INVAP: Desarrollo de radares navales

El desarrollo de radares navales de INVAP

Por José Javier Díaz* || Pucara

Entrevistamos al Ingeniero Hugo Loffler para conocer cómo se diseñó y fabricó el primer radar de uso naval en Argentina. En ese sentido, el desarrollo del denominado Radar Secundario Monopulso Argentino Naval (RSMA-N) constituye el primer paso que dio la empresa estatal INVAP para ofrecer este tipo de sensores para buques civiles y militares.

El desarrollo del primer radar naval criollo surge tras el exitoso proceso de articulación sinérgica que llevaron a cabo la empresa estatal INVAP y la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) en la década de los noventa para los satélites SAOCOM de observación por microondas (radar en banda L) y, en el lustro siguiente, con la Fuerza Aérea Argentina (FAA) a través del proyecto para diseñar, fabricar y homologar el Radar Secundario Monopulso Argentino (RSMA), del cual al día de la fecha ya se encuentran operativos más de veinte ejemplares a lo largo y ancho de la Argentina.

De acuerdo con el Ingeniero Hugo Loffler, quien lideró el equipo de INVAP encargado de desarrollar la versión navalizada del RSMA (denominada RSMA-N), “este radar surge a partir de un acuerdo entre INVAP y la Armada de la República Argentina (ARA) para dotar al Rompehielos ARA “Almirante Irízar” (RHAI) de un sensor que permitiera realizar el control y vectoreo (guiado) de aeronaves, ya fueran los helicópteros que embarcan en este buque y/o de otras aeronaves (de ala fija o rotativa) que vuelen dentro de su radio de cobertura”.

La ARA estableció los requerimientos operativos que el radar debía cumplir y el RSMA-N los cumple con holgura, por ejemplo, el alcance que debía superar las 60 MN, en las pruebas de aceptación superó las 80 MN.

A las condiciones hidrológicas que afectan a cualquier buque (movimientos de cabeceo, escora, etc.) se suman la corrosión salina, las temperaturas extremas y los vientos severos que reinan en el Atlántico Sur y la Antártida, el área natural de operaciones del RHAI.

INVAP tuvo que hacer un esfuerzo de ingeniería para desarrollar la versión navalizada del RSMA, teniendo en cuenta los lineamientos y estándares definidos por la OMI (Organización Marítima Internacional) y DNV (Det Norske Veritas) para equipamiento electrónico a bordo de embarcaciones.

También se realizó un estudio de resistencia ambiental de todo el diseño y un plan de ensayos y análisis para comprobar su adecuación al entorno marino. Se tomaron como referencia y guía las normas MIL – STD – 167 – 2A (Mechanical Vibrations of Shipboard Equipment (Recipr Mach & Prop Sys & Shaft) Types 3-4 & 5 - Revision A), MIL – STD – 167 – 1A (Mechanical Vibrations Of Shipboard Equipment (Type I-Environmental And Type II- Internally Excited), MIL – STD – 810G (Environmental Engineering Considerations and Laboratory Tests) e IEC – 60945 (Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems).

Descripción del Radar RSMA-N

En palabras del Ing. Loffler, “el RSMA-N es un radar secundario de estado sólido del tipo monopulso, concebido para operar tanto en forma independiente como en asociación con un radar primario. La principal función de este radar es detectar aeronaves, medir su ubicación y mostrar su identificación dentro del volumen de cobertura. Para ello transmite interrogaciones y recibe las respuestas de los transpondedores de las aeronaves, las procesa y presenta la información al operador”.

Los parámetros de operación (frecuencia de repetición de interrogaciones PRF y stagger, secuencia de entrelazado de Modos, potencia transmitida, función IISLS y control temporal de sensibilidad STC) pueden ser programados para cada sector acimutal desde la consola técnica y operativa.

Las señales recibidas por los tres canales de la antena en su funcionamiento como monopulso son procesadas por el módulo receptor. Las señales son desplazadas a frecuencia intermedia y a partir de allí todas las funciones (detección de respuestas, procesamiento monopulso, etc.) son llevadas a cabo por el procesamiento digital.

Mediante un procedimiento de autocalibración, utilizando un transpondedor en una ubicación conocida o un vuelo de ocasión conocido, el radar ajusta los parámetros del extractor para compensar los errores sistemáticos en determinar la distancia y el acimut de los contactos.

El Ing. Loffler también resalta que “la tecnología implementada es de estructura modular, totalmente de estado sólido para obtener un máximo tiempo medio entre fallas. Opera en los modos 1, 2, 3/A, C incorporando la información geográfica provista por el buque”.

El RSMA-N está dotado de los elementos necesarios para el control del buen funcionamiento desde el puesto del operador, de modo de detectar y localizar posibles fallas en subconjuntos fácilmente reemplazables y así minimizar el tiempo de reparaciones.

El radar consta de tres grandes subsistemas, a saber: 1) Antena; 2) Electrónica Central; 3) Consola Operativa. En la siguiente imagen se muestra el diagrama en bloques del RSMA-N.

1)Subsistema Antena

El subsistema de Antena está constituido por un módulo radiante sellado, un subsistema rotador que incluye junta rotativa y encoder y un subsistema de control de antena autónomo que posibilita el encendido, apagado y cambio de velocidad de rotación de la misma.

2) Subsistema Consola Operativa

Consta de una consola móvil que interpreta el rumbo y las coordenadas geográficas extraídas de un girocompás. Para la presentación de la situación el operador puede seleccionar dos modalidades “North-Up” y “Head-Up”. En la primera el norte se ubica en el borde superior de la pantalla, mientras que en la segunda esa dirección representa la proa del buque.

Según el Ing. Loffler: “en ambas modalidades usan los datos enviados por el girocompás y determina la ubicación y rumbo de los blancos manteniendo relacionadas las distintas capas de mapas. Para facilitar la operación el controlador puede elegir usar teclado retroiluminado, trackball o touchscreen como interface HID (Human Interface Device)”.

En la representación del mapa de fondo usa la proyección de Lambert. Los parámetros de ésta se fijan en el archivo de configuración en modo off-line.

