Carga de profundidad

Una carga de profundidad es un arma de guerra antisubmarina (ASW) diseñada para destruir submarinos detonando en el agua cerca del objetivo y sometiéndolo a un choque hidráulico destructivo . La mayoría de las cargas de profundidad utilizan explosivos de alta potencia con una espoleta configurada para detonar la carga, generalmente a una profundidad específica desde la superficie. Las cargas de profundidad pueden ser lanzadas por barcos (generalmente combatientes de superficie rápidos y ágiles como destructores o fragatas ), aviones de patrulla y helicópteros .

Las cargas de profundidad se desarrollaron durante la Primera Guerra Mundial y fueron uno de los primeros métodos viables para atacar a un submarino bajo el agua. Fueron ampliamente utilizadas en la Primera y la Segunda Guerra Mundial y siguieron formando parte de los arsenales antisubmarinos de muchas armadas durante la Guerra Fría , durante la cual se complementaron y luego se reemplazaron en gran medida por torpedos teledirigidos antisubmarinos .

Una carga de profundidad equipada con una ojiva nuclear también se conoce como " bomba de profundidad nuclear ". Estas fueron diseñadas para ser lanzadas desde un avión de patrulla o desplegadas por un misil antisubmarino desde un buque de superficie u otro submarino ubicado a una distancia segura. A fines de la década de 1990, todas las armas antisubmarinas nucleares habían sido retiradas del servicio por Estados Unidos , el Reino Unido , Francia , Rusia y China . Han sido reemplazadas por armas convencionales cuya precisión y alcance han mejorado enormemente a medida que la tecnología ASW mejoró.

El primer intento de disparar cargas contra objetivos sumergidos se realizó con bombas de aviación unidas a cuerdas que las activaban. Una idea similar fue una carga de algodón pólvora de 7,3 kg (16 lb) en una lata con cuerda. Dos de estas cargas unidas se conocieron como la "carga de profundidad Tipo A". ^[1] Los problemas con las cuerdas que se enredaban y dejaban de funcionar llevaron al desarrollo de un detonador de perdigones químicos llamado "Tipo B". ^[2] Estos eran efectivos a una distancia de alrededor de 6 m (20 pies). ^[2]

Un informe de la Royal Navy Torpedo School de 1913 describió un dispositivo destinado a contrarrestar minas , una "mina arrojadiza". A petición del almirante John Jellicoe , la mina Mark II estándar fue equipada con una pistola hidrostática (desarrollada en 1914 por Thomas Firth and Sons de Sheffield) programada para disparar a 45 pies (14 m), que se lanzaría desde una plataforma de popa. Con un peso de 1150 libras (520 kg) y una efectividad a 100 pies (30 m), la "mina de crucero" era un peligro potencial para el buque que la arrojaba. ^[2] El trabajo de diseño fue realizado por Herbert Taylor en la RN Torpedo and Mine School, HMS Vernon . La primera carga de profundidad efectiva, la Tipo D, estuvo disponible en enero de 1916. Era una carcasa con forma de barril que contenía un explosivo de alto poder (normalmente TNT , pero también se utilizó amatol cuando el TNT empezó a escasear). ^[2] Inicialmente había dos tamaños: el Tipo D, con una carga de 300 lb (140 kg) para barcos rápidos, y el Tipo D* con una carga de 120 lb (54 kg) para barcos demasiado lentos para abandonar el área de peligro antes de que detonase la carga más potente. ^{[2] [3]}

Una pistola hidrostática accionada por la presión del agua a una profundidad preseleccionada detonó la carga. ^[3] Los ajustes de profundidad iniciales fueron 40 u 80 pies (12 o 24 m). ^[3] Debido a que la producción no podía satisfacer la demanda, ^[4] los buques antisubmarinos inicialmente llevaban solo dos cargas de profundidad, que se lanzaban desde un conducto en la popa del barco. ^[3] El primer éxito fue el hundimiento del U-68 frente al condado de Kerry , Irlanda, el 22 de marzo de 1916, por el buque Q Farnborough. ^[3] Alemania se enteró de la carga de profundidad después de los ataques fallidos al U-67 el 15 de abril de 1916 y al U-69 el 20 de abril de 1916. ^[3] Los únicos otros submarinos hundidos por carga de profundidad durante 1916 fueron el UC-19 y el UB-29 . ^[3]

