Las señales submarinas tenían un significado específico, incluso propietario, a principios del siglo XX. Se aplicaba a un sistema de ayuda a la navegación desarrollado, patentado y producido por la Submarine Signal Company de Boston. La empresa produjo señales acústicas submarinas, primero campanas y receptores, luego transductores , como ayudas a la navegación. Las señales eran fijas, asociadas a luces y otras ayudas fijas, o instaladas a bordo de barcos que permitían advertir de peligros fijos o señalización entre barcos. ATLAS-Werke , en aquel momento Norddeutsche Maschinen und Armaturenfabrik, de Alemania, también fabricaba el equipo bajo licencia en gran parte para el mercado europeo.
El sistema utilizó sonido submarino más confiable para proyectar señales acústicas desde una estación costera o un peligro submarino en el que se colocó una señal. Las señales generalmente estaban asociadas a un buque faro , una boya de campana o colgadas de un trípode en el fondo del mar conectado a estaciones costeras por cable. Al principio el sistema dependía de campanas accionadas por percutores eléctricos. Los receptores a bordo de los barcos podían detectar la señal acústica y, cuando estaban equipados con receptores en cada lado, el barco podía determinar la dirección aproximada de donde provenía la señal. También se creó un sistema de barco a barco que permite a los barcos así equipados detectarse entre sí y estimar la dirección en la niebla. La empresa recopiló datos de barcos, incluidas las distancias a las que se detectaban las señales de estaciones específicas. Los datos recopilados formaron una base inicial de las propiedades acústicas del océano. Las campanas originales fueron rápidamente reemplazadas por el oscilador Fessenden , un transductor, después de su invención por Reginald Fessenden y su desarrollo comenzó en 1912 en la Submarine Signal Company. Ese transductor permitió tanto enviar como recibir, lo que condujo a importantes avances tanto en las señales submarinas como en la extensión a la telegrafía submarina y experimentos con comunicaciones telefónicas submarinas y, finalmente, sonar.
Los barcos, comerciales o navales, equipados con capacidad de señalización submarina tenían dicho equipo como una de las capacidades de navegación del barco en la información de registro desde la primera década del siglo hasta casi mediados de siglo. En 1907, la información era importante para las aseguradoras y la American Bureau of Shipping exigía que los barcos así equipados se indicaran con la nota "Sub. Sig." en la información del registro del barco. Las líneas comerciales anunciaron la capacidad como medida de seguridad. La señalización submarina quedó obsoleta y superada por los avances durante la Segunda Guerra Mundial.
En 1946, la Submarine Signal Company fue adquirida y fusionada con Raytheon , convirtiéndose en la División Marina de Raytheon, después de haberse convertido en el líder nacional en sonido submarino, sonar y otros trabajos con la Armada durante las Guerras Mundiales y diversificarse en otros sistemas marinos.
En 1826, Jean-Daniel Colladon y Jacques Charles François Sturm utilizaron una campana sumergida para experimentos en el lago Lemán . Lucian I. Blake, en asociación con el Servicio de Faros de los Estados Unidos, hizo un trabajo similar en 1883 utilizando una campana sumergida con el propósito explícito de utilizar el sonido como ayuda para la navegación. [1] [2] Los experimentos en Inglaterra y Estados Unidos se produjeron posteriormente de forma independiente.
Los problemas de recepción relacionados con el ruido de los barcos se resolvieron parcialmente cuando AJ Munday, que había trabajado con el Dr. Elisha Gray en la señalización mediante campanas submarinas para incluir mensajes reales, descubrió que un micrófono colocado en una caja de metal llena de agua y sujeto al revestimiento de un barco desde el interior permitía una recepción clara. En experimentos posteriores, la colocación de dichos micrófonos a cada lado del barco permitió encontrar la dirección de la fuente. La intensidad en un lado mostró la fuente a ese lado del barco y la misma intensidad mostró que la fuente estaba directamente adelante. [1] [2] [3] Una caja indicadora de dirección permitía la selección de receptores individualmente para comparar la intensidad de la señal según la dirección. [4]
Los experimentos determinaron modificaciones a las campanas utilizadas en el aire que las optimizaron para su uso bajo el agua. Los sistemas de sonería eléctricos permitieron conectar las campanas a ayudas de superficie. Los experimentos canadienses demostraron la viabilidad de determinar la dirección comparando la recepción mediante dos receptores montados a cada lado de la proa de un barco. [5]
La Submarine Signal Company se estableció en Boston, Massachusetts, para convertir la investigación en una ayuda a la navegación. La empresa desarrolló, patentó y comenzó a fabricar señales de campana electromecánicas y receptores a bordo basándose en investigaciones previas que introdujeron la primera ayuda electrónica para la navegación acústica submarina del mundo en 1901. [2] [6] [7] [8] [nota 1]
