Submarino nuclear -Nuclear submarine

Un submarino de ataque nuclear estadounidense de clase Los Ángeles

Un submarino nuclear es un submarino propulsado por un reactor nuclear , pero no necesariamente con armas nucleares. Los submarinos nucleares tienen considerables ventajas de rendimiento sobre los submarinos "convencionales" (típicamente diesel-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 que los submarinos nucleares operen a alta velocidad durante largos períodos, y el largo intervalo entre recargas de combustibleotorga una autonomía prácticamente ilimitada, por lo que los únicos límites en los tiempos de viaje vienen impuestos por factores como la necesidad de reabastecerse de alimentos u otros consumibles.

La energía limitada almacenada en las baterías eléctricas significa que incluso el submarino convencional más avanzado solo puede permanecer sumergido durante unos días a baja velocidad y solo unas pocas horas a máxima velocidad, aunque los avances recientes en la propulsión independiente del aire han mejorado un poco esta desventaja. El alto costo 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 accidentes nucleares y de radiación graves, pero los reactores navales estadounidenses que comienzan con el S1W y las iteraciones de diseños han operado sin incidentes desde que se lanzó el USS Nautilus (SSN-571) en 1954.

Historia

USS  Nautilus , el primer submarino de propulsión nuclear.
El submarino de propulsión nuclear más pequeño, el NR-1 de la Marina de los EE. UU .

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

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

Se asignó a Westinghouse Corporation para construir su reactor. Después de que se completó el submarino en Electric Boat Company , la Primera Dama Mamie Eisenhower rompió la tradicional botella de champán en la proa del Nautilus , y el submarino fue comisionado USS  Nautilus (SSN-571) , el 30 de septiembre de 1954. El 17 de enero de 1955, ella 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.  

La Unión Soviética pronto siguió a Estados Unidos en el desarrollo de submarinos de propulsión nuclear en la década de 1950. Estimulados por el desarrollo estadounidense de 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 la dirección de 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 dirigido por Vladimir N. Peregudov trabajó en la vasija que albergaría el reactor. Después de superar muchos obstáculos, incluidos problemas de generación de vapor , fugas de radiación y otras dificultades , entró en servicio el primer submarino nuclear basado en estos esfuerzos combinados, el K-3 Leninskiy Komsomol de la clase Project 627 Kit , llamado submarino clase noviembre por la OTAN . en la Armada Soviética en 1958.

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 EE. UU. 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. 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, HMS Vulcan , en Dounreay , desarrolló un sistema de propulsión nuclear británico completamente nuevo. En 1960, Vickers Armstrong ordenó el segundo submarino de propulsión nuclear del Reino Unido y, equipado con la planta nuclear PWR1 de Rolls-Royce , el HMS  Valiant fue el primer submarino nuclear totalmente británico. Otras transferencias de tecnología de 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 las técnicas de silenciamiento transferidas del Reino Unido a los Estados Unidos. El sistema de rafting para la clase Valiant proporcionó a la Royal Navy una ventaja en el silenciamiento de submarinos que la Marina de los Estados Unidos no introdujo hasta mucho más tarde.

La energía nuclear demostró ser ideal para la propulsión de submarinos de misiles balísticos estratégicos (SSB), mejorando en gran medida su capacidad para 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 de noviembre de 1960 a enero de 1961. Los soviéticos ya tenían varios SSB del Proyecto 629 (Golf clase) y estaban solo un año por detrás de los EE. UU. Con su primer SSBN, el desafortunado K-19 del Proyecto 658 (clase Hotel), encargado en noviembre de 1960. Sin embargo, esta clase llevaba el mismo armamento de tres misiles que los Golfs. 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 encargado 41 SSBN, apodados " 41 por la Libertad ".

El submarino de clase VMF Typhoon de propulsión nuclear es el submarino de mayor desplazamiento del mundo.

En el apogeo de la Guerra Fría , se encargaban aproximadamente de cinco a diez submarinos nucleares de cada uno de los cuatro astilleros de 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.

Hoy, seis países despliegan alguna forma de submarinos estratégicos de propulsión nuclear: Estados Unidos, Rusia, Reino Unido, Francia, China e India. Varios otros países, incluidos Brasil y Australia, tienen proyectos en curso en diferentes fases para construir submarinos de propulsión nuclear.

En el Reino Unido, todos los submarinos nucleares anteriores y actuales de la Royal Navy británica (a 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 en el mundo que se ha enfrentado a un barco enemigo con torpedos, hundiendo el crucero ARA  General Belgrano con dos torpedos Mark 8 durante la Guerra de las Malvinas de 1982 .

