Amortiguación/amortiguación acústica subacuática y evasión de sonar. ¿Es posible un torpedo sigiloso?

Así que tengo varias facciones con submarinos y barcos de superficie luchando por el control de varios recursos submarinos.

Una de las armas más raras y letales es un "torpedo sigiloso". Presenta una seria amenaza cuando se emplea porque, como su nombre lo indica, es muy difícil de detectar y, cuando lo es, a menudo es demasiado tarde para maniobras evasivas. ¿Sería posible amortiguar de alguna manera el sonido del motor para derrotar al sonar pasivo, así como doblar las ondas de sonido alrededor del casco del torpedo como un caza furtivo para vencer al sonar activo?

Actualmente, tengo un sistema similar al Caterpillar Drive de Red October conduciendo el torpedo. Sin embargo, por lo que puedo decir de la investigación que he realizado, los pocos prototipos que existen son demasiado lentos, poco prácticos y, por no mencionar, demasiado grandes para caber en un torpedo.

¿Es una opción contratar un escuadrón de buzos kamikazes?
Tal vez como último recurso absoluto. Sin embargo, si el submarino objetivo está por debajo de la profundidad de inmersión segura para buzos sin traje presurizado, sacar a dicho escuadrón fuera del submarino, sin mencionar a tiempo para detener el torpedo, sería un problema. Además, si el sonar no puede detectar el torpedo, los buzos tendrían que adquirir una visión para interceptarlo, lo que sería casi imposible en cualquier cosa que no sea agua cristalina y bien iluminada.
Los submarinos diésel-eléctricos modernos, como el Tipo 212 alemán , son muy, muy sigilosos cuando funcionan con batería. Famosamente, han logrado "pasar por toda la defensa de un grupo de ataque de un portaaviones estadounidense, sin ser vistos, y disparar torpedos de simulación verdes al portaaviones" . Cuando el submarino es tan sigiloso, el sigilo de los torpedos en sí es discutible; por el contrario, es posible que desee torpedos muy rápidos (incluso si no son sigilosos) como el ruso VA-111 Shkval .
El Shkval y otros tipos de torpedos de supercavitación aparecen con bastante frecuencia en la historia, ya que son más comunes y relativamente más fáciles y baratos de producir que el torpedo sigiloso.
@AlexP Efectivamente. La Marina de los EE. UU. "pierde" de forma rutinaria los portaaviones a los submarinos diesel durante los ejercicios. Algunos de los países que pueden afirmar haber "hundido" uno son: Canadá, Australia, Gran Bretaña, Holanda, Chile, Alemania, Suecia y China.
Estoy bastante seguro de que Jan estaba bromeando. ¡Vota por el pensamiento!
El 'torpedo' más sigiloso probablemente sería una mina...

Respuestas (7)

El estado del arte para los submarinos es el sigilo. No puedes golpear lo que no puedes ver. Cuando se escabullen, todos usan el sonar pasivo, ya que el sonar activo ilumina a todos por igual. La idea es que necesitas minimizar la cavitación, eso es lo que sucede cuando la pala giratoria (que tiene un radio más corto cerca del centro) crea un diferencial de densidad en el agua y forma una burbuja. La burbuja resultante colapsa haciendo ruido. Minimiza eso y estarás bien. Funciona mejor a baja velocidad, pero puedes ajustar tu hélice a la velocidad que quieras. El proceso es bien conocido, pero resolver el problema requiere muchos cálculos numéricos y una buena comprensión de los flujos de fluidos.

Entonces, un día, una de las principales potencias tuvo esta ruptura en el pensamiento innovador. El sigilo es solo una parte de la batalla. Cuando las cosas se calientan, todos encienden el sonar activo, bañan el campo de batalla con luz, por así decirlo. En este punto, quieres disparar las armas más rápidas que puedas. Entonces, en lugar de hacer un torpedo lento y silencioso, lo hicieron lo más rápido que pudieron. Pusieron el apoyo en la parte delantera, maximizaron la cavitación y pusieron un cohete en la parte trasera. El pequeño nada en una bolsa de aire y viaja como un murciélago salido del infierno. Mientras tanto, el otro lado trabajó duro en torpedos silenciosos.

En una situación con múltiples fuentes de sonar activo y torpedos/asesinos de torpedos propulsados ​​por cohetes, no estoy seguro de que un torpedo sigiloso realmente vaya a ganar ninguna batalla.


