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Proyecto Artemisa

El Proyecto Artemis fue un experimento de investigación y desarrollo acústico de la Armada de los Estados Unidos que se llevó a cabo desde finales de la década de 1950 hasta mediados de la de 1960 para probar un posible sistema de sonar activo de baja frecuencia para la vigilancia oceánica. Las pruebas en el mar comenzaron en 1960, después de las investigaciones y el desarrollo que se realizaron a finales de la década de 1950. El requisito de prueba del proyecto era demostrar la detección de un submarino sumergido a 500 millas náuticas (580 millas; 930 km). El experimento, que duró varios años, implicó un gran elemento activo y un conjunto de receptores masivo.

Módulo de matriz de campo receptor Artemis tal como se implementó en 1963.

El conjunto receptor era un campo de módulos que formaban una red tridimensional colocada entre 1961 y 1963 en las laderas de un monte submarino, el Banco Plantagenet ( 31°59′00″N 65°11′00″O / 31.983333, -65.183333 ), frente a las Bermudas . Los módulos, unidos a diez líneas de cable, eran mástiles de 57 pies (17,4 m) con flotadores en la parte superior para mantenerlos en posición vertical. Cada módulo montaba conjuntos de hidrófonos. El conjunto receptor terminaba en la isla Argus , construida en la cima del monte submarino, y los datos se procesaban en el laboratorio que también se construyó para el proyecto. El laboratorio era entonces el Destacamento de Investigación de las Bermudas del Laboratorio de Sonido Subacuático de la Armada .

El conjunto de fuentes activas debía estar suspendido a una altura de entre 1000 y 1050 metros (3280,8 pies) desde el antiguo petrolero Mission Capistrano . El conjunto de 1440 elementos activos tenía una potencia acústica de un megavatio (180 dB) con una frecuencia central de 400 Hz.

Aunque Artemis no pasó la prueba final y no obtuvo como resultado un sistema operativo, estableció la agenda para la investigación en acústica oceánica y la ingeniería de dichos sistemas para el futuro.

Fondo

La experiencia de la Segunda Guerra Mundial impulsó a la Marina de los EE. UU. a examinar la amenaza de los submarinos soviéticos que habían sido mejorados con tecnología alemana capturada. Como resultado de que la amenaza se consideró de alto riesgo, la detección sónica se convirtió en una prioridad máxima. La Marina se acercó al Comité de Guerra Submarina de la Fundación Nacional de Ciencias para obtener asesoramiento. [1] Siguiendo las recomendaciones, la Marina estableció un estudio bajo los auspicios del Instituto Tecnológico de Massachusetts denominado Proyecto Hartwell que en 1950 recomendó el desarrollo de un sistema pasivo de detección acústica de largo alcance. El 13 de noviembre de 1950 se había emitido un contrato por carta a Western Electric para desarrollar el sistema de matriz inferior que explotaba las bajas frecuencias. Se instaló una matriz de prueba en las Bahamas frente a Eleuthera y, tras pruebas exitosas con un submarino estadounidense, se emitió un pedido de seis sistemas de este tipo en 1952. El Sistema de Vigilancia del Sonido (SOSUS), cuyo nombre y propósito son clasificados, recibió el nombre no clasificado de Proyecto César para cubrir su desarrollo y mantenimiento. [1] [2] En 1956, cuando se instalaban los últimos sistemas SOSUS del Atlántico, el jefe de operaciones navales, el almirante Arleigh Burke, convocó un estudio de verano similar al estudio Hartwell, denominado Estudio Nobska, coordinado por el Comité de Guerra Submarina. El almirante Burke estaba particularmente preocupado por la amenaza de los submarinos nucleares soviéticos a la luz de que se habían demostrado las capacidades del submarino nuclear Nautilus . [2] [3]