La consola operativa interpreta y correlaciona los datos provenientes del girocompás y los datos de tracks entregados por el radar. La consola operativa traslada los valores relativos de posición, rumbo, velocidad y declinación magnética, valores absolutos en la presentación gráfica de la consola, manteniendo siempre al buque en el centro de la gráfica.

3) Subsistema Electrónica Central

Está compuesto por dos conjuntos interrogadores IFF con idénticas capacidades y completamente autónomos que posibilitan la conmutación manual en caso de falla del interrogador principal. También posee una Consola Técnica con la cual se realiza la calibración y verificación de fallas del interrogador que se encuentra emitiendo RF.

Las dos unidades de radar secundario son completamente independientes y tienen la posibilidad de transferir la emisión de RF de la unidad principal a la de reserva con sólo mover manualmente los cables provenientes de la antena.

La señal de encoder del giro de antena se encuentra conectada a ambas unidades. Todas las señales provenientes del exterior se encuentran protegidas con descargadores gaseosos.

La alimentación de todo el gabinete está monitoreada por una PDU. La misma comanda y controla la secuencia de encendido de los distintos módulos, la antena y la Consola Operativa. La aplicación de configuración está disponible en la consola técnica.

El gabinete posee un sistema de control ambiental que controla la circulación de aire mediante tres módulos ventiladores independientes -colocados en el piso, a media altura y en el techo del gabinete- y el sistema de calefacción de 2000Kw.

Este subsistema realiza una función de prueba (BITE) sobre todos los sensores y actuadores que posee, indicando el resumen de fallas en un led amarillo en el frente del gabinete.

En este sentido, el Ing. Loffler destaca que “si bien no debe bloquear el encendido del radar, el subsistema BITE indica con una alarma roja si bajo los parámetros ambientales actuales (llegado el caso) el radar no se debería encender, dejando a criterio del operador si fuese necesario correr el riesgo de operar en condiciones extremas. De todas formas, guarda un registro de temperaturas, humedad y fallas de por lo menos seis meses con valores tomados cada una hora”.

El sistema toma sincronismo temporal de un servidor NTP instalado en el mismo gabinete. La salida de antena se realiza a través de un descargador gaseoso.

La consola técnica rebatible presenta el mímico del radar desde el cual se pueden monitorear los estados operativos de módulos y subsistemas además de poder apagar y encender las consolas técnica y operativa. La configuración del radar se realiza mediante una ventana Telnet y por línea de comando.

El gabinete de Electrónica Central está vinculado a la estructura del buque por medio de amortiguadores diseñados para soportar las vibraciones y aceleraciones propias del RHAI.

Un aspecto relevante del RSMA-N que destaca el Ing. Loffler es que “este radar está concebido para operar de manera no atendida, permitiendo ser programado y operado en forma local, o bien en forma remota desde un centro de supervisión técnica y con una mínima necesidad de personal de mantenimiento”.

Conclusiones

El desarrollo de radares que encaró INVAP junto a la Comisión Nacional de Actividades Espaciales y la Fuerza Aérea Argentina hace más de dos décadas es un claro ejemplo de cómo se puede lograr sinergia interinstitucional, articulación entre Empresa y Estado, eficiencia y uso estratégico del presupuesto público, innovación y dominio de tecnologías sensitivas, no solo para satisfacer la demanda local de sistemas complejos y costosos como son los radares, sino también con vistas a su exportación, aspecto que ya se ha logrado y seguramente se irá incrementando a medida que pasen los años.

El hecho de que el primer ejemplar del RSMA-N fuera instalado ni más ni menos que a bordo del Rompehielos ARA “Almirante Irízar”, buque de la Armada Argentina que realiza el soporte logístico a las Bases Antárticas de nuestro país y que también sirve de plataforma para la ejecución de diversas investigaciones científicas en las gélidas aguas del Polo Sur, es el mejor banco de pruebas que cualquier cliente podría exigir para comprobar las excelentes características técnicas y prestaciones operativas de un radar embarcado.

Al presente, el radar RSMA-N lleva casi una década en servicio sin haber sufrido desperfectos o requerir modificaciones en su diseño, pese a las severas condiciones hidrometeorológicas a las que se ve sometido en cada campaña antártica, ya que el Rompehielos debe navegar con fuerte oleaje (olas de más de diez metros de altura), vientos con ráfagas que superan los 150 Km/h, temperaturas inferiores a los 30 grados bajo cero, etc.

Estos radares primarios navales no solo serán capaces de satisfacer los requerimientos operativos de la Armada Argentina, sino que también estarán en condiciones de ser ofrecidos a otros usuarios, civiles y militares, ya sean clientes nacionales o extranjeros.

* El autor fue Oficial del Cuerpo Comando de la Armada Argentina; es Licenciado en Administración, Master europeo y Magíster ITBA en Dirección Estratégica y Tecnológica; se desempeña como Consultor de Empresas y Organismos Gubernamentales

SGM: Radares y dirección de tiro del acorazado Bismarck

Dirección de tiro y equipos de radar en la clase Bismarck BBs

Weapons and Warfare

Armas y sistemas de control de tiro.

Los diseñadores de la clase Bismarck se adhirieron a la probada disposición de armamento principal de dos torretas gemelas hacia adelante y hacia atrás, la parte más trasera de cada supercuerpo. La razón de esto fue el mejor campo de fuego y la secuencia más efectiva de salvas. Los calibres más pequeños, la artillería secundaria de 15 cm y la flak de 10,5 cm, siguieron el diseño anterior.

El concepto de cañón de 15 cm fue su papel como un arma clásica anti-destructor. Disparó un teórico ocho, pero en la práctica solo seis rondas por barril por minuto, y en ningún caso fue un arma antiaérea, con una velocidad de rotación de torreta y torreta demasiado lenta y un ángulo de elevación inadecuado. . Junto con el armamento principal, se usó en Tirpitz en un papel antiaéreo, ya que podía poner un bombardeo de largo alcance de proyectiles con espoleta de tiempo para enfrentar las formaciones de bombarderos que se acercaban con una cortina de metralla.