El número de cargas de profundidad transportadas por barco aumentó a cuatro en junio de 1917, a seis en agosto y a 30-50 en 1918. ^[4] El peso de las cargas y los bastidores causaba inestabilidad en los barcos a menos que se retiraran los cañones pesados ​​y los tubos de torpedos para compensar. ^[4] Las pistolas mejoradas permitieron mayores ajustes de profundidad en incrementos de 50 pies (15 m), de 50 a 200 pies (15 a 61 m). ^{[2] [5]} Incluso los barcos más lentos podían usar con seguridad el Tipo D a menos de 100 pies (30 m) y a 10 nudos (19 km/h; 12 mph) o más, ^[4] por lo que el relativamente ineficaz Tipo D* fue retirado. ^[5] El uso mensual de cargas de profundidad aumentó de 100 a 300 por mes durante 1917 a un promedio de 1745 por mes durante los últimos seis meses de la Primera Guerra Mundial . ^[5] En esa fecha, el Tipo D podía detonarse a una profundidad de hasta 90 m. Al final de la guerra, la Marina Real había lanzado 74.441 cargas de profundidad y había disparado 16.451, con un total de 38 derribos y 140 más. ^[4]

Estados Unidos solicitó planos completos del dispositivo en marzo de 1917. Tras recibirlos, el comandante Fullinwider de la Oficina de Artillería Naval de Estados Unidos y el ingeniero de la Armada de Estados Unidos Minkler realizaron algunas modificaciones y luego lo patentaron en Estados Unidos ^[6]. Se ha argumentado que esto se hizo para evitar pagar al inventor original. ^{[7] [8]}

La carga de profundidad Tipo D de la Marina Real Británica fue designada como "Mark VII" en 1939. ^[9] La velocidad de hundimiento inicial era de 7 pies/s (2,1 m/s) con una velocidad terminal de 9,9 pies/s (3,0 m/s) a una profundidad de 250 pies (76 m) si se la hacía rodar desde la popa o al entrar en contacto con el agua desde un lanzador de cargas de profundidad. ^[9] A finales de 1940 se colocaron pesos de hierro fundido de 150 libras (68 kg) en la Mark VII para aumentar la velocidad de hundimiento a 16,8 pies/s (5,1 m/s). ^[9] Las nuevas pistolas hidrostáticas aumentaron la profundidad máxima de detonación a 900 pies (270 m). ^[9] Se estimó que la carga de amatol de 130 kg (290 lb) del Mark VII era capaz de dividir el casco presurizado de un submarino de 22 mm ( 7 ⁄ 8  in) a una distancia de 6 m (20 ft) y obligar al submarino a salir a la superficie al doble de esa distancia. ^[9] Se estimó que el cambio de explosivo a Torpex (o Minol) a fines de 1942 aumentó esas distancias a 8 y 16 m (26 y 52 ft). ^[9]

La carga de profundidad británica Mark X pesaba 1400 kg y se lanzaba desde los tubos de torpedos de 530 mm de los destructores más antiguos para alcanzar una velocidad de hundimiento de 6,4 m/s. ^[9] El buque de lanzamiento necesitaba despejar el área a 11 nudos para evitar daños, y la carga rara vez se usaba. ^[9] Solo se dispararon 32, y se sabía que eran problemáticas. ^[10]

La carga de profundidad Mark 9 de Estados Unidos, con forma de lágrima, entró en servicio en la primavera de 1943. ^[11] La carga consistía en 200 lb (91 kg) de torpedos con una velocidad de hundimiento de 14,4 pies/s (4,4 m/s) y ajustes de profundidad de hasta 600 pies (180 m). ^[11] Las versiones posteriores aumentaron la profundidad a 1000 pies (300 m) y la velocidad de hundimiento a 22,7 pies/s (6,9 m/s) con un mayor peso y una aerodinámica mejorada. ^[11]

Aunque las explosiones de las cargas de profundidad Mark 4 y Mark 7, las más utilizadas en Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial, eran muy angustiosas para el objetivo, el casco presurizado de un submarino no se rompería a menos que la carga detonara a unos 5 m (15 pies). Conseguir que el arma llegara a esa distancia era cuestión de suerte y bastante improbable, ya que el objetivo actuaba de forma evasiva. La mayoría de los submarinos hundidos por cargas de profundidad fueron destruidos por el daño acumulado durante un bombardeo prolongado en lugar de por una sola carga, y muchos sobrevivieron a cientos de cargas de profundidad durante un período de muchas horas, como el U-427 , que sobrevivió a 678 cargas de profundidad en abril de 1945.

