Un submarino nuclear es un submarino propulsado por un reactor nuclear , pero no necesariamente con armas nucleares . Los submarinos nucleares tienen considerables ventajas de rendimiento sobre los submarinos "convencionales" (normalmente diésel-eléctricos ). La propulsión nuclear , al ser completamente independiente del aire, libera al submarino de la necesidad de salir a la superficie con frecuencia, como es necesario en los submarinos convencionales. La gran cantidad de energía generada por un reactor nuclear permite a los submarinos nucleares operar a alta velocidad durante largos períodos, y el largo intervalo entre reabastecimientos de combustible garantiza una autonomía prácticamente ilimitada, por lo que los únicos límites a los tiempos de viaje los imponen factores como la necesidad de reponer alimentos u otros consumibles. [1]
La limitada energía almacenada en las baterías eléctricas significa que incluso el submarino convencional más avanzado sólo puede permanecer sumergido durante unos días a baja velocidad y sólo unas pocas horas a máxima velocidad, aunque los recientes avances en la propulsión independiente del aire han mejorado en cierta medida esta desventaja. El alto costo de la tecnología nuclear significa que relativamente pocas potencias militares del mundo han desplegado submarinos nucleares. Se han producido incidentes de radiación dentro de los submarinos soviéticos, incluidos graves accidentes nucleares y de radiación , pero los reactores navales estadounidenses, comenzando con el S1W y las iteraciones de diseños, han funcionado sin incidentes desde el lanzamiento del USS Nautilus (SSN-571) en 1954. [2] [3]
Historia
USS Nautilus , el primer submarino de propulsión nuclear.El submarino de propulsión nuclear más pequeño, el NR-1 de la Marina estadounidense .
La Unión Soviética pronto siguió a Estados Unidos en el desarrollo de submarinos de propulsión nuclear en la década de 1950. Estimulados por el desarrollo estadounidense del Nautilus , los soviéticos comenzaron a trabajar en reactores de propulsión nuclear a principios de la década de 1950 en el Instituto de Física e Ingeniería Energética de Obninsk , bajo la dirección de Anatoliy P. Alexandrov, quien más tarde se convertiría en director del Instituto Kurchatov . En 1956, el primer reactor de propulsión soviético diseñado por su equipo comenzó a realizar pruebas operativas. Mientras tanto, un equipo de diseño dirigido por Vladimir N. Peregudov trabajó en la vasija que albergaría el reactor. Después de superar muchos obstáculos, incluidos problemas de generación de vapor , fugas de radiación y otras dificultades, entró en servicio el primer submarino nuclear basado en estos esfuerzos combinados, el K-3 Leninskiy Komsomol de la clase Proyecto 627 Kit , llamado submarino clase Noviembre por la OTAN . en la Armada Soviética en 1958. [9]
El primer submarino de propulsión nuclear del Reino Unido , el HMS Dreadnought , estaba equipado con un reactor estadounidense S5W , proporcionado a Gran Bretaña en virtud del Acuerdo de Defensa Mutua entre Estados Unidos y el Reino Unido de 1958 . El casco y los sistemas de combate del Dreadnought eran de diseño y construcción británicos, aunque la forma del casco y las prácticas de construcción estuvieron influenciadas por el acceso a diseños estadounidenses. [5] Durante la construcción del Dreadnought , Rolls-Royce , en colaboración con la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido en la Estación de Investigación Admiralty, HMS Vulcan , en Dounreay , desarrolló un sistema de propulsión nuclear británico completamente nuevo. En 1960, se encargó a Vickers Armstrong el segundo submarino de propulsión nuclear del Reino Unido y, equipado con la planta nuclear PWR1 de Rolls-Royce , el HMS Valiant fue el primer submarino nuclear totalmente británico. [10] Otras transferencias de tecnología desde los Estados Unidos hicieron que Rolls-Royce fuera completamente autosuficiente en el diseño de reactores a cambio de una "cantidad considerable" de información sobre el diseño de submarinos y técnicas de silenciamiento transferida del Reino Unido a los Estados Unidos. [11] [12] El sistema de rafting para la clase Valiant proporcionó a la Royal Navy una ventaja en el silenciamiento de submarinos que la Armada de los Estados Unidos no introdujo hasta mucho más tarde. [13]
