Drones de combate de ámbito marítimo y submarino

La revolución por venir en la guerra naval

USV Manta Ray. Fuente: Northrop Grumman

Los drones de combate son medios relativamente recientes en los arsenales occidentales, a pesar de llevar décadas de desarrollo y uso. Con el paso del tiempo, han ido alcanzando un considerable grado de madurez, siendo ya parte fundamental de muchos procedimientos y tácticas militares. Uno de los ámbitos donde su crecimiento será más notable en el futuro será el marítimo, al carecer de las limitaciones de los medios aéreos y terrestres más habituales, especialmente en términos de discreción y libertad de movimientos.

El mal llamado dominio marítimo es en realidad una confluencia de tres ámbitos de actuación diferenciados que tienen como nexo las superficies de los mares y océanos, así como la influencia que ejercen en archipiélagos, estrechos y zonas costeras en general.

Fundamentales para el tráfico de mercancías entre las diferentes masas terrestres donde asientan las poblaciones humanas y para sostener las necesidades alimentarias de millones de personas, el conjunto de mares del planeta tierra representan el 70% de su superficie total, razón por la que son siempre fuente misma de conflictos. Las naciones en guerra explotan no solo la superficie, ámbito de las grandes flotas de combate y los transportes de bienes fundamentales para el esfuerzo bélico sino también los entornos adyacentes; hasta el punto de considerarlos dominios independientes, ya sea aéreo (explotado en operaciones eminentemente navales) o subacuático, el famoso «Undersea domain» de los anglosajones.

Sobre la influencia del poder aéreo en las operaciones navales y el concepto de dominio aeronaval ya hemos hablado en capítulos anteriores, incluidas las ventajas de los drones al operar a largas distancias y durante enormes períodos de tiempo sin fatiga; también en el dominio aeroespacial, por lo que en esta ocasión nos centraremos en todos los sistemas autónomos que tienen contacto con el agua.

No obstante, aquí también debemos hacer tres claras distinciones, a los tradicionales medios que navegan sobre la superficie y los submarinos, se unen ahora sistemas que operan en la capa límite sumergida, conocidos por drones planeadores submarinos, lo que les reporta ventajas procedentes de ambos mundos, siendo de especial relevancia en la operativa de los sistemas pilotados remotamente.

Dron marítimo de ataque Sea Baby de las fuerzas de defensa ucranianas en el mar negro.
Dron marítimo de ataque Sea Baby de las fuerzas de defensa ucranianas en el mar negro. Fuente: UNITED24.

Los drones de combate submarinos

Una vez pasado el periodo inicial de pruebas y desarrollo, los UUV (Unmanned Underwater Vehicles) están creciendo en tamaño e importancia, hasta alcanzar conceptualmente el estatus de auténticos submarinos no tripulados, llamados comúnmente XLUUV (Extra Large UUV), de manera que no solo asuman misiones más complejas, también puedan superar las limitaciones intrínsecas referidas a comunicación y propulsión de los modelos más pequeños.

El uso y potencial de un pequeño UUV resulta evidente a día de hoy y ya lo hemos tratado en otros artículos; similar a un torpedo y fácil de transportar y largar al agua por parte de todo tipo de embarcaciones, se está utilizando para observar detenidamente los fondos subacuáticos, desactivar (por explosión) las minas submarinas y tender redes acústicas, para lo que se están instalando sonares SAS (Synthetic Aperture Sonar) muy livianos, repetidores de señal radioeléctrica (nodos) y sistemas de comunicación subacuática o UAC, que en la OTAN ya está regido por un protocolo denominado JANUS, basado en módem acústico digital con hasta 25 km de alcance máximo.

Es obvio que este sistema puede ser válido para los artefactos que utiliza un buque ASW o de medidas contra minas (MCM), pero no permite su operación a grandes distancias del buque nodriza ni un lanzamiento desde el aire, como si de torpedos o sonoboyas se trataran. Sistemas alternativos, conocidos por AL-AUV (High Altitude Air-Launched Automatic Underwater Vehicles) se están probando como parte de la panoplia ASW del P8 Poseidon, un avión que opera a gran altitud y que necesita sistemas que no le obliguen a vuelos rozaolas. El problema, como decimos, es que impide la comunicación entre la aeronave y el UUV; por lo que están pensados principalmente como armas de ataque terminal completamente autónomos.

UUV Mk18
Trasiego de un UUV Mk18 Mod2 (Hydroid REMUS 600) de lucha contraminas. Fuente: US Navy.

