ES2230453T3 - Dispositivo antideteccion por radar de una superestructura aplanada de buque. - Google Patents
Dispositivo antideteccion por radar de una superestructura aplanada de buque.Info
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Abstract
Dispositivo que permite ocultar a las ondas electromagnéticas una superestructura plana (10, 11, 12), llevada por la cubierta (2) de un buque (1), en particular la superestructura de una batería (5) de misiles (8) en reposo que es embarcada a bordo de dicho buque y cuyos misiles están contenidos en unos pozos verticales (9) dispuestos parcialmente debajo de la cubierta de dicho buque y obturados en su parte superior por unas puertas pivotantes (11) que, en posición cerrada, constituyen al menos en parte dicha superestructura, caracterizado porque comporta: - al menos sobre cada uno de los lados de babor y estribor de dicha superestructura, al menos una pantalla plana inclinada (14.1, 14.3) apta para reflejar un haz incidente (19) de ondas electromagnéticas en una dirección diferente de la de dicho haz incidente, sobresaliendo dichas pantallas en relación con dicha cubierta con una altura (H) superior a la (h) de dicha superestructura y siendo la inclinación de dichas pantallas tal que se acerque a la de dicha superestructura alejándose de dicha cubierta; y - una red (7) que refleja las ondas electromagnéticas y tensada por encima de dicha superestructura.
Description
Dispositivo antidetección por radar de una
superestructura aplanada de buque.
La presente invención se refiere a un dispositivo
antidetección por radar de una superestructura aplanada de
buque.
Es sabido que el armamento de un buque de
combate, además o en lugar de los cañones y torpedos usuales,
comportan unas baterías de misiles antibuques o de misiles
antiaéreos. Estos misiles y sus medios de lanzamiento pueden estar
dispuestos en una superestructura sobre la cubierta del buque. Sin
embargo, por motivos evidentes de detectabilidad por radar, es
preferible que dichas baterías de misiles estén, como máximo,
dispuestas en el interior del buque.
En este caso, dichos misiles pueden estar
dispuestos en unos pozos verticales dispuestos debajo de la
cubierta de dicho buque y obturados en su parte superior, por unas
puertas pivotantes que, en posición cerrada - -es decir
estando las baterías en reposo fuera de una secuencia de
tiro- - sobresalgan ligeramente de dicha cubierta.
En reposo, la superestructura de dichas baterías
de misiles comporta por lo tanto dichas puertas en posición
cerrada. Puede comprender, además, chimeneas de evacuación de los
gases de combustión de los propulsores de los misiles. En todos los
casos, está más aplanada sobre la cubierta, sobresaliendo sólo un
poco de ésta. Por esto, la configuración global de identificación
por radar del buque resulta principalmente de las otras
superestructuras del mismo, tales como el casco, castillo, pasarela,
mástiles, antenas, etc.
Sin embargo, aunque relativamente reducida, la
configuración en el radar de la superestructura de dicha batería
de misiles en reposo, encerrada parcialmente debajo de la cubierta,
tiene una influencia desfavorable con relación a la configuración
global del buque en el radar.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
es lograr que la parte superior de la superestructura de dichas
baterías de misiles en reposo pase desapercibida, con el fin de que
la configuración global del buque en el radar no resulte
afectada.
Con este fin, según la invención, el dispositivo
que permite que se oculte a las ondas electromagnéticas una
superestructura aplanada llevada por la cubierta de un buque, en
particular la superestructura de una batería de misiles en reposo
que esté embarcada a bordo de un buque y cuyos misiles estén
contenidos en unos pozos verticales dispuestos parcialmente debajo
de la cubierta de dicho buque y obturados en su parte superior por
unas puertas pivotantes que, en posición cerrada, constituyen al
menos en parte dicha superestructura, es notable porque
comporta:
- -
- al menos sobre cada uno de los lados de babor y estribor de dicha superestructura, al menos una pantalla plana inclinada apta para reflejar un haz incidente de ondas electromagnéticas en una dirección diferente de la de dicho haz incidente, sobresaliendo dichas pantallas en relación con dicha cubierta con una altura superior a la de dicha superestructura y siendo la inclinación de dichas pantallas tal que se acerquen a dicha superestructura alejándose de dicha cubierta; y
- -
- una red, que refleja las ondas electromagnéticas y tensada por encima de dicha superestructura.