La defensa naval alemana era inadecuada, y carecía de un arma capaz de atacar a un bombardero rápido a gran altura y larga distancia, y también a un torpedo que se cerraba justo por encima de las olas. Los planificadores no habían comprendido el concepto de cañón antiaéreo multiuso.
Ciertamente, habría habido espacio para ellos, pero se dejó a otras armadas para abordar el problema y encontrar soluciones viables hacia el final de la guerra. Por supuesto, Alemania ya tenía una pistola antiaéreo excelente, el Flak L / 45 Modelo 34 de 12.7 cm, que tenía un alcance, a una elevación de 30 grados, de 10,497.3m, un peso de cáscara de 23.45kg y una velocidad de salida de 829.97m / y que había dado excelentes resultados contra los bombarderos enemigos sobre el Reich.

El Memorándum VDI (que tenía comentarios manuscritos agregados en abril de 1957 por el ex asesor ministerial Dipl-Ing Ludwig Cordes, desde diciembre de 1942 Jefe del Grupo Oficial para la Construcción de Artillería en el Comando Naval, una personalidad familiarizada con todo el tema por dentro y por fuera) Se prestó especial atención a los centros de dirección de tiro con la siguiente notable conclusión:

No había ningún experto técnico en el Comando Naval (OKM) encargado de la responsabilidad de este interés en particular. Las sentencias quedaron finalmente dentro de la jurisdicción de un centro militar, lo que dio lugar a frecuentes decisiones erróneas ".

Fuego antiaéreo

Había dos modelos diferentes. Los cañones de Bismarck modelo C33 de 10,5 cm se instalaron en montajes dobles, C31 delantero y C37 en popa. Las armas diferían principalmente en el sistema de coordinación para sus datos objetivo. En sí mismas, ambas armas eran impecables, pero desafortunadamente, cuando se había enviado el C37, se había pasado por alto la necesidad de instalar el equipo individual de la dirección del fuego en cada modelo de cañón, con el resultado de que, cuando se transmitieron las instrucciones de la dirección del fuego, el Flak C33 en el objetivo y Flak C37 en un punto más allá de él. El error aquí radica claramente en la planificación de Kriegsmarine, que resultó en la vinculación de una batería incompatible con el centro de control.

Centros de Dirección Flak

Hasta el final de la guerra, las unidades pesadas alemanas estaban equipadas con centros de dirección antiaéreos extremadamente inferiores basados ​​en el sistema de anillos Cardan con una gran base giratoria. Con unas 40 toneladas masivas, su peso tendía a afectar la estabilidad del barco. En la batalla, muchos defectos salieron a la luz, ya que el sistema de anillos Cardan era muy sensible a los golpes bajo el agua: incluso los golpes más ligeros podrían causar una ruptura en el anillo, lo que resultaría en una falla total del sistema.

Ya en 1932, los ingenieros habían presentado propuestas para un desarrollo mejorado y más adecuado que tenía una base giratoria más pequeña y triaxial. A pesar de los repetidos recordatorios, no fue hasta 1942 que el nuevo dispositivo se encargó por primera vez, y el prototipo experimental finalmente estuvo listo para el final de la guerra, aunque nunca se ajustó a bordo de la nave. Complementando una capacidad de manejo muy superior y una mejor protección de la armadura, el nuevo dispositivo tenía un peso de solo 6 toneladas.

En 1933 se habían presentado propuestas para montajes automáticos de dirección de tiro para cañones de 3,7 cm y 2 cm. Esto demuestra cuánta visión tenía la industria alemana de la ingeniería de armas, pero en este caso no surgió nada de las propuestas.

Equipo de radar

Al estallar la guerra en 1939, Alemania tenía dos sistemas de radar que funcionaban, Freya (banda de onda de 2,4 cm) y Würzburg (banda de onda de 50 cm). En ese momento, el Tercer Reich lideraba al mundo en este campo. Esto cambiaría. En el otoño de ese año, los británicos construyeron un sistema de 12 m y luego concentraron sus esfuerzos en las bandas de centímetro. En 1943, introdujeron el dispositivo de 9 cm conocido por los alemanes como "Rotterdam".

En Alemania, la industria estaba fragmentada y, en lugar de basarse en la experiencia de empresas bien establecidas, se crearon nuevas empresas y la Luftwaffe se apoderó de todos los nuevos desarrollos. En 1942–43 se decidió que no era posible ningún nuevo desarrollo en radares de bandas de onda de menos de 20 cm, y se abandonó toda investigación en esa área. Solo cuando un conjunto de 'Rotterdam' cayó en manos alemanas se reanudó el trabajo. Ninguno de los equipos construidos funcionó satisfactoriamente en servicio. Alemania había "perdido el autobús".

Estas pocas observaciones finales pueden ser suficientes para permitir una evaluación más crítica de la construcción de buques de guerra alemana del período de lo que normalmente es el caso. Al finalizar, las dos unidades de la clase Bismarck fueron la culminación de la construcción de una nave capital, pero ya eran obsoletas. Eran poderosos y robustos barcos de combate, pero no insumergibles. En su forma final, fueron, astéticamente, la gloria suprema de la construcción de buques de guerra alemanes.

La destrucción por parte de Bismarck de la nave capital más grande de la época, el crucero de batalla Hood, es un impresionante testimonio de la artillería naval alemana. Pero con respecto a este éxito, debe recordarse que se logró en contra de un buque de guerra que había sido establecido en la Gran Guerra veinticinco años antes, ciertamente modernizado pero sin cambios en su estructura básica.

AShM: Defensa contra misiles antibuque (2/2)

Cómo derribar misiles antiaéreos: Detección mediante radares

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La etapa más importante para derribar misiles anti-buque es su detección.

La etapa más importante para derribar misiles anti-buque es su detección. Dado que estos misiles siguen perfiles de vuelo de alta, media o baja altitud, el tiempo de detección varía. Un misil de alto vuelo puede detectarse fácilmente desde una larga distancia (a unos 50-100 km) y se pueden tomar medidas para contrarrestarlo. Un misil que vuela bajo vuela a 5-10 m sobre el nivel del mar, lo que evita la detección hasta que el misil se acerca al horizonte del radar, que está a unos 30 km de distancia de un barco. Esto le da al barco objetivo, mucho menos tiempo para reaccionar y si el misil es supersónico, entonces el tiempo asignado para la reacción es de apenas 20-40 segundos en comparación con 60-120 segundos para un misil subsónico. Por lo tanto, estos misiles deben detectarse lo antes posible y destruirse, y lo más lejos posible del barco objetivo. Los siguientes sensores son ideales para detectar misiles antiaéreos y se sigue el orden mencionado para lograr el máximo éxito en la intercepción.

