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Submarino nuclear

Un submarino nuclear es un submarino propulsado por un reactor nuclear , pero no necesariamente armado con armas nucleares . Los submarinos nucleares tienen considerables ventajas de rendimiento sobre los submarinos "convencionales" (normalmente diésel-eléctricos ). La propulsión nuclear , al ser completamente independiente del aire, libera al submarino de la necesidad de salir a la superficie con frecuencia, como es necesario para los submarinos convencionales. La gran cantidad de energía generada por un reactor nuclear permite a los submarinos nucleares operar a alta velocidad durante largos períodos, y el largo intervalo entre reabastecimientos garantiza una autonomía prácticamente ilimitada, lo que hace que los únicos límites a los tiempos de viaje sean factores como la necesidad de reabastecer alimentos u otros consumibles. [2]

La limitada energía almacenada en las baterías eléctricas significa que incluso el submarino convencional más avanzado puede permanecer sumergido sólo unos días a baja velocidad, y sólo unas horas a máxima velocidad, aunque los recientes avances en propulsión independiente del aire han mejorado un poco esta desventaja. El alto coste de la tecnología nuclear significa que relativamente pocas de las potencias militares del mundo han desplegado submarinos nucleares. Se han producido incidentes de radiación dentro de los submarinos soviéticos, incluidos graves accidentes nucleares y de radiación , pero los reactores navales estadounidenses a partir del S1W y las iteraciones de diseños han funcionado sin incidentes desde que el USS Nautilus (SSN-571) se botó en 1954. [3] [4]

Historia

USS  Nautilus , el primer submarino de propulsión nuclear.
El submarino de propulsión nuclear más pequeño, el NR-1 de la Armada de Estados Unidos .

La idea de un submarino de propulsión nuclear fue propuesta por primera vez en la Marina de los Estados Unidos por el físico del Laboratorio de Investigación Naval Ross Gunn en 1939. [5] La Marina Real comenzó a investigar diseños para plantas de propulsión nuclear en 1946. [6]

La construcción del primer submarino de propulsión nuclear del mundo fue posible gracias al exitoso desarrollo de una planta de propulsión nuclear por parte de un grupo de científicos e ingenieros en los Estados Unidos en la División de Reactores Navales de la Oficina de Buques y la Comisión de Energía Atómica . En julio de 1951, el Congreso de los Estados Unidos autorizó la construcción del primer submarino de propulsión nuclear, el Nautilus , bajo el liderazgo del capitán Hyman G. Rickover , USN (que comparte nombre con el submarino ficticio Nautilus del capitán Nemo en la novela de Julio Verne de 1870 Veinte mil leguas de viaje submarino , el primer submarino demostrablemente práctico , el Nautilus , y otro USS  Nautilus  (SS-168) que sirvió con distinción en la Segunda Guerra Mundial ). [ cita requerida ]

La Westinghouse Corporation fue la encargada de construir su reactor. Después de que el submarino fuera completado en la Electric Boat Company , la Primera Dama Mamie Eisenhower rompió la tradicional botella de champán en la proa del Nautilus , y el submarino fue puesto en servicio como USS  Nautilus  (SSN-571) , el 30 de septiembre de 1954. [7] El 17 de enero de 1955, partió de Groton, Connecticut , para comenzar las pruebas en el mar . El submarino tenía 320 pies (98 m) de largo y costó alrededor de $ 55 millones. Reconociendo la utilidad de tales buques, el Almirantazgo británico formó planes para construir submarinos de propulsión nuclear. [8]

La Unión Soviética pronto siguió a los Estados Unidos en el desarrollo de submarinos de propulsión nuclear en la década de 1950. Estimulados por el desarrollo estadounidense del Nautilus , los soviéticos comenzaron a trabajar en reactores de propulsión nuclear a principios de la década de 1950 en el Instituto de Física e Ingeniería Energética , en Obninsk , bajo Anatoliy P. Alexandrov, que más tarde se convertiría en director del Instituto Kurchatov . En 1956, el primer reactor de propulsión soviético diseñado por su equipo comenzó las pruebas operativas. Mientras tanto, un equipo de diseño bajo Vladimir N. Peregudov trabajó en el buque que albergaría el reactor. Después de superar muchos obstáculos, incluidos problemas de generación de vapor , fugas de radiación y otras dificultades, el primer submarino nuclear basado en estos esfuerzos combinados, el K-3 Leninskiy Komsomol de la clase Kit del Proyecto 627 , llamado submarino de clase November por la OTAN , entró en servicio en la Armada Soviética en 1958. [9]