Así, cuando un radar de detección, dispuesto
lateralmente en relación con dicho buque, dirija un haz incidente
sobre dicha superestructura, sólo puede recibir el haz reflejado
correspondiente, si dicho haz incidente incide en una de dichas
pantallas planas o en dicha red de protección.
Se observará que, gracias a la presencia de dicha
red de protección tensada por encima de la superestructura, la
altura de dichas pantallas puede ser relativamente reducida. En
efecto, los haces de radar incidentes que pasan por encima de
dichas pantallas y que inciden en dicha red son igualmente
reflejados en una dirección diferente.
De preferencia, dicha red de protección está
tensada, entre los bordes libres, opuestos a dicha cubierta, de
dichas pantallas planas inclinadas, de modo que la altura de dicha
red por encima de la cubierta sea igual a la de dichas pantallas
planas inclinadas.
Así, dichas pantallas planas inclinadas y dicha
red forman un recinto de protección antirradar que envuelve dicha
superestructura volviéndola particularmente indetectable.
Para aumentar todavía más este efecto de
protección envolvente es ventajoso que el dispositivo según la
presente invención comporte, además unas pantallas planas
inclinadas a babor y estribor, formando las pantallas planas
inclinadas parecidas suplementarias, con dichas pantallas a babor y
estribor, un poliedro que rodea dicha superestructura, estando
dicha red de protección tensada entre los bordes libres de todas
dichas pantallas planas inclinadas.
En un modo de realización ventajoso de este tipo,
dicho dispositivo comporta cuatro pantallas planas inclinadas, - de
las cuales una pantalla a babor y una pantalla a estribor - que
forman un tetraedro troncopiramidal que rodea dicha
superestructura.
Por otra parte, para evitar que dicha protección
antidetección sea un obstáculo al disparo de los misiles, se
procura que dicha altura de las pantallas planas inclinadas y de
dicha red sea inferior a la longitud de las puertas de obturación
pivotantes y que dicha red de protección pueda ser desgarrada por
cada una de dichas puertas al pasar de la posición cerrada a la
posición abierta. Así, por la simple abertura de las puertas, se
rasga la red y libera el paso frontal de dichos pozos, de modo que
los misiles puedan ser disparados instantáneamente.
Se observará que, por una parte, la red debe
poder ser rasgada con facilidad por las puertas de los pozos cuando
se abran, pero, por otra parte, debe ser suficientemente
resistente para soportar el viento y los golpes de mar. Se ha
encontrado que era posible satisfacer estas exigencias
contradictorias fabricando dicha red con hilos de acero, cuyo
diámetro sea como máximo igual a 0,4 cm.
Es sabido, por otra parte, que los radares de
detección emiten haces de ondas electromagnéticas cuya frecuencia
está comprendida entre 2 y 18 GHz. De ello resulta que, para que
dicha red pueda reflejar estas ondas electromagnéticas, la
dimensión mayor de sus mallas debe ser como máximo igual a 0,8 cm.
De preferencia, se elige una red con mallas cuadradas con unos lados
como máximo iguales a 0,8 cm.
Por otra parte, para tener en cuenta el balanceo
del buque, como se verá a continuación, el ángulo de inclinación de
las pantallas planas inclinadas en relación con la cubierta del
buque se elige como máximo igual a 60º.
Se deducirá de las figuras del dibujo adjunto
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 muestra, en vista en planta, la proa
de un buque equipado con una batería de misiles, protegida por el
dispositivo antidetección según la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva por
encima, según la flecha II de la figura 1, del dispositivo
antidetección de esta última figura.
La figura 3 es una vista esquemática de dicho
dispositivo antidetección semejante a la de la figura 2,
suponiéndose retirada la red de protección furtiva.
