Una carga de profundidad es un arma de guerra antisubmarina (ASW) diseñada para destruir submarinos detonándola en el agua alrededor del objetivo y sometiéndolo a un choque hidráulico destructivo . La mayoría de las cargas de profundidad utilizan explosivos potentes con una espoleta preparada para detonar la carga, normalmente a una profundidad específica de la superficie. Las cargas de profundidad pueden ser lanzadas por barcos (normalmente combatientes de superficie rápidos y ágiles, como destructores o fragatas ), aviones de patrulla y helicópteros .
Las cargas de profundidad se desarrollaron durante la Primera Guerra Mundial y fueron uno de los primeros métodos viables de atacar un submarino bajo el agua. Fueron ampliamente utilizados en la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial , y siguieron siendo parte de los arsenales antisubmarinos de muchas armadas durante la Guerra Fría , durante la cual fueron complementados, y luego reemplazados en gran medida, por torpedos autoguiados antisubmarinos .
Una carga de profundidad equipada con una ojiva nuclear también se conoce como " bomba nuclear de profundidad ". Estos fueron diseñados para ser lanzados desde un avión de patrulla o desplegados por un misil antisubmarino desde un barco de superficie u otro submarino, ubicado a una distancia segura. A finales de la década de 1990, Estados Unidos , el Reino Unido , Francia , Rusia y China habían retirado del servicio todas las armas nucleares antisubmarinas . Han sido reemplazadas por armas convencionales cuya precisión y alcance mejoraron enormemente a medida que mejoró la tecnología ASW.
El primer intento de disparar cargas contra objetivos sumergidos fue con bombas aéreas sujetas a cordones que las activaban. Una idea similar era una carga de 7,3 kg (16 libras) de algodón de pólvora en una lata con cordón. Dos de ellos unidos se conocieron como "carga de profundidad tipo A". [1] Los problemas con las cuerdas de seguridad que se enredaban y no funcionaban llevaron al desarrollo de un disparador de perdigones químico como el "Tipo B". [2] Estos fueron efectivos a una distancia de alrededor de 20 pies (6,1 m). [2]
Un informe de la Escuela de Torpedos de la Royal Navy de 1913 describía un dispositivo destinado a contraminar , una "mina arrojadiza". A petición del almirante John Jellicoe , la mina Mark II estándar estaba equipada con una pistola hidrostática (desarrollada en 1914 por Thomas Firth and Sons of Sheffield) preestablecida para disparos de 45 pies (14 m), que se lanzaría desde una plataforma de popa. Con un peso de 520 kg (1,150 lb) y una efectividad de 30 m (100 pies), la "mina de crucero" era un peligro potencial para el barco que se lanzaba. [2] El trabajo de diseño fue realizado por Herbert Taylor en la RN Torpedo and Mine School, HMS Vernon . La primera carga de profundidad efectiva, el Tipo D, estuvo disponible en enero de 1916. Era una carcasa en forma de barril que contenía un alto explosivo (generalmente TNT , pero también se usó amatol cuando el TNT empezó a escasear). [2] Inicialmente había dos tamaños: el Tipo D, con una carga de 140 kg (300 lb) para barcos rápidos, y el Tipo D* con una carga de 54 kg (120 lb) para barcos demasiado lentos para abandonar el área de peligro antes de que los más poderosa carga detonó. [2] [3]
Una pistola hidrostática accionada por la presión del agua a una profundidad preseleccionada detonó la carga. [3] Los ajustes de profundidad iniciales eran 40 u 80 pies (12 o 24 m). [3] Debido a que la producción no podía satisfacer la demanda, [4] los buques antisubmarinos inicialmente llevaban sólo dos cargas de profundidad, que se liberaban desde un paracaídas en la popa del barco. [3] El primer éxito fue el hundimiento del U-68 frente al condado de Kerry , Irlanda, el 22 de marzo de 1916, por el Q-ship Farnborough. [3] Alemania se dio cuenta de la carga de profundidad luego de ataques fallidos al U-67 el 15 de abril de 1916 y al U-69 el 20 de abril de 1916. [3] Los únicos otros submarinos hundidos por carga de profundidad durante 1916 fueron el UC-19 y el UB. -29 . [3]
