Escuchar el océano: los habilitadores secretos en la batalla submarina

Crítico en la batalla en curso para detectar submarinos hostiles en una red poco conocida de sensores oceánicos que admiten el despliegue más visible de fragatas y aviones de patrulla marítima. 

Aquí examinamos la historia y el desarrollo de esta red, una clave para el poder marítimo del Reino Unido.

El Sistema de Vigilancia de Sonido (SOSUS) con el nombre en código de Proyecto Caesar, se inició en 1954 como un programa clasificado de los Estados Unidos para utilizar una extensa red de hidrófonos colocados en el fondo del mar para rastrear submarinos soviéticos. La tecnología se refinó con éxito y otorgó a la OTAN una gran ventaja sobre sus adversarios submarinos durante la Guerra Fría. El Reino Unido ha sido afortunado de tener participación y acceso a este proyecto desde los primeros días. SOSUS se había construido bajo la cubierta de la investigación oceanográfica civil y no se hizo público hasta 1991. Los soviéticos ignoraban en gran medida su importancia hasta que su existencia y escala les fueron reveladas en la inteligencia transmitida por el anillo espía Walker en el 1970 y 80s. Los submarinos soviéticos eran notoriamente ruidosos y fáciles de detectar pero, en parte al conocer las capacidades de detección pasiva de SOSUS, comenzaron a construir submarinos más silenciosos. En general, los submarinos de EE. UU. Y RN eran considerablemente más furtivos pero Rusia ahora ha cerrado esa brecha, sus submarinos más nuevos son comparables a los diseños de la OTAN en términos de sigilo.

SOSUS comprendía arreglos de hidrófonos lineales pasivos fijos para la detección de largo alcance del ruido que emiten los submarinos. En términos simples, los ruidos de la maquinaria y los efectos de cavitación de un propulsor submarino pueden detectarse a cientos de millas de distancia porque el agua de mar es un muy buen conductor de la energía del sonido. Usando hidrófonos en ubicaciones dispersas, es posible triangular y ubicar la fuente del ruido en un punto preciso en el océano. Los arreglos se colocaron en puntos estratégicos alrededor del Atlántico y el Pacífico y transmitieron información a las estaciones costeras a través de cables submarinos. Las estaciones costeras estaban conectadas por satélite y líneas telefónicas. En su pico de la Guerra Fría, SOSUS empleó a alrededor de 4.000 personas que trabajaban en 20 estaciones costeras.

Dam Neck

En octubre de 1995, NAVFAC Bawdy se cerró y sus funciones se trasladaron a la instalación marítima conjunta en RAF St. Mawgan en Cornwall. En 2009, St Mawgan se cerró y la operación combinada de la USN y la británica se trasladó a la Instalación de Procesamiento Operacional de la Armada (NOPF) en Dam Neck en Virginia. Los datos recolectados de los sensores oceánicos a través del Atlántico ahora se procesan en esta única instalación antes de que la inteligencia pase a la línea del frente. (Hay una instalación paralela que sirve a la región del Pacífico en NOPF Whidbey Island en el estado de Washington). Se debe suponer que el análisis y la información de seguimiento de submarinos recopilados aquí se transmiten a la Sede Conjunta del Reino Unido en Northwood a las Operaciones Marítimas del Comandante RN (COMOPS) donde se utiliza para avistar submarinos y buques de guerra a sus objetivos

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Photocall para los aproximadamente 50 empleados de RN y RAF estacionados en NOPF Dam Neck, Virginia (2014). Reciben poca mención en comparación con otros que sirven en los EE. UU., Por ejemplo, en el intercambio P-8 Seed Corn o con el programa F-35.

Yendo móvil

A finales de la década de 1980, SOSUS había evolucionado para convertirse en solo una parte de lo que ahora se conoce como Sistema de vigilancia submarina integrada (IUSS). Los barcos de sónar de arrastre remolcados de propósito específico se integraron en el sistema en forma de buques del Sistema de sensores de matrices remolcadas de vigilancia (SURTASS). Diseñados para ser silenciosos, estables en todos los climas y capaces de rastrear objetivos a gran distancia desde la ubicación óptima, sus datos se transmiten a las estaciones terrestres de IUSS por satélite. A diferencia de los arreglos de fondos marinos SOSUS, también incorporan transductores de baja frecuencia activa (banda LFA 100-500hz) que transmiten energía al agua. Si se refleja hacia atrás del objetivo, el sonido es detectado por las largas matrices pasivas arrastradas detrás del barco. El RN no tiene el lujo de plataformas dedicadas de arrastre único, pero 8 de las 13 fragatas Tipo 23 llevan el reconocido sistema Tipo 2087. Los submarinos RN también despliegan matrices remolcadas que deben ser unidas al submarino por un buque de apoyo antes de partir para una patrulla. Siguiendo el "pivote de Asia", los buques SURTASS ahora operan casi exclusivamente alrededor de la costa china y el Pacífico occidental, pero la USN está en proceso de instalar todos sus destructores y cruceros con una nueva matriz remolcada multifunción TB-37 / U (MFTA) sistema de sonar