Las figuras 4 y 5 son vistas esquemáticas en
sección, respectivamente según las líneas IV-IV y
V-V de la figura 3.
La figura 6 ilustra esquemáticamente la abertura
de una puerta de pozo de la batería de misiles, que provoca que se
rasgue dicha red de protección furtiva.
La figura 7 es un esquema que ilustra el
funcionamiento de dicho dispositivo antidetección.
La figura 8 es un diagrama que ilustra la
variación del ángulo de reflexión de un haz incidente de ondas
electromagnéticas en función del ángulo de incidencia de este
haz.
La figura 9 es una vista ampliada parcial de un
ejemplo de realización de la red de protección furtiva del
dispositivo de la invención.
El buque 1, de eje longitudinal
X-X, cuya única proa está representada en la figura
1, comporta una cubierta 2 y un castillo 3, así como una torre de
artillería delantera 4. Entre el castillo 3 y la torre 4, está
dispuesta una batería de misiles 5, rodeada por un marco 6 y
recubierta por una red 7 (en parte arrancada en la figura 1). El
marco 6 y la red 7 están representados a mayor escala en la vista
en perspectiva de la figura 2.
Como puede verse en las secciones de las figuras
4 y 5, la batería de misiles 5, embarcada a bordo del buque,
comporta una pluralidad de misiles 8, contenidos en unos pozos
verticales 9 dispuestos debajo de la cubierta 2.
Fuera de las secuencias de tiro, la
superestructura de la batería de misiles 5, que se encuentra por
encima de la cubierta 2, se compone esencialmente de una placa de
base 10, con una pluralidad de puertas 11 cerradas que obturan cada
una de ellas la parte superior de un pozo 9 y de chimeneas 12,
destinadas a la evacuación de los gases de combustión de los
propulsores (no representados) de, los misiles 8 en el momento de
ser disparados. Cada puerta 11 está articulada en rotación sobre la
placa de base 10 alrededor de un eje 13.
En el ejemplo de realización representado en las
figuras 1 a 8, el marco 6 está constituido por cuatro caras planas
inclinadas 14.1 a 14.4 que forman una pirámide truncada de base
rectangular, que sobresale en relación con la cubierta 2. La altura
H del marco 6 por encima de la cubierta 2 es superior a la altura h
correspondiente de la superestructura 10, 11 y 12 (estando las
puertas 11 cerradas, como se representa en las figuras 3, 4, 5). El
marco 6 está fijado a la cubierta 2 y/o a la placa de base 10, por
su base mayor con ayuda de todos los medios conocidos, no
representados. Por otra parte, la longitud L de las puertas 11 es
superior a la altura H del marco 6.
Cada cara 14.1 a 14.4, por ejemplo realizada en
acero, es susceptible de reflejar las ondas electromagnéticas y
forma una pantalla plana que sobresale en relación con la cubierta
2, formando un ángulo \Phi con ésta. La inclinación \Phi de las
pantallas planas 14.1 a 14.4 es tal que cada una de éstas se acerca
a la superestructura 10, 11 y 12 (y, por lo tanto, a las demás
pantallas para formar la base pequeña del tronco de pirámide)
alejándose de la cubierta 2.
Como puede verse en la figura 1, el marco
troncopiramidal 6 está dispuesto de modo que las pantallas planas
inclinadas 14.1 y 14.3 estén respectivamente dispuestas a estribor
y a babor, mientras que las pantallas planas inclinadas 14.2 y 14.4
son transversales.
La base menor del marco troncopiramidal 6,
formada por los bordes libres 15.1 a 15.4, opuestos a la cubierta
2, de las pantallas planas inclinadas 14.1 a 14.4, está obturada
por la red 7, fijada y tensada en dichos bordes libres de cualquier
modo conocido y no representado. La red 7, cuya altura por encima de
la cubierta 2 es por lo tanto sensiblemente igual a la altura H del
marco 6, es metálica y es apta para reflejar las ondas
electromagnéti-
cas.
cas.