El número de cargas de profundidad transportadas por barco aumentó a cuatro en junio de 1917, a seis en agosto y a 30-50 en 1918. [4] El peso de las cargas y los bastidores causaba inestabilidad en el barco a menos que se retiraran los cañones pesados y los tubos de torpedos para compensar. [4] Las pistolas mejoradas permitieron mayores ajustes de profundidad en incrementos de 50 pies (15 m), de 50 a 200 pies (15 a 61 m). [2] [5] Incluso los barcos más lentos podían usar con seguridad el Tipo D a menos de 100 pies (30 m) y a 10 nudos (19 km/h; 12 mph) o más, [4] por lo que el relativamente ineficaz Tipo D* era retirado. [5] El uso mensual de cargas de profundidad aumentó de 100 a 300 por mes durante 1917 a un promedio de 1745 por mes durante los últimos seis meses de la Primera Guerra Mundial . [5] El Tipo D podría detonarse a una profundidad de hasta 91 m (300 pies) para esa fecha. Al final de la guerra, la RN había emitido 74.441 cargas de profundidad y 16.451 disparadas, lo que había causado 38 muertes en total y ayudado a 140 más. [4]
Estados Unidos solicitó dibujos completos del dispositivo en marzo de 1917. Una vez recibidos, el comandante Fullinwider de la Oficina de Artillería Naval de EE. UU. y el ingeniero de la Marina de EE. UU. Minkler hicieron algunas modificaciones y luego lo patentaron en EE. UU. [6] Se ha argumentado que Esto se hizo para evitar pagarle al inventor original. [7] [8]
La carga de profundidad Tipo D de la Royal Navy fue designada "Mark VII" en 1939. [9] La velocidad de hundimiento inicial fue de 7 pies/s (2,1 m/s) con una velocidad terminal de 9,9 pies/s (3,0 m/s) a a una profundidad de 76 m (250 pies) si se rueda desde la popa o si entra en contacto con el agua desde un lanzador de carga de profundidad. [9] A finales de 1940 se colocaron pesos de hierro fundido de 68 kg (150 lb) en el Mark VII para aumentar la velocidad de hundimiento a 5,1 m/s (16,8 pies/s). [9] Las nuevas pistolas hidrostáticas aumentaron la profundidad máxima de detonación a 900 pies (270 m). [9] Se estimó que la carga de amatol de 290 lb (130 kg) del Mark VII era capaz de dividir un casco de presión submarino de 7 ⁄ 8 pulgadas (22 mm) a una distancia de 20 pies (6,1 m) y obligar al submarino a salir a la superficie. al doble de eso. [9] Se estimó que el cambio de explosivo a Torpex (o Minol) a finales de 1942 aumentaría esas distancias a 26 y 52 pies (7,9 y 15,8 m). [9]
La carga de profundidad británica Mark X pesaba 3000 lb (1400 kg) y se lanzaba desde los tubos de torpedos de 21 pulgadas (530 mm) de los destructores más antiguos para alcanzar una velocidad de hundimiento de 21 pies/s (6,4 m/s). [9] El barco de lanzamiento necesitaba despejar el área a 11 nudos para evitar daños, y la carga rara vez se usaba. [9] Sólo 32 fueron despedidos y se sabía que eran problemáticos. [10]
La carga de profundidad Mark 9 de Estados Unidos en forma de lágrima entró en servicio en la primavera de 1943. [11] La carga era de 91 kg (200 lb) de Torpex con una velocidad de hundimiento de 4,4 m/s (14,4 pies/s) y ajustes de profundidad. de hasta 600 pies (180 m). [11] Las versiones posteriores aumentaron la profundidad a 1000 pies (300 m) y la velocidad de hundimiento a 22,7 pies/s (6,9 m/s) con mayor peso y mejor racionalización. [11]
Aunque las explosiones de las cargas de profundidad Mark 4 y Mark 7 estándar de los Estados Unidos de 600 lb (270 kg) utilizadas en la Segunda Guerra Mundial eran estresantes para el objetivo, el casco de presión de un submarino no se rompería a menos que la carga detonara en aproximadamente 15 minutos. pies (4,6 m). Poner el arma dentro de este alcance fue una cuestión de suerte y bastante improbable ya que el objetivo tomó una acción evasiva. La mayoría de los submarinos hundidos por cargas de profundidad fueron destruidos por los daños acumulados por un bombardeo prolongado en lugar de por una sola carga, y muchos sobrevivieron a cientos de cargas de profundidad durante un período de muchas horas, como el U-427 , que sobrevivió a 678 cargas de profundidad en Abril de 1945.