Gran parte del estudio se centró en la guerra submarina y la necesidad de submarinos antisubmarinos nucleares, pero también, al examinar el SOSUS, recomendó la investigación y el desarrollo de posibles sistemas de sonar activo de largo alcance. También se centró en la necesidad de comprender el entorno oceánico. [3] Un área particular de investigación fue si se podría desarrollar un sistema activo con la potencia y la directividad necesarias para explotar zonas oceánicas que el sistema pasivo que se estaba instalando podría no tener. [4] Con respecto al proyecto de sonar activo de la Marina denominado Artemis, que se desarrollaría entre 1958 y 1963, era vital comprender el entorno oceánico. Para que el proyecto tuviera éxito, probablemente se necesitarían todos los esfuerzos de cada científico, técnico y laboratorio oceánico de la costa atlántica, pero solo había entre seiscientas y setecientas personas calificadas. La necesidad de satisfacer ese requisito y las necesidades antisubmarinas a largo plazo de la Marina impulsaron grandes aumentos en los presupuestos académicos y de investigación para oceanografía. [5]

En 1961, mientras se realizaban pruebas del Proyecto Artemis, el SOSUS rastreó al primer submarino estadounidense con misiles balísticos, el George Washington, a través del Atlántico. En junio de 1962, el SOSUS realizó la primera detección y clasificación de un submarino diésel soviético y, durante la Crisis de los Misiles de Cuba en octubre, rastreó un submarino soviético de clase Foxtrot con avistamientos correlacionados por aeronaves. El 6 de julio de 1962, el sistema SOSUS que terminaba en Barbados demostró el alcance de detección al identificar un submarino nuclear soviético que transitaba frente a Noruega. [2]

Descripción general del proyecto

Un contratista comercial había propuesto a la Marina un sistema de vigilancia de sonar activo de largo alcance, pero una revisión de los Laboratorios Hudson mostró que había fallas en las cifras básicas sobre las que la propuesta parecía factible. Frederick V. (Ted) Hunt de Harvard había propuesto que un objetivo debería ser un escaneo de "un océano por hora" que se basara en la velocidad del sonido en el agua de mar, de modo que 3600 segundos equivalieran a 3600 millas, de modo que el tiempo de viaje de ida y vuelta permitiera la vigilancia de un océano entero desde el medio del océano. Aunque el consenso era que el sistema propuesto por el contratista no funcionaría como se concibió, existían posibilidades de que algo en el campo del sonar activo pudiera funcionar para cumplir con el concepto de Hunt. [6] Artemisa , diosa griega de la caza, fue dada al proyecto como nombre para esa relación, lo que la hacía inusual al no ser una palabra clave o un acrónimo. [7] El objetivo del proyecto Artemis era desarrollar un sistema y un sistema experimentales para definir los requisitos de un sonar activo de largo alcance y baja frecuencia capaz de detectar un submarino sumergido a unas 500 millas náuticas (580 millas; 930 km). [8] El concepto era un posible equivalente submarino del sistema de radar de alerta temprana a distancia (DEW) del Ártico. [9] Un objetivo secundario era definir las técnicas y los problemas para fijar dichos conjuntos en ubicaciones fijas en el fondo para un sistema operativo. [10]

Artemis involucró a casi toda la comunidad acústica nacional en ese momento. [11] Un representante de Bell Telephone Laboratories (BTL) [nota 1] revisó inicialmente los planes con un comité de investigación establecido para continuar la revisión de los planes y el progreso. Hudson Laboratories, dirigido por el Dr. Robert Frosch , había sido establecido por la Oficina de Investigación Naval para equilibrar los laboratorios de la Armada con intereses en sistemas. Hudson Laboratories fue el contratista principal del proyecto con el Dr. Frosch como Científico Jefe del Proyecto Artemis. Fue seguido por el Dr. Alan Berman, Director Asociado del laboratorio, como Director de Hudson y Científico Jefe del Proyecto Artemis. [12] [13] El Comité de Investigación de Artemis presidido por BTL incluía miembros del Laboratorio Físico Marino de la Institución Scripps de Oceanografía , el Centro de Sistemas Oceánicos Navales, ambos con sede en San Diego, el Centro de Sistemas Subacuáticos Navales, el Laboratorio de Investigación Naval, Hudson Labs, IBM y otros supervisaron y coordinaron asuntos técnicos. [9] Los contratistas iban desde compañías Western Electric y General Electric hasta pequeños contratos de estudio con General Atronics Corporation. [9] [14]