El primer submarino de propulsión nuclear del Reino Unido, el HMS  Dreadnought , estaba equipado con un reactor estadounidense S5W , proporcionado a Gran Bretaña en virtud del Acuerdo de Defensa Mutua entre Estados Unidos y el Reino Unido de 1958. El casco y los sistemas de combate del Dreadnought eran de diseño y construcción británicos, aunque la forma del casco y las prácticas de construcción se vieron influenciadas por el acceso a los diseños estadounidenses. [6] Durante la construcción del Dreadnought , Rolls-Royce , en colaboración con la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido en la Estación de Investigación del Almirantazgo, el HMS Vulcan , en Dounreay , desarrolló un sistema de propulsión nuclear británico completamente nuevo. En 1960, el segundo submarino de propulsión nuclear del Reino Unido fue encargado a Vickers Armstrong y, equipado con la planta nuclear PWR1 de Rolls-Royce , el HMS  Valiant fue el primer submarino nuclear totalmente británico. [10] Otras transferencias de tecnología desde los Estados Unidos hicieron que Rolls-Royce fuera completamente autosuficiente en el diseño de reactores a cambio de una "cantidad considerable" de información sobre el diseño de submarinos y técnicas de silenciamiento transferidas desde el Reino Unido a los Estados Unidos. [11] [12] El sistema de rafting para la clase Valiant proporcionó a la Marina Real una ventaja en el silenciamiento de submarinos que la Marina de los Estados Unidos no introdujo hasta mucho después. [13]

La energía nuclear resultó ideal para la propulsión de submarinos de misiles balísticos estratégicos (SSB), mejorando enormemente su capacidad de permanecer sumergidos y sin ser detectados. El primer submarino de misiles balísticos de propulsión nuclear (SSBN) operativo del mundo fue el USS  George Washington con 16 misiles Polaris A-1 , que realizó la primera patrulla de disuasión SSBN entre noviembre de 1960 y enero de 1961. Los soviéticos ya tenían varios SSB del Proyecto 629 (clase Golf) y estaban solo un año por detrás de los EE. UU. con su primer SSBN, el malogrado K-19 del Proyecto 658 (clase Hotel), comisionado en noviembre de 1960. Sin embargo, esta clase llevaba el mismo armamento de tres misiles que los Golf. El primer SSBN soviético con 16 misiles fue el Proyecto 667A (clase Yankee) , el primero de los cuales entró en servicio en 1967, momento en el que EE. UU. había comisionado 41 SSBN, apodados los " 41 por la libertad ". [14] [15]

Los submarinos de clase Typhoon de propulsión nuclear VMF eran los submarinos de mayor desplazamiento del mundo. [16]

En el apogeo de la Guerra Fría , se estaban poniendo en servicio aproximadamente entre cinco y diez submarinos nucleares en cada uno de los cuatro astilleros submarinos soviéticos ( Sevmash en Severodvinsk , Admiralteyskiye Verfi en San Petersburgo, Krasnoye Sormovo en Nizhny Novgorod y Amurskiy Zavod en Komsomolsk-on-Amur ). Desde finales de la década de 1950 hasta finales de 1997, la Unión Soviética, y más tarde Rusia, construyeron un total de 245 submarinos nucleares, más que todas las demás naciones juntas. [17]

En la actualidad, seis países despliegan algún tipo de submarinos estratégicos de propulsión nuclear: Estados Unidos, Rusia, el Reino Unido, Francia, China e India. [18] Varios otros países, incluidos Brasil y Australia [19] [20], tienen proyectos en curso en varias fases para construir submarinos de propulsión nuclear.

