Primer Superportaaviones – Clase Forrestal
War History
Primer Superportaaviones – Clase Forrestal
Lo que se convertiría en la clase Forrestal surgió como una consecuencia de la cancelación de la clase Estados Unidos. Si bien su propósito había cambiado del ataque estratégico nuclear puro con unas pocas aeronaves grandes a un diseño de propósito general capaz de realizar misiones tácticas con un grupo aéreo mucho mayor de aeronaves más pequeñas, su apariencia era notablemente similar. De hecho, las primeras fotografías de maquetas y concepciones artísticas de ambos diseños son casi idénticas, y la configuración inicial del contrato se asemejaba mucho a la del buque anterior. La principal diferencia exterior residía en una proa cerrada tipo "huracán". El diseño debía contar con una cubierta a ras de suelo con una isla retráctil, cuatro chimeneas a babor y cuatro a estribor, diseñadas para minimizar el efecto de los gases de escape en las operaciones de vuelo, y cuatro elevadores de borde de cubierta: uno a estribor, entre el puente retráctil y las chimeneas, dos a babor y uno a popa. Se instalarían cuatro catapultas: dos a proa y una en cada posición de cintura, a babor y a estribor. El armamento incluía pares de montajes de cañones de 5″ en barquillas a cada cuadra. A medida que avanzaba la construcción del primer buque, se aplicaron otros avances en el diseño de portaaviones, como la cubierta inclinada y las catapultas de vapor, mientras el Forrestal aún se encontraba en construcción.
La idea de inclinar la zona de aterrizaje de la cubierta de vuelo de un portaaviones era simple, pero revolucionaria, y se originó en los británicos. Con la cubierta inclinada, la forma tradicional de aterrizar un portaaviones, una aproximación nivelada con corte de potencia, podía cambiarse a una aproximación con potencia, lo que permitía a los pilotos aterrizar con el tren de aterrizaje de emergencia y aplicar inmediatamente toda la potencia para despegar y volver a intentar la vuelta si era necesario. Cuando se introdujeron los nuevos aviones a reacción después de la Segunda Guerra Mundial, sus motores requerían tiempo para alcanzar su máxima potencia. Una aproximación deficiente a menudo implicaba chocar contra las barricadas para evitar chocar con aviones estacionados hacia adelante. Durante la Guerra de Corea, la primera generación de aviones a reacción de ala recta, con sus velocidades de aproximación relativamente bajas, pudo adaptarse a los portaaviones de cubierta recta existentes. Sin embargo, tras la Guerra de Corea, con la entrada en servicio de la segunda generación de aviones a reacción de ala en flecha, las tasas de accidentes aumentaron de forma alarmante. La Armada estadounidense comenzó a considerar seriamente la cubierta angulada en 1951. En 1952, el Midway y el Wasp recibieron modificaciones superficiales para probar el concepto, y el Antietam, un portaaviones de la clase Essex no modernizado, fue equipado con una cubierta angulada real ese mismo año; el primer aterrizaje con cubierta angulada real se realizó en 1953. Como resultado de la experiencia adquirida, se decidió modificar el diseño del Forrestal para adaptarlo a la cubierta angulada.
Las catapultas hidráulicas utilizadas en portaaviones anteriores estaban llegando a sus límites de diseño, y la Armada estadounidense estaba considerando tecnologías alternativas para adaptarse al creciente peso de los portaaviones. Para una carrera de catapulta más eficiente, se requiere una aceleración casi constante y, dadas las limitaciones de longitud, cuanto menor sea la distancia de frenado, mayor será la carrera de potencia. Mientras los estadounidenses trabajaban en diseños de cargas de pólvora, los británicos trabajaban en diseños de cilindros ranurados propulsados por vapor. La primera catapulta de vapor a escala real se instaló en el HMS Perseus en 1950. Una característica destacada de este diseño era un freno de agua, que podía detener una lanzadera de catapulta de 2276 kg en tan solo 1,5 metros.