Las trayectorias de propagación acústica tal como se entendían en ese momento, las profundidades operativas de los submarinos y el trazado de rayos para las condiciones de velocidad del sonido tal como se entendían en el Atlántico determinaron que la profundidad de la fuente de sonido debería estar entre 1000 m (3280,8 pies) y 1050 m (3444,9 pies) con una frecuencia central de 400 Hz. [15] El despliegue de la matriz de transmisión evolucionó desde un sitio fijo en el fondo, un despliegue desde un barco anclado o atado con la decisión final de que se desplegaría mediante el petrolero reconvertido Mission Capistrano , que estaría equipado con capacidad de mantenimiento de posición. [9] [16]

Diagrama del campo del receptor Artemis tal como se implementó en 1963.

El conjunto de receptores tridimensionales de 10.000 elementos estaba compuesto por elementos colocados en un campo como 210 mástiles modulares en diez cadenas con una línea horizontal adicional en las laderas del Banco Plantagenet frente a las Bermudas entre 1961 y 1963. [17] El Destacamento de Investigación de las Bermudas se estableció con un edificio en Tudor Hill adyacente a la Instalación Naval de las Bermudas y la torre marina de la Isla Argus se construyó para la terminación de los cables del receptor Artemis. [18] [19]

Después de varios años de desarrollo, se realizó una prueba con un submarino a una distancia de diseño de 1000 km y equipado con un transpondedor que reaccionaba a la señal del sistema activo como referencia. El sistema Artemis falló la prueba. Problemas de mantenimiento de la posición del barco con sistema activo, degradación de los módulos del sistema receptor y una acústica oceánica poco entendida estuvieron involucrados en el fracaso. [20]

Módulo colapsado.

El esfuerzo no dio como resultado un sistema operativo, pero definió las limitaciones de la tecnología y la comprensión de la acústica submarina de la época. En particular, se demostró que faltaba comprensión de la dispersión y la reverberación. Se esperaba que el conjunto de receptores Artemis presentara problemas con las reflexiones por trayectos múltiples, pero experimentó fallas considerables con los flotadores de los que dependía su configuración. Los estudios realizados por el sumergible Alvin en 1966 y 1967 encontraron múltiples fallas de flotadores con módulos colapsados ​​y otros daños a los módulos en pie. [21]

La principal limitación tecnológica fue la capacidad de procesamiento, en particular la velocidad, que obligaba a utilizar dispositivos analógicos para la dirección del haz y el procesamiento de señales. Los resultados en acústica formaron la base para una amplia investigación sobre acústica oceánica que se llevó a cabo después de la finalización del proyecto a mediados de los años 1960. El proyecto demostró con éxito técnicas para desarrollar y desplegar conjuntos de hidrófonos activos en fase de alta potencia. [22]

Matriz de recepción pasiva

Conexión del módulo al cable.

El sistema de recepción, al igual que la fuente, sufrió cambios significativos desde la planificación hasta la configuración de prueba final. Se trataba de un sistema tridimensional de hidrófonos colocados por barcos cableros en la ladera del monte submarino Plantagnet Bank. Los cables del sistema terminaban en la isla Argus y la torre erigida para el proyecto estaba en la orilla. La torre transmitía los datos al laboratorio construido y dotado de personal para el proyecto en Tudor Hill, Bermudas.

Matriz submarina

El campo de recepción pasiva constaba de diez cables paralelos con 210 módulos compuestos por mástiles de 17,4 m (57 pies) que montaban hidrófonos. Los cables se tendían por la pendiente del banco Plantagenet [nota 2] en Bermudas. Un conjunto de 1961 estaba al noreste y paralelo a la cadena de campo de conjuntos número uno y una cadena horizontal, a través de la pendiente, estaba en ángulo recto con el campo a unos 914,4 m (3000 pies). [23] El campo de recepción estaba aproximadamente en el eje del canal de sonido tendido entre 609,6 m (2000 pies) y 1828,8 m (6000 pies). [24] [25] [nota 3]

