Periscopio

Principio del periscopio. El periscopio de la izquierda utiliza espejos mientras que la derecha utiliza prismas.
a Espejos
b Prismas
c Ojo del observador

Principio del periscopio de lente. Los dos periscopios difieren en la forma en que construyen la imagen. La izquierda utiliza un prisma de erección mientras que la derecha utiliza un lente de erección y un segundo plano de imagen.
a Objetivo
b Lente de campo
c Lente de montaje de imagen
d Lente Ocular
e El ojo del observador
f El prisma rectángulo
g prisma de corrección de imágenes

Un periscopio es un instrumento de observación sobre, alrededor o a través de un objeto, obstáculo o condición que impide la observación directa desde la posición actual del observador.

En su forma más simple, consta de una caja exterior con espejos en cada extremo paralelos entre sí en un ángulo de 45°. Esta forma de periscopio, con la adición de dos lentes simples, sirvió para fines de observación en las trincheras durante la Primera Guerra Mundial. El personal militar también usa periscopios en algunas torretas y en vehículos blindados.

Los periscopios más complejos que utilizan prismas o fibra óptica avanzada en lugar de espejos y proporcionan aumentos funcionan en submarinos y en varios campos de la ciencia. El diseño general del periscopio submarino clásico es muy simple: dos telescopios apuntando entre sí. Si los dos telescopios tienen un aumento individual diferente, la diferencia entre ellos provoca un aumento o una reducción general.

Ejemplos tempranos

Johannes Hevelius describió un periscopio primitivo (al que llamó "polemoscopio") con lentes en 1647 en su obra Selenographia, sive Lunae descriptio [Selenografía, o un relato de la Luna]. Hevelius vio aplicaciones militares para su invento.

En 1854, Hippolyte Marié-Davy inventó el primer periscopio naval, que consistía en un tubo vertical con dos pequeños espejos fijados en cada extremo a 45°. Simon Lake usó periscopios en sus submarinos en 1902. Sir Howard Grubb perfeccionó el dispositivo en la Primera Guerra Mundial. Morgan Robertson (1861-1915) afirmó haber intentado patentar el periscopio: describió un submarino usando un periscopio en sus obras ficticias.

Los periscopios, en algunos casos fijados a rifles, sirvieron en la Primera Guerra Mundial (1914-1918) para permitir a los soldados ver por encima de las trincheras, evitando así la exposición al fuego enemigo (especialmente de los francotiradores). El rifle de periscopio también tuvo uso durante la guerra: se trataba de un rifle de infantería apuntado por medio de un periscopio, por lo que el tirador podía disparar el arma desde una posición segura debajo del parapeto de la trinchera.

Durante la Segunda Guerra Mundial (1939–1945), los observadores y oficiales de artillería usaban binoculares de periscopio fabricados específicamente con diferentes montajes. Algunos de ellos también permitían estimar la distancia a un objetivo, ya que fueron diseñados como telémetros estereoscópicos.

Periscopios para vehículos blindados

Los tanques y los vehículos blindados usan periscopios: permiten a los conductores, comandantes de tanques y otros ocupantes del vehículo inspeccionar su situación a través del techo del vehículo. Antes de los periscopios, se cortaron rendijas de visión directa en la armadura para que los ocupantes pudieran ver. Los periscopios permiten ver el exterior del vehículo sin necesidad de cortar estas aberturas de visión más débiles en el blindaje frontal y lateral, protegiendo mejor al vehículo y a los ocupantes.

Un protectoscopio es un dispositivo de visión periscópica relacionado diseñado para proporcionar una ventana en una placa blindada, similar a una rendija de visión directa. Un periscopio compacto dentro del protectoscopio permite tapar la rendija de visión con una placa blindada espaciada. Esto evita un posible punto de entrada para el fuego de armas pequeñas, con solo una pequeña diferencia en la altura de visión, pero aún requiere que se corte la armadura.

En el contexto de los vehículos blindados de combate, como los tanques, un dispositivo de visión periscópica también puede denominarse episcopio. En este contexto, un periscopio se refiere a un dispositivo que puede girar para proporcionar un campo de visión más amplio (o está fijado a un conjunto que puede), mientras que un episcopio está fijo en su posición.

También se puede hacer referencia a los periscopios en la jerga, p. "shufti-scope".

Periscopios de 360 grados de Gundlach y Vickers

Un desarrollo importante, el periscopio giratorio Gundlach, incorporó una parte superior giratoria con un prisma adicional seleccionable que invertía la vista. Esto permitió que un comandante de tanque obtuviera un campo de visión de 360 grados sin mover su asiento, incluida la visión trasera al activar el prisma adicional. Este diseño, patentado por Rudolf Gundlach en 1936, se usó por primera vez en el tanque ligero polaco 7-TP (producido entre 1935 y 1939).

Como parte de la cooperación militar polaco-británica anterior a la Segunda Guerra Mundial, la patente se vendió a Vickers-Armstrong, donde experimentó un mayor desarrollo para su uso en tanques británicos, incluidos Crusader, Churchill, Valentine y Cromwell. modelos como Vickers Tank Periscope MK.IV.

La tecnología Gundlach-Vickers se compartió con el ejército estadounidense para su uso en sus tanques, incluido el Sherman, construido para cumplir con los requisitos conjuntos británicos y estadounidenses. Esto vio la controversia de la posguerra a través de acciones legales: "Después de la Segunda Guerra Mundial y una larga batalla judicial, en 1947, Rudolf Gundlach, recibió un gran pago por su patente de periscopio de parte de algunos de sus productores."

