La Fuerza Submarina se prepara para el futuro integrando sistemas robóticos y autónomos (RAS) y vehículos submarinos no tripulados (...
La Fuerza Submarina se prepara para el futuro integrando sistemas robóticos y autónomos (RAS) y vehículos submarinos no tripulados (UUV). El primer Yellow Moray (REMUS 600) se perdió durante un lanzamiento de prueba en el USS Delaware (SSN-791), pero aportó valiosas lecciones para el desarrollo futuro. Todos los submarinos son ahora compatibles con UUV gracias a la disponibilidad de pequeños UUV y operadores altamente cualificados.
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| El USS Delaware (SSN-791) en camino en el Atlántico Norte. |
Por el vicealmirante Robert Gaucher, Marina de los EE. UU.
Hace un año,informé que una parte importante del esfuerzo de la Fuerza de Submarinos para prepararse para el futuro era incorporar sistemas no tripulados, autónomos e híbridos a la flota. En ese momento, equipamos el USS Delaware (SSN-791) con el sistema de lanzamiento y recuperación de tubos de torpedos Yellow Moray para dos vehículos submarinos no tripulados (UUV) Razorback basados en el REMUS 600.
Más tarde en 2024, mientras se preparaba para el despliegue, el Delaware lanzó el primer Yellow Moray (REMUS 600), lo que marcó un hito importante en el desarrollo de nuestro sistema autónomo. Desafortunadamente, el vehículo se perdió y nunca se recuperó, un aprendizaje decepcionante pero valioso.
A principios de este año, el Delaware se desplegó con uno de los dos vehículos submarinos no tripulados (UUV) planificados originalmente. Mientras se encontraba en el área de responsabilidad del Mando Europeo, lanzó el Yellow Moray durante un ejercicio con la Armada Noruega. Tras unos 30 intentos, la recuperación del tubo lanzatorpedos falló debido a daños en el sonar de atraque del UUV. El UUV fue recuperado por la Armada Noruega y enviado de regreso a Estados Unidos para su posterior análisis. El progreso no es lineal. Los fracasos y los reveses son parte natural de la mejora, y estamos decididos a que esta tecnología funcione.
Si bien las prioridades diarias de la Fuerza Submarina siguen siendo la lucha, las personas y la seguridad, es fundamental que miremos hacia el futuro para mantener el dominio submarino ante las amenazas en constante evolución. Nuestra postura futura depende de la innovación. La fuerza debe integrar sistemas robóticos y autónomos (RAS), fabricación avanzada (AM), inteligencia artificial/aprendizaje automático (IA/ML) y tecnologías cuánticas, y mejorar el comando y control interdominio (C2). Un aspecto clave de la adopción de la tecnología moderna es nuestra disposición a asumir riesgos deliberados y a fracasar rápidamente para aprender rápido, ya que entregar la capacidad tarde también es un riesgo.
Sistemas robóticos y autónomos y vehículos submarinos no tripulados
Aunque las pruebas iniciales en el Delaware fallaron, proporcionaron lecciones cruciales que impulsaron los objetivos a largo plazo. Nuestro objetivo es normalizar las operaciones RAS en toda la flota y construir una fuerza submarina híbrida. Gracias a la disponibilidad de pequeños UUV portátiles y a la presencia de operadores altamente cualificados, motivados y con conocimientos técnicos, ahora todos los submarinos son compatibles con UUV.
El Grupo UUV Uno (UUVGRU-1) puede desplegarse en cualquier submarino para entrenar y cualificar a los marineros como operadores de UUV y transferir pequeños UUV para su uso operativo durante el despliegue. Si bien esperamos integrar más vehículos de lanzamiento y recuperación de tubos de torpedos, los submarinos seguirán desplegándose con pequeños UUV que pueden lanzarse desde un tronco de bloqueo o arrojarse por la borda cuando el submarino esté en la superficie. No podemos permitirnos seguir esperando.
