Revista de Marina
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¿El principio del fin para los submarinos tripulados?

The beginning of the end for manned submarines?

  • Fecha de recepción: 17/05/2021
  • Fecha de publicación: 31/08/2021. Visto 150 veces.
  • Resumen:

    Durante las últimas décadas, casi superando a la ficción, hemos presenciado una proliferación de vehículos no tripulados actuando en los más variados escenarios de la vida diaria, incrementando sostenidamente la confianza en ellos y la cantidad y calidad de misiones asignadas. El desarrollo de la tecnología plantea la posibilidad que los Extra Large Unmanned Undersea Vehicle reemplacen, permanente, a los submarinos tripulados tal y como los conocemos en la actualidad, motivo del análisis del presente artículo.

  • Palabras clave: UUV, XLUUV, Submarinos vs. UUV.
  • Abstract:

    During the last decades, almost surpassing fiction, we have witnessed a multiplication of different types of unmanned vehicles. These crafts perform in a wide range of scenarios in our daily life and have steadily improved in reliability and in the quantity and quality of missions tasked. The expansion of technology raises the possibility that the Extra Large Unmanned Undersea Vehicle may perpetually replace the current manned submarines as we know them today, which is the purpose of this article.

  • Keywords: UUV, XLUUV, Submarines versus UUV.

Durante las últimas décadas, casi superando las predicciones de la ficción, como sociedad hemos podido presenciar una notable proliferación de todo tipo de vehículos no tripulados, actuando en los más variados escenarios de la vida diaria, pero más importante aún, se ha incrementado la confianza que en ellos se tiene y, por lo tanto, ha aumentado la cantidad y calidad de misiones confiadas a estos vehículos.

Pese a que este hecho es en general más notorio respecto a los drones aéreos de distinto tipo, abarcando desde aquellos de uso recreacional hasta los de uso militar, de manera más silenciosa pero igualmente sostenida, se han ido desarrollando los vehículos no tripulados submarinos. Si bien su desarrollo ha sido más complejo, particularmente debido a la dificultad para mantener comunicaciones constantes y por lo tanto su control en línea, el progreso de la tecnología y la técnica han permitido el incremento de las capacidades de este tipo de vehículos, incluyendo el nacimiento de los Extra Large Unmanned Undersea Vehicle (XLUUV), los cuales  no sólo cuentan con la capacidad de navegar de manera no tripulada, sino que han incrementado dramáticamente las misiones factibles de ser asignadas en el ámbito militar.

El desarrollo de esta tecnología, plantea la posibilidad de que este tipo de naves reemplacen, permanentemente, a los submarinos tripulados, tal y como los conocemos en la actualidad, motivo del análisis del presente artículo.

Figura 1: XLUUV diseñado por Boeing. (Fuente: Keller, 2020)

Desarrollo de los vehículos submarinos no tripulados con aplicación militar

De acuerdo con la definición entregada por un informe generado por la empresa OODA Technologies, los Unmanned Underwater Vehicles (UUV), corresponden a “cualquier vehículo capaz de operar bajo el agua sin un ocupante humano” (Allard & Shahbazian, 2014), no asignándoles, por lo tanto, ningún tipo de capacidad o misión del tipo militar.

En sus inicios, el desarrollo de los UUV se centró en las aplicaciones que estos podían tener para la actividad oceanográfica, iniciándose en la década de 1990 un programa dentro de la Armada de los Estados Unidos (EE.UU.) para identificar las áreas en que podían tener aplicación militar, siendo la orientación inicial su utilización en tareas de contraminado (National Defense Research Institute, 2009, p. 35). Formalizando esta búsqueda por entregar al desarrollo de los UUV un planeamiento a largo plazo, el año 2000 se genera el UUV Master Plan: A Vision for Navy UUV Development,1 el cual entregaba no sólo la visión para la utilización de estos vehículos en los siguientes 50 años, sino que buscaba entregar las directrices para los desafíos tecnológicos e ingenieriles derivados de este desarrollo, planteando como meta básica la pronta entrega a la flota de elementos utilizables, a un bajo costo y buscando la sinergia de las instituciones desarrolladoras (Space and Naval Warfare Systems Center  2000).