La URSS también copió el diseño y lo usó ampliamente en sus tanques, incluidos el T-34 y el T-70. Las copias se basaron en vehículos británicos Lend-Lease y muchas partes siguen siendo intercambiables. Alemania también hizo y usó copias.

Miras periscópicas

Las miras periscópicas también se introdujeron durante la Segunda Guerra Mundial. En el uso británico, el periscopio Vickers estaba provisto de líneas de observación, lo que permitía alinear directamente los prismas delantero y trasero para obtener una dirección precisa. En tanques posteriores, como el Churchill y el Cromwell, un episcopio marcado de manera similar proporcionó un mecanismo de observación de respaldo alineado con una mira de paleta en el techo de la torreta.

Más tarde, los tanques Sherman fabricados en EE. UU. y los tanques británicos Centurion y Charioteer reemplazaron la mira telescópica principal con una verdadera mira periscópica en la función principal. La mira periscópica estaba vinculada al arma en sí, lo que permitía capturar la elevación (la rotación se fijaba como parte de la torreta giratoria). Las miras formaban parte del periscopio general, proporcionando al artillero una visión general mayor que la que antes era posible con la mira telescópica.

Modernos periscopios AFV especializados

En el uso moderno, los periscopios especializados también pueden brindar visión nocturna. El periscopio de imagen integrado (EIP), diseñado y patentado por Kent Periscopes, proporciona la funcionalidad de periscopio de visión de unidad estándar para la visualización diurna normal de los alrededores del vehículo, además de la capacidad de mostrar imágenes digitales de una variedad de sensores y cámaras en el vehículo (incluidos sensores térmicos y de poca luz).) de modo que la imagen resultante aparezca "incrustada" internamente dentro de la unidad y proyectada en posiciones de visualización cómodas.

Uso naval

1889 Arthur Krebs " Jean Rey periscopio para el submarino francés Gymnote

Los periscopios permiten que un submarino, cuando se sumerge a una profundidad relativamente baja, busque visualmente objetivos cercanos y amenazas en la superficie del agua y en el aire. Cuando no está en uso, el periscopio de un submarino se retrae en el casco. Un comandante de submarino en condiciones tácticas debe ejercer discreción al usar su periscopio, ya que crea una estela visible (y también puede volverse detectable por radar), revelando la posición del submarino.

Marie-Davey construyó un periscopio naval simple y fijo usando espejos en 1854. Thomas H. Doughty de la Armada de los Estados Unidos inventó más tarde una versión prismática para usar en la Guerra Civil Estadounidense de 1861–1865.

Los submarinos adoptaron temprano los periscopios. El capitán Arthur Krebs adaptó dos en el submarino francés experimental Gymnote en 1888 y 1889. El inventor español Isaac Peral equipó su submarino Peral (desarrollado en 1886 pero botado el 8 de septiembre de 1888) con un periscopio fijo no retráctil que usaba una combinación de prismas para transmitir la imagen al submarinista. (Peral también desarrolló un giroscopio primitivo para la navegación submarina y fue pionero en la capacidad de disparar torpedos mientras está sumergido).

La invención del periscopio plegable para su uso en la guerra submarina generalmente se atribuye a Simon Lake en 1902. Lake llamó a su dispositivo "omniscopio" o "skalomniscope".

A partir de 2009, los periscopios submarinos modernos incorporan lentes de aumento y funcionan como telescopios. Por lo general, emplean prismas y reflexión interna total en lugar de espejos, porque los prismas, que no requieren recubrimientos en la superficie reflectante, son mucho más resistentes que los espejos. Pueden tener capacidades ópticas adicionales, como la búsqueda de rango y la orientación. Los sistemas mecánicos de los periscopios submarinos suelen utilizar sistemas hidráulicos y deben ser bastante resistentes para resistir el arrastre a través del agua. El chasis del periscopio también puede soportar una antena de radio o radar.

Los submarinos tradicionalmente tenían dos periscopios; un periscopio de navegación o de observación y un periscopio de puntería o del comandante. Las armadas montaban originalmente estos periscopios en la torre de mando, uno delante del otro en los cascos angostos de los submarinos diesel-eléctricos. En los cascos mucho más anchos de los submarinos recientes de la Marina de los EE. UU., los dos operan uno al lado del otro. El telescopio de observación, utilizado para escanear la superficie del mar y el cielo, generalmente tenía un amplio campo de visión y no tenía aumento o aumento de baja potencia. El objetivo o "ataque" el periscopio, en comparación, tenía un campo de visión más estrecho y mayor aumento. En la Segunda Guerra Mundial y submarinos anteriores, era el único medio de recopilar datos de objetivos para disparar un torpedo con precisión, ya que el sonar aún no estaba lo suficientemente avanzado para este propósito (alcanzar con el sonar requería la emisión de un 'ping' acústico que reveló la ubicación del submarino) y la mayoría de los torpedos no estaban guiados.

Los submarinos del siglo XXI no necesariamente tienen periscopios. Los submarinos de la clase Virginia de la Marina de los Estados Unidos y los submarinos de la clase Astute de la Marina Real utilizan en su lugar mástiles fotónicos, cuyo pionero fue el HMS Trinch de la Marina Real, que elevan un sensor electrónico de imágenes colocado arriba. el agua. Las señales del conjunto de sensores viajan electrónicamente a las estaciones de trabajo en el centro de control del submarino. Si bien los cables que transportan la señal deben penetrar el casco del submarino, utilizan una abertura de casco mucho más pequeña y más fácil de sellar y, por lo tanto, menos costosa y más segura que las que requieren los periscopios. La eliminación del tubo telescópico que atraviesa la torre de mando también permite una mayor libertad en el diseño del casco de presión y en la colocación del equipo interno.