Patito amarillo

Yellow Duckling fue un desarrollo inicial de una cámara de escaneo lineal infrarrojo , desarrollada para la detección de submarinos durante la Guerra Fría . El nombre es uno de los códigos británicos Rainbow Codes . ^{[ 1 ]}

El sistema utilizaba un detector infrarrojo colocado frente a un espejo de aumento. El conjunto giraba a 150  rpm para producir franjas horizontales de imagen. El movimiento del avión de patrulla proporcionaba el escaneo vertical, generando una imagen bidimensional que se desplazaba hacia abajo a medida que el avión volaba.

La idea original era que un submarino sumergido mezclara el agua más fría de sus profundidades con el agua más cálida de la superficie, lo que produciría una zona visible de menor temperatura en la superficie. En múltiples pruebas, el sistema demostró ser incapaz de detectar dicha diferencia de temperatura y, por lo tanto, no se puso en producción.

Los sistemas de detección infrarroja se habían considerado ya en la década de 1930. ^{[ 2 ]} Durante la Segunda Guerra Mundial, los alemanes fueron los innovadores en este campo. Los estudios del FuG.280 Kielgerät capturado de un caza nocturno Ju  88G mostraron el uso de un detector de sulfuro de plomo (PbS). Este fue desarrollado por los británicos en TRE en un detector de telururo de plomo (PbTe) y el uso de refrigeración con nitrógeno líquido para mejorar la sensibilidad y extender el rango inferior de temperaturas que podía detectar. ^{[ 1 ]} Kielgerät también demostró el uso de un espejo giratorio tipo "chopter" y una forma simple de integrador de caja para extraer una señal útil de un detector ruidoso .

Estos primeros detectores no tenían capacidad de escaneo ni de imagen: detectaban fuentes de calor en un solo punto. Para que fueran militarmente útiles, generalmente se montaban como parte de un soporte de seguimiento, donde el cabezal del detector podía mantenerse apuntando al objetivo. Este trabajo daría lugar a los misiles aire-aire de búsqueda de calor, como el buscador Green Thistle para el de Havilland Blue Jay (más tarde Firestreak ) y el buscador Violet Banner mejorado utilizado en el Red Top . ^{[ 1 ]} Otro enfoque que se estaba desarrollando con estos detectores era el de un rastreador de estrellas para la navegación de misiles. El buscador Blue Lagoon se desarrolló como parte de los rastreadores Blue Sapphire y Orange Tartan para su uso en el misil Blue Moon . Estos buscadores escaneaban de lado a lado y podían medir la posición de las estrellas objetivo. Se reconoció que si el rastreador se giraba boca abajo para apuntar hacia abajo, su escaneo construiría una imagen térmica del mapa terrestre. ^{[ 1 ]}

Hasta ahora, la detección de submarinos se basaba en avistarlos mientras navegaban en la superficie. Los métodos infrarrojos buscaban detectar el calor de sus gases de escape mientras navegaban en la superficie con motores diésel.

Los detectores de submarinos anteriores, como el Autolycus o el radar de búsqueda, se volvieron ineficaces con la transición soviética a los submarinos nucleares en la década de 1960, que podían operar sumergidos sin necesidad de usar snorkel . Se buscaron nuevos métodos para detectar un submarino sumergido.

Algunos de estos métodos no detectaban el submarino en sí, sino las perturbaciones que producía en el mar. Si su paso mezclaba capas de agua superficial fría con agua subyacente cálida, esto elevaría ligeramente la temperatura aparente de la superficie. Este cambio de temperatura podía detectarse mediante un termómetro sensible al infrarrojo . Aunque era imposible detectarlo midiendo la temperatura en la estela, la obtención de imágenes de la temperatura general del mar mostraría la estela destacándose de ella. ^{[ 1 ]}

Yellow Duckling comenzó con el trabajo de Blue Lagoon, usándolo como un escáner de superficie marina en un intento de detectar la estela perturbada de un submarino sumergido y su firma térmica. El elemento detector era un  cuadrado de PbTe de 6 mm. ^{[ 1 ]}

En 1953, el primer equipo de prueba fue transportado a bordo de un Handley Page Hastings , el WD484. Pruebas posteriores utilizarían el TG514, después de la pérdida del WD484. ^{[ i ]} Estas últimas pruebas se llevaron a cabo alrededor de Malta , buscando al HMS Sea Devil  , el último de los submarinos de clase S de la Segunda Guerra Mundial que aún estaba en servicio. Se descubrió que el detector de PbTe era capaz de detectar un submarino en superficie, pero no uno sumergido, haciendo snorkel ni su estela. ^{[ 1 ]}

Se desarrolló un detector mejorado, con un nuevo elemento y un nuevo escáner. El elemento detector era un gran  cuadrado de 15 mm de germanio dopado con cobre , enfriado a temperaturas de hidrógeno líquido . Este era potencialmente sensible a diferencias de temperatura de 1/2000 °C. El nuevo escáner utilizaba un espejo de 24 pulgadas (610 mm) de diámetro con una distancia focal de 12 pulgadas (300 mm) . Todo el conjunto, espejo y detector, giraba continuamente a 150 rpm. Su eje estaba inclinado 30° con respecto a la vertical, para proporcionar una vista hacia adelante y ligeramente hacia abajo. La rotación producía un escaneo lineal lateral, ^{[ ii ]} con el movimiento de la aeronave escaneando perpendicularmente a este. ^{[ 1 ]}   

El nuevo detector de germanio no era más sensible que el anterior detector de PbTe, pero se consideraba más fácil de usar. Sus resultados de detección fueron decepcionantes: en las pruebas de 1956 solo detectó alrededor del 20 % de los submarinos que practicaban snorkel, incluso cuando ya se conocía su posición. No podía detectar un submarino a más de 30 metros (100 pies ) de profundidad . Estas pruebas se realizaron en las condiciones óptimas del Mediterráneo cálido y tranquilo por la noche, en lugar del Atlántico agitado, donde probablemente se encontraba en funcionamiento. ^{[ 1 ]} 

No fue significativamente útil en el mar, ^{[ 4 ]} se utilizó experimentalmente en tierra durante la lucha armada de EOKA en Chipre a finales de la década de 1950. ^{[ 1 ]} Nunca fue un equipo importante en términos de guerra antisubmarina, pero el Yellow Duckling dio origen al importantísimo campo de la vigilancia por escaneo lineal infrarrojo , que fue una importante técnica de reconocimiento militar durante las décadas de 1960 y 1970. ^{[ 1 ]}

El interés por la detección de estelas resurgió a principios de la década de 1960 para contrarrestar el problema de los submarinos nucleares. El sistema Yellow Duckling se desarrolló posteriormente como Clinker. ^{[ 1 ]} La distinción entre ambos sistemas no está clara, pero Clinker aparece mencionado, por su nombre, en estudios de 1962. ^{[ 5 ]}

Se requería el Clinker o el Yellow Duckling como sistema de detección de estelas de submarinos para parte del OR.350 , ^{[ 6 ]} el Requisito Operacional emitido para un nuevo avión de patrulla marítima que debía entrar en servicio en 1968. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Se incluyó, montado en las góndolas de las alas, como parte de las respuestas basadas en el BAC One-Eleven y el Vickers Vanguard al OR.381 de 1964, el avión de patrulla marítima provisional. ^{[ 9 ]}

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