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| El vehículo submarino no tripulado (UUV) Yellow Moray (REMUS 600) en la sala de torpedos a bordo del USS Delaware (SSN-791) durante su reciente despliegue. Los UUV permiten a los submarinos ampliar su alcance operativo, encontrar y fijar objetos de interés en el fondo marino y realizar barridos de seguridad sin poner buzos en el agua |
El UUV Yellow Moray utiliza un sonar de apertura sintética de alta resolución para realizar un mapeo detallado del fondo y para buscar, localizar y adquirir objetos submarinos de interés. Su capacidad de escaneo de 360 grados produce modelos visuales 3D. El Escuadrón Uno de UUV operó recientemente un UUV Rat Trap Iver4 en un campo minado simulado en las áreas operativas de Hawái y transmitió información de ubicación de minas, en tiempo real, directamente a los submarinos cercanos para conocimiento de la situación y planificación operativa. Con esta capacidad y la posibilidad de intercambiar cargas útiles, los UUV Yellow Moray y Rat Trap se encuentran entre varios UUV altamente capaces y flexibles para misiones en operación actualmente.
Los ejercicios Green Remora, patrocinados por la Fuerza Submarina, nos han permitido integrar vehículos operados remotamente (ROV) disponibles comercialmente para inspeccionar los cascos de submarinos. Operadores especializados despliegan y equipan submarinos y capacitan a los marineros para operar los ROV, lo que amplía la capacidad y reduce el riesgo para los marineros al eliminar la necesidad de nados de seguridad e inspecciones de buzos. Los ROV también optimizan las búsquedas al aumentar el tiempo de permanencia para realizar inspecciones de casco con mayor fidelidad. Planeamos expandir esta capacidad con un ROV que puede limpiar el casco, un “iRobot submarino”, simplificando otra evolución intensiva que actualmente realizan los buzos y la fuerza del barco.
De cara al futuro, la IA/ML aumentará estos sistemas no tripulados para permitir la identificación autónoma de objetivos y marcar objetos submarinos para que los UUV y los ROV los localicen.
Inteligencia artificial y aprendizaje automático
La capacidad de la IA para analizar rápidamente grandes cantidades de datos de sensores acústicos para detectar objetos artificiales y contactos submarinos es una importante mejora de la capacidad. Trabajando con socios líderes de la industria, implementamos algoritmos de aprendizaje automático centrados en flujos de datos acústicos para mejorar la colaboración hombre-máquina. La asociación AUKUS y el Entorno de Desarrollo Común (CDE) permiten a Australia, el Reino Unido y los Estados Unidos colaborar en el desarrollo de modelos en un espacio compartido, lo que aumenta la distribución de la carga entre las naciones asociadas. El algoritmo combinado de EE. UU., el Reino Unido y Australia supera a cualquier algoritmo individual.
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| Un técnico de sonar realiza mantenimiento del sistema a bordo del submarino de ataque de propulsión nuclear USS Virginia (SSN-774) de clase Virginia. La inteligencia artificial tiene múltiples usos potenciales en la flota de submarinos, incluida la mejora del análisis de datos de sonar y la ayuda a los técnicos de sonar para distinguir las señales de los objetivos de forma más rápida y consistente. Marina de los EE. UU. (Joshua Karsten) |
Los marineros a bordo del USS Pasadena (SSN-752) probaron recientemente un prototipo de IA generativa que crea paquetes de garantía de calidad. Adoptando nuestra mentalidad de "Fallar rápido, aprender rápido", el primer intento fracasó, pero aprendimos, mejoramos el programa y realizamos una prueba exitosa tan solo dos semanas después. El prototipo generó un paquete de trabajo formal a bordo.
A medida que escalamos la IA generativa en toda la fuerza, reduciremos la carga administrativa de los marineros en áreas como el entrenamiento divisional, la evaluación de datos de encuestas y los programas de calificación. Ya lo estamos utilizando para la retroalimentación de la encuesta de cruceros de guardiamarinas, encuestas de calidad de vida e incluso un proyecto de análisis de datos clasificados.