Tecnología

HMS  Astute , un submarino de ataque de propulsión nuclear avanzado .

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 los submarinos suelen utilizar combustible muy enriquecido (a menudo superior al 20 %) para permitirles entregar una gran cantidad de energía desde un reactor más pequeño y operar durante más tiempo entre reabastecimientos de combustible, lo que es difícil debido a la posición del reactor dentro del casco de presión del submarino.

El reactor nuclear también suministra energía a los demás 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 actualmente en uso funcionan con generadores diésel como fuente de alimentación. sistema de energía de respaldo. Estos motores pueden proporcionar energía eléctrica de emergencia para eliminar el calor de descomposición del reactor , así como suficiente energía eléctrica para alimentar un mecanismo de propulsión de emergencia. Los submarinos pueden transportar combustible nuclear hasta por 30 años de operación. El único recurso que limita el tiempo bajo el agua es el abastecimiento de alimentos para la tripulación y el mantenimiento de la embarcación.

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

Linaje

Marina de Estados Unidos

USS Skipjack , el barco líder de la primera clase de barcos estadounidenses en utilizar un casco Albacore .

fuera de servicio

Un submarino de clase Ohio .

Operacional

En desarrollo

Marina soviética / rusa

Victor I, una clase de submarinos de ataque rusos

fuera de servicio

un submarino clase Akula

Submarinos operativos

En desarrollo

Marina Real (Reino Unido)

HMS Trench un submarino de clase Trafalgar

fuera de servicio

Operacional

En desarrollo

Armada francesa

Le Redoutable , el primer submarino nuclear de misiles balísticos de la Armada francesa

fuera de servicio

Operacional

En desarrollo

Armada del Ejército Popular de Liberación de China

un submarino de clase Han (Tipo 091).

Operacional

En desarrollo

Armada de la India

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

fuera de servicio

Operacional

En desarrollo

  • El lanzamiento de 2 submarinos de clase Arihant con el nombre en clave S4 y S4* está programado para 2021 y 2023, respectivamente. Estos van a ser los 2 últimos submarinos de la clase Arihant con un desplazamiento de 7.000 toneladas cada uno.
  • Proyecto 75 alfa : se planea desplegar 6 submarinos nucleares bajo este proyecto en la Armada de la India en los próximos años (en desarrollo)
  • INS 'Chakra 3- Contrato de $ 3 mil millones firmado para arrendar 1 submarino de clase Akula de Rusia que se entregará en 2025
  • Clase S5 : una gran continuación planificada de los submarinos de clase Arihant : se construirán 3 submarinos (en desarrollo)

Armada de Brasil

En desarrollo

Marina Real Australiana

Según el acuerdo AUKUS , anunciado en septiembre de 2021, el Reino Unido y los Estados Unidos ayudarán a la Royal Australian Navy a adquirir submarinos de propulsión nuclear. Francia estaba decepcionada con este acuerdo, ya que implica la cancelación de un acuerdo franco-australiano de $ 90 mil millones para la construcción de submarinos de propulsión convencional. El acuerdo AUKUS ha aumentado las tensiones con China, ya que posiblemente aumentará el dominio occidental en la región del Indo-Pacífico.

Accidentes

accidentes de reactores

Algunos de los accidentes nucleares y de radiación más graves por número de muertos en el mundo han involucrado percances de submarinos nucleares. Hasta la fecha, todas estas eran unidades de la antigua Unión Soviética . Los accidentes de reactores que provocaron daños en el núcleo y la liberación de radiactividad de los submarinos de propulsión nuclear incluyen:

