Las señales submarinas tenían un significado específico, incluso propietario, a principios del siglo XX. Se aplicó a un sistema de ayuda a la navegación desarrollado, patentado y producido por Submarine Signal Company de Boston. La empresa produjo señales acústicas submarinas, primero campanas y receptores, luego transductores , como ayudas a la navegación. Las señales eran fijas, asociadas con luces y otras ayudas fijas, o instaladas a bordo de los barcos, lo que permitía advertir de peligros fijos o señalizar entre barcos. ATLAS-Werke , entonces Norddeutsche Maschinenund Armaturenfabrik, de Alemania, también fabricaba el equipo bajo licencia en gran parte para el mercado europeo.
El sistema utilizó un sonido subacuático más confiable para proyectar señales acústicas desde una estación costera o un peligro submarino en el que se colocó una señal. Las señales generalmente se asociaban con un barco de luz , una boya de campana o colgadas en un marco de trípode en el fondo del mar conectado a una estación costera por cable. Al principio, el sistema dependía de timbres accionados por huelguistas eléctricos. Los receptores a bordo de los barcos podían detectar la señal acústica y, cuando estaban equipados con receptores en cada lado, el barco podía determinar la dirección aproximada de donde provenía la señal. También se produjo un sistema de barco a barco que permite a los barcos así equipados detectarse entre sí y estimar la dirección en la niebla. La compañía recopiló datos de los barcos, incluidos los rangos en los que se detectaron las señales de estaciones específicas. Los datos recopilados formaron una base temprana de las propiedades acústicas del océano. Las campanas originales fueron rápidamente reemplazadas por el oscilador Fessenden , un transductor, después de su invención por Reginald Fessenden, cuyo desarrollo comenzó en 1912 en la Submarine Signal Company. Ese transductor permitió tanto el envío como la recepción, lo que condujo a importantes avances tanto en señales submarinas como en la extensión a la telegrafía submarina y experimentos con comunicaciones telefónicas submarinas y, finalmente, sonar.
Los barcos, comerciales o navales, equipados con capacidad de señalización submarina tenían dicho equipo como una de las capacidades de navegación del barco en la información de registro desde la primera década del siglo hasta casi mediados de siglo. En 1907, la información era importante para los suscriptores de seguros y el American Bureau of Shipping exigía que los barcos equipados de esta forma se indicaran con la nota "Sub. Sig." en la información de registro del barco. Las líneas comerciales anunciaron la capacidad como medida de seguridad. La señalización submarina quedó obsoleta y fue superada por los avances durante la Segunda Guerra Mundial.
En 1946, la Submarine Signal Company fue adquirida y fusionada con Raytheon , convirtiéndose en la División Marina de Raytheon, después de haberse convertido en el líder nacional en sonido submarino, sonar y otros trabajos con la Armada durante las Guerras Mundiales y ramificarse en otros sistemas marinos.
Investigación temprana
En 1826, Jean-Daniel Colladon y Jacques Charles François Sturm utilizaron una campana sumergida para experimentos en el lago de Ginebra . Lucian I. Blake, en asociación con el Servicio de Faros de los Estados Unidos, hizo un trabajo similar en 1883 utilizando una campana sumergida con el propósito explícito de utilizar el sonido como ayuda para la navegación. [1] [2] Los experimentos en Inglaterra y Estados Unidos ocurrieron posteriormente de forma independiente.