La red 7 presenta una resistencia mecánica
suficientemente elevada para ser autosustentada, pero
suficientemente reducida para poder ser arrancada parcialmente por
una puerta 11 que pase a la posición de abertura, como se ilustra
esquemáticamente en la figura 6.
Así, cuando se tenga que disparar un misil 8, se
abre la puerta 11 correspondiente, lo que permite romper localmente
la red 7 frontal del pozo 9 correspondiente, ya que la longitud L
de dicha puerta 11 es superior a la altura H de la red 7. Se
dispara el misil y pasa a través de la parte desgarrada de la red
7, mientras que los gases de combustión del propulsor del misil se
escapan por la chimenea 12 asociada, como se ilustra
esquemáticamente por unas flechas en la figura 6.
En la figura 7, se ha representado
esquemáticamente la cubierta 2 del buque 1 y un plano horizontal
con la referencia r-r.
En relación con este plano horizontal de
referencia r-r, se ha indicado además:
- -
- el ángulo I de incidencia de un haz de ondas electromagnéticas lateral 19 que incide en la pantalla plana inclinada 14.3;
- -
- el ángulo R de reflexión del haz de ondas electromagnéticas 20, reflejado correspondiente; y
- -
- el ángulo de balanceo p del buque 1 alrededor de su eje X-X.
Por otra parte, se ha designado por Phi el
ángulo de inclinación de las pantallas planas 14.1 a 14.4 en
relación con la cubierta 2.
Se comprobará fácilmente que los tamaños que
anteceden están vinculados por la relación:
(1)R = 2
\left[\left(\frac{\Pi}{2} - \Phi\right) - \rho\right] -
I
Para tener en cuenta el lóbulo principal de
retrodifusión de la superestructura y liberarse de éste, conviene
sustraer del ángulo R, determinado por la relación (1), el valor de
3/2 veces la anchura LP de tres dB del lóbulo principal de
retrodifusión de la pantalla plana 14.3. La expresión (1) se
convierte entonces:
(2)R = 2
\left[\left(\frac{\Pi}{2} - \Phi\right) - \rho\right] - I -
\frac{3}{2}
LP
En un ejemplo de realización en el cual el ángulo
de inclinación \Phi es elegido igual a 60º, siendo el balanceo p
máximo del buque 1 de 5º, y la anchura LP de tres dB siendo igual
a 5º, el ángulo de reflexión R se expresa se-
gún:
gún:
(3)R = 42,5º -
I
como se ilustra en el diagrama de
la figura
8.
La expresión (3) hace aparecer claramente que,
cuando el ángulo de incidencia I crece, el ángulo de reflexión R
decrece. Sin embargo, con el fin de que el haz reflejado 20 no
vuelva al radar emisor del haz incidente 19, es decir con el fin de
que el marco 6 pase desapercibido para este radar, es necesario que
el ángulo de reflexión R sea constantemente superior al ángulo de
incidencia I, con un margen de seguridad mínimo.
Así, como se representa en el diagrama de la
figura 8, si el ángulo de incidencia I está comprendido entre 0º y
20º, el ángulo de reflexión R sigue siendo superior a 22,5º, lo que
asegura un margen de seguridad mínimo de 2,5º.
Se ve así que con un ángulo de inclinación \Phi
igual a 60º, la superestructura 10, 11, 12 queda desapercibida para
el haz incidente 19, hasta unos ángulos de incidencia I de 20º.
Si es deseable que la discreción sea mantenida
para unos ángulos de incidencia I superiores a 20º, entonces hay que
reducir el ángulo de inclinación \Phi, de acuerdo con la relación
(2).
Para ser desapercibido, es sabido que la red
metálica 7 debe presentar unas mallas cuya dimensión mayor debe ser
inferior a la semilongitud de ondas mínima de la banda de
frecuencia del radar de detección. Normalmente, esta banda de
frecuencias está delimitada por los valores extremos 2 y 18 GHz. Se
deduce por lo tanto fácilmente que la dimensión mayor de las mallas
debe ser como máximo igual a 8 mm.