Finalmente, aún estamos evaluando dónde encajan las tecnologías cuánticas en la empresa submarina, pero ya vemos oportunidades en la navegación de precisión y la sincronización.
Curso de confianza UUV: Integración de IA/ML y RAS
El verdadero potencial de la IA/ML emerge cuando se combina con sistemas robóticos y autónomos. Para acelerar la integración y generar confianza operativa en estas tecnologías, establecimos entornos de prueba dedicados que fusionan ambas capacidades. El Curso de Confianza Submarina en Bangor, Washington, vincula los esfuerzos de integración de IA/ML y RAS, aprovechando las lecciones de la industria de los autos autónomos. Al planificar las rutas esperadas y los resultados de la ejecución UUV, luego ejecutar el curso y comparar los resultados, podemos evaluar y comprender las diferencias. Luego, iteramos cada ejecución con cambios menores para impulsar la mejora continua y generar confianza en el desarrollo de UUV mientras refinamos tácticas, técnicas y procedimientos.
Para integrar datos e IA/ML en las operaciones de UUV, el Centro de Desarrollo de Guerra Submarina (UWDC) y UUVGRU-1 desarrollaron una infraestructura de gestión de datos basada en la nube dentro del CDE para recopilar y administrar todos los datos del curso de UUV. Después de establecer la infraestructura, cargamos datos de más de 1700 salidas. Este enfoque permite a los operadores evaluar el rendimiento de un UUV durante salidas individuales para rastrear el rendimiento a lo largo del tiempo y comparar vehículos.
Desde julio de 2024, numerosos vehículos han recorrido este curso submarino y han cargado sus datos en entornos de nube clasificados y no clasificados. Las herramientas de IA/ML analizan los datos para calificar el rendimiento, mejorar las tácticas y adaptar las técnicas. Compartimos estos datos con desarrolladores de la industria para impulsar mejoras en el rendimiento de UUV y la planificación de misiones.
Buscamos aliados y socios de la industria para colaborar y aprender con nosotros en lo que creemos que es el mejor curso de confianza submarina del mundo. Hasta la fecha, dos países socios, 13 socios gubernamentales e industriales, y más de 18 UUV diferentes han completado el curso. Este año, UUVGRU-1 amplió su capacidad de prueba al establecer un segundo Curso de Confianza Submarina en Little Creek, Virginia.
En agosto, UUVGRU-1 completó una demostración en Lima, Perú, con socios sudamericanos. Un equipo de tres personas voló el vehículo en un avión comercial, lo volvió a ensamblar, lo probó, programó su misión e inspeccionó un naufragio con éxito, todo en pocos días. El equipo incluso tuvo que ejecutar una reparación menor y reprogramar la misión por aire durante la demostración, mostrando su competencia y capacidad para entregar capacidad submarina en cualquier parte del mundo.
En septiembre, UUVGRU-1 realizó un curso de confianza expedicionaria como parte del ejercicio Dynamic Messenger de la OTAN en Lisboa, Portugal. Un satélite Starshield sobre Portugal se conectó directamente al entorno de nube con base en EE. UU., lo que permitió que las herramientas de IA/ML accedieran a los datos UUV de la OTAN. Este ejercicio ayudó a desarrollar la capacidad de los socios de la OTAN y la capacidad para defender la infraestructura submarina crítica.