Los problemas de recepción relacionados con el ruido del barco se resolvieron parcialmente cuando AJ Munday, que había trabajado con el Dr. Elisha Gray en la señalización de campanas submarinas para incluir mensajes reales, descubrió que un micrófono colocado en una caja de metal llena de agua y pegado a la piel de un barco de interior permitido clara recepción. En experimentos posteriores, la colocación de dichos micrófonos a cada lado de un barco permitió encontrar la dirección de la fuente. La intensidad en un lado mostró la fuente a ese lado de la nave y la misma intensidad mostró que la fuente estaba directamente delante. [1] [2] [3] Un cuadro indicador de dirección permitió la selección de receptores individualmente para comparar la intensidad de la señal por dirección. [4]
Los experimentos determinaron modificaciones a las campanas utilizadas en el aire que las optimizaron para su uso bajo el agua. Los sistemas de golpe eléctrico permitieron conectar las campanas a las ayudas de superficie. Los experimentos canadienses demostraron la practicidad de determinar la dirección comparando la recepción de dos receptores montados a cada lado de la proa de un barco. [5]
Producción comercial
La Submarine Signal Company se estableció en Boston, Massachusetts, para convertir la investigación en una ayuda para la navegación. La empresa desarrolló, patentó y comenzó a fabricar señales de campana electromecánicas y receptores de a bordo basados en investigaciones anteriores que introdujeron la primera ayuda electrónica de navegación acústica subacuática del mundo en 1901. [2] [6] [7] [8] [nota 1]
El sistema de señales era de particular importancia para una navegación segura en la niebla. Las señales de niebla, las bocinas y los silbidos emitidos por el aire eran poco fiables y erráticos. Las señales sónicas a través del agua eran más fiables y tenían más alcance. [1] Los peligros en alta mar se pueden marcar mediante una campana montada en un trípode conectada a una estación costera mediante un cable. [9] Un sistema similar de campanas submarinas montadas en los barcos permitió la señalización entre barcos para evitar colisiones en la niebla. [2] El transatlántico Cunard Lucania estaba equipado con el primer dispositivo de señalización submarino de barco a barco. [10]
La Junta del Faro de los Estados Unidos tenía cierto interés, pero no tomó medidas inmediatas. [2] El Almirantazgo británico y Trinity House y, en Alemania, la Lloyd Steamship Company del norte de Alemania se dieron cuenta más inmediatamente del potencial y se convirtieron en pioneros en la implementación tanto en estaciones de señales como en receptores a bordo. [2] La empresa alemana Norddeutsche Maschinenund Armaturenfabrik (1902), que se convirtió en Atlas Werke en 1911, fabricó el sistema bajo licencia de Submarine Signal Company. [11] Las principales líneas estaban equipando sus barcos con el aparato de modo que en 1905, después de la experiencia con los transatlánticos Lucania y Norddeutscher Lloyd Kaiser Wilhelm II , Kronprinz Wilhelm y Kaiser Wilhelm der Grosse estaban usando con éxito el sistema, Cunard anunció que toda su flota tendría aparato. [12] Un ejemplo de ventaja comercial significativa, poder operar cuando otros barcos estaban atascados por la niebla, fue un caso en el que el transatlántico Kaiser Wilhelm II pudo ingresar al puerto veintidós horas antes de que la niebla en la desembocadura del río Weser se despejara otros buques podrían entrar en puerto. Mediante el uso de las señales submarinas del barco ligero de entrada, el barco pudo entrar en el puerto despejado de niebla para descargar pasajeros y carga. [4]
El Almirantazgo realizó pruebas en octubre de 1906 utilizando una campana como la que usaban los barcos ligeros estadounidenses. Las pruebas tuvieron éxito y el Almirantazgo recomendó su uso como ayuda para la navegación costera con notas sobre el posible uso de barco a barco para advertir y establecer la dirección de otro barco en la niebla. También hubo una notación de uso entre submarinos y "buques nodriza" y algunos de los resultados de los submarinos no se publicaron por ser de aplicación puramente militar. [13] La experiencia de los acorazados de la Armada de los EE. UU. En la niebla frente a Nantucket Shoals demostró que la flota podía, a velocidad reducida, navegar de manera segura y mantener la formación utilizando las señales. [14]