El primer mecanismo de lanzamiento consistía simplemente en hacer rodar los "cubos de ceniza" desde unos soportes situados en la popa del buque atacante en movimiento. Originalmente, las cargas de profundidad se colocaban simplemente en lo alto de una rampa y se dejaban rodar. Hacia el final de la Primera Guerra Mundial se desarrollaron soportes mejorados, que podían contener varias cargas de profundidad y liberarlas de forma remota con un gatillo . Estos soportes se siguieron utilizando durante toda la Segunda Guerra Mundial porque eran simples y fáciles de recargar.

Algunos arrastreros de la Marina Real Británica utilizados para trabajos antisubmarinos durante 1917 y 1918 tenían un lanzador en el castillo de proa para una sola carga de profundidad, pero no parece haber registros de que se haya utilizado en acción. ^[5] Se desarrollaron lanzadores de cargas de profundidad especializados para generar un patrón de dispersión más amplio cuando se usaban junto con cargas desplegadas en bastidor. ^[5] El primero de ellos se desarrolló a partir de un mortero de trinchera del ejército británico . ^[12] Se entregaron 1277, 174 instalados en auxiliares durante 1917 y 1918. ^{[13] [14]} Las bombas que lanzaban eran demasiado ligeras para ser realmente efectivas; solo se sabe que un submarino fue hundido por ellos. ^[13]

Thornycroft creó una versión mejorada capaz de lanzar una carga a 37 m (40 yardas). ^[13] La primera se instaló en julio de 1917 ^[13] y entró en funcionamiento en agosto. ^[5] En total, se equiparon 351 destructores torpederos y 100 otras embarcaciones. ^[13] Los proyectores llamados "cañones Y" (en referencia a su forma básica), desarrollados por la Oficina de Artillería de la Armada de los EE. UU. a partir del lanzador Thornycroft, ^[13] estuvieron disponibles en 1918. Montados en la línea central del barco con los brazos del Y apuntando hacia afuera, dos cargas de profundidad ^[13] se acunaban en lanzaderas insertadas en cada brazo. Se detonaba una carga propulsora explosiva en la columna vertical del cañón Y para propulsar una carga de profundidad a unos 41 m (45 yardas) ^[13] sobre cada lado del barco. La principal desventaja del cañón Y era que debía montarse en la línea central de la cubierta del barco, que de otro modo podría estar ocupada por la superestructura, los mástiles o los cañones. Los primeros fueron construidos por la New London Ship and Engine Company a partir del 24 de noviembre de 1917. ^[13]

El cañón K, estandarizado en 1942, reemplazó al cañón Y como el principal proyector de cargas de profundidad. Los cañones K disparaban una carga de profundidad a la vez y podían montarse en la periferia de la cubierta de un barco, liberando así un valioso espacio en la línea central. Por lo general, se montaban de cuatro a ocho cañones K por barco. Los cañones K se usaban a menudo junto con bastidores de popa para crear patrones de seis a diez cargas. En todos los casos, el barco atacante debía moverse lo suficientemente rápido para salir de la zona de peligro antes de que las cargas explotaran.

Las cargas de profundidad también podían lanzarse desde un avión contra submarinos. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, la principal arma antisubmarina aérea de Gran Bretaña era la bomba antisubmarina de 100 libras (45 kg), pero era demasiado ligera para ser efectiva. Para reemplazarla, la carga de profundidad Mark VII de 450 libras (200 kg) de la Marina Real se modificó para su uso aéreo mediante la adición de un carenado frontal aerodinámico y aletas estabilizadoras en la cola; entró en servicio en 1941 como Mark VII Airborne DC. Otros diseños siguieron en 1942.

