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¿Cómo funcionan las minas navales?

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Si bien podría pensar en la tecnología de las minas navales como parte del pasado de la guerra, estas armas submarinas siguen siendo aspectos cruciales de la guerra naval moderna.

Para comprender este aspecto a menudo olvidado de la guerra moderna, echemos un vistazo a la historia de las minas navales, cómo funcionan y cómo se utilizan en la era moderna.

Historia de las minas navales

David Bushnell es conocido como el inventor de las minas marinas. Durante la guerra revolucionaria estadounidense en 1777, dejó a la deriva lo que se conocía como torpedos explosivos flotantes en el río Delaware, con la esperanza de tomar un barco británico como víctima. Sacó un bote pequeño del HMS Cerberus, una fragata británica, matando a cuatro marineros. Estas serían la primera víctima de las minas marinas en la historia naval. En los años posteriores, las minas llegaron a ser vistas como "diabólicas" y "poco caballerescas" en combate.

En sus primeros años de vida, las minas marinas se utilizaron con moderación y no fue hasta la Guerra Civil estadounidense que el mundo vio el primer uso a gran escala de estos torpedos explosivos.

Se sabía que la Armada Confederada era inferior a la Armada Federal durante la guerra, por lo que para compensar recurrieron a esfuerzos mineros masivos. Cubrieron su costa con varios tipos de minas e infligieron grandes pérdidas a la marina federal. Durante la Batalla de Mobile Bay, las minas hundieron 27 buques federales.

Durante la Primera Guerra Mundial, las minas navales se convirtieron en un arma principal contra los mortíferos y temidos submarinos alemanes. Los aliados colocaron lo que se conoce como "Barrera del Mar del Norte", un campo minado que se extendía 250 millas de Escocia a Noruega en 1918. En cinco meses, las fuerzas estadounidenses y británicas pudieron plantar 72,000 minas. En realidad, la guerra terminó antes de que se completara el campo de minas, pero durante su corto tiempo en servicio, hundió seis submarinos y dañó aún más barcos enemigos.

Después de la Primera Guerra Mundial y el posterior período de paz, las minas se olvidaron como armas efectivas y no se realizó mucho desarrollo en la industria. Es decir, hasta la Segunda Guerra Mundial.

Con el avance de la tecnología de aviones y submarinos, ambas embarcaciones se desarrollaron para colocar minas marinas de manera efectiva. Estas minas habían evolucionado más allá de las primeras etapas del diseño de la mina que funcionaban solo por contacto, para ser lo que se llaman minas de influencia. Estas minas ahora podían actuar basándose en cambios magnéticos, acústicos o de presión en el agua debido a los barcos enemigos. Incluso existía tecnología para programar las minas para detonar solo en ciertos barcos, es decir, podían programar una mina para que esperara al Transportista en medio de un grupo de ataque basado en varias entradas.

Las minas se convirtieron en un arma estratégica y muy eficaz en la Segunda Guerra Mundial. Un ejemplo de ello fue la Operación Hambruna. Estados Unidos llevó a cabo una operación masiva de colocación de minas cerca del final de la guerra en el Pacífico que implicó la colocación 12,000 minas que bloquean las rutas marítimas japonesas. En total, EE. UU. Se hundió 650 Los barcos japoneses y prácticamente detuvieron sus actividades navieras. Debido a la efectividad de las minas no solo como un arma activa sino como un disuasivo psicológico, casi todos los barcos japoneses se vieron obligados a permanecer en el puerto o fueron desviados en gran medida hacia aguas enemigas.

Después de la Segunda Guerra Mundial, las minas volvieron a caer en el fondo de la guerra mientras el mundo trataba de reducir sus ejércitos. Las superpotencias asumieron que las minas navales no serían útiles con el estado de guerra avanzada, pero pronto se demostró que estaban equivocadas.