Detección usando activos de alerta temprana en el aire (AEW)

El E-2 Hawkeye ha servido a la USN durante décadas y continuará haciéndolo durante las próximas décadas.

Este lujo se limita solo a las armadas muy poderosas y avanzadas que tienen activos de alerta temprana aerotransportada basados ​​en sus buques de guerra. Un activo AEW puede ser un helicóptero o un avión de ala fija que lleva un radar de vigilancia. Estos se despliegan desde portaaviones, portaaviones o combatientes de superficie. Estas plataformas AEW otorgan una nueva dimensión a la defensa de la flota, ya que pueden detectar aviones entrantes y misiles a varios cientos de kilómetros de distancia, ya que estas plataformas vuelan a alturas de 5000 m o más. Siguen el siguiente proceso.

1. El activo AEW detecta los misiles antibuque entrantes a una distancia de ~ 150 km de la flota principal.
2. El activo AEW retransmite los detalles de los misiles hostiles a la flota y al avión de combate que opera desde el portaaviones.
3. Los cazas armados con misiles aire-aire encienden el dispositivo de poscombustión y se dirigen hacia el objetivo indicado.
4. Los cazas detectan los misiles hostiles entrantes en su propio radar y los bloquean.
5. Una vez que los misiles hostiles están dentro del alcance, se disparan múltiples AAM y se asegura una intercepción exitosa.
6. Los AShMs hostiles rara vez pasan de esta etapa. Si lo hacen, son rápidamente adquiridos por los radares de a bordo y derribados usando SAMs de largo y mediano alcance.

The Seaking (arriba) y Ka-31 (abajo) son radares de piquetes efectivos



Los activos AEW navales existentes son E-2, Ka-31 y Seaking AEW. Estos son operados por Estados Unidos, Rusia, China, Reino Unido, Francia e India. Como dije, solo las principales navías usan estos activos multiplicadores de fuerza. El Ka-31 es único, ya que se despliega con frecuencia desde combatientes de superficie así como a transportistas. Mientras que el ala fija E-2 puede ser operada solo desde transportadores. US Navy opera 2-4 E-2 Hawkeyes de cada uno de sus portadores. Al menos uno está en la estación en un momento dado. Este avión proporciona vigilancia hasta 500-1000 km desde su aerolínea. Ka-31 y Seakings tienen un límite de resistencia y detección severo en comparación con el E-2, pero lo compensan al tener la capacidad de ser desplegados desde fragatas y destructores.

Detección utilizando un radar de a bordo

Esta es una capacidad extremadamente importante ya que el lujo de tener un activo AEW no siempre está ahí, incluso para las armadas avanzadas, ya que los combatientes de la superficie operan solos. Hay varios tipos de radares de búsqueda aérea que detectan y rastrean estos misiles.

• Radares de escaneo mecánico que giran a 10-20 RPM
• Radar de barrido electrónico que gira a 40-60 RPM
• Radar de barrido electrónico con 4 paneles fijos para vigilancia continua de 360 ​​°

Los radares de escaneo mecánico tardan varios segundos en detectar objetivos, rastrearlos y clasificarlos en comparación con sus homólogos de escaneo electrónico. Por lo tanto, todas las fragatas y destructores modernos están equipados con radares AESA / PESA. Pueden detectar y rastrear misiles que flotan en el mar a una distancia de 20 a 30 km, dependiendo de la altura a la que se montan los radares. La altura del radar es directamente proporcional a la distancia de detección. Estos radares también deben poseer la capacidad de detectar, rastrear e iluminar los múltiples objetivos simultáneamente para que los sistemas antimisiles los derriben.

Permítanme explicarles un ejemplo ideal, considerando como ejemplo el destructor de la Guerra Aérea Anti-Aérea de la Royal Navy Type-45 Daring. Supongamos una situación en la que un único Tipo 45, HMS Dragon, está protegiendo una flota. No tiene soporte AEW y, por lo tanto, depende de sus propios sensores para detectar los objetivos. Se dispara un enjambre de 8 misiles subsónicos "Exocet". Creo que entiendes por qué se está considerando el Exocet.


S1850M


Radar Sampson (en el radomo esférico)

● Los proyectiles antibuque entrantes son detectados a una distancia> 30 km por el radar Sampson AESA.
● El Sampson usa la potencia máxima para rastrear estos objetivos, clasificarlos y bloquearlos. Las tareas de escaneo se entregan al radar secundario Thales S1850M.
● El Sampson forma docenas de rayos de radar estrechos de alta potencia que siguen el seguimiento de los objetivos y luego se disparan los misiles Aster-30.
● Los Aster-30 SAM se dirigen hacia los objetivos a velocidad> Mach3
● El buscador de radar activo en los Aster SAM recoge los AShM entrantes y vuelan hacia ellos para una cabeza preferible en caso de colisión. De lo contrario, un sensor de proximidad activa el SAM cerca de su objetivo.
● El Sampson guía 16 misiles Aster a los 8 objetivos para asegurar una intercepción del 100%.
● Si uno de estos Exocets logra escapar de las defensas, el Phalanx CIWS lo activa.


Exocet Bloque III siendo lanzado

Detección mediante sensores infrarrojos y optrónicos de a bordo

Phalanx CIWS y el primer plano muestran el sensor Optronic (arriba) y el sensor IR (abajo)

Este es el último y menos utilizado método de detección de misiles antibuque. Si tiene que usar este método, entonces el barco está bajo EMCON (Control de emisión, donde todos los radares y transmisores están apagados) o sus radares han fallado / se han atascado. Una vez que un misil es detectado por los sensores optrónicos e IR a bordo, está a solo unos segundos de un impacto exitoso. Estos sensores generalmente se montan en lo alto del mástil cerca de los radares primarios. Las pistolas antimisiles normalmente usan sensores IR y Optronic integrados para detectar los misiles entrantes que usan ECCM para alterar los sistemas de rastreo de radar de la nave. Los sistemas como el Phalanx y Kashtan tienen estos sensores pasivos que les permiten ser muy efectivos incluso si sus radares están bloqueados.