La tercera innovación británica que condujo al éxito del diseño de Forrestal fue el sistema de aterrizaje por espejo. Para aprovechar las capacidades que ofrecían la cubierta inclinada y la catapulta de vapor, fue necesario desarrollar un nuevo método para controlar las aeronaves a medida que subían a bordo. Un oficial de señales de aterrizaje (LSO) solo podía controlar una aeronave a la vez, y las limitaciones del ojo humano limitaban el control mediante paletas a un máximo de 800 metros. El sistema británico utilizaba un gran espejo, cóncavo respecto a su eje horizontal, situado junto a la zona de aterrizaje, en el borde de la cubierta de vuelo inclinada. El espejo apuntaba hacia atrás, en el ángulo de la senda de planeo, y estaba montado sobre cardanes conectados al sistema de control de tiro del buque, que estaba giroestabilizado. Esto permitía al espejo compensar cualquier movimiento del buque. A popa del espejo se dirigía una potente fuente de luz, de modo que un cono de luz se reflejaba a lo largo de la senda de planeo. El piloto veía un punto de luz, la "bola", cuando volaba en el centro del haz. Para posicionar la aeronave con mayor precisión, se montó una fila horizontal de luces de referencia a ambos lados del espejo. Si el piloto se encontraba en una posición alta en la senda de planeo, la bola aparecía por encima de las luces de referencia; si se encontraba demasiado bajo, aparecía por debajo de ellas. Posteriormente, el espejo fue sustituido por lentes Frenel y colores a la bola, pero el principio del Sistema Óptico de Aterrizaje (OLS) era el mismo.
Estados Unidos se había diseñado con la premisa de operar un avión a reacción de 45.000 kilos que sucedería al AJ-1 Savage como bombardero nuclear embarcado. (En 1952, Estados Unidos detonó su primera bomba termonuclear. Poco después del armisticio coreano de 1953, los rusos también detonaron lo que se creía una bomba de hidrógeno. Posteriormente, las armas atómicas anteriores se incluyeron bajo el término "armas nucleares", que se generalizó). A medida que se desarrollaban nuevas armas nucleares de menor tamaño, la Oficina de Aeronáutica seleccionó el Douglas A3D Skywarrior de 31.000 kilos (posteriormente conocido como A-3) como su bombardero de ataque pesado en 1949. Con un avión más pequeño, era posible construir un portaaviones más pequeño. Incluso antes del estallido de la Guerra de Corea, el representante Carl Vinson, amigo de la Armada desde hacía tiempo, indicó informalmente que el Congreso podría respaldar un portaaviones más pequeño. Sugirió un límite de tamaño de 60.000 toneladas y, aunque no se elaboraron nuevos planes, la Oficina de Buques (BuShips) continuó estudiando las posibles compensaciones de diseño para que el portaaviones no superara el límite de 60.000 toneladas. Estos estudios sentaron las bases de lo que se convertiría en la clase Forrestal cuando se aprobaran los nuevos portaaviones.
En julio de 1950, tras el estallido de la Guerra de Corea, el secretario de Defensa Johnson ofreció al jefe de Operaciones Navales, el almirante Sherman, un nuevo portaaviones, y en octubre, el secretario de la Armada Matthews aprobó un presupuesto revisado de construcción naval para el año fiscal 1952 (AF52) que incluía al Forrestal. El Forrestal se puso en quilla el 14 de julio de 1952 como CVB-59 (la designación CVB, que significa "portaaviones grande", incluía a los Estados Unidos como CVB-58 y a los portaaviones de la clase Midway). Mientras se colocaba la quilla del Forrestal, el Congreso autorizó un segundo portaaviones grande, el Saratoga. Otro portaaviones grande sería financiado cada año durante los siguientes cinco años. El Saratoga se incluyó en el programa de construcción naval del año fiscal 53, el Ranger en el 54 y el Independence en el 55. Con el resurgimiento del apoyo a los portaaviones, se produjo una redesignación para reflejar su misión en lugar de su tamaño. El nuevo buque (junto con los CVB de la clase Midway, los buques CV de la clase Essex y el Enterprise, descontinuado) fueron reclasificados como portaaviones de ataque CVA el 1 de octubre de 1952. A partir del año fiscal 52, la construcción de un nuevo portaaviones cada año fue un objetivo principal de la Armada. El Estado Mayor Conjunto adoptó el objetivo de una fuerza de 12 portaaviones para el año fiscal 52, que se incrementó a 14 en 1952. Finalmente, se estableció un número de 15 portaaviones en tiempos de paz.