Durante la Guerra de Corea, la Armada de Corea solo 45 buques, una marina diminuta en comparación con los EE. UU. 250 flota invasora. Sin embargo, casi toda la flota de EE. UU. Se detuvo durante una semana debido a 3,000 minas colocadas en aguas de Corea del Norte. Esto llamó la atención del Jefe de Operaciones Navales de los EE. UU., Almirante Forrest Sherman, y EE. UU. Comenzó a invertir fuertemente en contramedidas mineras y tecnología minera avanzada.

Otra nota importante es que este nuevo interés en las minas no se debió solo al atraco de una semana, sino también a que 70% de las pérdidas navales estadounidenses fueron directamente el resultado de la guerra de minas enemigas en la Guerra de Corea. Solamente 2% del servicio naval de los EE. UU. fue el personal de limpieza de minas, lo que demuestra un claro defecto en la estrategia naval de EE. UU.

Estados Unidos desarrolló la clase de minas Destructor en 1967. Estas minas contenían mecanismos de disparo de estado sólido altamente sofisticados que se insertaban en los pozos de espoleta de bombas simples de uso general.

Esta clase de minas permaneció en operación hasta la era de la Guerra de Vietnam, donde se desarrolló una nueva familia de minas Quickstrike. Estas minas fueron muy sofisticadas y desarrolladas para usos estratégicos específicos. También eran increíblemente baratas en comparación con otras armas, lo que las hacía perfectas para la acción defensiva.

Estados Unidos continuó aumentando sus fuerzas de guerra de minas de todo tipo, con la participación de unidades marítimas y aéreas, destacamentos de eliminación de artillería, unidades de reconocimiento y barcos de barrido de minas.

Hasta el día de hoy, las operaciones mineras navales y las habilidades de la comunidad en ellas siguen siendo la columna vertebral desconocida de las operaciones defensivas navales de los EE.

Anatomía de una mina

Las minas navales modernas son dispositivos bastante simples pero también increíblemente complejos. Su simplicidad se debe a su falta general de componentes y su complejidad es el resultado de la alta inteligencia programada en ellos. Las minas modernas también tienen una variedad de características de seguridad que las minas antiguas nunca tuvieron, como la capacidad de ser almacenadas o apiladas fácilmente y la capacidad de autodestruirse o autoesterilizarse para mantener la vida silvestre y el agua seguros después de que las minas ya no sean necesarias.

Las minas navales generalmente contienen equipo de vuelo o equipo de manipulación, un estuche explosivo, un dispositivo de armado con un tren explosivo, un dispositivo de detección de objetivos y una batería.

El equipo de vuelo o de manipulación se utiliza para transportar y desplegar la mina desde cualquiera de las técnicas de despliegue en el arsenal militar. La caja del explosivo contiene el material explosivo en bruto contenido en la mina, generalmente idéntico a los tipos de explosivos utilizados en las bombas. El dispositivo de armado y el tren explosivo proporcionan el armado inicial de la mina después del despliegue. Puede pensar en este conjunto como la llave que permite detonar una mina. Cuando el dispositivo de armado y el tren están correctamente alineados, el dispositivo de detección de objetivos puede hacer su trabajo y activar la mina.

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El dispositivo de detección de objetivos es la parte más importante de una mina. Es el único componente que hace que algo sea una mina naval y no solo una bomba. Este dispositivo detecta cualquier cantidad de disparadores del agua circundante, ya sean sísmicos, acústicos, de presión o magnéticos, y activa la mina en un conjunto dado de restricciones.

Los diferentes barcos tendrán diferentes firmas en cualquiera de estas categorías, lo que permite que la tecnología interna de la mina tome decisiones informadas sobre cuándo activar.

Cuando todos estos componentes se ensamblan con la funcionalidad adecuada, obtienes una mina naval que puede ser un arma inteligente altamente efectiva en el espacio de batalla naval.

Tipos de minas

Entre el tipo de arma de mina naval, hay varios tipos diferentes de minas en la forma en que se despliegan y utilizan. Suelen relacionarse con sus posiciones finales, es decir, donde descansan en el agua a la espera de la detonación.

Las minas se dividirán en tres categorías principales: fondo, amarradoo a la deriva.