Durante la Guerra Fría, el pacto de Varsovia había desplegado sus propias plataformas de arrastre remolcadas, aunque es probable que no fueran tan efectivas como las equivalentes occidentales. Durante ' Operación Barmaid ' en agosto de 1982, HMS Conqueror fue equipado con pinzas especiales y, sin ser detectado, logró cortar y robar una matriz perteneciente a un AGI polaco para ser llevado a los EE. UU para su análisis.

El sistema de sonar tipo 2087 en una fragata tipo 23. El 'extremo húmedo' comprende el LFA (cuerpo remolcado amarillo) y una matriz pasiva. Es probable que los Type 23s también puedan cargar datos de sonda por satélite en tiempo real para contribuir al panorama general de la red IUSS. Este equipo se transferirá a la fragata Tipo 26 cuando entren en servicio. Su arquitectura abierta permitirá que el software se actualice continuamente. (Basado en la imagen original de Thales)

El comportamiento de las ondas de sonido en el agua varía enormemente según las condiciones, como la profundidad, las corrientes, la salinidad y las capas de temperatura. Estas variables afectarán si, cuándo y dónde se pueden detectar submarinos. El buque hidrográfico oceanográfico de la Royal Navy HMS Scott no solo recopila datos para crear gráficos, sino que también aporta información oceanográfica tanto para operaciones submarinas como antisubmarinas. Al comprender la composición de la columna de agua, ayuda a los submarinos disuasorios a saber dónde pueden estar más seguros de ser detectados. Para el cazador de submarinos, comprender la composición del océano les ayuda a predecir cómo se comportarán sus sonares. A medida que los submarinos se han vuelto más silenciosos, ASW ha tenido que regresar a una mayor dependencia del sonar activo.

USNS Zeus es la capa de cable dedicada de la marina de los EE. UU. Y se dedica principalmente a la construcción y mantenimiento de la red de hidrófonos IUSS. El Zeus ha visitado regularmente las aguas del Reino Unido en los últimos tiempos, visto aquí junto a Devonport durante 2015 (Foto: Lewis-Clarke vía Geograph).

China y Rusia estimulan nuevos desarrollos de ASW en EE. UU.

Estados Unidos ahora está en el proceso de hacer la mayor actualización al IUSS desde la Guerra Fría. El componente clave es el Sistema de Explotación de Rutas Acústicas Profundas y Confiables (DRAPES). Este sistema dependerá mucho menos de cables del lecho marino potencialmente vulnerables y utiliza módems acústicos que pasan datos a través del agua, lo que permite la creación de algo así como una red inalámbrica submarina. Las comunicaciones inalámbricas bajo el agua han estado disponibles por un tiempo, pero solo a un ancho de banda relativamente bajo y de corto alcance. Los recientes avances hacen posible escalar esto y transmitir volúmenes mucho mayores de datos. Los datos del sensor acústico pueden transmitirse a largas distancias a través de una serie de nodos que pueden incluir otras matrices de hidrófonos, vehículos subacuáticos no tripulados (UUV), vehículos de superficie no tripulados (USV) o una boya de superficie. Luego, los datos se envían por satélite a Dam Neck para su evaluación o a buques de superficie cercanos y AMP. USN también está experimentando con ASW Continuous Trail Unmanned Vessel (ACTUV). Este artefacto de larga duración puede implementar sónar específicamente diseñado para detectar y seguir submarinos convencionales muy silenciosos y será otro nodo en la red que alimenta datos vía satélite a IUSS.