La energía nuclear resultó ideal para la propulsión de submarinos con misiles balísticos estratégicos (SSB), mejorando enormemente su capacidad para permanecer sumergidos y sin ser detectados. El primer submarino de misiles balísticos de propulsión nuclear (SSBN) operativo del mundo fue el USS George Washington con 16 misiles Polaris A-1 , que llevó a cabo la primera patrulla disuasoria SSBN entre noviembre de 1960 y enero de 1961. Los soviéticos ya tenían varios SSB del Proyecto 629 (Golf clase) y estaban sólo un año por detrás de los EE. UU. con su primer SSBN, el desafortunado K-19 del Proyecto 658 (clase Hotel), encargado en noviembre de 1960. Sin embargo, esta clase llevaba el mismo armamento de tres misiles que los Golf. El primer SSBN soviético con 16 misiles fue el Proyecto 667A (clase Yankee) , el primero de los cuales entró en servicio en 1967, cuando Estados Unidos había encargado 41 SSBN, apodados los " 41 para la Libertad ". [14] [15]
Los submarinos de propulsión nuclear clase VMF Typhoon eran los submarinos de mayor desplazamiento del mundo. [dieciséis]
En el apogeo de la Guerra Fría , se encargaban aproximadamente de cinco a diez submarinos nucleares en cada uno de los cuatro astilleros de submarinos soviéticos ( Sevmash en Severodvinsk , Admiralteyskiye Verfi en San Petersburgo, Krasnoye Sormovo en Nizhny Novgorod y Amurskiy Zavod en Komsomolsk-on). -Amur ). Desde finales de la década de 1950 hasta finales de 1997, la Unión Soviética, y más tarde Rusia, construyeron un total de 245 submarinos nucleares, más que todas las demás naciones juntas. [17]
Hoy en día, seis países despliegan algún tipo de submarino estratégico de propulsión nuclear: Estados Unidos, Rusia, el Reino Unido, Francia, China e India. [18] Varios otros países, incluidos Brasil y Australia [19] [20], tienen proyectos en curso en diferentes fases para construir submarinos de propulsión nuclear.
La principal diferencia entre los submarinos convencionales y los submarinos nucleares es el sistema de generación de energía . Los submarinos nucleares emplean reactores nucleares para esta tarea. Generan electricidad que alimenta motores eléctricos conectados al eje de la hélice o dependen del calor del reactor para producir vapor que impulsa turbinas de vapor (cf. propulsión marina nuclear ). Los reactores utilizados en submarinos suelen utilizar combustible altamente enriquecido (a menudo más del 20%) para permitirles entregar una gran cantidad de energía desde un reactor más pequeño y operar durante más tiempo entre reabastecimientos de combustible, lo cual es difícil debido a la posición del reactor dentro del casco de presión del submarino.
El reactor nuclear también suministra energía a otros subsistemas del submarino, como por ejemplo para el mantenimiento de la calidad del aire, la producción de agua dulce mediante la destilación de agua salada del océano, la regulación de la temperatura, etc. Todos los reactores nucleares navales actualmente en uso funcionan con generadores diésel como sistema de energía de respaldo. Estos motores pueden proporcionar energía eléctrica de emergencia para eliminar el calor de desintegración del reactor , así como suficiente energía eléctrica para alimentar un mecanismo de propulsión de emergencia. Los submarinos pueden transportar combustible nuclear para hasta 30 años de funcionamiento. El único recurso que limita el tiempo bajo el agua es el suministro de alimentos para la tripulación y el mantenimiento de la embarcación.
La debilidad de la tecnología furtiva de los submarinos nucleares es la necesidad de enfriar el reactor incluso cuando el submarino no se está moviendo; Aproximadamente el 70% del calor de salida del reactor se disipa en el agua de mar. Esto deja una "estela térmica", una columna de agua cálida de menor densidad que asciende a la superficie del mar y crea una "cicatriz térmica" que es observable mediante sistemas de imágenes térmicas , por ejemplo, FLIR . [21] Otro problema es que el reactor siempre está funcionando, lo que genera ruido de vapor, que se puede escuchar en el sonar , y la bomba del reactor (utilizada para hacer circular el refrigerante del reactor) también genera ruido, a diferencia de un submarino convencional, que puede moverse. sobre motores eléctricos casi silenciosos. [ cita necesaria ]
Linaje
Seis países operan submarinos equipados con misiles balísticos.
Algunos de los accidentes nucleares y radiológicos más graves del mundo en términos de número de muertos han implicado percances en submarinos nucleares. Hasta la fecha, todas ellas eran unidades de la antigua Unión Soviética . [2] [3] [31] Los accidentes de reactores que resultaron en daños al núcleo y liberación de radiactividad de submarinos de propulsión nuclear incluyen: [2] [32]
K-14 , 1961: el compartimento del reactor fue sustituido debido a una "avería de los sistemas de protección del reactor" no especificada.
K-19 , 1961: sufrió un accidente por pérdida de refrigerante que provocó 8 muertes y más de 30 personas quedaron sobreexpuestas a la radiación. [34] Los acontecimientos a bordo del submarino están dramatizados en la película K-19: The Widowmaker .