Minas de fondo

Las minas de fondo son aquellas que descansan en el lecho marino, generalmente en aguas relativamente poco profundas. Estas minas tienden a tener grandes flotabilidades negativas (se hunden), lo que significa que después de ser desplegadas caen y descansan en el suelo. Ciertas minas de fondo funcionan en aguas más profundas que les permiten ir solo tras submarinos.

Minas Amarradas

Las minas amarradas se utilizan contra submarinos y barcos y flotan a una distancia determinada del fondo marino gracias a un peso y amarre, o una correa. La mina en sí se guarda en un estuche flotante que está sujeto a un dispositivo de anclaje que se asienta en el fondo marino. Este tipo de mina permite el despliegue en aguas más profundas, así como otros casos de uso específicos.

Las minas que se encuentran en las playas y que suelen ser noticia son minas antiguas amarradas que se han soltado de sus amarres y han flotado a la superficie.

Minas a la deriva

Las minas a la deriva son aquellas que flotan en la superficie del agua y generalmente explotan al entrar en contacto con un barco. Debido a su naturaleza incontrolable, este tipo de minas fueron prohibidas en la Convención de La Haya de 1907. Desde entonces, se han utilizado con moderación.

Hemos discutido los diferentes tipos funcionales de minas, pero cada tipo también se puede implementar de una de tres formas. Ya sea por: Aeronave, submarinoo tendido de superficie.

Minas de aviones

Las minas colocadas por aviones suelen estar diseñadas para ser de naturaleza ofensiva y son adecuadas para un despliegue rápido, similar a las bombas. Las minas aeronáuticas se pueden utilizar para reabastecer rápidamente los campos de minas sin tener que enviar barcos vulnerables al frente y ponerlos en peligro por las minas colocadas anteriormente.

Hoy en día, los aviones se consideran una técnica de entrega de minas ideal, ya que el proceso requiere poco riesgo y se puede realizar rápidamente. Básicamente, cualquier avión que pueda transportar y desplegar bombas también puede transportar y desplegar minas.

Minas colocadas por submarinos

Las minas colocadas por submarinos, como las minas colocadas por aviones, se utilizan normalmente en operaciones encubiertas ofensivas. Estos tipos de minas caben en tubos de torpedos submarinos y pueden desplegarse en profundidad. Por lo general, los submarinos solo pueden contener una pequeña cantidad de minas, lo que hace que esta técnica no sea la más adecuada para colocar grandes campos de minas.

Durante la Segunda Guerra Mundial, los submarinos plantaron un total de 576 minas, que conocemos, que resultó directamente en el hundimiento de 27 barcos y el daño de otro 27.

Minas de superficie

Las minas colocadas de superficie son las más económicas debido al gran volumen de minas que se pueden transportar en un barco. Sin embargo, las minas de colocación de superficie requieren que el país de colocación tenga el control de las aguas y no haya amenazas potenciales inminentes. Este no es el caso en muchas circunstancias, lo que a menudo lleva a que los submarinos y las aeronaves sean las técnicas de entrega de minas más preferidas.

La colocación de superficies se usa generalmente en situaciones defensivas, como defender sus puertos. En la Segunda Guerra Mundial, esta era una práctica muy común. Si bien no hay casos documentados de que estos campos de minas defensivos hayan sufrido bajas enemigas, tampoco hay casos documentados de barcos enemigos que atraviesen los campos de minas. Esto subraya una de las cualidades más esenciales de las minas, su capacidad para ahuyentar a los enemigos sin un compromiso activo: un arma psicológica.

Comprender cómo se activan las minas es fundamental para comprender cómo protegerse contra ellas y cómo utilizarlas. Cada tipo de actuación se basa en sensores que se colocan dentro del dispositivo de detección de objetivos, que finalmente desencadena la detonación de la mina.

Hay cuatro técnicas principales mencionadas anteriormente: Magnético, Presión, Acústicoy Sísmico.

Actuación magnética

En casos de activación magnética, el dispositivo de detección de objetivos contendrá pequeños magnetómetros o sensores que detectan campos magnéticos. Los magnetómetros son típicamente detectores de 3 ejes, lo que esencialmente significa que pueden captar campos magnéticos en cualquier dirección.

Cada barco tiene una firma magnética de algún tipo que es específica para el tamaño, el tipo de metal e incluso el lugar donde se construyó el barco en la tierra. Cuando pasa una nave, el magnetómetro capta la señal y convierte lo que detecta en pequeños pulsos eléctricos. Estos pulsos son luego procesados ​​por los circuitos internos y el dispositivo de detección de objetivos determina si desea actuar o no. Cuando el dispositivo determina que tiene suficiente entrada para actuar, se activa la mina.

Actuación por presión

Los sensores de actuación de presión detectan presiones negativas y las convierten en señales eléctricas. Esto funciona de manera similar a los magnetómetros, excepto con presión. Como las firmas magnéticas de los barcos, cada barco también tiene una firma de presión, que depende de cosas como el tamaño, la forma y el peso. A medida que los barcos se mueven por el agua, desplazan un volumen determinado de agua. Los cambios de presión en el agua del casco de un barco están dictados por el Principio de Bernoulli.

Después de que el TDD analiza la firma de presión y determina que quiere detonar en el objetivo, envía señales a través del tren explosivo para finalizar el proceso de actuación.

Sensores acústicos

Los sensores acústicos convierten las ondas sonoras que viajan bajo el agua en señales eléctricas que el TDD puede procesar. Este sonido proviene del ruido del casco cuando el barco se mueve por el agua, del ruido de la hélice como la cavitación del agua e incluso del ruido de la tripulación dentro de un barco. Todos estos crean vibraciones de sonido que viajan a través del agua y pueden cumplir con los requisitos de un TDD entrenado acústicamente para detonar.

Sensores sísmicos

Los sensores sísmicos son bastante similares a los sensores acústicos y utilizan entradas acústicas similares para determinar la detonación. Los sensores sísmicos detectan los movimientos de la caja que son el resultado de estímulos acústicos. Estos sensores suelen ser un poco más sensibles que los sensores acústicos y se pueden programar en conjunto para refinar aún más cuando las minas detonan.

Ahora que hemos comprendido a fondo qué son las minas, cómo se utilizan y cómo funcionan, lo último que debemos cubrir es qué sucede cuando explotan.

Podría pensar que las minas simplemente explotan y hacen un gran agujero en el costado del barco. Este podría ser el caso de las minas de superficie de los viejos tiempos, pero las minas modernas casi siempre descansan debajo de la superficie del agua.

Cuando una mina explota bajo el agua, la energía se disipa de tres formas.

53% va a una onda de choque

46% se convierte en calor

1% se gasta como luz

Las principales formas en que las minas dañan los barcos son a través de la onda de choque inicial y el pulso de burbujas de gas resultante. La onda de choque se propaga a través del agua y puede dañar o agrietar los cascos de los barcos si es lo suficientemente potente. Después de la detonación o expansión rápida bajo el agua de la mina, se crea una burbuja de gas bajo el agua. Esta burbuja de gas se expande hasta que la presión del agua circundante hace que colapse a una velocidad increíble. Después de colapsar, se expande una y otra y otra vez. Cada vez perdiendo un poco de energía. Este pulso rápido es esencialmente cavitación a gran escala y hace que los barcos se rompan, partan por la mitad y finalmente se hundan.

Esta combinación de efectos, onda de choque y pulso de burbujas, causa un daño inmenso a los barcos y convierte a las minas en oponentes formateables incluso para la guerra naval más avanzada.

Si bien es posible que no piense que las minas son cruciales para la guerra del siglo XXI, constituyen una parte esencial de las estrategias navales de los países en todo el mundo. Detrás de toda la tecnología minera, hay una ciencia completamente diferente sobre cómo detectar, cazar y neutralizar minas en las que no entraremos aquí. Las minas navales son armas formidables en un espacio de batalla moderno.


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