Conclusión

Prevenir es mejor que curar, por lo tanto, la detección temprana y el disparo de misiles hostiles salvarán a su barco de una tumba acuosa. Tan importante como la detección y el rastreo de misiles anti-buques es que es extremadamente difícil disparar y luego derribarlos sin los sistemas adecuados de misiles. El próximo artículo tratará con tales sistemas en detalle.

SGM: Radar naval Seetakt (Alemania)

Radar naval Seetakt 

Wikipedia

Seetakt era un radar de buque desarrollado en la década de 1930 y utilizado por la Alemania Nazi Kriegsmarine durante la Segunda Guerra Mundial.

Introducido en 1936
Tipo de búsqueda de superficie naval
Frecuencia 368 MHz / 81,5 cm
Alcance  6-10 millas náuticas (11-19 km; 6.9 a 11.5 millas)
Potencia 7 kW

Desarrollo

En Alemania, a finales de la década de 1920, Hans Hollmann comenzó a trabajar en el campo de las microondas, que más tarde se convertirían en la base de casi todos los sistemas de radar. En 1935 publicó Física y Técnica de Ondas Ultrashort, que fue recogido por investigadores de todo el mundo. En el momento en que había estado más interesado en su uso para las comunicaciones, pero él y su socio Hans-Karl von Willisen también habían trabajado en sistemas similares a los del radar.

En 1928 Hollmann, von Willisen y Paul-Günther Erbslöh fundaron una empresa Gesellschaft für elektroakustische und mechanische Apparate (GEMA). En el otoño de 1934, GEMA construyó el primer sistema comercial de radar para la detección de buques, similar a un sistema desarrollado por Christian Hülsmeyer. Operando en la gama de 50 cm, podría detectar buques a 10 km de distancia. Esta primera versión del sistema sólo proporcionaba una advertencia de que un buque estaba en la vecindad general de la dirección en la que se señalaba la antena, no proporcionaba dirección exacta ni ningún tipo de información de alcance. El propósito era proporcionar un sistema anti-colisión en la noche, en la niebla, y otras veces de visibilidad limitada.

Por orden de la armada alemana, en el verano de 1935 desarrollaron un radar de pulso con el que podían localizar el crucero Königsberg a una distancia de 8 km, con una precisión de hasta 50 m, suficiente para la colocación de armas. El mismo sistema también podría detectar un avión a 500 m de altitud a una distancia de 28 km. [1] [2] Las implicaciones militares no se perdieron esta vez, y la construcción de las versiones terrestres y marítimas tuvo lugar como radar Freya y Seetakt. La prioridad de la marina de guerra en ese momento era amplia. La detección de objetivos y obstáculos por la noche o en mal tiempo eran objetivos secundarios. En realidad, el uso de la misma para la colocación de armas, al igual que el radar de Würzburg desarrollado para el ejército alemán, inicialmente no era una prioridad para el Kriegsmarine.

Los dos sistemas eran generalmente similares, aunque los sistemas tempranos de Seetakt trabajaron en una longitud de onda de 50 cm (600 megaciclos), mientras que Freya fue diseñado para las gamas mucho más largas y utilizó una longitud de onda de 2.5 m que podría ser generada en la alta potencia usando electrónica existente.

Estos primeros sistemas resultaron problemáticos, y se introdujo una nueva versión con electrónica mejorada a 60 cm de longitud de onda (500 MHz). Se ordenaron e instalaron cuatro unidades en el Königsberg, el almirante Graf Spee y dos grandes torpederos (que en servicio alemán eran del tamaño de pequeños destructores). El almirante Graf Spee utilizó esta unidad con éxito contra el envío en el Atlántico. En diciembre de 1939, después de intensos combates durante la Batalla del Río de la Plata, el Almirante Graf Spee fue severamente dañado y el capitán zarandeó la nave en el puerto neutral de Montevideo, Uruguay. El buque se hundió en aguas poco profundas de modo que su antena de radar seguía siendo visible.



Estos sistemas Seetakt de modelos iniciales fueron seguidos en 1939 por una versión modificada conocida como Dete 1, que funcionaba entre 71 y 81,5 cm de longitud de onda (368 a 390 MHz) a 8 kW pico y una frecuencia de repetición de impulsos de 500 Hz. El alcance máximo contra un objetivo de tamaño naval en el mar era de hasta 220 kilómetros (140 mi) en un buen día, aunque más típicamente la mitad. El funcionamiento era similar de otra manera al sistema anterior, con una exactitud de la gama de cerca de 50 m. Esto era considerablemente más exacto que los cañones que alinearon para, que tenía típicamente los márgenes de más de 100 m. También era mucho mejor que el típico equipo de alcance óptico de la época, que sería típicamente exacto a unos 200 m a 20.000 m, aunque algunos telescopios ópticos alemanes eran supuestamente capaces de 40-50 m de precisión en ese rango, lo que ayuda a explicar Por qué los alemanes siguieron confiando en la óptica como su principal línea marítima de encontrar equipos durante varios años en la guerra.

Radares navales de barrido electrónico

Radares navales de barrido electrónico
Traducción: Iñaki Etchegaray

Los radares de barrido electrónico navales están disponibles desde hace más de 20 años con el AEGIS americano. Ahora están en servicio en las escoltas europeas y deberán ser patrón de los futuros navíos y otros medios. Pero lo que hace estos sistemas caros tan atractivos para la guerra naval?

La parte más crítica de un sistema de guerra antiaérea (AAW) naval es contener ataques de saturación. Estos ataques incluyen aeronaves y misiles antinavio venido de varías direcciones coordinadamente, para vencer las defensas. El enganche de cada blanco por los sistema AAW requiere acompañamiento preciso para que el sistema de control de tiro sea suplido con informaciones adecuadas.

Las antenas convencionales de radar hacen este acompañamiento relacionando los ecos sucesivos de cada blanco. Esta información es hecha en el modo TWS "track-while-scan" y es hecha con cuántos blancos el ordenador del sistema permitir. Cuanto mayor la razón de barrido del radar, mayor la cantidad de información del blanco. La razón de datos es proporcional la rotación de la antena.