  • K-8 , 1960: sufrió un accidente por pérdida de refrigerante ; radiactividad sustancial liberada.
  • K-14 , 1961: el compartimiento del reactor fue reemplazado debido a una "avería de los sistemas de protección del reactor" no especificada.
  • K-19 , 1961: sufrió un accidente por pérdida de refrigerante que resultó en 8 muertes y más de 30 personas sobreexpuestas a la radiación. Los eventos a bordo del submarino están dramatizados por la película K-19: The Widowmaker .
  • K-11 , 1965: ambos reactores resultaron dañados durante el reabastecimiento de combustible mientras se levantaban las cabezas de las vasijas del reactor; Los compartimentos del reactor se hundieron frente a la costa este de Novaya Zemlya en el mar de Kara en 1966.
  • K-27 , 1968: sufrió daños en el núcleo del reactor en uno de sus reactores VT-1 enfriados por metal líquido (plomo-bismuto) , lo que resultó en 9 muertes y otras 83 lesiones; hundido en el mar de Kara en 1982.
  • K-140 , 1968: el reactor se dañó tras un aumento automático y descontrolado de la potencia durante los trabajos en el astillero.
  • K-429 , 1970: una puesta en marcha descontrolada del reactor de la nave provocó un incendio y la liberación de radiactividad
  • K-116 , 1970: sufrió un accidente por pérdida de refrigerante en el reactor del puerto; radiactividad sustancial liberada.
  • K-64 , 1972: el primer reactor refrigerado por metal líquido de clase Alfa falló; compartimiento del reactor desechado.
  • K-222 , 1980: el submarino de la clase Papa tuvo un accidente de reactor durante el mantenimiento en el astillero mientras la tripulación naval del barco se había ido a almorzar.
  • K-123 , 1982: el núcleo del reactor submarino clase Alfa dañado por una fuga de refrigerante de metal líquido; el submarino se vio obligado a dejar de funcionar durante ocho años.
  • K-431 , 1985: un accidente en el reactor durante el reabastecimiento de combustible resultó en 10 muertes y otras 49 personas sufrieron lesiones por radiación.
  • K-219 , 1986: sufrió una explosión e incendio en el tubo de un misil, lo que finalmente provocó un accidente en el reactor; un marinero alistado de 20 años, Sergei Preminin , sacrificó su vida para asegurar uno de los reactores a bordo. El submarino se hundió tres días después.
  • K-192 , 1989 (reclasificado de K-131 ): sufrió un accidente por pérdida de refrigerante debido a una ruptura en el circuito del reactor de estribor .

Otros accidentes importantes y hundimientos

  • USS  Thresher  (SSN-593) , 1963: se perdió durante pruebas de buceo profundo con 129 tripulantes y personal del astillero a bordo; una investigación posterior concluyó que la falla de una junta de tubería soldada y la formación de hielo en las válvulas de soplado de lastre impidieron la superficie. El accidente motivó una serie de cambios de seguridad en la flota estadounidense. Thresher fue el primero de los dos únicos submarinos en superar las 100 muertes a bordo, junto con los 118 del Kursk ruso perdidos en 2000.
  • K-3 , 1967: el primer submarino nuclear soviético experimentó un incendio asociado al sistema hidráulico, matando a 39 marineros.
  • USS  Scorpion  (SSN-589) , 1968: se perdió en el mar, evidentemente por implosión al hundirse. No se sabe qué causó que Scorpion descendiera a su profundidad de aplastamiento.
  • USS  Guitarro  (SSN-665) , 1969: se hundió mientras estaba en el muelle de un astillero debido a un lastrado inadecuado. El submarino finalmente se completó y se puso en servicio.
  • K-8 , 1970: un incendio y un accidente de remolque provocaron el hundimiento del submarino y la pérdida de los 52 tripulantes que quedaban a bordo.
  • K-56 , 1973: una colisión con otro buque soviético provocó la inundación del pozo de la batería y muchas muertes de tripulantes debido al gas de cloro.
  • K-429 , 1983: el submarino se hundió hasta el fondo del océano debido a una inundación debido a errores en el aparejo para el buceo y en el astillero, pero luego se recuperó; 16 tripulantes murieron.
  • K-278 Komsomolets , 1989: el submarino soviético se hundió en el mar de Barents a causa de un incendio.
  • K-141 Kursk , 2000: perdido en el mar con los 118 tripulantes a bordo; la teoría generalmente aceptada es que una fuga de peróxido de hidrógeno en la sala de torpedos delantera provocó la detonación de una ojiva de torpedo, que a su vez provocó la explosión de media docena de otras ojivas unos dos minutos después.
  • Ehime Maru y USS Greeneville , 2001: el submarino estadounidense emergió debajo del buque escuela japonés. Nueve tripulantes, estudiantes y profesores japoneses murieron cuando su barco se hundió como resultado de la colisión.
  • K-159 , 2003: se hundió en el Mar de Barents mientras era remolcado para ser desguazado, matando a nueve tripulantes.
  • USS  San Francisco  (SSN-711) , 2005: colisionó con un monte submarino en el Océano Pacífico. Un miembro de la tripulación murió y otros 23 resultaron heridos.
  • USS  Miami  (SSN-755) , 2012: el compartimento delantero del submarino fue destruido por un incendio provocado por un pirómano mientras estaba en el astillero, causando daños con un costo de reparación estimado de $ 700 millones. Si bien inicialmente se planearon reparaciones, debido a los recortes presupuestarios, el barco fue posteriormente desguazado.

Ver también

notas

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos