quarta-feira, 29 de novembro de 2017

Submarinos #140



Submarinos são os navios que tem a maior relação efetividade x capacidade de sobrevivência das marinhas modernas. Eles operam submersos, longe do alcance dos radares, satélites e olhos humanos; e mesmo para os modernos sonares, podem passar desapercebidos, dependendo das condições do oceano e da perspicácia de suas tripulações, além é claro, da qualidade de seu projeto. 

Seu grande trunfo é o silêncio, e fazer o menor ruído possível é condição fundamental a sua operação e a chave de sua sobrevivência. Operam indiferentes às condições climáticas e com apoio logístico reduzido, e a simples possibilidade de sua presença demanda junto ao inimigo grande esforço de vigilância e restrição de operações. Dispensam escolta, seja naval ou antiaérea, sendo vulneráveis apenas quando estão atracados ou entrando e saindo de suas bases.

Foram empregados pela primeira vez em maior escala na grande guerra mundial da década de 1910, fazendo algumas incursões também na guerra civil norte-americana, tendo desde lá experimentado uma grande evolução tecnológica e compondo as fileiras de todas as marinhas mais importantes. Embora o advento da propulsão atômica nos anos 50 tenha desencadeado previsões que os submarinos de propulsão convencional tenderiam a desaparecer, eles continuam atuantes e presentes.



São naves extremamente limitadas em espaço físico interno se comparadas aos navios de superfície (assista ao filme "Das boot" - "Barco - O inferno no Mar" que mostra a vida dentro de um submarino alemão da Segunda Guerra), estando seus tripulantes sujeitos e uma rotina relativamente desconfortável, onde os espaços mais improváveis são utilizados para acomodar a tripulação e seus objetos pessoais.

O termo “submarino” é genérico e designa naves de diferentes tamanhos e características. O tipo mais numeroso e acessível é o submarino de ataque de propulsão diesel-elétrica (SSK), que equipa a maioria das marinhas do mundo, principalmente àquelas que não tem recursos para operar naves de propulsão nuclear. São mais silenciosos que estes e utilizam energia oriunda de motores diesel, convertidas em energia elétrica e armazenadas em grandes baterias. 

Podem deslocar-se a velocidades entre 30 e 45 km/h (15 a 25 nós) dependendo do modelo, porém a estas velocidades o sonar fica inoperante pelo barulho produzido, ficando as velocidade de patrulha em torno de 18 km/h (10 nós).



Quando em operação navegam com os motores diesel desligados e propulsados por motores elétricos, extremamente silenciosos, tendo sua autonomia condicionada a capacidade de suas baterias, que ao se esgotarem requerem que o submarino suba a profundidade de snorkel e as recarregue com seus motores diesel, barulhentos. Esta exposição é muito perigosa e constitui na principal deficiência deste tipo de propulsão, pois deixa uma esteira junto a superfície, exala fumaça e calor; além de expor o snorkel a detecção pelos radares inimigos. Como contrapartida os submarinos modernos dispõem de equipamento ESM que os alertam se o snorkel ou periscópio estiverem sendo iluminados por algum radar hostil. A média é que fiquem 1/20 do tempo de operação com o snorkel exposto, podendo esta faina durar até 5 horas. Quanto mais lento o deslocamento do SSK, maior sua autonomia, pois a resistência da água é muito grande e aumenta exponencialmente.

Seus suprimentos de água potável e oxigênio, se esgotados quando submerso, também deverão ser repostos a custa da energia armazenada, sendo normalmente captados durante as exposições. Prestam-se de forma mais efetiva ao combate em águas próximas e confinadas, constituindo-se neste ambiente grande ameaça a todos os outros tipos de naves de guerra ou civis. Os modernos SSK tem deslocamento variados, deslocam cerca de 4.000 ton (classe Kilo russa – designação OTAN), 2.200 ton (classe Scorpene – Marinha do Brasil), 3.300 ton (classe Collins – Royal Australian Navy) e 1.450 ton (classe Tupi/IKL-209 – Marinha do Brasil), entre outros.



Sistemas híbridos denominados AIP permitem que os SSK que os possuem permaneçam submersos por muito mais tempo. A US Navy denomina SSP aos SSK dotados de sistemas AIP. Vale lembrar que o sistema propulsor dos SSN também é um tipo de AIP.

Durante a primeira metade do século XX os submarinos vinham a superfície para combater, submergindo para escapar ao contra-ataque. As armas ASW eram relativamente ineficientes. A II GM dotou navios e aeronaves de radares capazes e a submersão passou a ser mais exigida. A necessidade de renovar sua atmosfera e recarregar suas baterias mantinham a necessidade de vir a tona, tarefa executada no período noturno. 

Para contornar este problema os EUA lançaram na década de 1950 o USS Nautilus movido a propulsão nuclear.  A naves dotadas deste tipo de propulsão e denominadas de submarinos de ataque de propulsão nuclear (SSN) possuem um reator nuclear que produz uma quantidade ilimitada de calor, que vaporiza uma quantidade de água em circuito fechado e move com este vapor as turbinas que movimentam o navio. Alguns modelos podem usar motores elétricos para maior discrição, pois as turbinas não são tão silenciosas.



Este sistema eliminou a necessidade do submarino lançar seu snorkel, pois o reator não necessita de ar atmosférico para funcionar. Além do mais, a energia produzida ainda é capaz de alimentar sistemas de dessalinização e purificação da água do mar e produção de atmosfera para a tripulação, estando dessa forma o período de submersão limitado aos víveres e munição em estoque e a condição psicológica da tripulação.

A propulsão nuclear proporciona velocidades significativamente mais altas, da ordem de 55 km/h (30 nós), permitindo ás naves patrulharem áreas muito maiores em tempo reduzido. Porém como já foi dito velocidades altas geram ruído e só são executadas em deslocamentos a grandes profundidades, onde a pressão atenua o ruído, ficando a patrulha restrita a velocidades mais baixas.

Velocidades baixas de patrulha demandam mais unidades nesta atividade. Uma vez detectado um SSK, a velocidade do SSN mostrará sua superioridade que permite-lhe evadir-se sem ser perseguido e posicionar-se novamente para desferir um ataque. Outra vantagem do SSN é na escolta de comboios ou forças navais, pois os SSK não podem empreender perseguições e retornarem rapidamente a formação.



Maiores que seus similares SSK, os SSN da classe Virginia dos EUA deslocam cerca de 7.900 ton, a classe Trafalgar do Reino Unido 5.300 ton e a classe Yasen russa 13.800 ton. O aspecto logístico também é relevante na operação de SSNs, que exigem instalações especializadas para as fainas de troca do combustível do reator, além dos custos significativamente maiores.

Um terceiro tipo de submarino são os SSBNs, submarinos dotados de propulsão nuclear e construídos para portar e lançar mísseis balísticos (SLBMs) dotados de ogivas nucleares a partir de posições submersas, o que o torna o mais letal e perigoso sistema de armas que existe, pelo simples fato de permanecerem em patrulha a grandes profundidades por longos períodos, muito difíceis de serem rastreados a capazes de lançar sua carga mortal de posições totalmente inesperadas. Conceitualmente são SSNs com cascos alongados para acondicionarem este arsenal extra de cerca de 16 (classe Vanguard britânica), 24 (classe Ohio dos EUA), 20 (classe Akula/Typhoon russo) SLBMs. São armas de cunho estratégico e não compõem grupos de batalha ou atuam como “killers”, navegando solitários e incógnitos, provocando em seus inimigos aquele sentimento que convencionou-se chamar de “dissuasão nuclear”.



São vulneráveis quando chegam ou saem de suas bases e talvez a maneira mais eficaz de combatê-los é posicionar SSNs para acompanhá-los desde este momento durante toda a sua patrulha, se é que isto é possível. Este momento também conta com a escolta de destróieres e fragatas para proporcionar cobertura antiaérea. Bem maiores que os SSNs, deslocam 15.900 ton (classe Vanguard britânica), 18.750 ton (classe Ohio dos EUA), 33.800 ton (classe Akula/Typhoon russo). Alguns exemplares de SSBNs foram adaptados para vetorar mísseis de cruzeiro, e por este motivo foram redenominados SSGNs. Os SSBNs (e SSGNs) também portam torpedos como seus congêneres SSNs, e podem atuar como caçadores se necessário, embora esta atividade possa comprometer seu anonimato e não seja usual. O mais comum é que se destaquem SSNs para servirem de escolta para eles. Os SSNs e SSK também podem lançar mísseis de cruzeiro e antinavio, seja por lançadores especialmente destinados pelos tubos de torpedos se os mísseis forem compatíveis como o são os Tomahawk dos EUA.

A missão primária dos submarinos é a de atuar como caçadores, e tanto SSKs como SSNs desempenham este papel, cada um dentro de suas características de velocidade, logística e desempenho. Os SSNs são mais oceânicos, e os SSK mais vocacionados a águas próximas, embora nada impeça este de desempenhar missões mais longas e ser motivo de preocupação das marinhas mais abastadas. Um SSK pode, por exemplo, posicionar-se no fundo do oceano próximo a rota de uma frota mais poderosa, e numa manobra de tocaia alvejar seus navios capitais, como ficou demonstrado quando um SSK brasileiro (S-31 Tamoio) “afundou” o porta-aviões “Príncipe de Asturias” espanhol, em um exercício da OTAN, fortemente escoltado.



Eles podem empreender patrulhas solitárias na vastidão oceânica em missões de ameaça a rotas comerciais e logísticas como os U-boots nazistas o fizeram no Atlântico-Norte durante a II GM. Podem participar da cobertura de grupos de batalha navegando a frente e a retaguarda para impedir que outros submarinos ameacem seus navios capitais, na posição de piquetes. Durante o conflito anglo-argentino de 1982, os SSKs argentinos eram motivo de preocupação da frota britânica, e os SSNs britânicos forçaram a frota portenha a permanecer em suas bases, principalmente após o HMS Conqueror torpedear o ARA Gen Belgrano, pondo-o à pique.

As características operacionais que tornam o submarino um sistema de armas notoriamente furtivo e muito difícil de ser  rastreado, permitem-lhe agir majoritariamente na iniciativa de suas ações, podendo operar em áreas sob controle do inimigo sem ser percebido. A simples possibilidade de sua existência leva os defensores a dispender grande esforço na busca e vigilância desta mortal ameaça. Desempenham igualmente tarefas de esclarecimento e de infiltração e exfiltração de forças especiais.

O submarino moderno opera a grandes profundidades, estimando-se que os modelos de propulsão nuclear (SSNs e SSBNs) chegue a 600 m, porém os valores reais são mantidos em segredo, sendo a profundidade de colapso do casco próxima ao dobro deste número. Os modelos SSK operam a profundidades menores, da ordem de 300 m. Estas profundidades, mesmo as menores, representam pressões altíssimas e requerem grande resistência estrutural.



Os modelos SSK são movidos por energia elétrica proveniente de grandes conjuntos de baterias, que por sua vez são recarregadas por motores diesel que só podem ser ligados quando o submarino esta em profundidade de snorkel. Os modelos SSN e SSBN são movidos por motores elétricos (quando em movimento furtivo) com energia oriunda de baterias que são recarregadas por turbinas a vapor sob altíssima pressão obtida através do calor gerado pelo reator nuclear, ou diretamente destas turbinas em velocidades mais altas. Os SSK possuem tanques de combustível que ocupam espaço e tem que ser reabastecidos, enquanto os SSN podem navegar por anos de forma praticamente ilimitada com o combustível existente dentro do reator.

As manobras de emersão e submersão se dão através da alteração do deslocamento do submarino, através da variação de seu lastro com a adição ou subtração de água do mar. Uma nave que estiver submersa e desejar emergir, deverá injetar ar sob altíssima pressão (pressão um pouco superior a externa, que não será pequena) para expulsar a água dos tanques de lastro e diminuir o deslocamento (peso) e forçar a subida, tendo para tanto que contar com esta reserva de ar comprimido, que será reposta quando em profundidade de snorkel ou por geradores de ar atmosférico retirado da água, estes no modelos com energia nuclear. Os tanques de lastro são posicionas a frente a atrás do casco, e em menor volume no fundo e nas laterais. O casco conta ainda com hidroplanos que permitem derivar a direção nas 3 dimensões, contribuindo para as manobras, seja de variação de profundidade ou no plano horizontal.

Submarinos militares não possuem vista para o exterior, que seriam inúteis no meio em que opera, além de que comprometeriam a rigidez do casco de pressão. Sendo o meio aquático inviável a operação de ondas eletromagnéticas como as utilizadas pelo radar, e tampouco a operação visual, seja por câmeras ou IR, os olhos destes navios são a perspicácia de seus navegadores e suas cartas náuticas, e seus sonares passivos quando os obstáculos são moveis ou são alvos. O sonar ativo também é usado, mas em menor escala já que denuncia a posição do navio. Determinar distâncias sem o uso do sonar ativo não é possível, pois não se pode determinar o momento em que o som captado partiu. Para contornar este problemas os submarinistas desenvolveram a técnica TMA, onde através de marcações feitas ao longo do deslocamento do submarino e utilizando-se de técnicas de triangulação feita por meios eletrônicos, estima-se a velocidade e posição dos alvos sem denunciar sua presença. Alguns submarinos podem operar sonares rebocados ou “towed array”, com cabos de centenas de metros que mantém o equipamento longe do ruído do navio e facilita a detecção a longas distâncias.