La calidad de los datos necesaria pasa a ser alta y necesitando de una rotación muy alta. Blancos en alta velocidad y alta agilidad pasan a ser prácticamente imposibles de enganche. Para blancos la larga distancia, la energía reflejada debe ser grande y para esto la rotación debe ser más lenta. Aumentando la rotación el alcance disminuye. No es posible compatibilizar largo alcance y buena capacidad de control de tiro con antena giratoria.

La respuesta es usar antenas separadas para cada función. Los radares de vigilancia hacen detección de largo alcance y pasa los datos para el radar de acompañamiento para rastreo de alta calidad y operación de control de tiro (iluminación de blanco). Esta solución es adecuada para escenario con blanco único o pocos blancos e inadecuado para escenario de saturación. La capacidad multitargets es igual al número de radares de iluminación y generalmente instalados en pequeño numero (2 por escolta leve y 4 para escoltas pesados).

Un nuevo sistema para operar en un escenario de saturación obviamente no podría ser giratorio. Para tenerse un gran razón de datos el haz de radar debe cambiar de blancos casi instantáneamente lo que es imposible para antena mecánica. Esto sería posible se la antena fuera apuntada electrónicamente con varios transmisores independientes.

El comienzo físico de los radares de barrido electrónico es relativamente simple. Primero tenemos una antena plana compuesta de transmisores regularmente espaciados (phased array o arreglo en fase), todos emitiendo la misma señal. El patrón de cada señal es sinusoidal con amplitud máxima y única. La interferencia entre ellos puede ser grande y esto es intencional y aceptado.

Con la interferencia constructiva la energía electromagnética es máxima cuando están en fase. La región donde forma esta fase puede ser usada para formar un plano dimensional virtual. El vector del lóbulo principal del pulso transmitido es siempre perpendicular al plan del campo electromagnético generado por el transmisor.

Cuando todos los transmisores están en la misma fase (como en la antena mecánica), el plan del campo electromagnético es paralelo a lo de la antena, y el lóbulo principal será apuntado directo para frente. Cambiando la orden de transmisión, o alterando la fase, con un pulso inmediatamente el frente y otros más para atrás, el plano electromagnético gira y el lobulo principal es apuntado hacia otra dirección. Por ser hecho electrónicamente, el giro es prácticamente instantáneo.


Princípio de funcionamento de los radares de arreglo en fase.
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Impresionante: Buques radar de la US Navy

Estos son los enormes buques de radar que hacen de defensa de misiles posible 
Los buques RADAR de defensa antimisiles 



Los complejos y costosos programas de defensa de misiles balísticos de Estados Unidos aparecen regularmente en las noticias, y aunque los sitios de lanzamiento de interceptores basados ​​en tierra o buques equipado de AEGIS de la Armada reciben la atención, pocos saben de la pequeña flota de barcos de sensores altamente especializados que han hecho de esta controvertida tecnología posible.

Ya sea que el foco sea una prueba es misiles balísticos más cortos del tamaño de un teatro de operaciones  o misil de largo alcance balístico intercontinental con múltiples vehículos de reentrada (MRV), o incluso uno de los nuestros, no podemos aprender correctamente cómo contrarrestar o mejorarlos sin datos de telemetría increíblemente precisa y detallada. Dado que las pruebas de misiles balísticos se producen sobre vastas extensiones de océano, los radares de base fija no son ideales para el trabajo de seguimiento. Aquí es donde la altamente personalizada flota el bolsillo de buques de seguimiento, pruebas y apoyo de defensa contra misiles balísticos (BMD) del Departamento de Defensa vienen a jugar, algunos de los cuales tienen funciones de primera línea de sombra también.

USNS Howard O. Lorenzen

El barco de seguimiento de misiles más nuevo y más poderoso es el USNS Howard O. Lorenzen. Esta bestia blanca de 534 pies de largo con brillante paquetes de un par de radares del estado de la técnica "Cobra King" de barrido electrónico activo (AESA) que son cada uno del tamaño de un edificio de tres pisos y pesan cada medio millón de libras.

El Howard O. Lorenzen y sus radares Cobra King fueron desarrollados para reemplazar a su gran éxito, pero de fecha dúo precursor, al USNS Observation Island y su sistema de radar de matriz Cobra Judy dado de baja. El Cobra King representa una gran mejora en la resolución, la agilidad y la capacidad de potencia, y se dice que es más fácil de actualizar con el tiempo, que se espera que dé el Howard O. Lorenzen una larga vida útil, como el USNS Observation Island tuvo.



El sistema Cobra King incluyó dos conjuntos de radar AESA, una en la banda S y una banda X, que están bajo el control a través de una estación de control de las operaciones más comunes. La matriz de banda S se utiliza para la digitalización de grandes volúmenes de cielo en busca de objetos y para el seguimiento de misiles en vuelo, mientras que la matriz de la banda X se utiliza para la reducción a cero en el pequeño difícil de detectar objetos como vehículos de reentrada, interceptores de misiles, o incluso pequeños satélites. El arreglo AESA de banda X es especialmente importante ya que puede ayudar a diferenciar las ojivas de los señuelos, y estos datos se puede utilizar para crear software para los sistemas menos capaces de hacer lo mismo. En muchos sentidos, Cobra King funciona de manera similar a la que pronto será desplegado Radar Aérea y Defensa de Misiles de la Armada (AMDR), que también tiene dos arreglos de radar independientes, uno para la banda X y uno para la banda S, para la búsqueda de volumen y precisa seguimiento. El AMDR primero se implementa en el portaaviones nuclear USS Ford.

Radar Sea Based X Band (SBX-1)

El gigante SBX-1 es un artilugio intimidante. Está construido alrededor de la estructura de una plataforma de perforación semi-sumergible auto propulsada, que puede reposicionarse en cualquier lugar en un hemisferio en caso de necesidad. Irónicamente, la plataforma autopropulsada alberga el radar SBX-1 fue originalmente construida en Rusia antes de ser comprada por Boeing y reinstalado en los EE.UU. para su uso actual.



Dentro de su enorme cúpula hinchable blanca es un sistema de radar de banda X en arreglo de fase de cuatro millones de libras. Esta enorme pieza de tecnología que irradia fue diseñado para proporcionar un seguimiento muy detallado de enemigos misiles balísticos intercontinentales y actualizaciones a mitad de camino para los sistemas interceptores basados ​​en tierra.

El radar es tan poderoso y cuenta con un alto grado de resolución de este tipo, que puede diferenciar entre señuelos y ojivas durante la fase de separación de medio curso de un misil de vuelo mejor que cualquier otro sistema de radar que hay. La información de que son datos vinculados a mandar y estaciones en las que se tomó la decisión de comprometerse interceptores de misiles si su trayectoria se considera una amenaza controlar. A continuación, puede proporcionar la telemetría de alta precisión de los que amenazan a los objetos interceptores de misiles a medida que ascienden hacia su objetivo. El sistema también proporciona matar datos de la evaluación después de haberse producido una interceptación.



El radar SBX-1 es tan poderosa que el Teniente Gen Obering, en el momento en el director de la Agencia de Defensa de Misiles, dijo que el sistema es capaz de rastrear un objeto del tamaño de una pelota de béisbol a través de la bahía de San Francisco en Chesapeake en Virginia, que es aproximadamente 2.900 millas de radar apuntando directamente!

El SBX-1 se basa hasta en Adak Island en el oeste de Alaska, pero ella puede ser volver a colocar sobre la base de la amenaza o la prueba a la mano, y lo ha hecho en el pasado, durante las pruebas de misiles de defensa y aumentó las tensiones con Corea del Norte. La capacidad de rápidamente volver a colocar el SBX-1 es clave, ya que puede posicionarse a lo largo de las rutas de vuelo más probables de misiles hostiles. Ella se ve a menudo en Hawaii para las operaciones y pruebas o ser atendido en Seattle.



SBX-1 es a la vez una capacidad operativa y un demostrador de tecnología, y como las capacidades de defensa de misiles balísticos de Estados Unidos continúan evolucionando otras plataformas SBX puede ser desplegado a diferentes regiones para que una red permanente de mediados de curso cometió y sistemas de diferenciación puede cubrir grandes extensiones de espacio aéreo en todo el mundo.

USNS Invincible

USNS Invincible fue una vez que el sonar nave matriz de remolque y es aproximadamente la mitad del tamaño de la Horward O. Lorenzen. Ella fue reformado en la década de 1990 y el sistema de radar de estilo plato "Cobra Gemini" fue montado en la popa, así como un centro de mando y sistemas de comunicaciones por satélite.



Cobra Géminis puede trabajar tanto en S y X bandas también, pero no con cualquier lugar cerca del poder o la agilidad que la Cobra Rey puede, que no es necesariamente una desventaja teniendo en cuenta que este sistema de radar está diseñado para el seguimiento de misiles balísticos de teatro que tienen un gama mucho más corto que los misiles balísticos intercontinentales.

Al ver los misiles balísticos de largo alcance como cortos e intermedios se han convertido en una seria amenaza en todo el mundo, especialmente en relación con Irán y Corea del Norte, la capacidad del USNS Invencible para seguir de cerca sus lanzamientos hace que sea un barco que está en demanda muy alta.

Range Safety Ship Worthy & The MV Pacific Collector

El Worthy es operado en conjunto con el Ejército de los EE.UU. y se utiliza como una nave de rango seguridad y de control remota a través de la instalación del "Kwajalein Mobile Range Safety System (KMRSS)." Este sistema ofrece la telemetría durante las primeras etapas y el período de mediados de curso de lanzamiento de un misil y permite a los monitores para evaluar la calidad de la trayectoria de vuelo del misil. Si el misil parece estar extraviado, puede solicitar una autodestrucción de la misma manera que no vaga fuera del espacio aéreo controlado.

Digno es frecuentemente usado en alta mar en misiones de duración media en el que se coordinará gama desinfectante antes y durante una prueba de misiles, a la vez que el monitoreo del lanzamiento dentro de su línea de ataque desplegado de la vista "ventana". Esta es la zona antes de que el misil es recogido por los sistemas de seguimiento más sensibles colocados hacia el suelo.



El coleccionista MV Pacífico trabaja como principalmente como un activo "hacia el suelo" para vigilar de cerca la telemetría de misiles balísticos en vuelo. Bajo un concepto común a los dos barcos trabajan en estrecha colaboración con el Digno despejar el rango durante impulso del misil y las etapas a mitad de camino de vuelo y el seguimiento del vehículo antes de pasar frente a la misión de seguimiento de la mitad del proceso y la fase terminal del vuelo del misil el MV Pacífico Collector. Estos buques supuestamente pueden ser mezclados y emparejados con otros activos de prueba también dependiendo de los objetivos de la prueba y la capacidad del misil está probando.

SS Pacific Tracker

La conversión de un buque de carga de 50 años de edad, a una de las naves más avanzadas de telemetría de radar en el mundo es una acción interesante para decir lo menos. Antes de que ella fue re-bautizada en su nuevo cargo en el 2009, Pacific perseguidor tenía múltiples carreras anteriores, y muchos nombres para ir junto con ellos. Estos incluyen Mormacdraco, American Draco y el estado del castor USNS. Ahora bien, este vapor impulsado reliquia cuenta con un radar de banda X masiva del estado de la técnica en la popa junto con el estado de la técnica de las comunicaciones y el sistema de enlace de datos.



Este nuevo radar viene con un nuevo nombre, el XTR-1 para la banda X radar Transportable. Las capacidades de esta nueva gama son menos claras, pero son única y lo suficientemente potente como para que tenga toda una nave reinstalado a su alrededor. El barco también los paquetes de un par de paneles de seguimiento adicionales montado en medio del barco, pero palidecen en comparación con el tamaño de la XTR-1.



Este largo y delgado antigüedades flotante ya ha participado en varias pruebas y si las mejoras introducidas en sus matrices de radar y la antena son una indicación, ella parece ser la adición de la capacidad de rápidamente al principio de su nueva vida. Aún así, el papel exacto de la nave no se conoce, y hay incluso ha habido especulaciones de un posible uso de una potencia extranjera. Lo más probable es que ella es más que otro puesto de avanzada de radar flotante que se puede utilizar para el seguimiento de los lanzamientos de misiles balísticos y las pruebas de misiles.