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| En mayo de 2025, los buzos de la Armada nadan el UUV Yellow Moray (REMUS 600) hasta el submarino de ataque rápido de clase Virginia USS Delaware (SSN-791) mientras el submarino estaba en el puerto de Haakosnvern, Noruega. Este fue el primer lanzamiento y recuperación de un UUV con un tubo torpedero submarino desplegado en la vanguardia, y completó su objetivo táctico. Marina de los EE. UU |
Fabricación avanzada
Las técnicas de fabricación avanzada, como la impresión 3D, la pulverización en frío y la ablación láser, están transformando el mantenimiento de los submarinos al acelerar la producción de piezas y reducir los retrasos logísticos. La fabricación aditiva (AM) aborda la escasez crítica de la cadena de suministro mediante la fabricación y la cualificación de piezas de repuesto para los sistemas submarinos, incluidos los componentes con certificación SUBSAFE. En colaboración con el Comando de Sistemas Navales del Comando de Sistemas Navales, Ingeniería de Sistemas Navales y... La Dirección de Logística, los Reactores Navales, los astilleros públicos y el programa de la Base Industrial Marítima (MBA), el Escuadrón de Submarinos Dos (SubRon-2) en Kittery, Maine, actúa como nuestro "AM-RON" y lidera la investigación y la rápida implementación de tecnologías de fabricación avanzadas. Recientemente, establecimos el Escuadrón de Desarrollo de Submarinos Cinco (DevRon-5) como su contraparte en el Pacífico.
Las reparaciones de ejes mediante pulverización en frío ya han ahorrado más de 60 días de dique seco a los buques USS Hyman G. Rickover (SSN-795) y USS Virginia (SSN-774). A medida que logremos la equivalencia de las propiedades de los materiales y la madurez del proceso en seis aleaciones de fabricación críticas, estableceremos una intercambiabilidad total, lo que permitirá que los componentes fabricados mediante AM reemplacen directamente las piezas fabricadas convencionalmente. También estamos implementando sistemas de fabricación aditiva de polímeros en todas las clases de submarinos para ampliar las capacidades de fabricación in situ, lo que mejora la preparación operativa y el mantenimiento. Las embarcaciones auxiliares de submarinos y el Grupo de Apoyo Regional Groton cuentan con máquinas capaces de imprimir piezas metálicas. SubRon-2 está implementando un programa piloto para integrar la fabricación avanzada sin problemas en la planificación de la disponibilidad de submarinos, mientras preparamos la próxima disponibilidad de CNO para el USS New Mexico (SSN-779).
El equipo identificó más de 35 piezas para producir mediante fabricación aditiva y tenerlas listas al inicio de la disponibilidad. Estas piezas abarcaban desde elementos de bajo riesgo, como codos de tubería, hasta componentes de alto riesgo, como válvulas de tres vías para sistemas de agua de mar. Una vez completado, la fuerza contará con un proceso formal para identificar materiales de fabricación aditiva para la planificación de la disponibilidad de submarinos. Este proyecto piloto se realiza en coordinación con el Subjefe de Operaciones Navales para Logística (N4), el Comando de Sistemas de Suministro Naval y el Comando de Sistemas Navales Marítimos para probar esta capacidad en toda la Armada. A medida que la AM se integra en una mayor planificación de la disponibilidad de submarinos, mejorará la disponibilidad de materiales y reducirá la necesidad de canibalizar piezas de otros submarinos, lo que duplica el trabajo de las tripulaciones, afecta los cronogramas y reduce la preparación para la guerra.
La Fuerza Submarina también está ampliando la experiencia académica de los guardiamarinas al permitirles trabajar con AM, RAS e IA/ML. En total, 36 guardiamarinas participaron en un crucero híbrido, dedicando la mitad de su tiempo en el mar y la otra mitad a proyectos tecnológicos futuros. Varios guardiamarinas utilizaron modelos de lenguaje de gran tamaño en una red clasificada del Centro de Desarrollo de Guerra Submarina para analizar años de datos operativos submarinos. Los guardiamarinas del SubRon-2 diseñaron una tapa de almacenamiento de torpedos mediante impresión de polímeros para cubrir un déficit de suministro, y 12 guardiamarinas se calificaron como operadores de UUV en el Destacamento UUV Little Creek. Los cruceros híbridos fueron exitosos y los futuros submarinistas brindaron comentarios muy positivos.
Mando y Control Interdominio
La Fuerza Submarina depende cada vez más de sofisticados sistemas C2 interdominio para integrar los dominios aéreo, terrestre, marítimo, espacial y cibernético, a la vez que preserva la ventaja táctica y estratégica crucial del submarino: el sigilo.