Al experimentar los mismos problemas que la RAF con bombas antisubmarinas ineficaces, el capitán Birger Ek del escuadrón LeLv 6 de la Fuerza Aérea finlandesa contactó con un amigo de la marina para usar cargas de profundidad de la Armada finlandesa desde aviones, lo que llevó a que los bombarderos Tupolev SB de su unidad fueran modificados a principios de 1942 para llevar cargas de profundidad. ^[15]

Más tarde se desarrollaron cargas de profundidad para uso aéreo exclusivo. Estas siguen siendo útiles hoy en día y se siguen utilizando, en particular para situaciones en aguas poco profundas donde un torpedo autoguiado puede no ser eficaz. Las cargas de profundidad son especialmente útiles para "hacer volar a la presa" en caso de que un submarino diésel se esconda en el fondo.

El uso eficaz de las cargas de profundidad requería la combinación de recursos y habilidades de muchas personas durante un ataque. El sonar, el timón, las tripulaciones de las cargas de profundidad y el movimiento de otros barcos debían coordinarse cuidadosamente. Las tácticas de las cargas de profundidad de las aeronaves dependían de que la aeronave utilizara su velocidad para aparecer rápidamente desde el horizonte y sorprendiera al submarino en la superficie (donde pasaba la mayor parte del tiempo) durante el día o la noche (por la noche, utilizando el radar para detectar el objetivo y una luz Leigh para iluminarlo inmediatamente antes de atacar), y luego atacara rápidamente una vez que lo hubiera localizado, ya que el submarino normalmente se sumergiría para escapar del ataque.

A medida que avanzaba la Batalla del Atlántico , las fuerzas británicas y de la Commonwealth se volvieron particularmente hábiles en tácticas de cargas de profundidad y formaron algunos de los primeros grupos de destructores cazadores-asesinos para buscar y destruir activamente a los submarinos alemanes.

Los buques de superficie solían utilizar ASDIC ( sónar ) para detectar submarinos sumergidos. Sin embargo, para lanzar sus cargas de profundidad, el barco tenía que pasar por encima del contacto para dejarlas caer sobre la popa; el contacto del sonar se perdería justo antes del ataque, lo que dejaría al cazador ciego en el momento crucial. Esto le daba a un hábil comandante de submarino la oportunidad de tomar medidas evasivas. En 1942 se introdujo el mortero "erizo" de lanzamiento hacia adelante , que disparaba una salva dispersa de bombas con espoletas de contacto a una distancia de "distanciamiento" mientras aún estaba en contacto con el sonar, y demostró ser eficaz.

En el teatro de operaciones del Pacífico durante la Segunda Guerra Mundial , los ataques japoneses con cargas de profundidad no tuvieron éxito al principio porque no sabían que los últimos submarinos de la Armada de los Estados Unidos podían sumergirse tan profundamente. A menos que estuvieran atrapados en aguas poco profundas, un submarino estadounidense podía sumergirse por debajo del ataque de cargas de profundidad japonés. Los japoneses habían utilizado patrones de ataque basados ​​en los submarinos estadounidenses de clase S más antiguos (1918-1925) que tenían una profundidad de prueba de 200 pies (61 m); mientras que los submarinos de clase Balao de la Segunda Guerra Mundial (1943) podían alcanzar los 400 pies (120 m).

Esto cambió en junio de 1943 cuando el congresista estadounidense Andrew J. May , del Comité de Asuntos Militares de la Cámara de Representantes, provocó el Incidente de May . El congresista, que acababa de regresar del teatro del Pacífico donde había recibido información confidencial de inteligencia e informes operativos de la Armada de los EE. UU., reveló en una conferencia de prensa que había deficiencias en las tácticas de cargas de profundidad japonesas. ^{[16] [17]} Después de que varias asociaciones de prensa informaran sobre el problema de la profundidad, la Armada Imperial Japonesa comenzó a configurar sus cargas de profundidad para que explotaran a una profundidad promedio más efectiva de 246 pies (75 m). El vicealmirante Charles A. Lockwood , comandante de la flota de submarinos estadounidenses en el Pacífico, estimó más tarde que los comentarios desacertados de May le costaron a la Armada de los EE. UU. hasta diez submarinos y 800 marineros muertos en acción . ^[18]

