Yellow Duckling fue un desarrollo temprano de una cámara de escaneo lineal infrarrojo , desarrollada para la detección de submarinos durante la Guerra Fría . El nombre es uno de los códigos de arco iris británicos . [1]
El sistema utilizaba un detector de infrarrojos colocado delante de un espejo de aumento. Todo el aparato giraba a 150 rpm para producir franjas horizontales de imagen. El movimiento del avión de patrulla proporcionaba el movimiento de escaneo vertical, lo que producía una pantalla 2D que se desplazaba hacia abajo a medida que el avión volaba.
La idea original era que un submarino sumergido mezclara el agua más fría de sus profundidades con el agua más cálida de la superficie, lo que produciría una zona visible de temperatura más baja en la superficie. En múltiples pruebas, el sistema demostró ser incapaz de detectar dicha diferencia de temperatura y no se puso en producción.
Los sistemas de detección por infrarrojos se habían considerado ya en la década de 1930. [2] Durante la Segunda Guerra Mundial, los alemanes fueron los innovadores en este campo. Los estudios del Kielgerät FuG.280 capturado de un caza nocturno Ju 88G mostraron el uso de un detector de sulfuro de plomo (PbS). Este fue desarrollado por los británicos en TRE en un detector de telururo de plomo (PbTe) y el uso de refrigeración con nitrógeno líquido para mejorar la sensibilidad y ampliar el rango inferior de temperaturas que podía detectar. [1] El Kielgerät también demostró el uso de un espejo "chopper" giratorio y una forma simple de integrador de vagón de carga para extraer una señal utilizable de un detector ruidoso .
Estos primeros detectores no tenían capacidad de escaneo ni de toma de imágenes: detectaban fuentes de calor en un único punto. Para que fueran útiles militarmente, generalmente se montaban como parte de un montaje de "seguimiento de trayectoria", donde la cabeza del detector podía mantenerse apuntando al objetivo. Este trabajo daría lugar a los misiles aire-aire de búsqueda de calor, como el buscador Green Thistle para el de Havilland Blue Jay (más tarde Firestreak ) y el buscador Violet Banner mejorado utilizado en el Red Top . [1] Otro enfoque que se desarrolló con estos detectores fue el de un rastreador de estrellas para la navegación de misiles. El buscador Blue Lagoon se desarrolló como parte de los rastreadores Blue Sapphire y Orange Tartan para su uso en el misil Blue Moon . Estos buscadores escaneaban de un lado a otro y podían medir la posición de las estrellas objetivo. Se reconoció que si el rastreador se giraba boca abajo para apuntar hacia abajo, su escaneo crearía una imagen térmica del mapa del suelo. [1]
Hasta ahora, la detección de submarinos se basaba en localizarlos mientras estaban en la superficie. Las técnicas infrarrojas tenían como objetivo detectar el calor de sus gases de escape mientras navegaban en la superficie con motores diésel.
Los detectores submarinos anteriores, como el Autolycus o el radar de búsqueda, resultarían ineficaces con el cambio de los soviéticos a los submarinos nucleares en la década de 1960, que podían navegar sumergidos sin necesidad de bucear . Se buscaron nuevos métodos con los que detectar un submarino sumergido.
Algunos de estos métodos no detectaban el propio submarino, sino las perturbaciones que éste provocaba en el mar. Si su paso mezclaba capas de superficie fría con agua caliente subyacente, esto elevaría ligeramente la temperatura superficial aparente. Este cambio de temperatura podría detectarse utilizando un termómetro sensible a los rayos infrarrojos . Aunque es imposible detectarlo midiendo la temperatura de la estela, si se tomaran imágenes de la temperatura del mar en general, se vería que la estela sobresalía de ella. [1]
Yellow Duckling comenzó con el trabajo de Blue Lagoon, utilizándolo como un escáner de la superficie del mar en un intento de detectar la estela perturbada de un submarino sumergido y su firma térmica. El elemento detector era un cuadrado de PbTe de 6 mm. [1]
En 1953, el primer equipo de prueba fue enviado a bordo de un Handley Page Hastings , el WD484. Las pruebas posteriores utilizarían el TG514, después de que el WD484 se perdiera. [i] Estas últimas pruebas se llevaron a cabo alrededor de Malta , en busca del HMS Sea Devil , el último de los submarinos de la clase S de la Segunda Guerra Mundial que aún estaba en servicio. Se descubrió que el detector de PbTe era capaz de detectar un submarino en la superficie, pero no uno sumergido, haciendo snorkel ni su estela. [1]
Se desarrolló un detector mejorado, con un nuevo elemento y un nuevo escáner. El elemento detector era un gran cuadrado de 15 mm de germanio dopado con cobre , enfriado a temperaturas de hidrógeno líquido . Esto era potencialmente sensible a diferencias de temperatura de 1/2000 °C. El nuevo escáner usaba un espejo de 24 pulgadas (610 mm) de diámetro con una longitud focal de 12 pulgadas (300 mm) . Todo el conjunto, espejo y detector, giraba continuamente a 150 rpm. Su eje estaba inclinado 30° con respecto a la vertical, para proporcionar una vista hacia adelante y ligeramente hacia abajo. La rotación proporcionaba un escaneo de línea lateral, [ii] con el escaneo del movimiento de la aeronave perpendicular a esto. [1]
El nuevo detector de germanio no era más sensible que el anterior elemento PbTe, pero se consideraba más fácil de utilizar en servicio. Sus resultados de detección fueron decepcionantes: en las pruebas de 1956 sólo detectó alrededor del 20% de los submarinos que se desplazaban en busca de oxígeno, incluso cuando ya se conocía su posición. No pudo detectar un submarino a más de 30 m de profundidad. Estas condiciones se dieron en las condiciones óptimas del cálido y tranquilo Mediterráneo por la noche, en lugar del agitado Atlántico en el que probablemente se encontraría en servicio. [1]
Aunque no fue particularmente útil en el mar, [4] se utilizó experimentalmente en tierra durante la lucha armada EOKA en Chipre a fines de la década de 1950. [1] El Yellow Duckling nunca fue un equipo importante en términos de guerra antisubmarina, pero dio origen al importantísimo campo de la vigilancia de escaneo de líneas infrarrojas , que fue una importante técnica de reconocimiento militar durante las décadas de 1960 y 1970. [1]
El interés por la detección de estelas resurgió a principios de los años 60 para contrarrestar el problema de los submarinos nucleares. El Yellow Duckling se desarrolló más a fondo como Clinker. [1] La distinción entre los dos sistemas no está clara, pero Clinker aparece, por su nombre, en estudios de 1962. [5]
Tanto el Clinker como el Yellow Duckling fueron requeridos como sistema de detección de estela submarina para parte del OR.350, [6] el Requerimiento Operacional emitido para que un nuevo avión de patrulla marítima entrara en servicio en 1968. [7] [8] Fue incluido, montado en las góndolas del ala, como parte de las respuestas basadas en BAC One-Eleven y Vickers Vanguard al OR.381 de 1964, el avión de Patrulla Marítima Interina. [9]