Los métodos de comunicación tradicionales requieren la exposición del periscopio o la antena, lo que crea vulnerabilidades que los adversarios pueden explotar. El desarrollo de sistemas de comunicación no tradicionales es esencial para futuras operaciones submarinas en un entorno de combate conjunto. Estas tecnologías emergentes incluyen sistemas avanzados de muy baja frecuencia (VLF), redes de comunicación cuántica y plataformas de retransmisión autónomas que mantienen la conectividad sin revelar la posición del submarino.
En colaboración con la industria, los marineros de la Fuerza Submarina del Atlántico y el Ala 1 de Comunicaciones Estratégicas operaron un transmisor VLF móvil que complementa los transmisores terrestres. Conectado al cuartel general del submarino, este sistema permite el mantenimiento a largo plazo de los transmisores VLF sin perder capacidad. El uso de tecnología moderna y de bajo costo permite maniobras rápidas en el espectro VLF para la fuerza submarina.
Bajo un sprint Get Real, Get Better, los equipos de comunicaciones y cibernética colaboraron para descargar datos más rápido en el mar. El equipo dirigido por el operador logró esto minimizando el tráfico aéreo, comprimiendo datos y monitoreando el tráfico a bordo para maximizar el uso del ancho de banda. Estos esfuerzos redujeron el tiempo de comunicación a profundidad en más del 60 % en comparación con pruebas de tiempo anteriores. La comunicación submarina sigue siendo un desafío debido a la física oceánica, pero la tecnología actual nos permite aplicar un enfoque de sistema de sistemas que emplea múltiples vías de comunicación para crear redes robustas y redundantes que se comunican eficazmente a profundidades operativas.
La arquitectura integrada combina comunicaciones por satélite, vehículos autónomos como plataformas de retransmisión y procesamiento avanzado de señales para aumentar drásticamente el ancho de banda y garantizar la resiliencia de la comunicación en entornos controvertidos. La distribución de capacidades entre múltiples plataformas y dominios ayuda a los submarinos a mantener enlaces de comando críticos incluso si fallan los sistemas individuales. Cada uno de estos sistemas tiene limitaciones, pero validar estas capacidades avanzadas mediante ejercicios y experimentos conjuntos es crucial para mejorar el comando y el control en el mar. Los entornos operativos complejos prueban nuevas tecnologías en condiciones de combate realistas y demuestran cómo los submarinos pueden integrarse en operaciones de fuerza conjunta más amplias lo más cerca posible de la demanda. como sea posible.
Delaware’s Ultimate Success
Volviendo a la historia de Delaware’ en Noruega, después de que el vehículo Yellow Moray fuera reparado en los Estados Unidos, lo enviamos de regreso para que se uniera nuevamente al Delaware en el despliegue. Cuando no se disponía de una grúa en el extranjero para cargar el vehículo de la manera tradicional, marineros ingeniosos desarrollaron rápidamente un método para recargar el UUV reparado desde el puerto a través de un tubo lanzatorpedos con buzos.
Una semana después, el Delawarelanzó y recuperó con éxito el UUV tres veces. Cada salida duró entre 6 y 10 horas y demostró cómo podemos mejorar el alcance de nuestros submarinos al transferir trabajo a los UUV.
Mediante ensayo, error e ingenio, el Delaware demostró la capacidad de la Fuerza Submarina para desplegar, lanzar y recuperar sistemas UUV. Esta operación ejemplificó una cultura marcada por la disposición a fallar rápidamente, detectar y solucionar problemas, innovar incansablemente y volver al ruedo para alcanzar el éxito. Debemos aprovechar este espíritu innovador y combativo para mantener nuestra ventaja submarina durante la competición y, de ser necesario, en combate. Estos son los rasgos distintivos de la Fuerza Submarina, rasgos que nos convierten en depredadores supremos.
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