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El Forrestal, el primer portaaviones construido después de la Segunda Guerra Mundial, tenía un desplazamiento estándar de 60.000 toneladas, de las cuales 76.600 a plena carga. (El desplazamiento es el peso real del buque, ya que un cuerpo flotante desplaza su propio peso en el agua. El desplazamiento a plena carga incluye el peso del buque con todo el combustible y las provisiones a bordo). Con una eslora total de 313 metros, el Forrestal fue también el portaaviones más grande construido hasta ese momento (a excepción del efímero Shinano japonés de la Segunda Guerra Mundial) y fue el primero en ser diseñado específicamente para albergar aviones a reacción. En comparación con un portaaviones modernizado de la clase Essex, el Forrestal tenía una capacidad significativamente mayor: un 70 % más de combustible para buques (2,5 millones de galones frente a 1,5 millones), un 300 % más de combustible de aviación (1,3 millones de galones frente a 440 000), un 154 % más de munición de aviación (1650 toneladas frente a 650) y un 15 % más de almacenamiento de armas nucleares (150 toneladas frente a 130). Gracias a las capacidades del Forrestal, se produjo una notable mejora en la eficacia de las operaciones aéreas, lo que permitió una rápida rotación de aeronaves y una mayor seguridad. Estudios determinaron que su tamaño y diseño le permitieron operar el 96 % del año, en comparación con el 60 % de un portaaviones de la clase Essex, y las tasas de accidentes aéreos se redujeron a la mitad. La propulsión la proporcionaba una planta de turbina de vapor de 260.000 caballos de fuerza (SHP) con cuatro ejes, cuatro turbinas de vapor y ocho calderas Babcock & Wilcox capaces de impulsarlo a 33 nudos. El Forrestal, primer buque de su clase, contaba con una planta de 600 libras por pulgada cuadrada (psi), pero todos los buques posteriores contaban con sistemas de 1.200 psi que proporcionaban 280.000 SHP. (Los sistemas de caldera de 1.200 psi se introdujeron en 1954 y ofrecían mayor eficiencia, menor peso, menor volumen y un mantenimiento simplificado en comparación con los sistemas de 600 psi de la Segunda Guerra Mundial).
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Los portaaviones de la clase Forrestal estaban armados con ocho cañones automáticos de doble propósito (objetivo aire/superficie) Mark 42 de calibre 5″/54, de dos sponson en cada cuadrante. Generalmente se controlaban remotamente desde un Sistema de Control de Fuego de Cañón Mark 68, o localmente desde el montaje en la estación de Control Único (OMC). (En la terminología de cañones navales estadounidenses, 5″/54 indica un cañón que dispara un proyectil de cinco pulgadas de diámetro y un cañón de 54 calibres de longitud, es decir, la longitud del cañón es de 5″ × 54 = 270″). Los montajes de cañones autocargables pesaban aproximadamente 60 toneladas cada uno, incluyendo dos tambores bajo el montaje con capacidad para 40 cartuchos de munición de casquillo semifijo (el proyectil y la carga son independientes). La cadencia de fuego máxima era de 40 disparos por minuto; el alcance máximo era de aproximadamente 13 millas náuticas y la altitud máxima era de aproximadamente 50.000 pies. A medida que aumentaban las amenazas de aeronaves y misiles, estas armas perdieron eficacia y fueron posteriormente retiradas y sustituidas, en la mayoría de los casos, por lanzamisiles Mark 29 NATO Sea Sparrow y montajes de cañones Mark 15 Phalanx de 20 mm del Sistema de Armas de Cercanía (CIWS). Los sponsons delanteros también creaban efectos de impacto con mal tiempo, lo que reducía la velocidad debido a la pulverización. La mayoría de los montajes delanteros de 5″ se retiraron en la década de 1960, y los sponsons fueron retirados o rediseñados.
La filosofía de diseño anterior de los portaaviones estadounidenses establecía que la cubierta del hangar sería la principal cubierta de resistencia y la cubierta de vuelo, la superestructura que la cubría. En la jerga naval estadounidense, la cubierta del hangar era la primera cubierta y las cubiertas inmediatamente inferiores eran la segunda, la tercera, etc. Por encima de la cubierta del hangar se encontraban los "niveles": la cubierta del castillo de proa era el nivel "01", la cubierta de galería el nivel "02" y la cubierta de vuelo el nivel "03". En las clases Essex y Midway, esto resultó en una altura libre de la cubierta del hangar de 17'6". Los laterales del hangar se mantenían abiertos para una ventilación máxima y permitir que las aeronaves se calentaran en la cubierta. En la clase Essex, la protección del blindaje provenía principalmente de la cubierta blindada del hangar; en la clase Midway, la cubierta de vuelo también estaba protegida por blindaje. En la clase Forrestal y posteriores, la estructura de soporte de los laterales del barco llegaba hasta la cubierta de vuelo, que se convirtió en la principal cubierta de refuerzo, además de proporcionar protección del blindaje. La cubierta de vuelo se encontraba ahora en el nivel "04", lo que resultaba en una altura libre del hangar de 7,6 metros. Dado que los laterales del casco del barco formaban parte de la estructura portante, las grandes aberturas en los laterales del casco para los elevadores de borde de cubierta debían diseñarse cuidadosamente para no debilitarlo.