En el Reino Unido, todos los submarinos nucleares antiguos y actuales de la Marina Real Británica (con la excepción de tres: HMS  Conqueror , HMS  Renown y HMS  Revenge ) se han construido en Barrow-in-Furness (en BAE Systems Submarine Solutions o su predecesor VSEL ), donde continúa la construcción de submarinos nucleares. El Conqueror es el único submarino de propulsión nuclear del mundo que ha atacado a un buque enemigo con torpedos, hundiendo al crucero ARA  General Belgrano con dos torpedos Mark 8 durante la Guerra de las Malvinas de 1982 .

Tecnología

La principal diferencia entre los submarinos convencionales y los submarinos nucleares es el sistema de generación de energía . Los submarinos nucleares emplean reactores nucleares para esta tarea. Generan electricidad que alimenta motores eléctricos conectados al eje de la hélice o dependen del calor del reactor para producir vapor que impulsa turbinas de vapor ( cf. propulsión marina nuclear ). Los reactores utilizados en submarinos suelen utilizar combustible altamente enriquecido (a menudo más del 20%) para permitirles suministrar una gran cantidad de energía a partir de un reactor más pequeño y funcionar durante más tiempo entre recargas de combustible, lo que es difícil debido a la posición del reactor dentro del casco presurizado del submarino.

El reactor nuclear también suministra energía a otros subsistemas del submarino, como el mantenimiento de la calidad del aire, la producción de agua dulce mediante la destilación de agua salada del océano, la regulación de la temperatura, etc. Todos los reactores nucleares navales que se utilizan actualmente funcionan con generadores diésel como sistema de energía de respaldo. Estos motores pueden proporcionar energía eléctrica de emergencia para la eliminación del calor de desintegración del reactor , así como energía eléctrica suficiente para alimentar un mecanismo de propulsión de emergencia. Los submarinos pueden llevar combustible nuclear durante hasta 30 años de funcionamiento. El único recurso que limita el tiempo bajo el agua es el suministro de alimentos para la tripulación y el mantenimiento del buque.

La debilidad de la tecnología furtiva de los submarinos nucleares es la necesidad de enfriar el reactor incluso cuando el submarino no se mueve; alrededor del 70% del calor de salida del reactor se disipa en el agua del mar. Esto deja una "estela térmica", una columna de agua caliente de menor densidad que asciende a la superficie del mar y crea una "cicatriz térmica" que es observable por sistemas de imágenes térmicas , por ejemplo, FLIR . [21] Otro problema es que el reactor siempre está en funcionamiento, lo que crea ruido de vapor, que se puede escuchar en el sonar , y la bomba del reactor (que se usa para hacer circular el refrigerante del reactor) también crea ruido, a diferencia de un submarino convencional, que puede moverse con motores eléctricos casi silenciosos. [ cita requerida ]

Desmantelamiento

Se estima que la vida útil de un submarino nuclear es de aproximadamente 25 a 30 años, después de este período el submarino enfrentará fatiga y corrosión de componentes, obsolescencia y costos operativos crecientes. [22] [23] El desmantelamiento de estos submarinos es un proceso largo; algunos se mantienen en reserva o se desmantelan por algún tiempo y eventualmente se desguazan, otros se eliminan de inmediato. [24] [23] Los países que operan submarinos nucleares tienen diferentes estrategias cuando se trata de desmantelar submarinos nucleares. [25] No obstante, la eliminación efectiva de submarinos nucleares es costosa, en 2004 se estimó que costó alrededor de 4 mil millones de dólares. [26] [27]