Las cuerdas se colocaron en el costado del banco utilizando el gran encendedor cubierto YFNB-12 de la Marina de los EE. UU ., reconfigurado con una larga botavara superior para manejar los mástiles. Cada cable tenía salidas especiales incorporadas a intervalos desde los cuales se conectaban los cables a los hidrófonos. Cada mástil estaba sujeto al cable especial con salidas. En el extremo superior del cable de aproximadamente 4 pulgadas (100 mm) se ató un cable de acero y se condujo a un ancla incrustada explosivamente disparada en la parte superior plana de coral del Banco Plantagenet. Se aplicó una tensión de más de 40,000 libras al cable de acero para colocarlo por el costado del banco en la línea más recta posible. En un momento dado, toda la construcción posterior se detuvo mientras se colocaba un tapón en el cable especial porque la mayor parte de la conexión al cable de acero se había roto y el cable estaba sujeto por unas pocas hebras de alambre en el cabrestante de doble tambor del YFNB-1 2. El YFNB-12 se mantuvo en su lugar con cuatro motores fueraborda Murray y Tregurtha Diesel colocados en las esquinas y capaces de girar 360 grados, desarrollando un tremendo empuje en cualquier dirección. [ cita requerida ] [ nota 4]

Componentes de superficie y de costa

La torre de la isla Argus en 1963

Los cables conducían a la torre de la isla Argus ( 31°56′59″N 65°10′39″O / 31.9498, -65.1775 ), ubicada a unas 24 millas (39 km) de Bermudas en 192 pies (59 m) de agua y erigida en 1960, desde donde se conducía la señal al Laboratorio Tudor Hill del Centro de Sistemas Subacuáticos Navales ubicado en Tudor Hill, Southampton, Bermudas ( 32°15′56″N 64°52′43″O / 32.265417, -64.878528). ). [26] [27] La ​​torre y el laboratorio habían estado conectados primero por cable, pero luego se conectaron por un enlace de microondas. [28] El laboratorio se había abierto para apoyar el Proyecto Artemis y el Proyecto Trident en 1961 como el Destacamento de Investigación de Bermudas bajo el Laboratorio de Sonido Subacuático de la Marina. Esa instalación estaba dedicada a la investigación acústica, electromagnética, ambiental y de ingeniería oceánica. [27]

Laboratorio Tudor Hill (arriba a la derecha) e Instalación Naval de Bermudas (edificio grande a la izquierda).

El laboratorio se encontraba junto a la base naval de Bermudas , que era una terminal costera clasificada del sistema de vigilancia sonora (SOSUS) operativa. El laboratorio de Tudor Hill siguió funcionando hasta el 30 de septiembre de 1990 y era el único laboratorio de la Armada del Atlántico con acceso a un sistema SOSUS operativo para investigación. Las instalaciones se transfirieron a la base naval con el entendimiento de que se brindaría apoyo a la NUSC en caso de que surgiera una necesidad de investigación. [27] [nota 5]

Después de que el proyecto y las instalaciones se transfirieran en 1966, con una posterior transferencia de responsabilidades al Laboratorio de Investigación Naval en 1969, la torre de Argus Island se sometió a una extensa revisión estructural y estimaciones de costos de reparación. La revisión del programa acústico también mostró que la torre estaba en su extremo útil. Como resultado, se programó la remoción de la torre. Antes de la demolición, los cables marinos que terminaban en la torre fueron etiquetados para su identificación y cortados. En mayo de 1976, la torre fue derribada por demoliciones. [29] La demolición de la torre eliminó una importante ayuda a la navegación para la pesca deportiva.

Matriz de fuente activa

El comité directivo de Artemis decidió producir una fuente activa de potencia acústica de un megavatio (120 dB). [30] El 12 de mayo de 1958, el Grupo Asesor de la Oficina de Investigación Naval (ONR) para Fuentes de Sonido Submarinas de Alta Potencia y Profundidad se reunió y emitió un informe el 17 de julio que dio como resultado una especificación general del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) emitida el 9 de septiembre. Cinco empresas respondieron con propuestas muy variadas. Una conclusión de la revisión de las propuestas fue la necesidad de tener un respaldo de un segundo diseño de transductor . [31]

