Manta: la Royal Navy obtiene su primer submarino autónomo extra grande

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A principios de marzo de este año, First Sea Lord reveló que el RN recibirá su primer gran submarino no tripulado. Aquí observamos los antecedentes de este proyecto y cómo se utilizará la plataforma para probar tecnologías y desarrollar doctrina.

En abril de 2019, el Ministerio de Defensa publicó un aviso de competencia en busca de propuestas para desarrollar una versión autónoma de un vehículo submarino no tripulado extra grande existente (XLUUV) que se adquirirá bajo su programa Acelerador de Defensa y Seguridad (DASA). El contrato se realizó con Marlin Submarines Ltd. (MSubs) con sede en Plymouth en septiembre de 2019, aunque no se publicitó hasta este año.

El XLUUV es un proyecto de dos etapas que totaliza solo £ 2.4 millones. La fase 1, con un valor de £ 1M, es para la entrega del vehículo que puede completar pruebas básicas de navegabilidad y autonomía. La Fase 2, con un valor de £ 1.4M, cubre el alquiler del vehículo al contratista durante dos años y la realización de pruebas de misión más complejas. La idea detrás de estos proyectos de “acelerador” es probar conceptos rápidamente en un proceso de eliminación “rápido al fracaso”. Al hacer pequeñas inversiones en proyectos potencialmente riesgosos pero innovadores, el Ministerio de Defensa espera llevar la nueva tecnología exitosa a la línea del frente más rápido. Sin embargo, existe una gran confianza en que este XLUUV será solo la primera iteración de un concepto exitoso que ofrece una solución parcial tanto a los desafíos de ASW como a la falta de SSN de la RN.

La especificación DASA pedía que el contratista basara su propuesta en la plataforma y saliera para reducir los costos y acelerar la entrega. El sumergible necesitaría transportar, entregar y recuperar cargas de prueba de al menos 2 metros cúbicos y 2 toneladas métricas, tener capacidad de recopilación de inteligencia y barrera ASW.

Los MSubs son una historia de éxito de diseño y fabricación británica y han diseñado una gama de pequeños sumergibles tripulados y no tripulados para fines militares y comerciales. En 2011 construyeron un objetivo de entrenamiento móvil antisubmarino (MASTT) para la Marina de los EE. UU. Este UUV de bajo costo para entrenamiento de Guerra Anti-Submarina (ASW) permanece en servicio hoy. MSubs también desarrolló el Mobile Under Sea Test Laboratory (MUST), un UUV de 12 metros que la RN utilizó en un ejercicio ASW en 2012 y ha suministrado sumergibles de combate en seco (vehículos de entrega de fuerzas especiales) a la Armada de los EE. UU. Aprovechar esta experiencia especializada en el Reino Unido en beneficio de la RN hace mucho tiempo y este es el mayor contrato otorgado por DASA hasta la fecha.

La experimentada fuerza laboral de MSubs en su fábrica de Estover, Plymouth, ha construido una sucesión de pequeños sumergibles durante más de 10 años y ha podido completar el proyecto DASA rápidamente. Al igual que todos los planes existentes, la pandemia de COVID-19 puede afectar el cronograma de las pruebas, pero MSubs dice que sus diseñadores de software continúan trabajando en casa y que un pequeño equipo está trabajando actualmente para completar el buque. Ha sido posible practicar el distanciamiento social y solo hay espacio para que una persona trabaje dentro del submarino a la vez, independientemente. El buque ya fue trasladado de la fábrica al Centro de Autonomía Marítima del Reino Unido de Thales en Turnchapel Wharf en Plymouth, desde donde se realizarán los ensayos. La fecha de lanzamiento original se fijó para mediados de abril con las pruebas de la Fase 1 completadas a fines de septiembre y aún es posible cumplir con este cronograma. Como prototipo, no se pintará de negro como un UUV operativo, sino que será blanco, lo que puede ayudar a la recuperación del fondo marino en caso de que se pierda.

Los XLUUV tienen muchos roles potenciales en el futuro, pero para la RN su primer empleo probablemente sea el entrenamiento ASW, particularmente para simular pequeños submarinos convencionales o AIP en aguas litorales. También podría realizar pruebas para eliminar riesgos de futuros submarinos: los diseños SSN (R) o Dreadnought.

Fotografías exclusivas del casco de presión Manta XLUUV en construcción en las instalaciones de MSubs.
Manta se basa en el sumergible tripulado S201 existente.

Manta

Cuando la RN anunció oficialmente el proyecto DASA, causó confusión al afirmar que tendría 30 metros de largo. Un vehículo de este tamaño es una aspiración para el futuro, pero Manta será considerablemente más pequeño, según el submarino tripulado S201 de 9 metros. El S201 ha sido actualizado con un sistema de control autónomo para permitir la operación no tripulada y el casco exterior modificado. La embarcación funciona con pilas de combustible y puede funcionar durante aproximadamente una semana sin cargar. La intención original era una resistencia de 3 meses y un alcance de aproximadamente 3,000 millas náuticas. MSubs dice que Manta probablemente podría lograr esto, pero solo llenando el compartimento de carga útil con celdas de combustible adicionales. Como un banco de pruebas que solo se implementará en pruebas durante distancias cortas al principio, el requisito de resistencia no es crítico.

