En el momento de evaluar la capacidad de supervivencia de un buque de guerra, y durante el proceso del diseño de construcción del mismo, se deben tener en cuenta aspectos tales como la “susceptibilidad” (probabilidad de recibir impactos que dependerá del espectro de energía emitido y reflejado), la “vulnerabilidad” (grado de deterioro alcanzado tras un ataque que dependerá del nivel de compartimentado y tipo de estructura), y la “siniestralidad” (probabilidad de destrucción después de recibir un impacto). Para poder obtener una baja detectabilidad será necesario minimizar la cantidad de energía emitida y reflejada por el buque, con el fin de poder reducir su influencia en el entorno, y de esta manera surge el concepto de “firma” del buque. Hoy en día, con la cantidad de sensores que se pueden instalar en un buque de guerra moderno, el gemelo digital se puede convertir en el gran aliado en el control de las citadas “firmas”.
Tipos de firmas
Las firmas de un buque de guerra moderno incluyen la “firma radar” (relacionada con la energía de tipo electromagnético reflejada por la obra muerta y superestructura del buque), la “firma acústica” (relativa a la energía vibratoria de la maquinaria transmitida desde la obra viva al mar), la “firma magnética” (asociada a los campos magnéticos generados por la estructura metálica del buque), la “firma infrarroja” (correspondiente a la radiación electromagnética emitida en la franja infrarroja del espectro), la “firma eléctrica” (generada por corrientes eléctricas producidas entre elementos metálicos que se encuentran unidos por el electrolito del agua de mar), y por último la “firma de presión” (producida por el efecto Bernouilli provocado por el agua que fluye de proa a popa).
Firma Radar
El parámetro que describe la firma radar de un buque es la sección equivalente radar (SER, o RCS según las siglas inglesas Radar Cross Section), que se define como el área de un dispersor isotrópico que retorna al radar la misma potencia que el objetivo en la orientación particular del radar emisor. Esta potencia se normaliza para hacerse independiente de la distancia entre el objetivo y el radar emisor.
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Durante el proyecto de construcción de un buque de guerra debe evitarse la incorporación en el diseño de formas tales como esferas, cilindros, triedros y diedros que puedan ser muy perjudiciales de cara a la posible detección del buque. Asimismo, también es necesario evitar todas aquellas construcciones que puedan presentar riesgos de reflexión directa, o que puedan dar lugar a contribuciones significativas por reflexiones múltiples, como puede suceder en el caso de los huecos que presenta la superestructura del buque.
Firma Infrarroja
En referencia al espectro electromagnético se debe destacar que cuando los objetos superan la temperatura de cero grados Kelvin, emiten y radian energía en la región infrarroja (IR), la cual puede ser detectada por sensores IR. Por su parte, la radiación térmica abarca diferentes longitudes de onda en el espectro electromagnético, siendo tanto la intensidad como la longitud de onda de la emisión, dependientes de la temperatura de la fuente emisora. En los buques de guerra, la detección de su energía térmica e IR puede significar que el buque sea localizado, e incluso que sea interceptado por un misil guiado por radiación IR.
La radiación emitida por el buque dentro del espectro infrarrojo va a tener un impacto negativo en su supervivencia debido a que permitirá su detección, clasificación y seguimiento, convirtiéndolo en potencial fuente de guiado de misiles. Las principales fuentes de radiación IR en el buque serán los gases de exhaustación, la superficie expuesta y las superficies calentadas por los gases de exhaustación.
Firma acústica
El ruido radiado submarino es aquel que se transmite por el agua y puede ser detectado a grandes distancias. Su nivel y frecuencia determinan la distancia a la que el buque puede ser detectado y clasificado por los sensores submarinos del enemigo.
Algunas medidas de reducción del ruido podrían ser la selección de equipos que generen un bajo nivel de ruido aéreo y estructural, el encapsulamiento de las fuentes más relevantes, o la selección de montajes elásticos apropiados para la maquinaria propulsora y los grupos diésel generadores.
Firmas Eléctricas y Magnéticas
Estos tipos de firmas son empleados para la detección, clasificación, selección del blanco y seguimiento por minas estacionarias o móviles, torpedos y sistemas de vigilancia submarina. Esto se produce porque durante los trabajos de fabricación de las distintas partes del barco y de su ensamblaje, por realizarse en el campo magnético terrestre, el casco adquiere un magnetismo permanente que, después de un periodo en servicio, se estabilizará y permanecerá con pequeñas variaciones a lo largo de su ciclo de vida. Además, los materiales ferromagnéticos con los que se construye el casco y otros muchos equipos a bordo hacen que el buque adquiera un magnetismo inducido en presencia del campo magnético terrestre. Se debe destacar que este tipo de magnetismo varía notablemente con la intensidad del campo terrestre, y con el rumbo del buque.
Gemelo Digital
El Gemelo Digital en el ámbito marítimo ofrece una oportunidad única para poder estimar los niveles de algunas firmas del buque, en base a la gran sensorización existente a bordo y a la gran capacidad de computación disponible que ya permite la obtención de resultados en tiempo real.
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