El sistema de señales era de particular importancia para una navegación segura en condiciones de niebla. Las señales de niebla, bocinas y silbatos, conducidas por aire, eran poco fiables y erráticas. Las señales sónicas a través del agua eran más fiables y tenían más alcance. [1] Los peligros en alta mar podrían señalarse mediante una campana montada en un trípode conectada a una estación costera mediante un cable. [9] Un sistema similar de campanas submarinas montadas en barcos permitía la señalización entre barcos para evitar colisiones en la niebla. [2] El transatlántico Lucania de Cunard estaba equipado con el primer dispositivo de señalización submarino de barco a barco. [10]
La Junta del Faro de los Estados Unidos tuvo cierto interés pero no tomó medidas inmediatas. [2] El Almirantazgo británico y Trinity House y, en Alemania, la Lloyd Steamship Company del norte de Alemania se dieron cuenta más inmediatamente del potencial y se convirtieron en pioneros en la implementación tanto en estaciones de señales como en receptores a bordo. [2] La empresa alemana Norddeutsche Maschinen und Armaturenfabrik (1902), que se convirtió en Atlas Werke en 1911, fabricó el sistema bajo licencia de Submarine Signal Company. [11] Las principales líneas estaban equipando sus barcos con el aparato, de modo que en 1905, después de la experiencia con los transatlánticos Lucania y Norddeutscher Lloyd Kaiser Wilhelm II , Kronprinz Wilhelm y Kaiser Wilhelm der Grosse estaban utilizando con éxito el sistema, Cunard anunció que toda su flota tendría el aparato. aparato. [12] Un ejemplo de ventaja comercial significativa, al poder operar cuando otros barcos estaban atrapados en la niebla, fue un caso en el que el transatlántico Kaiser Wilhelm II pudo ingresar al puerto veintidós horas antes de que la niebla en la desembocadura del río Weser se aclarara y otros buques podrían entrar a puerto. Utilizando las señales submarinas del buque faro de entrada, el barco pudo entrar en el puerto libre de niebla para descargar pasajeros y carga. [4]
El Almirantazgo realizó pruebas en octubre de 1906 utilizando una campana como la que utilizaban los buques ligeros estadounidenses. Las pruebas tuvieron éxito y el Almirantazgo recomendó su uso como ayuda a la navegación costera con notas sobre el posible uso de barco a barco para advertir y establecer la dirección de otro barco en la niebla. También hubo una notación de uso entre submarinos y "buques matrices" y algunos de los resultados de los submarinos no se publicaron por ser de aplicación puramente militar. [13] La experiencia de los acorazados de la Armada de los EE. UU. en la niebla frente a Nantucket Shoals demostró que la flota podía, a velocidad reducida, navegar con seguridad y mantener la formación mediante el uso de señales. [14]
El 3 de marzo de 1905, una ley en los Estados Unidos autorizó la financiación de ayudas, incluidas las señales submarinas. En el verano de 1906, las autoridades de faros de Estados Unidos estaban instalando señales, específicamente en los buques faro estacionados en Boston, Pollock Rip, Nantucket, Fire Island y Sandy Hook. [15] Estados Unidos y Canadá estaban colocando las señales en lugares importantes. La Junta de Faros de Estados Unidos estaba encargando sistemas para el Golfo de México y Gran Bretaña había adoptado el sistema para todas sus ayudas a la navegación. En 1910, el informe del Departamento de Comercio de los Estados Unidos mostraba cuarenta y nueve señales establecidas antes del 30 de junio, la mayoría en buques faro. [16] La ampliación a los Grandes Lagos reveló un problema con la instalación del receptor del pico de proa para los barcos marítimos que navegan en condiciones ligeras en agua dulce. El pico de proa estaba casi fuera del agua, lo que redujo la efectividad y requirió una solución por parte de Submarine Signal Company. [9]
En 1907, las señales eran de uso común en la mayoría de los barcos grandes equipados con aparatos receptores. El aparato receptor había evolucionado desde un simple receptor en el fondo del barco hasta dos hidrófonos en cofres llenos de agua a cada lado del barco, lo que permitía al barco determinar la dirección de donde provenía la señal. [6] [17] [18] La Submarine Signal Company, con sucursales en Bremen, Liverpool, Londres y Nueva York, fabricaba el aparato y recopilaba datos de compañías navieras y barcos individuales sobre el funcionamiento de las señales. [17] [18]
La utilidad de las señales se hizo evidente a medida que se equiparon más estaciones y barcos. Destacados capitanes de barcos, como James Watt, capitán de Lusitania , respaldaron firmemente el sistema. Los aseguradores marítimos necesitaban información sobre qué barcos estaban equipados para ajustar el riesgo del seguro de embarcaciones y carga. [19] La Oficina Estadounidense de Transporte Marítimo incluyó si un buque estaba equipado con aparatos de señales submarinas como parte de la información de registro junto con dispositivos inalámbricos. [20] Registros que toman nota del equipo de navegación de yates y barcos listados como "Submarine Signal system" o "Sub.Sig". como se ve en el yate Noma and Lloyd's Register , columna dos, "Inspecciones especiales" para barcos. [21] [22]