Entonces, ¿usar torpedos súper cavitacionales rápidos como el Shkval finalmente resultaría más útil entonces?
No estoy de acuerdo. Un torpedo sigiloso tiene un papel en el campo de batalla moderno. Una vez que el enemigo sabe que le están disparando, lo que quieres es velocidad, pero el sigilo te permitirá acercarte antes de que se dé cuenta del peligro. ¿Quieres dispararle a ese portaaviones a 100 km de distancia? Los helicópteros te encontrarán si intentas agacharte frente al portaaviones, tu ruido te delatará si intentas acercarte desde cualquier otra dirección. Pero supongamos que te pones al frente, disparas varios torpedos furtivos y te vas. Están rastreando cables de antena para que puedan obtener actualizaciones. Cuando los objetivos reaccionan, sueltan la propulsión sigilosa y se precipitan.
Torpedo de alta velocidad: en.wikipedia.org/wiki/VA-111_Shkval
"No puedes golpear lo que no puedes ver". [Cita requerida] Ciertamente puedes. Puede ser más difícil en algunos escenarios, claro, ¡pero esa afirmación no es cierta ! Quiero decir, puedes lanzar una bomba H en una ciudad y matar a miles de personas sin ver a ninguna de ellas. Ni la ciudad . Ni el continente .
@LorenPechtel, ¿entonces básicamente estás hablando de minas que tienen la capacidad de acercarse a objetivos cercanos? Eso es lo que empecé a pensar.
Pero en una situación de primer ataque, un buen torpedo lento y sigiloso alcanzará a cualquier objetivo que sea épsilon más lento que el torpedo.
El concepto del torpedo sigiloso es terminar la batalla antes de que alguien tenga la oportunidad de activar el sonar activo... imagina enviar 100 fishpedos para detonar todos a la vez alrededor de una flota completa.
@Baldrickk Las únicas "minas" de esa naturaleza que conozco son en realidad un torpedo ordinario en una carcasa. Cuando se detecta un objetivo apropiado, el torpedo se dispara. Lo que estoy imaginando no es una unidad de larga duración, sino un torpedo ordinario modificado con una unidad de propulsión silenciosa adicional de baja velocidad que lo acerca lo más posible.
Me corrijo, veo que un torpedo sigiloso de largo alcance podría ser útil en ciertas circunstancias. @Leon siéntase libre de agregar una respuesta que hable sobre la practicidad de tal arma.

pezpedo

Quieres sigilo. Entonces sé sigiloso. Mezclarse. El océano está lleno de peces. Parece un pez. Muévete como un pez. Ten el perfil del sonar de... lo entiendes.
El submarino no puede destruir todos los peces de tamaño mediano que se acerquen. Haz que nade perezosamente como un pez. Luego se acerca y ¡BLAM!

El tiburón del Mossad representado aquí tiene una hélice: no, no, no. El fishpedo lento debe impulsarse moviendo la cola de un lado a otro. El squidpedo volaría como un calamar. El mixino haría lo que hace el mixino. http://www.keiththomsonbooks.com/blog/mossad-sharks
ingrese la descripción de la imagen aquí

