Antena de Guardamar del Segura, conocido por todo buen veraneante del Levante español.

El arte de comunicar con submarinos.

Como muchos sabréis, la característica principal de un submarino es su discreción. Como oí en una ocasión a un experimentado comandante de uno de nuestros submarinos de la clase Delfín, con los medios antisubmarinos de hoy en día, un submarino detectado es un submarino hundido.

Evitar la detección implica una importante disciplina en todo lo que se refiere a operaciones ruidosas, a exposición de mástiles y, por supuesto, a la transmisión de cualquier tipo de onda electromagnética. Y no nos referimos únicamente al radar, equipo proscrito de cualquier submarino con un mínimo de espíritu combativo, especialmente ahora que los telémetros láser sobre periscopio permiten obtener distancias muy precisas con poco riesgo de contra-detección. Nos referimos a las transmisiones de comunicaciones.

Ya durante la II Guerra Mundial, el almirante Dönitz estableció las líneas maestras de la comunicación con submarinos: la radiodifusión. Una estación en tierra transmite órdenes en baja frecuencia. Estas órdenes (entonces cifradas por la máquina enigma y hoy en día por equipos más modernos) vuelan en todas direcciones y se repiten periódicamente, porque nadie sabe donde o cuando las recibirá el submarino. Éste evitará comunicar, en la medida de lo posible, porque sus antenas de HF son indiscretas y le ponen en riesgo de ser detectado.

La famosa máquina Enigma alemana

La famosa máquina Enigma alemana

Evidentemente, hoy en día hay otras opciones. Los enlaces mediante antenas de comunicaciones por satélite son muy difíciles de detectar, y permiten a los submarinos una conexión rápida y segura con sus estados mayores en tierra, si bien es cierto que obliga a exponer un mástil, y por tanto, ofrece al enemigo una oportunidad de detección. Por esta razón, la radiodifusión sigue siendo el medio principal de mando y control con los submarinos.

Un buen resumen de las opciones de comunicaciones de los submarinos, según su discreción.

Un buen resumen de las opciones de comunicaciones de los submarinos, según su discreción.

Ahora bien… ¿cómo recibe estas ondas un submarino?. La solución pasa por las transmisiones de baja frecuencia. Toca hacer un rápido recordatorio de física. A mayor longitud de onda, y por tanto menor frecuencia, la atenuación es menor y los alcances son mayores. España, por ejemplo, cuenta con una antena de LF en Guardamar del Segura (Alicante) para comunicar con sus submarinos. Esta antena, que pertenecía a la marina de los Estados Unidos y que se instaló en 1962, en los años más duros de la Guerra Fría, es, con sus 370 metros, la estructura más alta del país (aquí toca otro recordatorio de física… a menor frecuencia, y mayor longitud de onda, mayor debe ser el tamaño de la antena).

Antena de Guardamar del Segura, conocido por todo buen veraneante del Levante español.

Antena de Guardamar del Segura, conocida por todo buen veraneante del Levante español.

Según Wikipedia, las ondas de VLF son capaces de penetrar la superficie del mar hasta alrededor de 20 metros de profundidad. Es una penetración bastante importante, si tenemos en cuenta la mala relación entre el agua y las ondas electromagnéticas. Pero no es suficiente para alertar, por ejemplo, a un submarino de misiles balísticos a 200 metros de profundidad esperando la orden para comenzar el apocalipsis.

¿Y cual es la solución? Bien… bajar un poco más la frecuencia y construir antenas más grandes. Si utilizamos la banda de frecuencia ELF (3-300 Hz) obtenemos una penetración en el agua de cientos de metros. Las leyes más básicas dicen que la longitud de una antena debe ser la mitad de la longitud de onda de la transmisión a realizar… Esto arroja como resultado, haciendo un cálculo rápido, que necesitamos una antena de unos 3500 km de longitud. Tarea nada fácil, por otro lado.

Así que no queda otra que utilizar el planeta tierra como antena. Enterramos un dipolo aquí, otro a 100 km de distancia y ponemos una planta eléctrica capaz de alimentarla. Si el terreno tiene poca conductividad, las ondas utilizaran otras capas de la corteza terrestre para conducir la electricidad, creando así una antena gigante. Dada esta complejidad, sólo hay dos estaciones ELF en el mundo. No hay que tener mucha imaginación para deducir donde se encuentran: Estados Unidos y Rusia (aunque existen informes que insinúan que India ha construido una estación de este tipo). En fin, algún día hablaremos con más detalle del Proyecto Sanguine americano y del ZEVS soviético.

Esquema de la instalación de ELF del Proyecto Sanguine.

Esquema de la instalación de ELF del Proyecto Sanguine.

Viendo el tamaño de las antenas, podemos imaginar que no es fácil instalar algo así a bordo de un submarino. Por esa razón, la radiodifusión es una comunicación en un sólo sentido. El submarino recibe en estas bajas frecuencias, pero es incapaz de transmitir.

Otro aspecto importante a tener en cuenta (y volvemos de nuevo a la física) es que a menor frecuencia, menor tasa de datos por segundo. Una transmisión en ELF contiene normalmente sólo grupos de tres caracteres que pertenecen a un código. Estos códigos son normalmente “bellringers”, es decir, advertencias para tomar acciones adicionales que aclararán cual es su misión. De esta forma, un submarino balístico, en patrulla a cota profunda en mitad del Pacífico, recibiría un “bellringer” indicándole que subiera a cota periscópica para recibir instrucciones adicionales.

Otro gráfico donde podéis ver las virtudes de cada una de las bandas de frecuencia utilizadas en la comunicación con submarinos.

Otro gráfico donde podéis ver las virtudes de cada una de las bandas de frecuencia utilizadas en la comunicación con submarinos.

Estados Unidos desarrolló también un sistema de transmisión en baja frecuencia embarcado en aviones, con objeto de evitar quedarse sin medios de mando y control si los cuarteles generales en tierra eran destruidos. Se trata del E-6 TACAMO, una versión del B-707 con una inmensa antena largable, del que se construyeron 16 unidades y que a pesar de pertenecer a la US Navy están basados tierra adentro, en la base aérea de Offutt, Nebraska (que por otro lado alberga el USSTRATCOM, o cuartel general de las fuerzas estratégicas americanas).

E-6 TACAMO, el avión del día del juicio final.

E-6 TACAMO, el avión del día del juicio final.

Por supuesto, un submarino puede comunicarse de otras formas. Desde el afamado Gertrude, o teléfono submarino, que utiliza el agua como medio para la transmisión de ondas acústicas que pueden ser recibidas por otros submarinos o barcos de superficie, hasta antenas de UHF o VHF iguales a las utilizadas por el resto de unidades navales. Quizás, la novedad más llamativa sea la de las conocidas como SLOT BUOYS, una suerte de boyas desechables que son largadas por el submarino con un mensaje que es retransmitido (con un retraso programado, si es necesario para evitar la detección) al alcanzar la superficie. ¿Estarán equipados nuestros S-80 con estos ingenios?

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3 comments to “El arte de comunicar con submarinos.”

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  1. Kds - 24 mayo, 2017 at 23:25 Reply

    Increíble artículo.

    Sólo puntualizar que lo de la mitad de la longitud de onda igual a la antena es una simpleza ya que se aplica solo a los dipolos

    Un dipolo es lo más sencillo de construir, pero es grande y su ganancia es cero. Es más eficaz usar antenas con bobinas ya que se obtiene mayor ganancia y menor tamaño.
    En caso de guerra real la antena de Guardamar se la baja cualquier potencia enemiga en dos milisegundos debido a su aparatosidad.

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