Por las razones expresadas anteriormente, la carga de profundidad fue generalmente reemplazada como arma antisubmarina. Inicialmente, esto fue por armas de lanzamiento frontal como el mortero Hedgehog desarrollado por los británicos y más tarde los morteros Squid . Estas armas arrojaron un patrón de ojivas por delante del buque atacante para encerrar un contacto sumergido. El Hedgehog tenía espoleta de contacto, mientras que el Squid disparó un patrón de tres grandes cargas de profundidad de 440 lb (200 kg) con detonadores mecánicos. Los desarrollos posteriores incluyeron el torpedo autoguiado acústico Mark 24 "Fido" (y más tarde armas de este tipo), y el SUBROC , que estaba armado con una carga de profundidad nuclear. La URSS , los Estados Unidos y el Reino Unido desarrollaron bombas de profundidad nucleares . A partir de 2018 ^[actualizar], la Marina Real conserva una carga de profundidad etiquetada como Mk11 Mod 3, que se puede desplegar desde sus helicópteros AgustaWestland Wildcat y Merlin HM.2 . ^{[19] [20]}

Rusia también ha desarrollado cargas de profundidad autoguiadas (pero no propulsadas), incluidas la S3V Zagon y la 90SG . ^[21] China también ha producido tales armas. ^[22]

Durante la Guerra Fría, cuando era necesario informar a los submarinos del otro bando de que habían sido detectados pero sin llegar a lanzar un ataque, a veces se utilizaban "cargas de profundidad de señalización" de baja potencia (también llamadas "cargas de profundidad de práctica"), lo suficientemente potentes para ser detectadas cuando no era posible ningún otro medio de comunicación, pero no destructivas. ^[23]

El explosivo de alta potencia de una carga de profundidad experimenta una reacción química rápida a una velocidad aproximada de 8000 m/s (26 000 pies/s). Los productos gaseosos de esa reacción ocupan momentáneamente el volumen que antes ocupaba el explosivo sólido, pero a una presión muy alta. Esta presión es la fuente del daño y es proporcional a la densidad del explosivo y al cuadrado de la velocidad de detonación. Una burbuja de gas de una carga de profundidad se expande para igualarse con la presión del agua circundante. ^[24]

Esta expansión de gas propaga una onda de choque. La diferencia de densidad de la burbuja de gas en expansión con respecto al agua circundante hace que la burbuja se eleve hacia la superficie. A menos que la explosión sea lo suficientemente superficial como para ventilar la burbuja de gas a la atmósfera durante su expansión inicial, el impulso del agua que se aleja de la burbuja de gas creará un vacío gaseoso de menor presión que el agua circundante. La presión del agua circundante colapsa la burbuja de gas con un impulso hacia adentro, lo que provoca un exceso de presión dentro de la burbuja de gas. La reexpansión de la burbuja de gas luego propaga otra onda de choque potencialmente dañina. La expansión y contracción cíclicas pueden continuar durante varios segundos hasta que la burbuja de gas se ventila a la atmósfera. ^[24]

Por lo tanto, las explosiones en las que la carga de profundidad se detona a poca profundidad y la burbuja de gas se libera a la atmósfera poco después de la detonación son bastante ineficaces, aunque son más dramáticas y, por lo tanto, las preferidas en las películas. Una señal de que la profundidad de la detonación es efectiva es que la superficie se eleva ligeramente y solo después de un tiempo se libera en una explosión de agua.

Las cargas de profundidad de gran tamaño, incluidas las armas nucleares, pueden detonarse a una profundidad suficiente para crear múltiples ondas de choque dañinas. Estas cargas de profundidad también pueden causar daños a distancias mayores, si las ondas de choque reflejadas desde el fondo o la superficie del océano convergen para amplificar las ondas de choque radiales. Los submarinos o los buques de superficie pueden resultar dañados si operan en las zonas de convergencia de sus propias detonaciones de cargas de profundidad. ^[24]