USS Trípoli

Sé lo que estás pensando, ¿cómo es un gran casco jubilado de un buque de asalto anfibio de alguna manera un buque de prueba y sensor de misiles? Bueno, por extraño que parezca, la historia del USS Trípoli, ya que se presentó en mi antiguo sitio web, es una de abandono y adopción, un ave fénix que se levantó de la antorcha del desguazador si se quiere:



El USS Trípoli fue encargado en 1966 y con orgullo se desempeñó como miembro integrante de "Navy Gator" de Estados Unidos durante tres décadas. Entre sus muchos logros fueron tres viajes de la costa de Vietnam y que actúa como un soporte de ensayo para los nuevos (en el momento) de AV-8A Harrier jets de salto de la marina. También fue la portadora de prueba para el experimental XV-15 que llevaría al desarrollo de la MV-22 Osprey, y operando como el buque insignia de las operaciones cruciales contra-minas durante la preparación para la Operación Tormenta del Desierto, en la que ella era en realidad golpeó por una mina.

En 1995 la Armada y los Marines requeridos combatientes de superficie anfibias actualizados, es decir, aquellos con sensores modernos, bien cubiertas para el despliegue de los aerodeslizadores y vehículos de desembarco de la playa, así como un portaaviones para el lanzamiento de los helicópteros y los Harriers. Con esto en mente, y teniendo en cuenta la edad de la Trípoli, así como el fin de la Guerra Fría, la Marina se retiró el barco orgulloso.



Una década más tarde, el USS Trípoli, ahora un casco oxidado que había sido de largo atracado en el astillero de Mare Island en Vallejo, fue misteriosamente trasladado "en préstamo" para el Ejército de EE.UU.. Actividad comenzó a brotar alrededor de la una vez casi abandonado gigante flotando y ella comenzó a recibir las modificaciones propias de la estructura de la cubierta y de la isla. Las grandes hangares temporales (pero a menudo permanentes, en realidad lo que parece) de concha se erigieron en su tapa llana, similar a las que se ven por todas partes las bases estadounidenses en el Medio Oriente, y la estructura de la isla comenzaron a recibir nuevas antenas y cúpulas de comunicación. Luego, en 2006, fue remolcado fuera del puerto y en todo el Pacífico hasta Hawai. Aquí su propósito nuevo y altamente inusual podría entrar en foco.


El desarrollo del Ballistic Missile Defense estaba en su apogeo durante el apogeo de la estos nuevos sistemas de miles de millones de dólares necesarios para ser probado en condiciones reales de Administración y Bush. En vista de que la capacidad de la DMO se cumplió cada vez más por destructores y cruceros actualizados AEGIS equipados, y un sistema con base en tierra llamada THAAD, hubo una demanda de un lugar de actuar como un lugar de lanzamiento enemigo simulado para cortos a media distancia misiles balísticos para probar adecuadamente estos emergentes sistemas.

La construcción de un sitio en Hawai, donde una gran parte de las pruebas de defensa de misiles balísticos de teatro tuviera lugar, estaba casi totalmente fuera de la cuestión. Aunque el Departamento de Defensa podría obtener la aprobación para la construcción de este tipo de sitio que costaría millones de dólares al año sólo para mantenerla. Por lo tanto, el Departamento de Defensa decidió que un portaaviones de edad establecido en marcha fue la mejor y la opción más económica disponible. Eso flattop ser el oxidado pero robusto USS Trípoli.



Después de ser remolcado fuera de la bahía de San Francisco, el USS Trípoli permaneció en Hawaii durante dos años la realización de diversos lanzamientos de prueba y el seguimiento de misiones en apoyo de la iniciativa de Defensa de Misiles Balísticos de Estados Unidos antes de ser remolcado de vuelta a su puesto de atraque en Estados Unidos en 2008. En 2010 se dirigió de nuevo a Missile Range Pacífico Fondo de la costa de Hawaii para apoyar el Teatro de Gran Altitud Son Defense (THAAD) sistema de misiles antibalísticos, una vez más, jugando sobre todo el sitio "adversario" de lanzamiento de misiles, conocido como la Plataforma de lanzamiento móvil, así como la actuación una plataforma de sensores móviles para apoyar a otros exámenes de BMD en curso.



Hoy en día, el barco ha sido muy revitalizado y ampliamente modificado por su papel nuevo y único. Ella tiene una nueva capa de pintura y el deporte una multitud de sensores y bolas de comunicaciones, antenas, platos y otras instalaciones de sensores, junto con su cubierta retráctil montado hangares de concha. La resurrección del USS Trípoli es realmente un gran ejemplo de cómo el Departamento de Defensa y otras agencias estadounidenses pueden reciclar un viejo activo anticuada, que ya está pagado, que hacer un trabajo muy singular y de alta tecnología a una fracción del costo de adquisición de un nuevo nave especialmente diseñada o equipar una instalación del lado de tierra menos flexible para este tipo de tareas.

Teniendo en cuenta su uso histórico como plataforma de pruebas durante su carrera activa, casi no puedo pensar en un papel más adecuado para esta edad, pero ahora increíblemente valioso gigante de la alta mar.

Al final, el USS Trípoli escapó al soldador del desguazador sin dejar de ofrecer un servicio de gran valor para su país y permanecer fiel a su orgulloso lema "Semper Princeps" Siempre primera

Foxtrot Alpha

Radar naval: Tipo 343G (Wasp Head)

Radar de control de fuego Tipo 343G (Wasp Head) 



Designación china: Tipo 343G 
Nombre de Exportación: N / A 
OTAN: Wasp Head o Wok Won (director) 
Función: control de tiro para el cañón principal y de misiles anti-buque, búsqueda de superficie 
Contratista: N / A 
Banda: I / J 
Alcance: N / A 
Descripción: El Tipo 343g Head Wasp fue desarrollado en la década de 1980 para los buques combatientes de superficie indígenas, basado en la tecnología soviética. El radar fue diseñado para el control de fuego del misil anti-buque y orientación del arma principal de 100mm. El Tipo 343G se distingue por su aspecto único, con una antena de radar conectado a una cúpula con forma de media esfera (designación OTAN: Wok Ganadas; banda G / H). En los nuevos buques de guerra el Tipo 343G ha sido sustituido por el nuevo Tipo 344. 

Sinodefence