La Operación Sailor Hat fue una serie de pruebas de efectos explosivos , llevadas a cabo por la Oficina de Buques de la Armada de los Estados Unidos bajo el patrocinio de la Agencia de Apoyo Atómico de Defensa . [1] Las pruebas consistieron en dos explosiones submarinas en la isla de San Clemente , California en 1964 [2] y tres explosiones de superficie en Kahoʻolawe , Hawái en 1965. Fueron pruebas no nucleares que emplearon grandes cantidades de explosivos convencionales ( TNT y HBX ) para determinar los efectos de una explosión de arma nuclear en buques de guerra, y la primera prueba importante de este tipo desde la Operación Crossroads en julio de 1946.
Cada prueba de "Sailor Hat" en Kahoʻolawe consistió en una carga de 500 toneladas cortas (454 t) de TNT de alto explosivo apilada en una cúpula detonada en la costa cerca de los barcos bajo prueba. Dado que una detonación de TNT libera energía más lentamente que una explosión nuclear, el efecto de la explosión a corta distancia fue diseñado para ser equivalente a un arma nuclear de 1 kilotón de TNT (4,2 TJ) a mayor distancia. [3] El barco principal utilizado para las pruebas fue el antiguo crucero ligero de clase Cleveland USS Atlanta . Además, las fragatas de misiles guiados USS England y USS Dale , los destructores de misiles guiados USS Cochrane , USS Benjamin Stoddert y USS Towers , y el destructor de escolta de la Marina Real Canadiense HMCS Fraser participaron en la prueba. [4] Estos eran una mezcla del obsoleto Atlanta , que se construyó durante la Segunda Guerra Mundial, y el recientemente construido Cochrane . La operación, altamente compleja, produjo datos útiles para determinar y mejorar la resistencia a las explosiones de los buques de guerra.
Cuando el Tratado de Prohibición Limitada de Ensayos Nucleares entró en vigor en 1963, prohibió las pruebas nucleares en la atmósfera y bajo el agua. La Agencia de Apoyo Atómico de Defensa recurrió a métodos alternativos para generar efectos de explosión aérea con explosivos de alta potencia. [5] El año anterior, en 1964, la Operación Snowball fue una prueba de 500 toneladas de explosivos de alta potencia en el Campo de Pruebas Experimentales de Alberta, Canadá, que proporcionó información técnica relacionada con la detonación de armas nucleares. [6] En 1963, la DASA solicitó a la Oficina de Buques que realizara una prueba de explosivos a gran escala con explosivos químicos convencionales y se tuvo que elegir un sitio de prueba. [1]
Tras el ataque japonés a Pearl Harbor, el Territorio de Hawái fue puesto bajo ley marcial y la isla de Kahoʻolawe fue utilizada como campo de entrenamiento, bombardeo de la flota y campo de tiro. [7] Esto la convirtió en una elección natural para la Operación Sailor Hat, ya que también tenía aguas profundas cerca de la costa y estaba a solo 90 millas (140 km) del Astillero Naval de Pearl Harbor en Honolulu que podía proporcionar apoyo industrial. [1]
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Se necesitaba una plataforma de pruebas para la operación que pudiera montar una variedad de equipos y estructuras. El crucero ligero USS Atlanta fue dado de baja en 1949 y colocado en la Flota de Reserva del Pacífico, y luego en 1962 destinado a su eliminación. Sin embargo, después de sufrir amplias modificaciones en el Astillero Naval de San Francisco, fue convertido en un buque objetivo (reinstalado como IX-304) para estudiar los efectos de las explosiones aéreas de alta energía. El casco se redujo al nivel de la cubierta principal y se instalaron dos tipos diferentes de casetas de destructor y tres conjuntos de mástiles. [8] [1] Se instalaron sistemas representativos de destructor para comunicación, detección, control de fuego y lanzamiento de armas y se construyó una caseta de cubierta experimental de fibra de vidrio reforzada para compararla con las de aluminio utilizadas en ese momento. Se observó que en una configuración tan inusual, el Atlanta reacondicionado recibió muchas miradas y comentarios mientras se dirigía al sitio de prueba en Hawái. [1]