Los daños que una explosión submarina provoca en un submarino provienen de una onda de choque primaria y otra secundaria. La onda de choque primaria es la onda de choque inicial de la carga de profundidad y causará daños al personal y al equipo dentro del submarino si se detona lo suficientemente cerca. La onda de choque secundaria es el resultado de la expansión y contracción cíclica de la burbuja de gas y doblará el submarino hacia adelante y hacia atrás y provocará una catastrófica ruptura del casco, de una manera que puede compararse con doblar una regla de plástico rápidamente hacia adelante y hacia atrás hasta que se rompa. Se han registrado hasta dieciséis ciclos de ondas de choque secundarias en pruebas. El efecto de la onda de choque secundaria puede verse reforzado si otra carga de profundidad detona en el otro lado del casco en una proximidad temporal cercana a la primera detonación, por lo que las cargas de profundidad normalmente se lanzan en pares con diferentes profundidades de detonación preestablecidas. ^{[ cita requerida ]}

El radio letal de una carga de profundidad depende de la profundidad de la detonación, la carga útil de la carga de profundidad y el tamaño y la resistencia del casco del submarino. Una carga de profundidad de aproximadamente 220 lb (100 kg) de TNT (400 MJ ) normalmente tendría un radio letal (resultando en una ruptura del casco) de solo 10-13 pies (3-4 m) contra un submarino convencional de 1000 toneladas, mientras que el radio de inutilización (donde el submarino no se hunde pero queda fuera de servicio) sería de aproximadamente 26-33 pies (8-10 m). Una carga útil mayor aumenta el radio solo ligeramente porque el efecto de una explosión submarina disminuye con el cubo de la distancia al objetivo.

• Bomba rebotadora , bomba especializada similar a una carga de profundidad lanzada desde el aire utilizada para la Operación Chastise de la RAF
• Mina naval
• Factor de choque

• Blair, Clay Jr. (2001), Victoria silenciosa: La guerra submarina de Estados Unidos contra Japón , Annapolis, Maryland: Naval Institute Press
• Campbell, John (1985), Armas navales de la Segunda Guerra Mundial , Nueva York: Naval Institute Press , ISBN 0-87021-459-4
• Jones, Charles R. (enero de 1978), "Weapons Effects Primer", Actas del Instituto Naval de los Estados Unidos
• Karhunen, Joppe (1980), Merilentäjät sodan taivaalla: meri-ilmailusta, suomalaisten merilentäjien vaiheista vv. 1918–39, talvi- ja jatkosodan taistelulennoista [ Pilotos de la Segunda Guerra del Mar en el cielo: Aviación Marina, las etapas de los pilotos de mar finlandeses de vv. 1918-39, la guerra de invierno y de continuación, los vuelos de batalla ] (en finlandés), Helsinki, Finlandia: Otava, ISBN 951-1-05830-4
• Kershaw, Alex (2008), Escape de las profundidades, Da Capo Press , ISBN 978-0-306-81519-5
• McKee, Fraser M. (enero de 1993), "Una historia explosiva: el ascenso y la caída de la carga de profundidad", The Northern Mariner , III (1), Ottawa, Ontario, Canadá: Canadian Nautical Research Society en asociación con la North American Society for Oceanic History : 45–58, doi : 10.25071/2561-5467.767 , ISSN  1183-112X, S2CID  159700228
• Tarrant, VE (1989), La ofensiva submarina 1914-1945 , Nueva York: Sterling Publishing Company , ISBN 1-85409-520-X

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Cargas de profundidad .

• in re Hermans , 48 F.2d 386, 388 (Tribunal de Apelaciones de Aduanas y Patentes 15 de abril de 1931) ("Mientras tanto, sin embargo, la Estación Naval de Torpedos en Newport había desarrollado un tipo de carga de profundidad operada hidrostáticamente, que parecía al menos igual al último diseño británico. Este mecanismo de disparo fue principalmente obra del ingeniero de minas y explosivos de la Oficina, el Sr. CT Minkler. ... Las cargas de profundidad estadounidenses y británicas difieren en varios detalles principales. La nuestra dispara por medio de presión hidrostática, mientras que las británicas también utilizan el principio de filtración").
• Cargas de profundidad, Mark 6, Mark 6 Mod. 1, Mark 7, Mark 7, Mod. 1 - PARTE 2 ilustración y funcionamiento de la pistola