La USN ya ha probado este concepto con su sistema Seaweb, pero está diseñado para usarse en aguas litorales poco profundas de menos de 300 metros de profundidad. DRAPES estará en una escala mucho más grande y capaz de atravesar el océano profundo. Las matrices de líneas verticales de trayectoria acústica confiable (RAPVLA), sistemas de sensores de grano alto montados en la parte inferior, se colocarán a profundidades significativas en mar abierto, donde los niveles de ruido de fondo son bajos. Esto les da un campo de visión muy grande para detectar submarinos que pasan por encima. Estos son un equivalente marítimo de un satélite y se conocen como subclases. La ruta acústica confiable (RAP) se refiere a las aguas densas y más tranquilas en las partes más profundas del océano donde la transmisión del sonido es más detectable y predecible.

Desde 2013, EE. UU. Ha estado probando el mantenimiento submarino en RisK (SHARK), un vehículo subacuático no tripulado (UUV) diseñado para proporcionar un sonar móvil activo para rastrear submarinos después de que la detección inicial haya sido realizada por otra plataforma. Puede permanecer inactivo en el fondo del océano, potencialmente durante años hasta que se active para seguir un submarino que se ha detectado. (Imagen: DARPA / Bluefin Robotics)

Aunque los submarinos son cada vez más silenciosos y hay más ruido de fondo hecho por el hombre en las partes menos profundas de los océanos que nunca, IUSS tiene la ventaja de la enorme potencia de procesamiento de la computadora disponible en la actualidad. Los ordenadores pueden analizar rápidamente enormes volúmenes de datos de sensores para filtrar el ruido de fondo y amplificar incluso el sonido revelador del submarino.

La ubicación de una explosión que apunta a la pérdida del submarino argentino desaparecido ARA San Juan se estableció utilizando matrices de hidrófonos oceánicos. La historia oficial es que la fuente del lugar fue la información recopilada por hidrófonos pertenecientes a la Organización del Tratado de prohibición completa de los ensayos nucleares (CTBTO). Es posible que esta sea una historia de portada para una solución más precisa proporcionada por la red IUSS más sofisticada y extensa, aunque su cobertura del Atlántico Sur es menor que la del Norte.

Los informes recientes sobre el aumento de la actividad submarina rusa en las aguas de Escocia y la brecha GIUK (Groenlandia-Islandia-Reino Unido) probablemente surjan de las detecciones iniciales por parte de los sensores IUSS. Los medios de comunicación han sugerido que "confiamos en los pescadores escoceses que informan cuando ven un periscopio", pero, por supuesto, las detecciones iniciales probablemente provienen de matrices de hidrófonos del fondo del mar o arrastres arrastrados por fragatas y submarinos. Los aviones de la Patrulla Marítima de la OTAN que vuelan desde la Base Aérea RAF Lossiemouth o Keflavik en Islandia probablemente no encuentren un submarino por casualidad y también deben confiar en gran medida en estos datos para indicarles el área aproximada antes de que puedan localizar contactos submarinos con sonoboyas.

La fuerza submarina de la RN parece haberse recuperado ligeramente de los defectos materiales que limitaron sus operaciones en los últimos 18 meses y el servicio ahora se describe como "ocupado". Podemos suponer que los SSN tienen mucha demanda para seguir a los submarinos rusos en el Atlántico Norte. Observar el reciente aumento en los SSN de la Armada de los EE. UU. De Virginia y Los Ángeles que visitan Faslane también lo confirma. IUSS, las unidades de superficie y las AMP contribuyen, pero un submarino es, de lejos, la mejor plataforma para detectar otro submarino y luego mantener su cola.

Esta batalla submarina de ingenio y tecnología ha variado en intensidad desde que la guerra submarina comenzó en serio en la Primera Guerra Mundial. Gran Bretaña ha estado dos veces al borde del hambre y la derrota ya que su vida de transporte mercante casi fue cortada por los submarinos. Hoy en día somos posiblemente más vulnerables a esta amenaza que nunca. Los portacontenedores modernos gigantes que entregan bienes al Reino Unido pueden tener cargas valoradas en millones de libras y transportar el equivalente a un convoy de 50 naves de la Segunda Guerra Mundial. También dependemos de un flujo constante de buques cisterna que entreguen GNL desde el Medio Oriente para mantener en funcionamiento muchas de nuestras centrales. Incluso uno o dos submarinos bien manejados podrían fácilmente interrumpir este envío y causar rápidamente el caos y la parálisis económica en el Reino Unido. Para que la RN lleve a cabo una huelga de portaaviones y otras operaciones navales ofensivas, un prerrequisito será tener la ventaja en la batalla submarina. IUSS es una parte crítica y poco conocida de esta lucha, cada centavo invertido en equipamiento, entrenamiento y desarrollo de medidas antisubmarinas es dinero bien gastado.