litorales de poca profundidad.

Suecia

Italia ha desarrollado el torpedo filoguiado A-184 Mod 3 de los actualmente en servicio en las armadas italiana y peruana. Esta nueva versión tiene su velocidad máxima de 45 nudos y era el arma de los submarinos “Sauro” mejorados, y será el arma secundaria de los futuros “U212”.


El BLACK SHARK (Tiburón Negro) es un torpedo totalmente nuevo que no es una mejora del anterior sino que ha aprovechado la experiencia para elaborar una nueva propulsión y un nuevo guiado a cable de fibra óptica, y se lo prevé para los submarinos “U212” y los “Scorpene” chilenos.
La STN Atlas de Alemania ha fabricado el nuevo torpedo DM2A4 que es una evolución de los previos DM2A3 y 2 para capacitarlo en el guiado sobre estela. Posee un motor eléctrico silencioso sin escobillas y de alta velocidad. Su uso está previsto para los submarinos “U212A” y para los 209/1400 turcos de la clase “Preveze”. También podrían armar a los futuros submarinos griegos y coreanos clase “U214”. Francia actualmente está gestionando una integración industrial para incorporar al BLACK SHARK a sus nuevos submarinos nucleares clase “Barracuda”.

Tp62

Suecia opera el Tp62(T2000) de Saab Bofors para sus submarinos “Vastergotland” y una versión para los “Collins” australianos.
Rusia, como ya dijimos, sorprendió con su VA111 SHKVAL (Turbonada), que es un torpedo que se comporta como un misil subacuo. Su sorprendente velocidad de 200 nudos se logra con un cohete a combustible líquido con arranque a combustible sólido. El alcance está limitado a unos 7500 metros. El torpedo se desplaza dentro de la cavidad de una burbuja de gas, sin el frenado hidrodinámico de los demás torpedos. Los gases se inyectan dentro de la burbuja por unas toberas de un cavitador proel. Por ser de corrida recta, su uso es apropiado para ataques sorpresivos en los que el blanco pierde la capacidad de reacción para una evasión.. El funcionamiento de tal motor cohete muy próximo al casco del submarino, y el manipuleo de su combustible líquido a bordo es difícil y muy peligroso. Se comenta que la pérdida del “Kursk” podría deberse al accidente de un SHKVAL.
La armada de los Tp62 y la oficina de desarrollo de defensa (BWB) de Alemania están experimentando en conjunto el desarrollo de la propulsión en aprovechamiento del fenómeno de supercavitación y buscando la incorporación de sistemas de guiado para este novedoso tipo de torpedo. Finalmente vemos que todos estos nuevos torpedos son el resultado de la investigación del comportamiento del arma en el escenario submarino mediante propulsores sofisticados, y además del desarrollo de sensores propios de guiado cada vez más potentes y precisos. Tal el caso de seguimiento de estelas. Simultáneamente las unidades lanzadoras, léase los submarinos, han debido a su vez elaborar elementos de detección, control y guiado apropiados y compatibles para integrar armónicamente el concepto de los nuevos sistemas de armas.


F;http://www.elsnorkel.com/web/index.php?option=com_content&task=view&id=442&Itemid=133
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5 comentarios - Torpedos

@Cesaruto
que raro que no salto ningun pelotudo diciendo: \"son hermosos pero lastima que sirven para matar!\"
@Sid88
estos son mejores!!!

Suecia