Instalaciones
El 3 de marzo de 1905, una ley en los Estados Unidos autorizó la financiación de ayudas, incluidas las señales submarinas. En el verano de 1906, las autoridades de los faros de Estados Unidos estaban instalando señales, específicamente en los barcos ligeros estacionados en Boston, Pollock Rip, Nantucket, Fire Island y Sandy Hook. [15] Estados Unidos y Canadá estaban colocando las señales en lugares importantes. La US Lighthouse Board estaba ordenando sistemas para el Golfo de México y Gran Bretaña había adoptado el sistema para todas sus ayudas a la navegación. En 1910, el informe del Departamento de Comercio de los Estados Unidos mostró cuarenta y nueve señales establecidas para el 30 de junio, la mayoría en buques ligeros. [16] La extensión a los Grandes Lagos reveló un problema con la instalación del receptor del pique de proa para los barcos de navegación marítima que operan en condiciones de luz en agua dulce. El pique de proa estaba casi fuera del agua, lo que reducía la eficacia, lo que requería una solución por parte de Submarine Signal Company. [9]
En 1907, las señales eran de uso común en la mayoría de los barcos grandes equipados con el aparato receptor. El aparato receptor había evolucionado de un simple receptor en el fondo del barco a dos hidrófonos en cofres marinos llenos de agua a cada lado del barco, lo que le permitía al barco determinar la dirección de donde provenía la señal. [6] [17] [18] La Submarine Signal Company, con sucursales en Bremen, Liverpool, Londres y Nueva York, fabricaba el aparato y recopilaba datos de compañías navieras y barcos individuales sobre el funcionamiento de las señales. [17] [18]
La utilidad de las señales se hizo evidente a medida que se equiparon más estaciones y barcos. Destacados capitanes de barcos, como James Watt, capitán de Lusitania , respaldaron firmemente el sistema. Los aseguradores marítimos necesitaban información sobre qué barcos estaban equipados para ajustar el riesgo del seguro de embarcaciones y carga. [19] El American Bureau of Shipping incluyó si un buque estaba equipado con aparatos de señales submarinos como parte de la información de registro junto con la tecnología inalámbrica. [20] Registros que toman nota de los equipos de navegación de los yates y barcos enumerados como "Sistema de señales submarinas" o "Sub.Sig." como se ve en el yate Noma y Lloyd's Register , columna dos, "Estudios especiales" para barcos. [21] [22]
Avances tecnológicos
The Submarine Signal Company fue la primera empresa dedicada a la acústica submarina que se convirtió en los expertos nacionales en sonido submarino y en la producción de ayudas acústicas para la navegación. También se convirtió en el principal proveedor de sonares de la Marina de los EE. UU. En años posteriores. [23]
Una técnica denominada señalización síncrona combina señales de campana con señales de puntos de radio coordinadas para la distancia directa a la señal sin el uso de cronómetros. Los puntos de radio seguirían una secuencia de campana y el número de puntos recibidos antes de la siguiente señal de campana indicaría la distancia en media milla. [24] Las estaciones con la capacidad y el método preciso para utilizar la radio combinada, incluidas las estaciones que transmiten señales de radiogoniometría y señales submarinas, se publicaron en avisos y tablas náuticas. [25]
El oscilador Fessenden, inventado por el ingeniero consultor de Submarine Signal Company Reginald Fessenden en 1913 y desarrollado y fabricado en 1914, era un transductor que era más fácil de instalar y mantener, podía enviar y recibir, y también permitía la comunicación codificada entre dos instalaciones, incluyendo submarinos. Las campanas se eliminaron rápidamente y las instalaciones equipadas con transductores permanecieron activas hasta la Segunda Guerra Mundial. [6] [7] [26] [27] Las campanas habían sido adecuadas para enviar señales, incluso golpes codificados para identificación, pero la compañía había estado buscando un método de comunicaciones acústicas. El oscilador logró eso y condujo a nuevos desarrollos en acústica subacuática. [28] La compañía actuó rápidamente para reemplazar las campanas con los transductores y comenzó a trabajar en su uso en la telegrafía submarina, pero tardó en reconocer o aprovechar la medición de distancia sónica de interés para Fessenden, por lo que otros tomaron la iniciativa en la navegación por sonido Alcance , ahora generalmente conocido simplemente como sonar. [26] [27]