La preparación de las cargas fue en sí misma una proeza de ingeniería. El TNT fue suministrado por la Naval Powder Factory en Hawthorne, Nevada, que desarrolló un método para producir bloques fundidos de alta calidad a partir de materiales recuperados de torpedos antiguos, minas y otras armas. Se produjeron un total de 92.022 bloques de 4 por 12 por 12 pulgadas (101,6 mm × 304,8 mm × 304,8 mm) para las pruebas. El Batallón de Construcción Naval Tres tuvo la peligrosa tarea de ensamblar cuidadosamente 30.674 bloques de TNT de 32,98 libras (14,96 kg) en hemisferios de 34 pies (10 m) que alcanzaron una altura de 17 pies (5,2 m) para cada una de las tres pruebas. Las cúpulas se colocaron sobre delgadas losas de hormigón octogonales cerca de la costa. Para obtener los resultados deseados, los barcos también debían estar amarrados a distancias precisas de la carga para cada prueba. Esta resultó ser una tarea difícil con vientos fuertes y se logró con la ayuda de la Oficina de Buques , el remolcador USS Sunnadin (ATA-197) y los barcos de salvamento USS Safeguard (ARS-25) y USS Current (ARS-22) [1].
Los primeros disparos se realizaron durante la prueba Alpha, utilizando 20 toneladas cortas (18 t) de explosivos HBX detonados a 200 pies (61 m) bajo el agua. El propósito era determinar los efectos del choque submarino en el equipo como preparación para los disparos de superficie más grandes. [9] La tripulación informó que la explosión sonó como un gran martillo golpeando el barco, lo que provocó que la cubierta se moviera bajo sus pies y que la pintura se descascarara de las tuberías y los mamparos. [10] Para los disparos de superficie a gran escala, el USS Atlanta fue el principal objetivo cercano, mientras que los otros se estacionaron más distantes para que pudieran repararse más fácilmente. Para cada prueba sucesiva, el Atlanta se colocaría más cerca de la zona cero, por lo que recibiría más daños. [1]
El Atlanta contaba con un sistema central de cronometraje y disparos para dirigir los aviones fotográficos, los cohetes de humo y cientos de instrumentos de grabación, cuya sincronización era esencial. Los disparos de prueba se asemejaban a una pequeña explosión nuclear, que creaba una onda expansiva en el agua y una nube de condensación de choque en expansión. La bola de fuego y la nube en forma de hongo estaban presentes, pero como no había ninguna bomba nuclear involucrada, no se produjo radiación ni lluvia radiactiva peligrosa. La explosión creó una sobrepresión de 10 libras por pulgada cuadrada (69 kPa) en el objetivo, [11] una pared móvil de aire altamente comprimido con velocidades máximas del viento de 294 millas por hora (473 km/h). Una explosión de sobrepresión de esa magnitud es equivalente a una explosión de 1 megatonelada de TNT (4,2 PJ) a aproximadamente 8.000 pies (2.400 m) [12] y es suficiente para ser letal y capaz de destruir edificios de hormigón armado. [13] Conociendo el rendimiento de la explosión, esto también implica que el Atlanta fue colocado a unos 800 pies (240 m) de distancia de la zona cero para esa prueba en particular. Dos dirigibles también fueron destruidos a gran altura sobre el suelo, y un maniquí de tamaño natural colocado en la cubierta de cara a la explosión fue arrojado violentamente. [14] El primer Bravo de prueba también produjo una gran cantidad de eyecciones de rocas que causaron daños secundarios. Para resolver este problema, el segundo disparo se colocó sobre un montículo de arena de cinco pies (1,5 m), y el último Delta se detonó sobre el cráter anterior que se rellenó con 39.000 yardas cúbicas (30.000 m 3 ) de arena. [1]