Posteriormente, el año 2004, se generó una actualización al documento anterior, analizando, actualizando y estableciendo las posibles misiones para los UUV desde el punto de vista militar. Como fruto principal de este trabajo, se establecieron los tipos de UUV necesarios para cumplir las misiones planteadas, de acuerdo a la realidad de cada uno y las recomendaciones técnicas para lograrlas (U.S. Navy, 2004), estableciendo la utilización de cuatro clases de UUV, destinadas a cumplir las misiones asignadas, de acuerdo con lo siguiente:

  • Portátiles.

  • Vehículo liviano (LWV).

  • Vehículo pesado (HWV).

  • Clase mayor.

De acuerdo con lo establecido en el documento anteriormente citado, estos vehículos, deberían contar con las características señaladas en la tabla 1 (U.S. Navy, 2004, pág. 67):

Clase Diámetro (Pulgadas) Desplazamiento (kg) Duración con alto consumo (horas) Duración con bajo consumo (horas) Capacidad de carga útil (pies cúbicos)
Portátiles 3 - 9 < 45,36 < 10 10 - 20 < 0,25
LWW 12,75 ~ 227 10 - 20 20 - 40 1 - 3
HWW 21 < 1.360 20 - 50 40 - 80 4 - 6
Clase mayor > 36 ~ 9.000 100 - 300 >> 400 15 - 30 + Depósitos externos
Tabla 1: Clases de UUV. Fuente (U.S. Navy, 2004)

Para cada uno de estos tipos de vehículos se estableció una misión específica a cumplir, buscando minimizar el costo, a través de la maximización de la utilización de elementos comunes y modularidad.

Misiones asignadas

Tal como fuera mencionado anteriormente, en la medida que la tecnología ha ido cambiando, también se han ido incrementando las expectativas respecto a las misiones que estos vehículos podrían cumplir, evolucionando desde funciones netamente hidrográficas, hasta el cumplimiento de funciones complejas, tradicionalmente reservadas de manera exclusiva para submarinos tripulados.

Esta evolución en el pensamiento respecto a las posibles misiones a ser asignadas a los UUV se ve reflejada en la Figura 2, en la cual se muestran las misiones establecidas a través de los tres documentos rectores dentro de la Armada estadounidense, para los UUV, a través de los años:

Figura 2: Evolución de las misiones para las UUV. Fuente: (Space and Naval Warfare Systems Center, 2000) (U.S. Navy, 2004)

Considerando las definiciones entregadas en el plan maestro establecido en el año 2004, las nueve misiones establecidas para los UUV son las que se detalla a continuación (U.S. Navy, 2004):

  • Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance (ISR): Esta misión busca “complementar y expandir capacidades existentes” (U.S. Navy, 2004, p. xx), de tal manera de poder cumplir este tipo de tareas en áreas con acceso denegado y en aguas demasiado someras para plataformas convencionales. La orientación principal es la obtención de data electromagnética y electro-óptica.

  • Oceanografía: Para esta misión, se busca la obtención de data oceanográfica e hidrográfica tanto en tiempo real, como durante la preparación de inteligencia del espacio de batalla.

  • Nodos de red de navegación y comunicaciones (CN3): Esta misión es funcional a un sistema denominado FORCENet, el cual pretende entregar conectividad entre todo tipo de plataformas, proveyendo así asistencia en navegación, a requerimiento.

  • Contraminado (MCM): Probablemente la misión principal para la que fueron pensadas originalmente las plataformas UUV, ya que permiten crear un área de navegación segura para la flota, sin necesidad de arriesgar personal para la realización de las operaciones de desminado asociadas. Para este tipo de misión, se busca una amplia variedad de sistemas modulares, desplegables desde distintos tipos de plataformas, capaces de desactivar todo tipo de amenazas.