El primer mecanismo de entrega fue simplemente hacer rodar los "ceniceros" de los estantes en la popa del barco atacante en movimiento. Originalmente, las cargas de profundidad simplemente se colocaban en la parte superior de una rampa y se dejaban rodar. Hacia el final de la Primera Guerra Mundial se desarrollaron bastidores mejorados que podían contener varias cargas de profundidad y dispararlas de forma remota con un gatillo . Estos bastidores se siguieron utilizando durante la Segunda Guerra Mundial porque eran sencillos y fáciles de recargar.
Algunos arrastreros de la Royal Navy utilizados para trabajos antisubmarinos durante 1917 y 1918 tenían un lanzador en el castillo de proa para una sola carga de profundidad, pero no parece haber ningún registro de su uso en acción. [5] Los lanzadores de cargas de profundidad especializados se desarrollaron para generar un patrón de dispersión más amplio cuando se usan junto con cargas desplegadas en bastidor. [5] El primero de ellos se desarrolló a partir de un mortero de trinchera del ejército británico . [12] Se emitieron 1277, 174 se instalaron en auxiliares durante 1917 y 1918. [13] [14] Las bombas que lanzaron eran demasiado ligeras para ser verdaderamente efectivas; Se sabe que sólo un submarino fue hundido por ellos. [13]
Thornycroft creó una versión mejorada capaz de lanzar una carga a 40 yardas (37 m). [13] El primero se instaló en julio de 1917 [13] y entró en funcionamiento en agosto. [5] En total, se equiparon 351 destructores de torpederos y otras 100 embarcaciones. [13] Los proyectores llamados "Y-guns" (en referencia a su forma básica), desarrollados por la Oficina de Artillería de la Marina de los EE. UU. a partir del lanzador Thornycroft, [13] estuvieron disponibles en 1918. Montados en la línea central del barco con los brazos En la Y apuntando hacia afuera, dos cargas de profundidad [13] estaban sostenidas en lanzaderas insertadas en cada brazo. Se detonó una carga propulsora explosiva en la columna vertical del cañón Y para propulsar una carga de profundidad aproximadamente 45 yardas (41 m) [13] sobre cada lado del barco. La principal desventaja del cañón en Y era que tenía que montarse en la línea central de la cubierta de un barco, que de otro modo podría estar ocupada por superestructura, mástiles o cañones. Los primeros fueron construidos por New London Ship and Engine Company a partir del 24 de noviembre de 1917. [13]
El cañón K, estandarizado en 1942, reemplazó al cañón Y como principal proyector de carga de profundidad. Los cañones K disparaban una carga de profundidad a la vez y podían montarse en la periferia de la cubierta de un barco, liberando así un valioso espacio en la línea central. Normalmente se montaban de cuatro a ocho cañones K por barco. Los K-guns se usaban a menudo junto con bastidores de popa para crear patrones de seis a diez cargas. En todos los casos, el barco atacante debía moverse lo suficientemente rápido como para salir de la zona de peligro antes de que explotaran las cargas.
También se podrían lanzar cargas de profundidad desde un avión contra submarinos. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, el arma antisubmarina aérea principal de Gran Bretaña era la bomba antisubmarina de 45 kg (100 lb), pero era demasiado liviana para ser efectiva. Para reemplazarlo, la carga de profundidad Mark VII de 450 lb (200 kg) de la Royal Navy se modificó para uso aéreo mediante la adición de un carenado de morro aerodinámico y aletas estabilizadoras en la cola; entró en servicio en 1941 como Mark VII Airborne DC. Otros diseños siguieron en 1942.
Al experimentar los mismos problemas que la RAF con bombas antisubmarinas ineficaces, el capitán Birger Ek del escuadrón LeLv 6 de la Fuerza Aérea finlandesa se puso en contacto con un amigo de la marina para utilizar cargas de profundidad de la Armada finlandesa desde aviones, lo que llevó a que los bombarderos Tupolev SB de su unidad fueran modificados a principios de 1942. para transportar cargas de profundidad. [15]
Posteriormente se desarrollaron cargas de profundidad para uso aéreo exclusivo. Estos todavía son útiles hoy en día y siguen en uso, particularmente para situaciones de aguas poco profundas donde un torpedo autoguiado puede no ser efectivo. Las cargas de profundidad son especialmente útiles para "ahuyentar a la presa" en caso de que un submarino diésel se esconda en el fondo.