Señales submarinas durante la guerra
El enfoque de Submarine Signal Company con el dispositivo Fessenden estaba en la telegrafía submarina con un comienzo en los teléfonos submarinos. Con la radio marina ganando uso, la costosa versión submarina se desvaneció. A pesar de la demostración de Fessenden en junio de 1914 de la efectividad de su dispositivo en telegrafía, ese aspecto se desvaneció y el potencial de "detección", aplicado primero crudamente para localizar icebergs, se volvió crítico con la Primera Guerra Mundial y la guerra submarina. [29]
La atención se centró en la acústica submarina y el potencial para detectar submarinos por sonido, ya sea de forma pasiva o activa. Los receptores existentes, diseñados para detectar señales intencionales, demostraron ser incapaces de detectar los sonidos incidentales de los submarinos. Harold JW Fay de Submarine Signal Company fue invitado a reunirse con el Jefe de la Oficina de Ingeniería de Vapor el 20 de marzo de 1917 para discutir el establecimiento de una estación de investigación acústica en East Point, Nahant, Massachusetts . Fay aseguró que la propiedad estaría disponible. Una vez implementado, Submarine Signal Company se uniría a Western Electric Company y General Electric Company para trabajar en el proyecto. Del 8 al 9 de mayo, representantes de las empresas se reunieron en Washington para establecer relaciones laborales. [30] [31]
Para satisfacer las preocupaciones de la Junta Consultiva Naval de que los intereses navales podrían no satisfacerse en la investigación general, una Junta Especial de la Armada sobre Dispositivos Antisubmarinos supervisaría el trabajo. El comandante Clyde Stanley McDowell fue secretario de la junta y luego desempeñó la misma función en la Estación Naval Experimental, New London, Connecticut . El Laboratorio Antisubmarino de Nahant, terminado el 7 de abril de 1917, fue el primer laboratorio acústico antisubmarino de la Armada. El laboratorio, un grupo de edificios detrás de vallas de seguridad vigiladas, fue donde la investigación de "señales submarinas" ingresó al nuevo campo de la acústica antisubmarina. [30] [31] [nota 2]
Las señales submarinas como ayudas a la navegación, al igual que muchas luces se apagaron, se detuvieron para no ayudar a los submarinos enemigos o convertirse en puntos de reunión para los barcos objetivo. [32]
Fusión de Submarine Signal Company con Raytheon
Durante la Primera Guerra Mundial y después de que Submarine Signal Company se expandiera a los fathómetros y otros dispositivos electrónicos marinos, incluidos radiogoniómetros y radioteléfonos , las ayudas acústicas perdieron importancia y la navegación por radio ganó importancia y los usuarios. En 1946, la compañía fue adquirida y fusionada con American Appliance Company , más tarde Raytheon, para convertirse en la División Marina de esa compañía responsable de todos los productos con aplicaciones marinas. [23] [33]
Notas al pie
- ^ Las oficinas corporativas de Boston estaban ubicadas en 88 Broad Street con una planta, conocida como Submarine Signal Building, en 160 Washington Street. Otras oficinas en 1907 fueron: Nueva York en 68 Broad Street; Londres en 72 Victoria Street; Liverpool en el número 10 de Duke Street; Alemania representada por Norddeutsche Maschinenund Armaturenfabrik, Bremen.
- ^ El campo de la acústica antisubmarina volvió a crecer durante la Segunda Guerra Mundial y "explotó" con la Guerra Fría. Los principales fondos se destinaron a la investigación y aplicaciones para esfuerzos como el Sistema de vigilancia de sonido de la Guerra Fría. Laboratorios y proyectos dedicados a comprender y aplicar la acústica subacuática.
Referencias
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enlaces externos
- Señales submarinas (Compañía de señales submarinas, antecedentes y lista de barcos, estaciones y observaciones del alcance de detección)
- Ilustraciones en texto que describen detalles técnicos. (1914)