  • Anti-Submarine Warfare (ASW): Con las capacidades existentes en la actualidad, esta misión es probablemente la que se aprecia como de mayor dificultad, ya que es difícil imaginar a una plataforma no tripulada realizando el lanzamiento de armas sobre unidades submarinas, al no contar con la supervisión directa de un operador a distancia, debido a las dificultades intrínsecas derivadas de la comunicación bajo el mar.

    Es por lo anterior que este tipo de operación se plantea en un escenario denominado Hold at Risk, el cual establece que un UUV realiza el monitoreo y traqueo de potenciales submarinos adversarios durante su salida de puerto o durante su tránsito a través de Choke Points. Por lo tanto, el objetivo es patrullar, detectar, traquear y, finalmente, entregar esta información a unidades propias que puedan tomar acción contra esta amenaza, sin que el UUV realice una intervención directa en contra del adversario.

    Las ventajas previstas para este tipo de planteamiento, es que podría realizarse en cualquier etapa de una potencial crisis, sin escalarla y que los UUV destinados a desarrollar esta tarea tendrían la capacidad de acceder a sectores prohibitivos para plataformas submarinas tripuladas, debido a su batimetría o a la cantidad de unidades adversarias presentes.

  • Inspección / Identificación: Esta capacidad se relaciona con los esfuerzos de force protection, anti- terrorismo y necesidades de Explosive Ordnance Disposal (EOD), debido a que se orienta a lograr una inspección rápida de sectores submarinos de difícil acceso, tales como muelles, cascos de buques y fondos de bahías, en búsqueda de elementos que puedan afectar a las fuerzas militares o navegantes civiles.

  • Inserción de carga útil: El objetivo de esta capacidad, es poder realizar la inserción de elementos necesarios para el apoyo de diversas misiones militares en aguas controladas por el adversario, como es el caso de elementos para el contraminado, ASW, operaciones de fuerzas especiales y Time Critical Strike (TCS).

  • Operaciones de Información: Este tipo de operaciones tiene como objetivo el “explotar, engañar, disuadir e interrumpir al adversario” (U.S. Navy, 2004, p. xxii). Pese a que este tipo de misiones puede ser realizada por una amplia gama de elementos, unidades y personas, en el caso de los UUV su utilización más probable se fundamenta en su capacidad para actuar como decoy de submarino o jammer para nodos computacionales, actuando directamente en aguas adversarias.

  • Time Critical Strike (TCS): El concepto del TCS corresponde a la capacidad de batir un blanco con un tiempo corto entre el lanzamiento y el impacto, es decir, realizando el lanzamiento en sus cercanías. En el caso de los UUV, sus características intrínsecas le permitirían realizar esta tarea no sólo desde un punto cercano al blanco, sino que además alejarían el datum de las fuerzas propias.

Cumplimiento de las características esenciales de los submarinos

Analizando lo que podríamos considerar una irrupción de los UUV en la guerra submarina, de tal manera de establecer el aporte que puedan significar en este ámbito, es importante estudiar sus capacidades para cumplir las características que se consideran como esenciales para las unidades submarinas tripuladas, características que ya se definían a contar del año 1917 (Navy Department, 1917), sin grandes variaciones en estimaciones realizadas casi un siglo después (Department of Defense, 1998). Respecto a cada una de estas características esenciales, se realiza un análisis comparativo para el caso de los UUV.

  • Sigilo: También conocido como la invisibilidad de los submarinos, esta característica se encuentra asociada a la posibilidad de estos para desplazarse en secreto, en silencio y sin ser detectados (Diccionario de la Lengua Española, 2021), lo cual, en la mayoría de las publicaciones asociadas, se define como el atributo esencial de las unidades submarinas (House of Representatives, 1996).