El hangar contaba con dos juegos de mamparos deslizantes que permitían dividir la cubierta en tres compartimentos para contener explosiones e incendios. Había dos salas de espera para la tripulación aérea con capacidad para 25 hombres en la cubierta de la galería, que permitían a la tripulación acceder a la proa y al centro. Catapultas, una sala para 60 hombres en la galería central, junto al Centro de Información de Combate (CIC), y cuatro amplias salas de preparación (dos para 60 y dos para 45 hombres) bajo la cubierta del hangar, con escaleras mecánicas para acceder a la cubierta de la galería.
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El cambio de diseño para incluir una gran superestructura de isla resolvió muchos de los problemas planteados por el diseño de cubierta enrasada, con sus conductos de humo para los gases de chimenea, puente retráctil y mástiles electrónicos. El conjunto electrónico de la nueva isla incluía un gran radar de altura SPS-8 sobre un pedestal en la timonera y un enorme mástil que albergaba un radar de búsqueda aérea SPS-12 con una baliza de Navegación Aérea Táctica (TACAN) en su parte superior. Un segundo mástil de gran tamaño albergaba antenas de contramedidas electrónicas (ECM). Ambos mástiles estaban articulados para poder abatirse (el mástil central, más grande, se plegaba a babor y descansaba sobre la cubierta de vuelo, mientras que el mástil más pequeño se plegaba a popa) para el paso bajo el Puente de Brooklyn, un requisito para los grandes buques de guerra en El tiempo para tener acceso al Astillero Naval de Nueva York en Brooklyn. Se instaló un radar de aproximación controlada por portaaviones (CCA) SPN-8 en el extremo de popa de la isla.
Tanto el Forrestal como el Saratoga se construyeron con dos catapultas de vapor C-7 en la proa y dos catapultas C-11 en el sponson de cubierta inclinada de babor. La C-7 era una catapulta de cilindro ranurado de alta capacidad, diseñada originalmente para usar cargas de pólvora y rediseñada como catapulta de vapor debido al éxito de las catapultas de vapor británicas. La versión original utilizaba vapor de 600 psi debido a las limitaciones del sistema de propulsión del Forrestal. Las versiones posteriores utilizaban vapor de 1200 psi. La C-11 fue la primera catapulta de vapor estadounidense y se basó en el sistema británico BXS-1, pero con mayor presión de vapor. Cuando la catapulta C-11, que debía estar en el sponson de estribor en el diseño original de cubierta a ras, se trasladó a babor del sponson inclinado... En la cubierta, esto creó un problema, ya que, por razones estructurales, las vías de las dos catapultas debían estar muy juntas. Operacionalmente, esto significaba que las aeronaves podían posicionarse en las catapultas de cintura al mismo tiempo, pero no podían ser lanzadas simultáneamente. Buques posteriores de la clase Forrestal, el Ranger y el Independence, estaban equipados con cuatro catapultas C-7.
El mecanismo de detención de un portaaviones limita el rendimiento de las aeronaves, ya que como el tamaño de la cubierta de vuelo y la capacidad de la catapulta. Los portaaviones de la clase Forrestal estaban equipados con sistemas Mark 7, que representaban mejoras respecto a los diseños Mark 4 de la Segunda Guerra Mundial y Mark 5 de posguerra, capaces de detener una aeronave de 22.760 kg (hasta 27.660 kg en caso de emergencia) a 105 nudos (195 km/h).<sup>19</sup> Al cambiar el diseño de una cubierta axial a una cubierta en ángulo, se redujo el número de plataformas colgantes transversales, lo que redujo el número de motores de tren de aterrizaje necesarios, ahorrando peso y espacio. Originalmente, había seis plataformas colgantes, pero posteriormente se redujeron a cuatro.