A principal arma de um submarino é o torpedo. Eles utilizam na sua maioria os torpedos pesados de 533 mm, deixando os leves para helicópteros e navios de superfície. Estes operam guiados por fio na primeira parte de sua trajetória, e posteriormente assumem controle próprio tal qual um míssil guiado a radar, com seus sistemas cibernéticos de sonar ativo/passivo próprios. Seus alcances giram em torno dos 25/90 km ( 50 km para Mk 48 ADCAP e e 25 km para o Whitehead A.183 m3) para disparos a baixa velocidade, e menos da metade disso para disparos a alta velocidade. Alguns modelos já foram anunciados com alcance de até 140 km, o que leva a considerar que mesmo que seja possível, a solução de tiro deverá também ter este alcance. Pesam cerca de 1,5 ton com 20% representados pela cabeça  de guerra. Normalmente de 4 a 8 tubos lançadores equipam os submarinos, podendo estar a vante e a ré. Torpedos mais antigos explodiam ao contato, porém os modelos modernos explodem por proximidade embaixo dos cascos, partindo-os através da onda de choque (bolha) gerada, literalmente levantando-os da superfície.

Outro grande problema na operação destas naves é a comunicação com suas bases e outros navios, pois as ondas de rádio não penetram na água, e o submarino tem que expor suas antenas para estabelecer conexão. Além de se expor, se forem efetuadas transmissões a nave abre mão de seu maior trunfo que é o anonimato. È freqüente que operem apenas recebendo mensagens e se mantenham em completo silêncio, sem efetuar confirmações ou questionamentos, o que demanda que as mensagens sejam bem elaboradas para este uso, sem deixar dúvidas ou margem de interpretação. Também é usual que as mensagens sejam recebidas com atrasos, pois a posição de semi-submersão, vulnerável, é praticada a intervalos regulares de tempo, é necessária a esta demanda. Existem técnicas de comunicação submarinas valendo-se dos sonares ativo/passivo.



Outra arma cujo uso vem se acentuando é a do míssil atmosférico lançado a partir dos mesmos tubos de 533 mm dos torpedos, com a nave submersa. Adaptações são necessárias para colocar o míssil acima da superfície em condições de deslocar-se por seus próprios meios, pois não pode simplesmente ser lançado de ambiente inundado.Estes mísseis possuem a função do combate antinavio ou de míssil de cruzeiro para bombardeio terrestre. Como exemplos temos os UGM-84 Harpoon da US Navy e o SM-39 Exocet francês. O míssil de cruzeiro Tomahawk dos EUA também pode ser lançado deste modo e é usado tanto para bombardeio terrestre convencional ou nuclear, como para o combate antinavio em alcances maiores. 

Existem ainda lançadores especialmente construídos para mísseis de cruzeiro, dispostos verticalmente. O SSGN são submarinos especialmente construídos ou adaptados para o lançamento destes mísseis como sua arma principal. Como já citado os SSBNs utilizam-se de mísseis balísticos (SLBMs) para vetoração de ogivas nucleares, como os Trident II UGM-133ª dos EUA com múltiplos veículos de reentrada e alcance de 7 a 12 mil km. Foi veiculado que os SSBNs classe Ohio teriam 2 Trident por submarino convertidos para uso de ogivas não nucleares, com CEP de 10 m e sem explosivos, com a hipervelocidade das ogivas causando efeitos mecânicos devastadores em áreas de 300 m2. Fica a dúvida aos defensores se estão sendo atacados com ogivas nucleares ou não. Submarinos podem ainda usar seus tubos de torpedos para o lançamento de minas navais.



Além de atacar outros navios um submarino tem que poder se defender. Para tanto ele se vale de sua capacidade furtiva, já mencionada, com baixos níveis de emissões de ruídos, disciplina de exposição a superfície, disciplina de transmissões de rádio, disciplina no uso do sonar ativo, cascos amagnéticos e com coberturas anecóicas, sistemas ativos de redução de ruído, e quando sua presença é conhecida e o perigo é iminente ainda existem os engodos para torpedos e mesmo torpedos antitorpedo.

Abandonar um submarino em dificuldades é uma possibilidade e todos possuem alguma capacidade para isso, porém devido as enormes pressões do ambiente subaquático, os meios orgânicos são adequados para pequenas profundidades de até 100 m. Profundidades maiores requerem navios especializados que operem sinos de mergulho ou pequenos submersíveis especialmente construídos para este fim.

Desde sua introdução, o submarino tornou-se o mais temido dos meios navais e fonte permanente de preocupação dos comandantes e planejadores. É a arma naval por excelência e seu uso é crescente em todas as marinhas do mundo que tem capacidade de adquiri-los e operá-los. Aqueles que podem lançar mão dos SSNs o fazem, porém devido ao custo muitos estão limitados aos SSKs. Outro fator que limita o uso de SSNs é político, pois quem os tem só os vende com critério, e dominar esta tecnologia demora e custa muito dinheiro. Outro fator relevante é que devido ao valor militar que tem, os submarinos estão constantemente incorporando tecnologias novas e mesmo os SSKs, mais acessíveis, estão cada vez mais capazes.

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