    Esta característica, que en las operaciones militares es lo que hace a los submarinos tripulados únicos e irremplazables, se estima que lo seguirá siendo en el caso de los UUV, incrementando, incluso, su cumplimiento, debido a su capacidad de operar en sectores denegados a los submarinos tripulados debido a los siguientes factores:

    • Menor probabilidad de detección, debido a su reducido tamaño, pudiendo operar en aguas fuertemente custodiadas por el adversario.
    • Capacidad de operación sin arriesgar la captura de la dotación.
    • Capacidad de operar en aguas demasiado someras para plataformas convencionales.
  • Permanencia: Junto con el sigilo, esta característica forma el núcleo de los atributos que hacen del submarino un arma de importancia en la guerra naval, considerando que pueden permanecer durante largos períodos de tiempo patrullando amplias áreas oceánicas o costeras, sin necesidad de ser reabastecidos o apoyados.

    Pese a que las plataformas UUV de mayor tamaño poseen características que les permitirían períodos considerables de operación, ello no es suficiente para igualar la permanencia que intrínsecamente tienen los submarinos tripulados. Asimismo, la necesidad de contar con plataformas de apoyo es una debilidad en contra de las plataformas convencionales.

  • Poder de fuego: Esta es una característica preponderante en las unidades submarinas tradicionales, ya que una plataforma de un tamaño más bien reducido posee la capacidad de desplegar una gran cantidad de poder de fuego, tanto a través del lanzamiento de torpedos filoguiados, como de misiles lanzados desde submarinos, estos últimos tanto contra blancos navales como terrestres.

    Considerando las características y misiones detalladas anteriormente para los UUV, si bien estos poseen la capacidad de acceder a sectores complejos para las unidades tripuladas y hacer uso de su armamento, su poder de fuego será menor, debido a este mismo tamaño reducido, limitando, por lo tanto, a su vez la disuasión generada. Asimismo, la capacidad de lanzamiento a unidades de superficie y submarinas no es algo que se tenga contemplado en el futuro cercano, de acuerdo con lo que ha sido detallado, lo que también marca una desventaja frente a las unidades tripuladas.

  • Movilidad: La movilidad se identifica como uno de los principios de la guerra, siendo definida como un concepto que “determina movimiento, flexibilidad y rapidez. Es la capacidad de trasladar y mantener fuerzas donde se necesiten” (Solís Oyarzún, 1993). En el caso de las unidades submarinas, este principio se ve reflejado en su capacidad para desplazarse hacia un área de patrulla y, principalmente, lograr mantenerse durante períodos prolongados de tiempo en ella, encontrándose directamente asociada con la permanencia.

    Pese a que, como se mencionara anteriormente, en general los UUV requieren de apoyo externo, se estima que cumplen con la característica esencial de movilidad, debido a que su diseño está pensado para ser modular, de tal manera de poder ser transportados y utilizados donde sean requeridos.

    Confrontadas por lo tanto las capacidades y limitaciones de los UUV frente a las características esenciales de los submarinos, se puede llegar al siguiente cuadro resumen:

Anti-Access Area Denial (A2/Ad)

Según la evaluación realizada por la Armada de los EE.UU., uno de los elementos más potentes relacionados con la utilización de los UUV, es su capacidad de contrarrestar la estrategia A2/AD enemiga, debido a su capacidad de penetrar y mantenerse en áreas controladas por el enemigo, con baja probabilidad de detección y sin escalar una crisis (U.S. Navy, 2004, pág. 2).

Figura 3: Cuadro resumen comparación submarinos tripulados vs. UUV. Fuente: Elaboración propia.

Si se comprende el anti-access como “las acciones y capacidades, usualmente de largo alcance, diseñadas para evitar la entrada de una fuerza a un área operacional” (Department of Defense, 2012, p. 6) y el Area Denial, como “las acciones y capacidades, usualmente de corto alcance, diseñadas, no para mantener una fuerza opositora fuera de un área operacional, pero para limitar su libertad de acción dentro de ella” (Department of Defense, 2012), es posible comprender la lógica de la evaluación respecto a la utilización de los UUV como un elemento que puede ser menos influenciado por las acciones de esta estrategia, permitiendo ser un activo que se mantenga desplegado frente al enemigo, recopilando data y cumpliendo prácticamente todas las misiones definidas anteriormente para este tipo de plataforma.

Sin embargo, al analizar las características del UUV desde la visión opuesta, es posible determinar que, para marinas medianas y pequeñas, un UUV se podría comportar como un multiplicador de fuerza, actuando desde el punto de vista del Area Denial, al actuar de manera complementaria con fuerzas de superficie, submarinas y aeronavales, evitando la libertad de acción de fuerzas adversarias en aguas propias, creando disuasión por su sola existencia, lo cual se presenta como una buena alternativa para armadas dotadas de medios limitados y con gran cantidad de espacios marítimos a proteger.

El XLUUV

De acuerdo a lo informado por Lockheed Martin, el Orca es un XLUUV diseñado con el fin de cubrir las “crecientes demandas por el conocimiento operacional submarino y capacidad de inserción de carga útil” (Lockheed Martin, 2021), teniendo como características clave, las siguientes:

    • Incremento en su alcance operacional.
    • Autonomía.
    • Persistencia.

La característica principal de este vehículo es su capacidad para transitar a un área de operación en la que se puede mantener, insertar carga útil, establecer comunicaciones y posteriormente retornar a su base, incorporando un diseño modular.

Este UUV tiene una eslora de 26 m, una manga de 26 m y un peso de 50 t. Asimismo, tiene una capacidad de operación extendida, al contar con un sistema de poder recargable, sin requerir el apoyo de plataformas externas.

En cuanto a sus características dinámicas, el XLUUV Orca navega a una velocidad mínima de 2.5 nudos y una máxima de 8 nudos, siendo su velocidad óptima, de 2.5 a 3 nudos. con estas características, ofrece un rango operacional cercano a las 6.500 millas náuticas.

Figura Nº 4: El XLUUV ORCA en taller. Fuente: (Naval Technology, 2021)

Conclusiones

Habiendo analizado las características, capacidades y limitaciones de los UUV, contrastándolas con las características esenciales de los submarinos y, por lo tanto, analizado su impacto en la guerra submarina, es posible arribar a las siguientes conclusiones:

  • Complemento: En la actualidad los UUV se vislumbran como elementos que actuarán más como un complemento a las acciones de las unidades tripuladas que como un reemplazo, particularmente debido al trecho que queda por cubrir en cuanto a su poder de fuego, permanencia y movilidad. ¿Por qué complemento?, ya que definitivamente presentan capacidades que los submarinos tripulados no pueden cumplir, como es el caso de la operación en áreas controladas por el enemigo sin arriesgar la captura de la dotación o la navegación en áreas extremadamente someras, actuando, por lo tanto, como un complemento de las capacidades de las unidades submarinas tripuladas.

  • Multiplicador de fuerzas: Definitivamente se presentan como un multiplicador de fuerzas, al tener un costo comparativamente bajo y con misiones complementarias a los submarinos tripulados, lo cual permitiría su operación en conjunto con fuerzas de superficie, submarinas y aeronavales, produciendo sinergia en el espacio de batalla.

  • A2/AD: Pese a que normalmente se considera al UUV como un elemento capaz de contrarrestar la utilización de esta estrategia, se estima que, para armadas medianas y pequeñas, es factible su utilización como parte del Area Denial, permitiendo generar una mayor disuasión en el adversario.

  • El futuro: Pese a que la conclusión actual es que estos elementos no constituyen un reemplazo para los submarinos tripulados, la rápida evolución de la técnica y la tecnología no limitan que éste sea el caso en el futuro, siendo premonitoria la estimación del almirante Gregory Harris, director de Guerra Aérea para el CNO de la U.S. Navy, quien, respecto al futuro de las alas embarcadas en portaaviones, estima transitar de un 40% a un 60% de aeronaves no tripuladas (Pawlyk, 2021), lo cual podría indicar el futuro en el largo plazo para las operaciones con UUV.


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BIBLIOGRAFÍA:

  1. Allard, y & Shahbazian, E. (2014). Unmanned Underwater Vehicle (UUV) Information Study. Montreal: OODA Technologies.
  2. Department of Defense. (1998). Report of the Defense Science Board Task Force on Submarine of the Future. Washington, D.C.: Office of the under Secretary of Defense for Acquisition & Technology.
  3. Department of Defense. (2012). Joint Operational Access Concept. Washington, D.C.: DoD.
  4. Diccionario de la Lengua Española. (13 de Mayo de 2021). Diccionario de la Lengua Española. Obtenido de https://dle.rae.es/?id=Xqn0BWv
  5. House of Representatives. (1996). Hearings on National Defense Authorization Act for Fiscal Year 1996. Washington, D.C.: Government Printing Office.
  6. Keller, J. (15 de Octubre de 2020). Military & Aerospace Electronics. Obtenido de https://www.militaryaerospace.com/unmanned/article/14185349/unmanned-payloads-submarines
  7. Lockheed Martin. (13 de Mayo de 2021). Orca XLUUV. Obtenido de https://www.lockheedmartin.com/en-us/products/orca-extra-large-unmanned-underwater-vehicle-xluuv.html
  8. National Defense Research Institute. (2009). A Survey of Missions for Unmanned Undersea Vehicles. Santa Monica, CA: Rand Corporation.
  9. Naval Technology. (13 de Mayo de 2021). Naval Technology. Obtenido de https://www.naval-technology.com/projects/orca-xluuv/
  10. Navy Department. (1917). Submarines, Military characteristics, tactical use, and methods of defense against them. Washington, D.C.: Government Printing Office.
  11. Pawlyk, O. (30 de Marzo de 2021). Military.com. Obtenido de https://www.military.com/daily-news/2021/03/30/future-navy-carriers-could-have-more-drones-manned-aircraft-admiral-says.html#:~:text=Future%20Navy%20Carriers%20Could%20Have%20More%20Drones%20Than%20Manned%20Aircraft%2C%20Admiral%20Says,-U.S.%20Navy%20Sail
  12. Solís Oyarzún, E. (1993). Manual de Estrategia, Tomo I. Valparaíso, Chile: Academia de Guerra Naval.
  13. Space and Naval Warfare Systems Center. (2000). UUV Master Plan: A Vision for Navy UUV Development. San Diego, CA.: Space and Naval Warfare Systems Center.
  14. U.S. Navy. (2004). The Navy Unmanned Undersea Vehicle. Washington, D.C.: U.S. Navy.

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Comentarios

ANTHONY
ANTHONY hace 2 meses

Interesante artículo y comparto plenamente las conclusiones respecto a que en el mediano plazo no se podría hablar de reemplazo de los submarinos como los conocemos actualmenten, pero sí su uso en complemento a operaciones propias de submarinos y de buques de superficie, como ya es el caso del contra minado. Respecto a problemas sin resolver del todo, creo que sería bueno agregar el uso de la inteligencia artificial y decisional, que son un aspecto que sin duda aportarán en gran medida a este tipo de vehículos, especialmente cuando no existe un nexo de comunicaciones permanente con el controlador del UUV. Otro aspecto es su carga útil, que sigue siendo limitada y esto incluye los sensores acústicos y armas necesarios para un mejor desempeño en ASW y ASuW.

ANTHONY
ANTHONY hace 2 meses

Interesante artículo y comparto plenamente las conclusiones respecto a que en el mediano plazo no se podría hablar de reemplazo de los submarinos como los conocemos actualmenten, pero sí su uso en complemento a operaciones propias de submarinos y de buques de superficie, como ya es el caso del contra minado. Respecto a problemas sin resolver del todo, creo que sería bueno agregar el uso de la inteligencia artificial y decisional, que son un aspecto que sin duda aportarán en gran medida a este tipo de vehículos, especialmente cuando no existe un nexo de comunicaciones permanente con el controlador del UUV. Otro aspecto es su carga útil, que sigue siendo limitada y esto incluye los sensores acústicos y armas necesarios para un mejor desempeño en ASW y ASuW.