Los nuevos desarrollos XLUUV, diseñados para largas travesías por las profundidades oceánicas, están optando por otros métodos diferentes entre los que se encuentra el clásico largado de antena de los submarinos mediante boya e incluso por otro artilugio autónomo o UUV de menor porte; una evolución relativamente interesante, aunque más compleja, basada en complementar con drones de combate o reconocimiento a los propios XLUUV. Esto permite al XLUUV mantenerse más alejado y con mayor discreción del punto de contacto en superficie, si bien obliga, en el caso de los drones de comunicaciones, a que sean receptores y emisores por dos canales diferentes radio/datos desde y hasta sistemas externos, y por cable o módem acústico con su nodriza.

Otra opción interesante es permitir al XLUUV operar de forma completamente autónoma, para lo cual la IA (Inteligencia Artificial) cobrará una importancia capital. Esto reducirá la frecuencia en la que necesita actualizar órdenes y recibir o transmitir datos relativos a la misión, reduciendo la vulnerabilidad por contacto con la superficie. De hecho podría prescindirse totalmente de ello si se establecen puntos de control de misión a lo largo del océano, es decir nodos de comunicación subacuática fijos o posicionados ex-profeso a lo largo de la ruta del sumergible; lo que sin duda beneficiará también a los submarinos convencionales, sobre todo los que no necesitan emerger para cargar baterías, como los SSN/SSBN.

De hecho ya existen redes de sensores submarinos de uso militar, siendo las más conocidas la IUSS (Integrated Undersea Surveillance System) en territorio continental americano, y la Fish Hook, que despliega la US NAVY entre el archipiélago de japón y las filipinas. Integrado en estas redes trabajarán en un futuro próximo los XLUUV estadounidenses, como parte de su red de sistemas móviles o MSS. Esta red solo tiene que incluir nodos UAC para intercambiar datos de forma inalámbrica, sistema que permitirá reducir vulnerabilidades.

El programa XLUUV de la US Navy busca un submarino capaz de realizar patrullas oceánicas de forma autónoma. Fuente – Boeing.

En esta materia la Unión europea tiene estudios bastantes avanzados; por un lado trabaja con un sistema de vigilancia similar al norteamericano, denominado USSPS (Unmanned Semi-fixed Sea Platforms for Maritime Surveillance); mientras que en lo que concierne a sistemas de comunicación, existe el proyecto RACUN (Robust Acoustic Communications in Underwater Networks) financiado también por la Agencia Europea de Defensa (EDA) y centrado en el desarrollo de comunicaciones submarinas, que es lo que nos ocupa.

Todas estas redes y sus operativas de empleo se han definido recientemente bajo el concepto Undersea Domain Awareness o UDA, recibiendo gran impulso a raíz de la evolución tecnológica de los UUV. Es el caso de la india, que define su propia UDA como una red móvil que prescinde de sensores fijos, y que estará basada en un sistema de ‘enjambre’ con hasta cuatro sistemas UUV diferentes (aún por determinar).

La experiencia previa que tenemos con este tipo de sistemas se basa en las pruebas realizadas en el seno de la OTAN a través de su centro de investigación y experimentación marítima (CMRE) y centrado en un enjambre de UUV dirigidos mediante una señal desde un nodo receptor desplegable, como decíamos anteriormente, por buques nodriza en entornos marítimos reducidos.

La Marina de Guerra australiana ha ido más allá, y dentro de su propia estrategia UDA planea la adquisición de un sistema Integrated Undersea Surveillance (IUS) que aumente las capacidades del Mando de Teatro de Guerra Submarina. No es ningún secreto para el lector ni las razones que mueven a Australia en el caliente escenario del océano pacífico ni el impulso que está dando a su flota, siendo junto a la referida India, los únicos países en entrar recientemente en el selecto club de los submarinos de propulsión nuclear, programa que en Australia se denomina AUKUS. El sistema IUS, que entrará en servicio en 2025, estará compuesto por vehículos autónomos desplegables y equipos acústicos fijos o móviles, apartado en que el gobierno australiano es pionero, habiendo lanzado el XLUUV Ghost Shark, aún en fase conceptual y que ya hemos tratado en nuestras páginas.

En lo que refiere a la propulsión, aún nadie ha planteado seriamente la energía atómica para su uso en XLUUV; por lo que si no quiere depender de subidas a superficie para recargar baterías con motores diesel y los tanques de lastre para compensar el vacío que deja según se consume, tendrá que trabajar con flotabilidad neutra y utilizar exclusivamente la energía eléctrica, siendo la batería de litio la última innovación en este campo y la más eficiente.

La Fuerza Marítima de Autodefensa japonesa ya tiene operativos submarinos con baterías de este tipo, alcanzando lo que se denomina un estado TLR (Technology Readiness Level) nivel nueve, o de máxima seguridad operacional. Estas baterías, recargadas por motores diesel de forma tradicional, han permitido a los submarinos japoneses clase Soryu prescindir del sistema de propulsión independiente del aire, o AIP. Recientemente Italia ha aprobado también el uso de estas baterías para sus futuros submarinos Type 212.

No obstante, si lo que se pretende es eliminar los propulsores diésel, un sistema AIP basado en una pila combustible (descartando el Stirling o el MESMA, por incluir diésel de ciclo cerrado) puede ser la solución idónea para obtener propulsión auxiliar o alternativa al uso constante de las baterías, especialmente en las funciones de patrulla o inteligencia, que se realizan a muy baja velocidad.

Contrariamente a lo que comúnmente se cree, los sistemas AIP son incapaces de generar suficiente energía como para propulsar al submarino a altas velocidades, de hecho algunos de ellos carecen de la potencia necesaria para recargar (superando su resistencia) las baterías, por lo que trabaja alternativamente en la propulsión directa de la nave; esto es entendible si atendemos a su bajo rendimiento energético y la pérdida producida durante el proceso de carga.

Otra de las ventajas de la batería de litio es que trabajan a un voltaje de recarga constante, mientras en las de plomo-ácido debe reducirse a medida que se alcanza su capacidad máxima, igualmente no pueden bajar del 40% de carga remanente o se sulfatan, problema del que carecen las de litio, por lo que pueden exprimirse al máximo.

Tales son las perspectivas puestas en estas baterías que han llegado a presentarse algunos proyectos de submarino tripulado enteramente eléctrico, sin usar generadores diesel ni snorkel o evacuador de gases, siendo el más notable el SMX-31 de Naval Group, un sumergible de 80 metros y 3000 toneladas de desplazamiento, presentado en Euronaval en 2018

Cabría pensar que, en efecto, las primeras naves en probar este concepto revolucionario, por su menor desplazamiento y la seguridad que otorga (así como la sencillez que proporciona en diseño y operación) serían los XLUUV. En cambio el proyecto más importante en este momento, el estadounidense Orca, un desarrollo de Boeing y Huntington Ingalls Industries (HII) para la US NAVY, no es sino la reproducción exacta de un submarino convencional en versión no tripulada, contando con una cámara de propulsión diésel destinada a recargar las baterías, que en este caso sí son de litio.

Este sumergible, que mide 25 metros y alcanza las 50 toneladas sumergido, es capaz de navegar en modo eléctrico a una velocidad máxima de 8 nudos, siendo la velocidad media de 3 nudos, lo que le permite una autonomía de hasta 6.500 millas (unos 10.500 kilómetros) a una cota operativa máxima de 3.000 metros. Este dato extraordinario de inmersión, que lo sitúa en el límite de las aguas abisales y lejos del alcance de cualquier arma submarina, es una de sus cualidades más sobresalientes y sin duda expande el Undersea Domain a cotas nunca antes vistas; baste decir que  la profundidad media del océano atlántico no llega a los 4.000 metros y que en toda la dorsal oceánica el ‘Orca’ puede hacer fondo. Esto ha llevado a estudiar las posibilidades militares de las operaciones en el lecho marino o lo que se conoce por La Zona, el fondo de los mares más allá de la plataforma continental y que son un bien libre de jurisdicciones y de gran importancia global debido al tendido de cables submarinos de comunicaciones y oleoductos.

El sistema de control automatizado del Orca se encarga de regular su flotabilidad, ya que carece de tanques de lastre, del amarre en el fondo marino y del trimado, mientras que el sistema de navegación cuenta con correderas doppler, sensores de profundidad, sistemas de posicionamiento acústico de línea de base larga (LBL) y sistema de navegación inercial con filtro Kalman. También cuenta con un sonar prospectivo (FLS) y algoritmos para evitar obstáculos de forma autónoma que facilitarán la capacidad de navegación siguiendo el perfil del lecho marino, si bien no se reportan sistemas de ataque ni algoritmos de identificación de blancos (por su pantalla acústica), estando previsto que siga una ruta programada de forma autónoma y tras depositar su carga, de alrededor de 8 toneladas, regresar a su base. La naturaleza de dicha carga es una incógnita, pero es muy probable que se base en minas autónomas u otros drones de combate submarinos debidamente armados. Estas características nos dan una idea de la capacidad de estos sumergibles, así como de los complejos subsistemas que llevan a bordo, si bien el concepto, como hemos visto, es a nivel hidrodinámico y mecánico bastante convencional.

Muy diferente es el Manta Ray de Northrop Grumman, un revolucionario concepto que como el pez (familia de los elasmobranquios) que le da nombre, ha sido diseñado para planear por las profundidades con sus enormes ‘aletas’, que proporcionan al artefacto una gran envergadura y razón por la cual se ha construido en base a secciones modulares que se ensamblan en destino, facilitando así su transporte a cualquier parte del mundo.

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