Detectabilidad de Buques de Combate
Introducción:
Podemos definir a la Detectabilidad como la probabilidad que tiene un buque de ser detectado y
clasificado. Para conseguir una baja detectabilidad hay que minimizar, o
eliminar si es posible, la energía emitida o reflejada por el buque y reducir
su influencia en el entorno.
Las firmas
principales de un buque de guerra son:
· La firma radar, relacionada con la energía electromagnética
reflejada por el buque.
· La firma infrarroja, asociada a la radiación electromagnética
emitida en la franja infrarroja del espectro.
· La firma acústica, relativa a la energía vibratoria transmitida al
agua.
· La firma magnética, asociada con los campos magnéticos originados
por el buque.
En esta primera
etapa nos enfocaremos en la firma radar.
Firma radar: el
radar es el método más utilizado para detectar la presencia de buques de guerra
a gran distancia. Numerosos misiles de superficie anti-buque disponen también
de este sistema como medio de aproximación a su objetivo.
La eficiencia
de los sistemas de guerra electrónica que permiten al buque interferir los
sensores de este tipo instalados en unidades enemigas, se incrementa a medida
que el buque es menos detectable. Al mismo tiempo, una baja firma radar
disminuye la distancia de detección reduciendo la vulnerabilidad del buque a
ataques en los que la señal radar juega el papel principal.
El sensor radar
emite un pulso de energía electromagnética y detecta la presencia de un
objetivo por la energía que este refleja en la dirección del sensor.
El parámetro
que describe la firma radar de un buque es la sección equivalente radar (SER)
que se define como el área de un dispersor isotrópico que retorna al radar la
misma potencia que el objetivo en la orientación particular del radar emisor.
La sección
equivalente radar se mide en unidades de área (m2) pero no guarda una relación
directa con la sección física del objeto, pudiendo ser superior o inferior a
esta. Se emplean normalmente expresiones logarítmicas en decibeles referidos a
1 m2 (dBsm). Así:
SER (dBnm)=
10 * Log10 SER
(m2)
La sección equivalente radar
depende de los siguientes factores:
- Geometría y orientación del objeto. Estos parámetros tienen más
influencia que su tamaño físico.
- Relación entre el tamaño del objeto y la longitud de onda del
radar. Si el objeto iluminado es mucho más grande que la longitud de onda del
radar emisor, el comportamiento del haz dispersado es muy similar al de la luz.
- Naturaleza de la superficie. Materiales como el acero o el
aluminio, se comportan como conductores perfectos cuando son iluminados por los
radares, y reflejan la radiación incidente sin apenas perdidas. Materiales
tales como el plástico reforzado con fibra de vidrio son transparentes a la
señal radar haciendo más difícil la estimación de la firma.
- Polarización. La señal radar esta polarizada en un plano, por lo
que al incidir sobre elementos alargados (candeleros), la SER puede variar muy
significativamente, según estén tales elementos alineados o perpendiculares al
plano de polarización.
- Característica del radar. En primer lugar, la longitud de onda y,
por lo tanto, la frecuencia de la señal, modifican los valores de la SER. En
segundo lugar, el radar puede ser monoestático, es decir, el transmisor y el receptor
utilizan la misma antena o dos antenas muy próximas, o biestático, en el que el
transmisor y el receptor están alejados, en cuyo caso la SER depende de la
orientación del objeto respecto a cada una de las antenas.
Medidas para la reducción de la firma radar:
La geometría y
los materiales empleados para la construcción del buque constituyen los
factores básicos a tener en cuenta por el diseñador para influir sobre la firma
radar.
El promedio de
la energía electromagnética reflejada por el objeto iluminado por el radar para
todos los ángulos de elevación y acimut es aproximadamente constante
independientemente de la geometría del objeto. El objetivo, por lo tanto,
consiste en seleccionar determinados ángulos de elevación y acimut en los que
confinar el haz reflejado.
Las frecuencias
empleadas en las señales radar conducen a una propagación del haz en línea
recta. Por ello, la detección de un buque se produce cuando este aparece por el
horizonte. Asimismo, los misiles de superficie se acercan al objetivo en un
vuelo rasante muy próximo a la superficie del mar para reducir la posibilidad
de ser detectados. Por ello, la firma radar del buque debe reducirse para
ángulos de elevación próximos a la horizontal, siendo critica la firma para 0º
de elevación.
Una vez
seleccionado el intervalo de ángulos de elevación críticos, el objetivo para
conseguir una plataforma de baja detectabilidad radar consiste en definir una
geometría que permita confinar las contribuciones máximas a la SER en lo que se
denomina “direcciones de sacrificio” (normalmente proa-popa y babor-estribor)
De lo anterior
se deducen algunos criterios básicos de diseño que conducen a una plataforma de
baja detectabilidad radar:
· Orientación de los planos
principales de la superestructura de manera que sus normales se orienten según
las direcciones de sacrificio.
· Inclinación de los mamparos de
la superestructura.
· Continuidad entre casco y los mamparos
de la superestructura.
· Disposición oculta del equipo
de amarre y fondeo.
· Eliminación de los palos de
celosía cuya contribución a la firma puede ser significativa dada su geometría
compleja.
· Disposición de las superficies
evitando diedros y triedros.
· Empleo de amuradas en lugar de
candeleros o construcción de estos con una geometría apropiada o materiales
adecuados.
· Apantallamiento de los polines
de las armas o de los equipos sobre cubierta.
· Uso de malla metálicas para
apantallar las cavidades.
· Diseño adecuado de los
escobenes.
· Empleo de cristales especiales
en el puente para evitar la contribución originada por reflexiones múltiples en
su interior.
· Empleo de material absorbente
radar (MAP) o pinturas absorbentes radar (RAP) en zonas localizadas.
Actividad:
1- Luego de la lectura del material, realizar un informe, con una extensión
de no más de tres carillas sobre el tema abordado, el mismo debe finalizar con elaboración
de tres preguntas por parte del alumno dejando en evidencia los aspectos que considera
más relevantes sobre el tema. Solo deben formular las preguntas, no hay que
responderlas.
2- Una vez realizado el trabajo se deberá enviar a la dirección de
mail:
hasta el día 8/6 a las 0:00 horas.
Consideraciones para tener en
cuenta:
Los alumnos que al momento de recibir esta
consigna, adeuden la entrega de los trabajos anteriores, les pido por favor que
no se atrasen, enfóquense en la realización y entrega del presente trabajo y
los que vendrán así no se les siguen acumulando actividades sin entregar. Lo
adeudado tendrá como fecha límite de entrega el día que retomemos las clases
presenciales, en esa fecha deben estar TODOS los trabajos entregados.
Esta consideración
NO vale para los trabajos que vendrán, los cuales deben ser entregados en la
fecha establecida.
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