Se había considerado un emplazamiento fijo en Eleuthera y se habían realizado estudios para buscarlo, pero se cambió el emplazamiento al Banco Plantagenet, que estaba demasiado lejos de las Bermudas para que los cables de alimentación y del sistema fueran económicos. Entonces se especificó el despliegue, el apoyo y la operación desde un barco. [16]

Los problemas de potencia, amplificación, instrumentación y otros problemas de soporte eran problemas de ingeniería que se podían gestionar con relativa facilidad. Los transductores para el propio conjunto y sus sistemas de manejo requerían llevar la tecnología de punta a áreas de investigación y desarrollo completamente nuevas. [32] Se consideraron transductores magnetoestrictivos y electromagnéticos para el propio conjunto, con transductores cerámicos de baja potencia para uso experimental en el desarrollo del conjunto. [33] El 4 de diciembre de 1958, Bendix Corporation fue contratada a través de Hudson Laboratories para desarrollar y producir un transductor magnetoestrictivo y el 28 de agosto de 1959 se entregó el primer transductor Massa al NRL. A pesar del rediseño, el esfuerzo de Bendix en el transductor magnetoestrictivo no tuvo éxito, aunque el último modelo se mantuvo como respaldo, y ese esfuerzo finalizó el 8 de junio de 1960 con su reemplazo por Massa. [34] El diseño final se decidió entonces por un gran conjunto de transductores de "cartelera" de 1440 elementos transductores. [30]

Los elementos individuales pasaron las pruebas, pero demostraron problemas cuando se ensamblaron en módulos y en el propio conjunto debido a la interferencia mutua. Un elemento con una resistencia a la radiación ligeramente inferior absorbería energía de los elementos de mayor potencia y no sería seguido por el siguiente elemento de menor potencia en una falla en cascada que dañaría particularmente los elementos alejados de los bordes del conjunto. [35] [36] [37] El Laboratorio de Investigación Naval tenía tanto un estudio teórico como un programa experimental activo en busca de una solución. El estudio experimental involucró módulos de los elementos en configuraciones de prueba utilizando el USS  Hunting para ayudar a determinar la configuración final del conjunto. Finalmente, los transductores fueron reemplazados por elementos electromecánicos denominados "cajas vibratorias" para reducir esas fallas. [38] [39] El conjunto no pudo alcanzar la potencia máxima debido al desplazamiento no uniforme a través de la cara del conjunto a mayor potencia. [9] [40] El problema del acoplamiento entre elementos y la falla en cascada nunca se resolvió por completo. [35]

El USNS Mission Capistrano en proceso de conversión muestra bien el conjunto de fuentes activas del Proyecto ARTEMIS.

El buque cisterna de la Segunda Guerra Mundial Mission Capistrano fue seleccionado y modificado para desplegar el conjunto. El casco del petrolero T2 tenía suficiente espacio e integridad estructural para permitir la instalación de sistemas de control y energía del conjunto y la creación de un gran pozo central a través del cual se pudiera alojar, bajar y operar el conjunto. [18] [41] El 28 de agosto de 1958 se completaron las especificaciones para la conversión con un contrato de conversión con Avondale Marine Ways adjudicado el 7 de enero de 1960. El barco participó en pruebas del conjunto y fue modificado nuevamente hasta el 3 de noviembre de 1962, cuando el conjunto fue retirado en el Astillero Naval de Filadelfia y el barco fue liberado para otros trabajos hasta su reinstalación en marzo siguiente. [34]

Los problemas de interferencia entre elementos dieron lugar a un rediseño y una reingeniería que continuaron más allá del período experimental de las Bermudas hasta el final de los experimentos formales de Artemis. Por ejemplo, el conjunto se probó en el canal de Providence del noroeste , Bahamas, del 19 de julio al 3 de agosto de 1964 después de que las conexiones de los elementos del conjunto se cambiaran a todas en paralelo en lugar de conexiones combinadas serie-paralelo para reducir los problemas de interferencia. El conjunto se probó a frecuencias de 350 a 500 ciclos por segundo en pasos. Luego, el conjunto se sometió a una prueba de resistencia a 350, 415, 430 y 450 ciclos por segundo durante dos horas a niveles de potencia de 120, 200, 300 y 450 kilovatios. No se pudo alcanzar la potencia máxima y las deflexiones de los elementos siguieron siendo un problema. [42]

Descripción de la matriz para el experimento original

Conjunto de transductores de fuente en el USNS Mission Capistrano (mediados de la década de 1960).

El conjunto de fuentes tenía 16 m de alto, 13,6 m de ancho y 6,9 m de espesor en la parte inferior. Combinado con una estructura de soporte para el propio conjunto, el conjunto de fuentes tenía 23 m de alto y un peso de 310 000 kg. [43] La cara del conjunto se inclinó hacia arriba once grados para sonorizar las capas oceánicas deseadas desde la profundidad de operación de 370 m finalmente seleccionada. [18] [43] Los elementos transductores eran cubos de 0,30 m de ancho que pesaban 73 kg y estaban ensamblados en 72 módulos de elementos de seis elementos de ancho por doce elementos de alto. Luego, esos módulos se ensamblaron en el conjunto en cinco componentes modulares apilados en cuatro filas horizontales. [43] La frecuencia central óptima de 400 Hz demostró en pruebas estar optimizada con los módulos reales a aproximadamente 385 Hz y 405 Hz. [44]

El conjunto de la matriz también contaba con el equipo eléctrico necesario para realizar la conexión eléctrica entre los transductores de la matriz y el cable de transmisión, y para las funciones de medición y control, que se encontraban alojadas en tanques en la parte inferior del conjunto de la matriz. En la parte superior de la estructura había cuatro hidrófonos en tres ejes de coordenadas que proporcionaban orientación a la matriz en relación con los hidrófonos de posicionamiento acústico. [45]

El desarrollo y las pruebas del conjunto continuaron después del experimento principal en Bermudas en un esfuerzo por resolver problemas con fuentes activas de alta potencia.

Modificaciones de barcos

Disposición del equipo en el USNS Mission Capistrano .

Los planes originales preveían una plataforma que pudiera manejar el conjunto de fuentes como una unidad móvil para pruebas y luego fijar el conjunto al fondo y luego proporcionar energía y control al conjunto cuando estuviera amarrado en el banco Plantagenet. Los requisitos incluían la capacidad de amarrar el barco por encima del sitio fijo, bajar una base y fijarlo al fondo utilizando los métodos existentes de perforación y cementación oceánica. [46]

La modificación más significativa del Mission Capistrano fue el sistema para operar el conjunto de fuentes a la profundidad requerida de 1200 pies (365,8 m) a través de un gran pozo central. El pozo tenía 30 pies (9,1 m) de ancho por 48 pies (14,6 m) de largo [nota 6] con cierre inferior cuando el conjunto se elevaba por medio de una puerta enrollable en el eje largo. La puerta estaba diseñada para evitar que se produjeran oleadas en el pozo mientras el barco estaba en movimiento, pero no sellaba la abertura. [18] [47] [48] En posición estibada, el conjunto se sostenía mediante soportes con estabilizadores para evitar el movimiento del conjunto mientras estaba estibado. Cuando se desplegaba, el conjunto se sostenía mediante un cable de acero de 2,75 pulgadas (7,0 cm) unido a una maquinaria de cables ubicada en bodegas delanteras que corría sobre cabrestantes ubicados en la cubierta a proa y a popa del pozo y la superestructura. Los cables de soporte y los cables eléctricos corrían sobre dispositivos de rodillos especiales diseñados para amortiguar el movimiento del barco que se transferiría al conjunto desplegado. [49]

Al principio del programa se consideraron varias opciones de energía, incluida la nuclear. [32] El conjunto, tal como se desarrolló para el experimento principal, estaba alimentado por una planta generadora de turbina de gas capaz de producir corriente trifásica de 60 ciclos y con una potencia nominal de 8000 kilovatios a 4160 voltios ubicada a popa del pozo de conjuntos del barco. Los controles protegían a la turbina de gas de variaciones rápidas de carga de 800 kW de base a 8000 de pleno y para mantener la variación de voltaje a menos del 2% y la variación de frecuencia a menos del 1%. El generador de turbina de propulsión principal del barco también podía proporcionar 6890 kilovatios a 3500 voltios a través de un transformador de 3500/4160 voltios. Delante del pozo de conjuntos había una sala de amplificadores con los controles, mecanismos de conmutación, transformadores, instrumentación y amplificadores electrónicos para accionar los transductores del conjunto. [50] [51] La planta de energía de turbina de gas fue removida después de que se eliminó la construcción de un sitio fijo en el fondo para el conjunto de fuentes y los problemas de interacción de los elementos obligaron a reducir la potencia del conjunto para que la turbina de vapor del barco proporcionara suficiente energía. Se eliminaron todas las modificaciones realizadas para la construcción e instalación del conjunto en un sitio en el fondo, el equipo de perforación, el soporte de la construcción de la base y la plataforma para helicópteros. [52]

Para que las pruebas tuvieran éxito, era necesario conocer y mantener con precisión la posición del conjunto de fuentes en relación con el conjunto de receptores. También era necesario mantener la orientación especificada de la fuente. Originalmente, se había planeado un páramo en alta mar con el barco manteniendo el rumbo dentro del páramo. Para mantener el rumbo del barco dentro del páramo, se instaló una hélice de paso reversible controlable de 500 caballos de fuerza en el eje, accionada eléctricamente, en un túnel transversal ubicado en el tanque de pico delantero, lo más hacia adelante posible. El fabricante calificó el empuje estático del sistema en 13.200 libras. Se determinó un sistema con un empuje mínimo de 10.000 libras a partir de la información basada en el funcionamiento en aguas tranquilas de un propulsor de 500 caballos de fuerza y ​​13.600 libras de empuje instalado en el buque de tamaño similar JR Sensibar . Esa información indicó que un propulsor de este tipo podría hacer girar el barco y mantener el rumbo en condiciones meteorológicas moderadas dentro de unos pocos grados del rumbo requerido. Las pruebas en el muelle mostraron que la instalación real del propulsor podía proporcionar un empuje estático de 11.250 libras. [53] [54]

En condiciones de mar templadas, el propulsor podía hacer girar el barco a dieciocho grados por minuto. Con vientos de 15 nudos (17 mph; 28 km/h), oleaje de 6 pies (1,8 m) y olas de 5 pies (1,5 m), el propulsor podía hacer girar el barco en cualquier dirección y mantenerla con una precisión de un grado. El sistema de amarre se utilizó treinta y ocho veces en veintisiete meses, pero no resultó satisfactorio. Era lento, engorroso y a veces las anclas no se sujetaban. Se comprobó que la ayuda de remolcadores era bastante eficaz, pero no siempre había remolcadores disponibles. [55] Como resultado, el movimiento del barco introducía distorsiones Doppler que eran impredecibles para el conjunto activo. Se planeó un sistema de posicionamiento dinámico de ocho grandes motores fueraborda y mantenimiento de la posición en un transductor fijo en el fondo. El proyecto se dio por terminado antes de que se implementara el sistema avanzado de mantenimiento y posicionamiento de la posición del barco. [56]

Viabilidad de instalación permanente

Los resultados de los experimentos demostraron que la fuente de alta potencia no estaba en una etapa de desarrollo que le permitiera desarrollar la potencia deseada. Los grandes mástiles y los componentes difíciles de manejar del conjunto receptor, aunque tuvieron un éxito razonable y su uso continuó más allá del experimento programado, estaban sujetos a fallas. El experimento demostró que el conocimiento de la acústica oceánica requería un avance considerable. Las pruebas indicaron que un sistema de este tipo era posible, pero que se requeriría un desarrollo considerable. [57] Los gastos proyectados eran enormes. Robert Frosch señaló que la Marina quería el conocimiento obtenido, pero no iba a construir sistemas. [6] Gordon Hamilton observó que financiar un sistema de este tipo "habría sido horrendo". [58]

Estos factores, combinados con el hecho de que el SOSUS era más que eficaz en la detección de submarinos, hicieron que siguiera siendo un experimento. [59]

Contexto político

En 1959, la Unión Soviética desplegó sus misiles balísticos intercontinentales de primera generación, los R-7 Semyorka . Eran capaces de lanzar su carga útil a unos 8.800 km, con una precisión (CEP) de unos 5 km. Llevaban una única ojiva nuclear con una potencia nominal de 3 megatones de TNT. Sin embargo, eran muy nuevos y resultaron ser muy poco fiables.

Primeros sensores SOSUS

El K-19 , el primer submarino ruso con misiles balísticos, fue puesto en servicio el 30 de abril de 1961. En aquel momento, el ejército consideraba que la mayor amenaza a la seguridad de los EE. UU. era la posibilidad de que una ojiva nuclear lanzada desde un submarino se colocara cerca de una importante ciudad estadounidense. Artemis se consideraba parte de un sistema de alerta temprana de defensa submarina. Sin embargo, se descubrió que los barcos soviéticos eran particularmente ruidosos. Los rápidos avances en la tecnología informática y el desarrollo de algoritmos de procesamiento de señales, como la transformada rápida de Fourier , dieron rápidamente a Occidente la posición militar superior utilizando múltiples conjuntos pasivos SOSUS . En 1961, SOSUS rastreó al USS George Washington desde los Estados Unidos hasta el Reino Unido . Al año siguiente, SOSUS detectó y rastreó el primer submarino diésel soviético.

Los sistemas activos Artemis fueron finalmente retirados, ya que los sistemas pasivos demostraron ser adecuados para detectar submarinos que amenazaban la costa estadounidense. En gran parte debido a la red de espionaje operada por John Anthony Walker en 1968, y el desarrollo de los misiles balísticos intercontinentales lanzados desde submarinos, la necesidad de enviar submarinos balísticos directamente a la costa estadounidense disminuyó. La Unión Soviética comenzó a depender más de un Bastión , por lo que la última generación de SSBN se desplegó solo en aguas cercanas bien protegidas. Una capacidad de vigilancia móvil, llamada SURTASS , se desarrolló a mediados de la década de 1970. Este sistema pasó la Evaluación Operacional ( OPEVAL ) en 1980 y los barcos comenzaron a desplegarse. En 1985, los ejercicios navales soviéticos en el Mar del Norte utilizaban hasta 100 buques, incluidos submarinos de ataque. El Jefe de Operaciones Navales promulgó el Programa Urgente de Investigación Antisubmarina (CUARP), cuya pieza central era activar la flota SURTASS con un sistema de baja frecuencia y desarrollar tácticas para dicho sistema. El sistema móvil era considerablemente más pequeño que el conjunto de transductores Artemis y pesaba aproximadamente una sexta parte de ese peso.

Con la disminución de la amenaza de los SSBN del Atlántico, los buques fueron equipados con un sistema de sensores de vigilancia remolcados y desplegados en el Pacífico. Varios países estaban desplegando nuevas generaciones de submarinos de ataque y submarinos con misiles balísticos . El sistema activo de baja frecuencia se está desplegando actualmente en el USNS Impeccable .

Notas al pie

  1. ^ BTL fue el principal responsable de la investigación y el desarrollo de la tecnología utilizada en el Sistema de Vigilancia Sonora (SOSUS). Western Electric Company, otra entidad de Bell, fue el contratista principal de SOSUS.
  2. ^ Al Banco Plantagenet a menudo se le conoce como Banco Argus.
  3. ^ Las fuentes, algunas de ellas con recuerdos y otras más específicas, varían en cuanto a las profundidades. Los registros de buceo del Alvin contienen declaraciones claras sobre la profundidad máxima de inmersión de 6000 pies y el extremo profundo de las cuerdas.
  4. ^ La información procede de un recuerdo personal anónimo trasladado a Talk:Project Artemis en 2009. No se ha encontrado una fuente fiable que describa el tendido de los cables de Artemis en búsquedas exhaustivas. El relato coincide con la descripción de los mástiles y los accesorios del cable, lo que le aporta credibilidad.
  5. ^ La propia Instalación Naval de Bermudas fue cerrada el 30 de septiembre de 1992.
  6. ^ Las referencias difieren en cuanto a las dimensiones. En la discusión histórica general del proyecto (Erskine) se indica que el pozo mide 40 por 60 pies. Se utilizan las dimensiones indicadas en los informes técnicos formales contemporáneos (McClinton).

Referencias

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Referencias citadas

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