Métodos

En general, existen dos opciones cuando se trata de desmantelar submarinos nucleares. La primera opción es desabastecer el reactor nuclear y retirar el material y los componentes que contienen radiactividad, después de lo cual la sección del casco que contiene el reactor nuclear se cortará del submarino y se transportará a un sitio de eliminación de desechos de baja radiactividad y se enterrará de acuerdo con los procedimientos de desechos. [23] La segunda opción es desabastecer el reactor nuclear, desmontar la planta de propulsión del submarino, instalar respiraderos en los compartimentos sin reactor y llenar el compartimento del reactor. [22] [23] Después de sellar el submarino, se puede remolcar a un sitio de eliminación designado en aguas profundas, inundarlo y depositarlo intacto en el fondo del mar. [23] Esta última opción ha sido considerada por algunas armadas y países en el pasado. [28] Sin embargo, si bien la eliminación en el mar es más barata que la eliminación en tierra, la incertidumbre con respecto a las regulaciones y el derecho internacional, como la Convención de Londres sobre Vertidos y la Convención sobre el Derecho del Mar , les ha impedido proceder con esta opción. [28]

Linaje

Seis países utilizan submarinos equipados con misiles balísticos.

Operacional

Marina de los Estados Unidos

Un submarino de la clase Virginia .

En desarrollo

Armada soviética/rusa

Un submarino de clase Akula .

En desarrollo

Marina Real Británica (Reino Unido)

Un submarino de la clase Trafalgar .

En desarrollo

Marina francesa

Un submarino clase Triomphant .

En desarrollo

Armada del Ejército Popular de Liberación de China

Un submarino tipo 094.

En desarrollo

Armada india

INS Arihant , el submarino nuclear autóctono de la armada india.

En desarrollo

Marina de Brasil

En desarrollo

Marina Real Australiana

Planes de compra

En desarrollo

Desmantelado

Marina de los Estados Unidos

Armada soviética/rusa

Marina Real Británica (Reino Unido)

Marina francesa

Armada india

Accidentes

Accidentes de reactores

Algunos de los accidentes nucleares y de radiación más graves en cuanto a número de víctimas mortales en el mundo han estado relacionados con accidentes con submarinos nucleares. Hasta la fecha, todos ellos se produjeron en unidades de la ex Unión Soviética . [3] [4] [37] Entre los accidentes de reactores que provocaron daños en el núcleo y liberación de radiactividad de submarinos de propulsión nuclear se incluyen los siguientes: [3] [38]

Otros accidentes y hundimientos importantes

Véase también

Notas

Citas

  1. ^ Delgado (2011), pág. 200.
  2. ^ Trakimavičius, Lukas. "El papel futuro de la propulsión nuclear en el ámbito militar" (PDF) . Centro de Excelencia de Seguridad Energética de la OTAN . Consultado el 15 de octubre de 2021 .
  3. ^ abcd Johnston, Robert (23 de septiembre de 2007). "Accidentes radiológicos más letales y otros eventos que causan víctimas por radiación". Base de datos de incidentes radiológicos y eventos relacionados.
  4. ^ abc «Los peores desastres nucleares». Time . 25 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 28 de marzo de 2009 . Consultado el 2 de mayo de 2012 .
  5. ^ "Pequeño libro" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 10 de mayo de 2013. Consultado el 2 de mayo de 2012 .
  6. ^ De Vanguard a Trident: política naval británica desde la Segunda Guerra Mundial , Eric J. Grove, The Bodley Head, 1987, ISBN 0-370-31021-7 
  7. ^ "USS Nautilus (SSN-571)". americanhistory.si.edu .
  8. ^ Buques de guerra de la Marina Real Británica , Capitán John E. Moore RN, Jane's Publishing, 1979, ISBN 0-531-03730-4 
  9. ^ "Historia de los submarinos 1945-2000: cronología de su desarrollo". Archivado desde el original el 30 de enero de 2009. Consultado el 24 de febrero de 2008 .
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  11. ^ p.529, Todos los barcos de combate del mundo de Conway , US Naval Institute Press, Annapolis, 1996, ISBN 1-55750-132-7 
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  13. ^ Daniels, RJ (2004). El fin de una era: memorias de un constructor naval. Periscope Publishing. pág. 134. ISBN 1-904381-18-9. Recuperado el 25 de abril de 2017 .
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  15. ^ "Submarinos de misiles balísticos de propulsión nuclear – Proyecto 667A" . Consultado el 26 de julio de 2015 .
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Referencias

Lectura adicional

Enlaces externos