En el USS Atlanta , más de 500 cámaras de alta velocidad registraron los efectos de la explosión. [10] Durante las pruebas, el barco estaba tripulado por una tripulación de la marina de 169 hombres y 60 miembros del personal científico que permanecieron bajo cubierta. A pesar del daño en la cubierta, la tripulación bajo cubierta solo experimentó un impacto equivalente al experimentado a bordo de un acorazado de la clase Iowa disparando una salva de nueve cañones de 16 pulgadas. Si hubiera habido personal en las superestructuras, habrían sido violentamente arrojados por todos lados. En la cubierta, las antenas SPS-37 y SPS-10, así como el radiogoniómetro URD-4 fueron arrancados por la explosión, mientras que otras estructuras quedaron gravemente deformadas. El radar de misiles guiados AN/SPG-51 Tartar quedó fuera de servicio durante una hora. Mientras que el lanzador antisubmarino ASROC y los tubos de torpedos Mark 32 resultaron dañados, los cohetes y los torpedos Mark 44 y Mark 46 en el interior estaban intactos. El tubo lanzatorpedos Mark 25 resultó gravemente dañado, la fundición de aluminio se agrietó, los pernos de sujeción se alargaron, la manta aislante se destruyó y la compuerta de la boca del cañón se soltó, pero sorprendentemente, el tubo siguió funcionando. El mástil de trípode que transportaba el equipo electrónico se destruyó y cayó a la cubierta. En el lado de la explosión, los componentes de la caseta de cubierta reforzada sufrieron una deflexión permanente de 51 mm (2 pulgadas). Toda la caseta de cubierta del DLG 16 entre dos niveles fue volada después de que se rompieran las soldaduras. [11]
El USS England se encontraba más alejado del centro de la explosión y, por lo tanto, sufrió menos daños, el más grave de los cuales fue solo una abolladura causada por el impacto de una roca en el barco. Según se informa, la onda expansiva hizo que el barco se moviera de lado a lado hasta 1,2 m (4 pies). [10]
En el USS Cochrane , el suministro eléctrico se perdió durante cinco minutos después de que el barco fuera alcanzado por la sobrepresión de la explosión. Pudo restablecer el suministro eléctrico y regresar al Astillero Naval de Pearl Harbor para una inspección del casco y los sistemas y para evaluar los efectos de la explosión. El astillero quedó impresionado con lo bien que resistió la explosión. Después de algunas reparaciones menores (tanto la antena de radar de búsqueda aérea tridimensional AN/SPS-39 como la bidimensional AN/SPS-40 tuvieron que ser reemplazadas), el Cochrane recibió autorización para su primer despliegue. [15]
La operación demostró que algunos componentes eran vulnerables a las ráfagas de aire, mientras que otros demostraron ser bastante resistentes. Sin embargo, solo se necesitaron mejoras de bajo costo y cambios menores de diseño sin imponer factores de peso y costo inaceptables ni comprometer las operaciones. Por ejemplo, aunque algunas antenas quedaron inutilizadas, los diseños de antenas solo necesitaban modificaciones a nivel de robustez, en lugar de a nivel de concepto. Los datos de prueba también tenían como objetivo usarse para predecir mejor la distancia de separación entre daños y proporcionar información de diseño y especificaciones para una mejor capacidad de supervivencia en combate. [11] [1]
Además de los proyectos directamente relacionados con el programa de evaluación de buques, se apoyaron otros proyectos relacionados con los efectos sísmicos, la acústica submarina, las comunicaciones por radio, los fenómenos de formación de cráteres, las mediciones de ráfagas de aire en campo libre, la generación de bolas de fuego, el crecimiento de nubes y los efectos electromagnéticos. [11]
El cráter restante dejado por la explosión se llama cráter "Sombrero de Marinero" y contiene una piscina anquialina que contiene camarones Halocaridina rubra , [16] que son tolerantes a la sal.
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