¿El fishpedo estaría hecho de metal o de una aleación de carbono? ¿Cuál sería su posición de incrustar la carga explosiva en tejido vivo real (no en un animal real, solo tejido vivo)?
@xDaizu Si no plantea límites éticos, puede ser aún más fácil simplemente entrenar a un tiburón para que lleve la carga útil.
@ T.Verron Ugh, confiar en los biológicos es solo pedir errores en las operaciones (presas, posibles parejas sexuales, el animal se lastima a sí mismo, etc.). Además, activistas por los derechos de los animales. Además, tardan mucho en entrenarse en cantidades masivas y tienen una "vida útil" efectiva limitada y pueden requerir un nuevo entrenamiento. Ahora , torpedos hechos de materia orgánica, con sus pseudo huesos para estructura y pseudo piel para cubrir... ¡ ese es un futuro en el que estoy dispuesto a invertir! Además, parece que podría tener muchas otras aplicaciones para amortizarse.
@xDaizu, ¿qué pasa con los implantes en sus cerebros para controlarlos a distancia? Lo hemos hecho con ratas y cucarachas... Sin embargo, estamos de acuerdo en confiar en los animales: busca a los perros rusos que intentaron entrenar para llevar minas debajo de los tanques enemigos...
@Baldrickk Eso también suena interesante y útil, aunque me atrae más hacer que la bola de "construir máquinas a partir de tejido vivo" ruede tan pronto como sea viable :)
en.wikipedia.org/wiki/Military_dolphin : creo que los rusos en la Segunda Guerra Mundial probaron con bombas suicidas caninas, pero resultaron ineficaces y difíciles de atacar.
youtube.com/watch?v=nnR8fDW3Ilo también consulte este video de un pájaro robótico como referencia.
@xDaizu ¿Activistas por los derechos de los animales? El OP dijo que los kamikazes humanos no estaban fuera de los límites...;)
@ T.Verron Sin embargo, diría que más personas tendrían un problema con los kamikazes animales que con los kamikazes humanos . Además, el hecho de que el autor esté de acuerdo ("en los límites") con su historia no significa que las personas que viven dentro de su historia estén de acuerdo con eso. Ejemplo: George Lucas estaba perfectamente de acuerdo con destruir Alderaan en su historia (pero no Tatooine o Coruscant). Los "alderaanianos" ... probablemente no estén tan de acuerdo con eso.
@xDaizu... mientras que los habitantes de Tatooin probablemente habrían recibido la Estrella de la Muerte con los brazos abiertos. Pero ahora nos estamos desviando, diste algunos buenos puntos a considerar.
No olvides la novela y la película ”Say of the Dolphin”
Visite web.mit.edu/towtank/www/octobot.html para conocer las investigaciones actuales sobre la propulsión inspirada en los calamares.
@T.Verron ahora ahora, sabes que las únicas armas que tolerarán los tiburones son los malditos láseres.
¡Muy creativo! Me gusta
Más sobre los problemas con los productos biológicos: historynet.com/top-secret-wwii-bat-and-bird-bomber-program.htm

Incluso si pudiera eliminar el sonido del motor y evitar que el torpedo refleje el sonido en un sistema de sonar activo, no haría que el torpedo fuera indetectable. Existe una técnica conocida como imágenes acústicas de luz diurna que utiliza cambios en el ruido ambiental del océano para producir una imagen. Para tal sistema, su "torpedo sigiloso" presentaría una sombra clara moviéndose contra el fondo.

Para tal sistema, ¿cómo se ve la fauna marina? ¿ Cómo sería un fishpedo ?
Además, nada es perfectamente sigiloso. Incluso los cazas furtivos deben saber volar bien para minimizar su detectabilidad para diferentes sistemas de detección.

El problema con un torpedo sigiloso es que se mueve y desplaza el agua a su alrededor. Si se mueve muy rápido (como un torpedo supercavitante), la cantidad de agua desplazada será muy grande.

Podemos ver algunos análogos en los aviones, por ejemplo, explosiones sónicas para aviones supersónicos, pero gran parte del ruido que hace un avión en vuelo proviene del sistema de propulsión que mueve masas de aire hacia atrás para proporcionar el empuje hacia adelante para el vuelo. Pero eso no es todo. Incluso un planeador es bastante ruidoso cuando estás dentro.

Ahora el agua es 800 veces más densa que el aire, por lo que la cantidad de movimiento y desplazamiento se amplifica enormemente debido a la mayor densidad del fluido.

Esto no quiere decir que el "sigilo" bajo el agua sea imposible. Un submarino cubierto con metamateriales optimizados para la longitud de onda de los sonares enemigos estándar o conocidos evadirá la detección activa, y mientras el capitán mantenga una disciplina de navegación silenciosa y se mueva con relativa lentitud, el submarino en sí será muy difícil de detectar. Pero esto es en realidad todo lo contrario de un torpedo que realiza un ataque contra un barco o un submarino.

El mejor tipo de torpedo "sigiloso" en realidad se apunta utilizando medios pasivos como hidrófonos o MAD, y se lanza desde el aire desde un helicóptero o un avión, o se lanza al submarino enemigo mediante un cohete y cae al agua muy cerca del objetivo. Allí el enemigo tiene muy poco tiempo para reaccionar ante la aparición repentina de un "pez" activo corriendo, ya que no se dieron cuenta de que habían sido localizados y nunca "vieron" venir el torpedo hasta que golpea el agua.

Un planeador también es ruidoso cuando estás fuera de él. Si tienes la oportunidad de ver a los planeadores llegar de una competencia, cuando cruzan la línea de meta a alta velocidad (para un planeador), puedes escucharlos hacer un sonido como si estuvieran destrozando el aire.

El torpedo sigiloso existe hoy. Se llama una mina de mar. No hacen ruido. Pueden atacar selectivamente a los buques. Y, cubiertos con material absorbente de sonido, el sonar activo tiene dificultades para detectarlos.