El uso eficaz de cargas de profundidad requirió la combinación de recursos y habilidades de muchos individuos durante un ataque. Había que coordinar cuidadosamente el sonar, el timón, las tripulaciones de cargas de profundidad y el movimiento de otros barcos. Las tácticas de carga de profundidad de la aeronave dependían de que la aeronave usara su velocidad para aparecer rápidamente desde el horizonte y sorprender al submarino en la superficie (donde pasaba la mayor parte del tiempo) durante el día o la noche (por la noche usando el radar para detectar el objetivo y un Leigh para iluminarlo inmediatamente antes de atacar), y luego atacar rápidamente una vez que había sido localizado, ya que el submarino normalmente se lanzaría en picado para escapar del ataque.
A medida que avanzaba la Batalla del Atlántico , las fuerzas británicas y de la Commonwealth se volvieron particularmente expertas en tácticas de carga de profundidad y formaron algunos de los primeros grupos de cazadores-asesinos de destructores en buscar y destruir activamente los submarinos alemanes.
Los barcos de superficie solían utilizar ASDIC ( sonar ) para detectar submarinos sumergidos. Sin embargo, para lanzar sus cargas de profundidad, un barco tenía que pasar por el contacto para dejarlas caer por la popa; El contacto del sonar se perdería justo antes del ataque, dejando al cazador ciego en el momento crucial. Esto le dio a un hábil comandante de submarino la oportunidad de realizar acciones evasivas. En 1942 se introdujo el mortero "hedgehog" de lanzamiento hacia adelante , que disparaba una salva de bombas con espoletas de contacto a una distancia de "distancia" mientras todavía estaba en contacto con el sonar, y demostró ser eficaz.
En el Teatro del Pacífico durante la Segunda Guerra Mundial , los ataques japoneses con cargas de profundidad inicialmente no tuvieron éxito porque no sabían que los últimos submarinos de la Armada de los Estados Unidos podían sumergirse a tanta profundidad. A menos que quede atrapado en aguas poco profundas, un submarino estadounidense podría sumergirse por debajo del ataque de carga de profundidad japonés. Los japoneses habían utilizado patrones de ataque basados en los antiguos submarinos clase S de los Estados Unidos (1918-1925) que tenían una profundidad de prueba de 200 pies (61 m); mientras que los submarinos clase Balao de la Segunda Guerra Mundial (1943) podían alcanzar los 120 m (400 pies).
Esto cambió en junio de 1943, cuando el congresista estadounidense Andrew J. May , del Comité de Asuntos Militares de la Cámara de Representantes, provocó el incidente de May . El congresista, que acababa de regresar del teatro del Pacífico, donde había recibido información confidencial de inteligencia e información operativa de la Marina estadounidense, reveló en una conferencia de prensa que había deficiencias en las tácticas japonesas de carga de profundidad. [16] [17] Después de que varias asociaciones de prensa informaron sobre el problema de la profundidad, la Armada Imperial Japonesa comenzó a configurar sus cargas de profundidad para que explotaran a una profundidad promedio más efectiva de 246 pies (75 m). El vicealmirante Charles A. Lockwood , comandante de la flota de submarinos estadounidenses en el Pacífico, estimó más tarde que los desacertados comentarios de May le costaron a la Armada estadounidense hasta diez submarinos y 800 marineros muertos en acción . [18]
Por las razones expresadas anteriormente, la carga de profundidad fue reemplazada generalmente como arma antisubmarina. Inicialmente, esto se hacía con armas de avance, como el Hedgehog desarrollado por los británicos y más tarde los morteros Squid . Estas armas lanzaron una serie de ojivas delante del buque atacante para mantener un contacto sumergido. El Hedgehog recibió una espoleta de contacto, mientras que el Squid disparó un patrón de tres grandes cargas de profundidad (200 kg) con detonadores de mecanismo de relojería. Los desarrollos posteriores incluyeron el torpedo guiado acústico Mark 24 "Fido" (y más tarde armas similares) y el SUBROC , que estaba armado con una carga nuclear de profundidad. La URSS , Estados Unidos y el Reino Unido desarrollaron bombas nucleares de profundidad . A partir de 2018 [actualizar], la Royal Navy conserva una carga de profundidad denominada Mk11 Mod 3, que puede desplegarse desde sus helicópteros AgustaWestland Wildcat y Merlin HM.2 . [19] [20]
Rusia también ha desarrollado cargas de profundidad autoguiadas (pero sin propulsión), incluidas la S3V Zagon y la 90SG . [21] China también ha producido este tipo de armas. [22]