La carga útil exacta que llevará el vehículo aún no se ha decidido, pero probablemente incluirá sonar pasivo, cámaras EO, equipos de guerra electrónica (EW) y medidas de soporte electrónico de comunicaciones (CESM). El proyecto Manta y los futuros UUV que seguirán deberían ayudar a estimular a la industria a interesarse más en el desarrollo de sensores compactos de baja potencia para el RN, ya que las fragatas y los SSN existentes tienen espacio y suministros de energía relativamente generosos disponibles. Los submarinos europeos más pequeños de propulsión convencional deben tener más cuidado con el consumo de energía, por lo que existe cierta experiencia internacional en estas limitaciones de diseño.

El mercado de conjuntos de sondas miniaturizados para ser transportados por sistemas no tripulados parece expandirse rápidamente en el futuro. El advenimiento de los UUV también está viendo un resurgimiento de la investigación sobre métodos de detección no acústicos que fueron abandonados en su mayoría al final de la Guerra Fría. El RN ya ha experimentado con esta tecnología en sus SSN que pueden incluir sistemas de detección de estela. Estos sensores tienden a ser pequeños, modulares y tienen un requerimiento de energía mucho menor que los sonares, y son muy adecuados para equipar UUV.

Una consideración importante para el proyecto ha sido la compatibilidad con las bahías de misiones de fragata Tipo 26 y Tipo 31. Dadas las limitaciones de alcance de incluso XLUUV, en el futuro, es probable que sean transportados al teatro a bordo de buques de guerra para su lanzamiento en el mar. Los UUV tienen el potencial de extender enormemente el alcance de ASW e ISR de un solo barco. El Tipo 26 tiene una bahía de misión de 15 x 20 m y un sofisticado sistema de manejo mecanizado (MBHS) que puede reducir una carga útil de hasta 15 toneladas en el agua. Al menos para comenzar, el Tipo 31 prácticamente no tendrá capacidad ASW, pero esto podría mitigarse embarcando UUV. Lanzarlos y recuperarlos a través de una escotilla desde la bahía de la misión debajo de la cubierta de vuelo promete ser más desafiante.

Este es el concepto “Moray” de 70 toneladas mucho más grande de MSubs que podría ser la base de futuras iteraciones RN XLUUV más sofisticadas. Los aviones X en la popa son adecuados para tocar el fondo del submarino en el fondo marino, son más silenciosos y proporcionan un control más preciso que una disposición convencional de timón en forma de cruz. La aleta es útil para montar sensores y equipos de comunicación.

La Manta ‘bare-bones’ hace un interesante contraste con las Boeing Orca XLUUV de 45 toneladas y $ 50 millones de Gucci, compradas por la Marina de los EE. UU. Boeing es un líder mundial en el desarrollo de grandes UUV, ya que ha ganado experiencia con su Echo Voyager. La Orca se basará en el diseño de la Voyager pero se alargó a 25 m con una bahía de carga útil de 8 toneladas, por lo que es demasiado grande para desplegarse desde una fragata o destructor.

Aguas inexploradas

Como se trata de un buque tan novedoso, los nuevos procedimientos operativos y un concepto de operaciones deben desarrollarse casi desde cero. Además de evaluar el rendimiento de la plataforma, este proyecto ayudará a la RN a definir cómo los XLUUV operativos finalmente se lanzarán y recuperarán, navegarán y desplegarán. También hay desafíos futuros más complejos en torno a la gestión del espacio hídrico, la desconflicción y el IFF, así como la consideración de los marcos morales y éticos para el uso de “robots submarinos”. La comunicación con UUV, especialmente en tiempo real, sigue siendo uno de los mayores desafíos, ya que la transmisión de datos de gran ancho de banda a través del agua es difícil o solo es posible a muy corta distancia. Al igual que todos los submarinos, el UUV aumentará sus posibilidades de ser detectado cuando deba elevarse a la superficie para comunicarse periódicamente por satélite o radio.

DASA proporciona los fondos y la supervisión financiera, pero el personal del Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa (DSTL), RN y MSubs trabajarán juntos para realizar ensayos en las Áreas de Ejercicio de la Costa Sur (SCXA).

Pruebas de la etapa 1 con la capacidad de prueba de Manta para bucear y mantener una profundidad establecida, siguiendo los puntos de referencia y su precisión de navegación. Debe demostrar conciencia situacional y la capacidad de detectar y evitar obstáculos. También debe desplegar una pequeña carga útil de 250 kg, como un mini UUV o una mina (aunque la recuperación de la carga útil no es parte de la especificación). La Etapa 2 probará sus habilidades de comunicación y cómo se le puede asignar, reasignar o abortar su misión de forma remota. También se realizarán ensayos con varias cargas útiles de sensores y celdas de potencia, y su firma acústica radiada mide a través de su envolvente operativa.

Manta ofrece un demostrador de tecnología muy económico y una vía para que la RN tenga UUV operativos dentro de 5-10 años. Su escasez de submarinos tripulados y el cada vez más disputado espacio de batalla submarino significa que hay mucho en juego para la RN con este proyecto de perfil relativamente bajo.