K-11 , 1965: ambos reactores resultaron dañados durante el reabastecimiento de combustible mientras se levantaban las cabezas de la vasija del reactor; Los compartimentos del reactor se hundieron frente a la costa este de Novaya Zemlya en el mar de Kara en 1966.
K-140 , 1968: el reactor resultó dañado tras un aumento automático e incontrolado de potencia durante los trabajos en el astillero. [35]
K-429 , 1970: una puesta en marcha incontrolada del reactor del barco provocó un incendio y la liberación de radiactividad [35]
K-116 , 1970: sufrió un accidente por pérdida de refrigerante en el reactor del puerto; Se libera radiactividad sustancial.
K-64 , 1972: falla el primer reactor refrigerado por metal líquido clase Alfa; compartimento del reactor desguazado.
K-222 , 1980: el submarino clase Papa sufre un accidente de reactor durante el mantenimiento en el astillero mientras la tripulación naval del barco había salido a almorzar. [35]
K-123 , 1982: el núcleo del reactor submarino clase Alfa dañado por una fuga de refrigerante de metal líquido; el submarino estuvo fuera de servicio durante ocho años. [35] [36]
K-431 , 1985: un accidente de reactor durante el reabastecimiento de combustible provocó 10 muertes y otras 49 personas sufrieron lesiones por radiación. [3]
K-219 , 1986: sufrió una explosión e incendio en un tubo de misil, lo que finalmente provocó un accidente en el reactor; Un marinero de 20 años, Sergei Preminin , sacrificó su vida para asegurar uno de los reactores a bordo. El submarino se hundió tres días después.
USS Thresher (SSN-593) , 1963: se perdió durante pruebas de buceo profundo con 129 tripulantes y personal del astillero a bordo; Una investigación posterior concluyó que la falla de una junta de tubería soldada y la formación de hielo en las válvulas de soplado de lastre impidieron la salida a la superficie. El accidente motivó una serie de cambios de seguridad en la flota estadounidense. Thresher fue el primero de dos únicos submarinos que superaron las 100 muertes a bordo, junto con las 118 del ruso Kursk perdidas en 2000.
K-3 , 1967: el primer submarino nuclear soviético sufrió un incendio asociado al sistema hidráulico, matando a 39 marineros.
USS Scorpion (SSN-589) , 1968: se perdió en el mar, evidentemente por implosión al hundirse. Se desconoce qué causó que Scorpion descendiera a la profundidad de su enamoramiento.
USS Guitarro (SSN-665) , 1969: se hundió mientras estaba en el muelle en un astillero debido a un lastre inadecuado. El submarino finalmente fue completado y puesto en servicio.
K-8 , 1970: un incendio y un accidente de remolque provocaron el hundimiento del submarino y la pérdida de los 52 tripulantes que quedaban a bordo.
K-56 , 1973: una colisión con otro barco soviético provocó la inundación del pozo de la batería y muchas muertes de tripulantes a causa del cloro gaseoso.
K-429 , 1983: el submarino se hundió hasta el fondo del océano debido a una inundación debido a una plataforma de buceo inadecuada y errores del astillero, pero luego fue recuperado; Murieron 16 tripulantes.
K-141 Kursk , 2000: perdido en el mar con los 118 tripulantes a bordo; La teoría generalmente aceptada es que una fuga de peróxido de hidrógeno en la sala de torpedos de proa provocó la detonación de una ojiva de torpedo, que a su vez provocó la explosión de media docena de otras ojivas unos dos minutos más tarde.
Ehime Maru y USS Greeneville , 2001: el submarino estadounidense emergió debajo del buque escuela japonés. Nueve tripulantes, estudiantes y profesores japoneses murieron cuando su barco se hundió como resultado de la colisión. [37]
K-159 , 2003: se hundió en el mar de Barents mientras era remolcado para ser desguazado, matando a nueve tripulantes.
USS Miami (SSN-755) , 2012: el compartimiento delantero del submarino fue destruido por un incendio provocado por un pirómano mientras se encontraba en el astillero, causando daños con un costo de reparación estimado en $ 700 millones. Si bien inicialmente se planearon reparaciones, debido a recortes presupuestarios, el barco fue posteriormente desguazado. [38]
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los submarinos nucleares .
60 años de energía nuclear marina: 1955 - 2015 - en el sitio web de The Lyncean Group of San Diego
VM Bukhalov - Diseño de submarino de propulsión atómica Archivado el 29 de septiembre de 2011 en Wayback Machine Archivado el 29 de septiembre de 2011 en Wayback Machine
Ataques rápidos y boomers: submarinos en la Guerra Fría Una exposición en línea del Museo Nacional de Historia Estadounidense, Institución Smithsonian
En Eternal Patrol, sitio web que enumera todos los submarinos y submarinistas estadounidenses perdidos en servicio
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