Durante la Guerra Fría, cuando era necesario informar a los submarinos del otro bando que habían sido detectados pero sin lanzar realmente un ataque, a veces se utilizaban "cargas de profundidad de señalización" (también llamadas "cargas de profundidad de práctica") de baja potencia, lo suficientemente potentes. ser detectado cuando no era posible ningún otro medio de comunicación, pero no destructivo. [23]
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El alto explosivo en una carga profunda sufre una rápida reacción química a una velocidad aproximada de 8.000 m/s (26.000 pies/s). Los productos gaseosos de esa reacción ocupan momentáneamente el volumen que antes ocupaba el explosivo sólido, pero a muy alta presión. Esta presión es la fuente del daño y es proporcional a la densidad del explosivo y al cuadrado de la velocidad de detonación. Una burbuja de gas con carga profunda se expande hasta igualarse con la presión del agua circundante. [24]
Esta expansión del gas propaga una onda de choque. La diferencia de densidad de la burbuja de gas en expansión con respecto al agua circundante hace que la burbuja se eleve hacia la superficie. A menos que la explosión sea lo suficientemente superficial como para ventilar la burbuja de gas a la atmósfera durante su expansión inicial, el impulso del agua que se aleja de la burbuja de gas creará un vacío gaseoso de menor presión que el agua circundante. La presión del agua circundante colapsa la burbuja de gas con un impulso hacia adentro, lo que provoca un exceso de presión dentro de la burbuja de gas. La reexpansión de la burbuja de gas propaga otra onda de choque potencialmente dañina. La expansión y contracción cíclicas pueden continuar durante varios segundos hasta que la burbuja de gas salga a la atmósfera. [24]
En consecuencia, las explosiones en las que la carga de profundidad se detona a poca profundidad y la burbuja de gas sale a la atmósfera poco después de la detonación son bastante ineficaces, aunque son más dramáticas y, por lo tanto, se prefieren en las películas. Un signo de una profundidad de detonación efectiva es que la superficie se eleva ligeramente y sólo después de un tiempo se libera una explosión de agua.
Se pueden detonar cargas de gran profundidad, incluidas armas nucleares, a una profundidad suficiente para crear múltiples ondas de choque dañinas. Estas cargas de profundidad también pueden causar daños a distancias más largas, si las ondas de choque reflejadas desde el fondo o la superficie del océano convergen para amplificar las ondas de choque radiales. Los submarinos o buques de superficie pueden sufrir daños si operan en las zonas de convergencia de sus propias detonaciones de cargas de profundidad. [24]
El daño que una explosión submarina inflige a un submarino proviene de una onda de choque primaria y secundaria. La onda de choque primaria es la onda de choque inicial de la carga de profundidad y causará daños al personal y al equipo dentro del submarino si se detona lo suficientemente cerca. La onda de choque secundaria es el resultado de la expansión y contracción cíclica de la burbuja de gas y doblará el submarino hacia adelante y hacia atrás y provocará una ruptura catastrófica en el casco, de una manera que puede compararse con doblar rápidamente una regla de plástico hacia adelante y hacia atrás hasta que se rompa. . En las pruebas se han registrado hasta dieciséis ciclos de ondas de choque secundarias. El efecto de la onda de choque secundaria puede reforzarse si otra carga de profundidad detona en el otro lado del casco muy cerca de la primera detonación, razón por la cual las cargas de profundidad normalmente se lanzan en pares con diferentes profundidades de detonación preestablecidas. [ cita necesaria ]
El radio de destrucción de una carga de profundidad depende de la profundidad de la detonación, la carga útil de la carga de profundidad y el tamaño y la resistencia del casco del submarino. Una carga de profundidad de aproximadamente 100 kg (220 lb) de TNT (400 MJ ) normalmente tendría un radio de destrucción (lo que resultaría en una ruptura del casco) de sólo 3 a 4 m (9,8 a 13,1 pies) frente a un submarino convencional de 1000 toneladas. mientras que el radio de inutilización (donde el submarino no se hunde pero queda fuera de servicio) sería de aproximadamente 8 a 10 m (26 a 33 pies). Una carga útil mayor aumenta el radio sólo ligeramente porque el efecto de una explosión submarina disminuye con el cubo de la distancia al objetivo.