Submarine Signal Company fue la primera empresa dedicada a la acústica submarina, convirtiéndose en el experto nacional en sonido submarino y produciendo ayudas acústicas para la navegación. También se convirtió en el principal proveedor de sonares de la Marina de los EE. UU. en años posteriores. [23]
Una técnica denominada señalización síncrona combinaba señales de campana con señales de puntos de radio coordinadas para obtener una distancia directa a la señal sin el uso de cronómetros. Los puntos de radio seguirían una secuencia de toque de campana y el número de puntos recibidos antes de la siguiente señal de campana indicaría la distancia en media milla. [24] Las estaciones con la capacidad y el método preciso para utilizar la radio combinada, incluidas las estaciones que transmiten señales radiogoniométricas y señales submarinas, se publicaron en tablas y avisos náuticos. [25]
El oscilador Fessenden, inventado por el ingeniero consultor de Submarine Signal Company, Reginald Fessenden, en 1913 y desarrollado y fabricado en 1914, era un transductor que era más fácil de instalar y mantener, podía enviar y recibir y también permitía la comunicación codificada entre dos instalaciones cualesquiera, incluidas submarinos. Las campanas se retiraron rápidamente y las instalaciones equipadas con transductores permanecieron activas hasta la Segunda Guerra Mundial. [6] [7] [26] [27] Las campanas eran adecuadas para enviar señales, incluso pulsaciones codificadas para identificación, pero la empresa había estado buscando un método de comunicación acústica. El oscilador logró esto y condujo a nuevos avances en la acústica submarina. [28] La compañía actuó rápidamente para reemplazar las campanas con los transductores y comenzó a trabajar en su uso en telegrafía submarina, pero tardó en reconocer o aprovechar la medición de distancias sónicas de interés para Fessenden, por lo que otros tomaron la iniciativa en SOound NAvigation. Rango , ahora generalmente conocido simplemente como sonar. [26] [27]
El enfoque de Submarine Signal Company con el dispositivo Fessenden fue la telegrafía submarina con un comienzo en los teléfonos submarinos. Con la radio marina ganando uso, la costosa versión submarina se desvaneció. A pesar de la demostración de Fessenden en junio de 1914 de la eficacia de su dispositivo en telegrafía, ese aspecto se desvaneció y el potencial de "detección", primero aplicado crudamente a la localización de icebergs, se volvió crítico durante la Primera Guerra Mundial y la guerra submarina. [29]
La atención se centró por completo en la acústica submarina y en la posibilidad de detectar submarinos mediante el sonido, ya sea de forma pasiva o activa. Los receptores existentes, diseñados para detectar señales intencionadas, resultaron incapaces de detectar los sonidos incidentales de los submarinos. Harold JW Fay de Submarine Signal Company fue invitado a reunirse con el Jefe de la Oficina de Ingeniería de Vapor el 20 de marzo de 1917 para discutir el establecimiento de una estación de investigación acústica en East Point, Nahant, Massachusetts . Fay aseguró que la propiedad estaría disponible. Una vez implementado, Submarine Signal Company se uniría a Western Electric Company y General Electric Company para trabajar en el proyecto. Los días 8 y 9 de mayo, representantes de las empresas se reunieron en Washington para establecer relaciones de trabajo. [30] [31]
Para satisfacer las preocupaciones de la Junta Consultiva Naval de que los intereses navales podrían no satisfacerse en la investigación general, una Junta Especial de la Armada sobre Dispositivos Antisubmarinos supervisaría el trabajo. El comandante Clyde Stanley McDowell fue secretario de la junta y luego ocupó la misma función en la Estación Experimental Naval, New London, Connecticut . El Laboratorio Antisubmarino Nahant, terminado el 7 de abril de 1917, fue el primer laboratorio acústico antisubmarino de la Armada. El laboratorio, un grupo de edificios detrás de vallas de seguridad vigiladas, fue donde la investigación de las "señales submarinas" entró en el nuevo campo de la acústica antisubmarina. [30] [31] [nota 2]
Las señales submarinas como ayuda a la navegación, al igual que muchas luces se apagaron, se detuvieron para no ayudar a los submarinos enemigos o convertirse en puntos de reunión para los barcos objetivo. [32]
Durante la Primera Guerra Mundial y después, la Submarine Signal Company se había expandido a los sonómetros y otros dispositivos electrónicos marinos, incluidos radiogoniómetros y radioteléfonos, a medida que las ayudas acústicas perdían importancia y la radionavegación ganaba importancia y usuarios. En 1946, la empresa fue adquirida y fusionada con American Appliance Company , más tarde Raytheon, para convertirse en la División Marina de esa empresa, responsable de todos los productos con aplicaciones marinas. [23] [33]
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