La vida de un buque de guerra pasa por muchas etapas, desde su diseño aprobado hasta su puesta en servicio. A mediados de la década de 1950, cuando se construyeron el Forrestal y sus gemelos, existían varios astilleros comerciales, así como astilleros navales, capaces de construir buques de guerra tan importantes como portaaviones. Aunque muchos componentes del buque se hayan ensamblado previamente, la colocación de la quilla es el reconocimiento simbólico formal del inicio de su construcción. La botadura es el momento en que el buque entra al agua por primera vez y, según la tradición, se bautiza rompiendo una botella de champán en la proa mientras se desliza por las vías de construcción con un chapoteo. Entre 12 y 18 meses antes de la entrega del buque a la Armada, se selecciona y se asigna a la tripulación de precomisionamiento (marineros que eventualmente tripularán el buque). El resto de la tripulación suele llegar poco antes de la entrega. Las pruebas de mar son una serie de pruebas intensivas para demostrar que el rendimiento del buque cumple con los requisitos de la Armada y que todo el equipo instalado a bordo funciona correctamente. Los buques de nueva construcción también se someten a pruebas de construcción y pruebas de aceptación antes de la entrega, momento en el que la custodia oficial del buque pasa del astillero a la Armada. La ceremonia de puesta en servicio marca la aceptación de un buque como unidad operativa de la Armada, y con el izamiento del gallardete de puesta en servicio, el buque cobra vida mientras la tripulación lo tripula ceremonialmente. A partir de entonces, el buque pasa a denominarse oficialmente Buque de los Estados Unidos (USS).
El Forrestal se encargó a la Newport News Shipbuilding and Drydock Company de Newport News, Virginia, mientras que el Saratoga se encargó al Astillero Naval de Nueva York (conocido localmente como Brooklyn Navy Yard). Aparte de las plantas motrices de 1200 psi y algunos otros cambios de detalle, ambos buques eran muy similares en apariencia. El Ranger y el Independence, que les siguieron, tenían el mismo diseño básico, pero entre los cambios más notables estaban sus popas cerradas, en comparación con las popas con muescas de los dos primeros. El Ranger tenía barandillas de cañón de proa de forma diferente a las del Forrestal y el Saratoga, y las conservó tras retirar sus cañones de 5″ de proa. Contaba con un elevador de aluminio totalmente soldado a babor, a diferencia de las estructuras de acero de los demás buques de la clase Forrestal. Además, debido a la ligera modificación del ángulo del extremo de popa en la cubierta de vuelo, su eslora total aumentó a 325 metros. El Ranger se construyó en Newport News y el Independence en el Astillero Naval de Nueva York. Para agilizar su construcción, el Ranger se inició en un dique seco más pequeño y, unos cuatro meses después, su casco parcialmente terminado se trasladó al dique seco más grande donde se había construido el Forrestal. El Independence comenzó su construcción en un dique seco, con la proa orientada hacia la cabecera del dique, para permitir el transporte de material por una rampa para camiones desde la cabecera del dique hasta la cubierta del hangar en la popa. La isla y las barandillas no se instalaron para evitar interferencias con una grúa puente. También fue trasladado a otro dique seco para su construcción final.
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El Forrestal fue botado en Newport News el 11 de diciembre de 1954, patrocinado por Josephine Forrestal, viuda del Secretario de Defensa Forrestal, y entró en servicio el 1 de octubre de 1955. Justo antes de su puesta en servicio, el coste de construcción del Forrestal se estimaba en 218 millones de dólares. A medida que otros buques le seguían, el creciente coste de construcción y operación de buques de este tamaño se convertiría en el centro del debate tanto en la Armada como en el Departamento de Defensa. Desde su puerto base en Norfolk, el Forrestal pasó su primer año de preparación en intensas operaciones de entrenamiento frente a los cabos de Virginia y en el Caribe, operando a menudo desde Mayport, Florida. Como el primero de su clase, una parte importante de este proceso fue la formación de aviadores en el uso de sus instalaciones avanzadas. En noviembre de 1956, zarpó de Mayport para operar en el Atlántico oriental durante la Crisis de Suez, listo para entrar en el Mediterráneo si era necesario, y regresó a Norfolk en diciembre. En enero de 1957 zarpó hacia su primero de muchos despliegues con la Sexta Flota en el Mediterráneo.
North American FJ-2/-3/-4 Fury
Estados Unidos
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