En la figura 9, se ha representado un ejemplo de
realización de una red 7 con mallas cuadradas, formada de hilos de
urdimbre 17 y de hilos de trama 18 perpendiculares. Naturalmente,
la dimensión a de los lados de las mallas cuadradas es como
máximo igual a 8 mm, como se indica más arriba.
El diámetro de los hilos de acero 17 y 18 que
constituyen la red puede ser del orden de 3 a 4 mm, con el fin de
ofrecer cierta resistencia mecánica (para resistir al viento y a
los golpes de mar), sin que por ello esta red 7 sea demasiado
sólida, ya que debe rasgarse bajo la acción de las puertas 11 que
pasen a la posición de abertura.
Eventualmente, para facilitar que las puertas 11
rasguen la red 7, se pueden prever unos travesaños rígidos 16 entre
dicha red y dichas puertas, como se representa en la figura 4.
En la figura 7, se ha ilustrado además un haz
incidente lateral de ondas electromagnéticas 21 que incide en la red
7 y reflejado según el haz 22 por esta última. Se puede constatar
que este haz reflejado 22 no puede en ningún caso volver hacia el
radar de detección lateral que emitió el haz incidente 21.
Claims (9)
1. Dispositivo que permite ocultar a las ondas
electromagnéticas una superestructura plana (10, 11, 12), llevada
por la cubierta (2) de un buque (1), en particular la
superestructura de una batería (5) de misiles (8) en reposo que es
embarcada a bordo de dicho buque y cuyos misiles están contenidos en
unos pozos verticales (9) dispuestos parcialmente debajo de la
cubierta de dicho buque y obturados en su parte superior por unas
puertas pivotantes (11) que, en posición cerrada, constituyen al
menos en parte dicha superestructura,
caracterizado porque comporta:
- -
- al menos sobre cada uno de los lados de babor y estribor de dicha superestructura, al menos una pantalla plana inclinada (14.1, 14.3) apta para reflejar un haz incidente (19) de ondas electromagnéticas en una dirección diferente de la de dicho haz incidente, sobresaliendo dichas pantallas en relación con dicha cubierta con una altura (H) superior a la (h) de dicha superestructura y siendo la inclinación de dichas pantallas tal que se acerque a la de dicha superestructura alejándose de dicha cubierta; y
- -
- una red (7) que refleja las ondas electromagnéticas y tensada por encima de dicha superestructura.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha red de
protección (7) está tensada, entre los bordes libres (15.1, 15.3),
opuestos a dicha cubierta, de dichas pantallas planas inclinadas
(14.1, 14.3)
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque comporta, además de
dichas pantallas planas inclinadas babor y estribor (14.1, 14.3),
otras pantallas planas inclinadas semejantes suplementarias (14.2
14.4) que forman, con dichas pantallas babor y estribor, un
poliedro que rodea dicha superestructura, y porque dicha red de
protección (7) está tensada entre los bordes libres (15.1 a 15.4)
de todas dichas pantallas planas inclinadas (14.1 a 14.4).
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque comporta cuatro
pantallas planas inclinadas (14.1 a 14.4) que forman un tetraedro
troncopiramidal que rodea dicha superestructura.
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4,
caracterizado porque dicha altura (H) de
las pantallas planas inclinadas y de dicha red (7) es inferior a la
longitud (L) de dichas puertas de obturación pivotantes (11) y
porque dicha red de protección (7) puede ser desgarrada por cada
una de dichas puertas (11) que pasen de la posición cerrada a la
posición abierta.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque el ángulo de
inclinación (\Phi) de dichas pantallas planas inclinadas (14.1 a
14.4) en relación con dicha cubierta (2) es al menos igual a
60º.
7. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque la dimensión mayor de
las mallas de dicha red de protección (7) es como máximo igual a
0,8 cm.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque las mallas de dicha
red de protección (7) son cuadradas con unos lados (a) como máximo
iguales a 0,8 cm.
9. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado porque dicha red de
protección (7) está constituida por hilos de acero entrecruzados
(17, 18) que tienen unos diámetros como máximo iguales a 0,4
cm.
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