El diseño de los submarinos es acercarse lo suficiente, sin ser detectados, para disparar un arma. Una vez que se dispara el arma, todos saben dónde estás. El diseño de los torpedos es tener un alcance y una velocidad tan grandes que el objetivo tiene que concentrarse en evadir el torpedo y el submarino, o submarino para los aficionados, se escabulle y se esconde nuevamente.

Los asesinos de barcos disparados por submarinos suenan como locomotoras acercándose a ti, al menos eso es lo que me dijo el sonarman. La única manera de hacerlos callar es que se muevan muy lentamente. Pero, el mecanismo de eyección de torpedos es muy ruidoso, por lo que un torpedo que se mueve lentamente después de un gran sonido fuerte del lanzamiento es lo que Subma llama muy, muy malo.

En muchos sentidos, los submarinos son como la artillería. Disparas, luego te deslizas, si quieres seguir con vida para disparar de nuevo.

Los japoneses usaban torpedos propulsados ​​por oxígeno, que eran difíciles de detectar desde el aire, ya que las burbujas de oxígeno eran absorbidas por el agua, a diferencia de otros gases. Tal vez podría intentar extender este sistema y usarlo para reducir las partes móviles y usar un sistema de chorro como propulsión.

Lo que también tienes que tener en cuenta es lo siguiente. Un torpedo tradicional funciona a través de un agua desplazada y una onda de choque, no a través del impacto. Es por eso que en realidad son bastante grandes.

Por lo tanto, su objetivo debe ser reducir también su perfil frontal, para reducir el desplazamiento del agua y la posibilidad de detección activa de sonar.

Si su objetivo es algo así como un portaaviones o un submarino estratégico, puede hacer que el torpedo sea "inteligente" y reemplace la carga útil con algo así como una carga de forma larga, que se adhiere al casco y lo abre, a través de la explosión de la lanza (piense en ebene emael y los nazis), o el corte (método de placa de cobre utilizado en la demolición), o un pequeño dispositivo nuclear real, (si estás en un futuro cercano)

¿Tienes un enlace o una cita para eso? Creo que la cantidad de gas es muy superior a lo que se puede disolver, y el agua ya tiene oxígeno disuelto en una gran parte de su capacidad.
Solubilidad del oxígeno: 40 mg/L de nitrógeno es 20. De hecho, eso es más, pero ¿es suficiente para destruir las burbujas?
@JDługosz buscará referencias más tarde, pero le dio a los japoneses una ventaja, al menos visualmente. (lo vi en un corto de entrenamiento del ejército estadounidense de la época). No sé si las burbujas son lo suficientemente pequeñas y el recuento lo suficientemente bajo como para ser significativo para el sonar pasivo, pero un sistema gaseoso sin partes móviles es ciertamente menos ruidoso que un motor que zumba o que funciona con gas.
Es un motor a gasolina. La presión del aire hace girar el eje, al igual que con las herramientas neumáticas modernas.
como dije, podría usar un sistema de propulsión a chorro de gas y aprovechar la solubilidad del gas impulsor
¿Tiene un enlace para un chorro de gas (a diferencia de la hélice neumática normal)?

Hay dos caminos que puede tomar para evitar la detección mediante la fuerza bruta.

supercavitación

Hay algunos torpedos que por puro empuje hacen que el agua a su alrededor se vaporice . Literalmente vuelan dentro de una burbuja y alcanzan velocidades que los torpedos normales no pueden igualar.

Con la tecnología del futuro, sería factible hacerlos más rápidos que el sonido bajo el agua. Y puedes escucharlos venir si vienen más rápido que el sonido.

Preparación temprana

Otro invento ruso, el Poseidón es un torpedo con una carga útil de cuatro Tsar Bomba. Si no has oído hablar de Tsar Bomba, no has navegado lo suficiente por este sitio.

La idea del Poseidón no es que se dispare durante una batalla, sino que se active hasta un par de décadas antes de la batalla. Se abre camino hacia las ciudades costeras más lento que un tiburón durmiente, lo que lo hace muy sigiloso. Una vez que un poder enemigo te amenaza, simplemente envías la señal, y luego tu enemigo es unas pocas ciudades más pequeño de lo que era unos minutos antes. No hay mejor elemento disuasorio para la agresión.

Algunos conspiracionistas dicen que ya hay muchos Poseidones estacionados en todo el mundo después de que Putin los revelara el año pasado. Por supuesto, nadie puede confirmarlo o negarlo en este momento.