Como Funciona Un Submarino

¿COMO FUNCIONA UN SUBMARINO?

Silenciosos, indetectables y letales

Un submarino es un tipo especial de buque capaz de navegar bajo el agua además de la superficie, gracias a un sistema de flotabilidad variable. Usados extensamente por primera vez en la Primera Guerra Mundial, en la actualidad forman parte de todas las armadas importantes.

FUNCIONAMIENTO

Los submarinos están pensados para descender a grandes profundidades. Para ello, deben ser capaces de sumergirse, de emerger y de flotar en la superficie. Todo esto lo consiguen alterando su peso, gracias a un sistema de tanques con el que pueden almacenar tanto aire como agua. Para emerger utilizan el aire comprimido, expulsando agua de los tanques de lastre, a través de unas válvulas. Cuando el submarino llega a la superficie, los tanques de lastre se vacían por completo. Para la inmersión, el agua entra por las válvulas inferiores y el aire va saliendo por las superiores. La posición de equilibrio se consigue gracias a los timones de inmersión.

El término «submarino» comprende una amplia gama de tipo, que están situados de popa a proas de buque, yendo desde los pequeños para dos personas, que sirven para examinar el fondo del mar unas pocas horas, hasta los nucleares, que pueden permanecer sumergidos durante año y medio y portar misiles nucleares capaces de destruir varias ciudades. Hay también submarinos especializados, como los de rescate submarino (como los DSRV o de clase Priz).

Estas naves de gran valor estratégico en el terreno militar, en el terreno científico, los submarinos nos han permitido conocer y explorar los lugares más profundos del mar. Las primeras ideas sobre submarinos fueron planeadas en 1515 por Leonardo da Vinci y en 1578 por William Borne, un artillero retirado de la marina real inglesa. Sus ideas no pasaron del papel y nadie construyo nunca un prototipo. Quien en el año de 1620 logro construir el primer submarino funcional fue Cornelius van Drebbel, un médico holandés radico en Londres. Su diseño consistía en un bote de remos cubierto por una capa de cuero engrasado. Los remeros respiraban mediante tubos que salían hasta la superficie del agua. Increíblemente, logro sumergirse en las aguas del rio Támesis a una profundidad de cinco metros y permanecer así durante varias horas.

Respecto de la tecnología de los submarinos, hay dos aspectos fundamentales relacionados con las fuerzas que actúan sobre ellos:

¿Cómo actúa la presión del agua sobre el casco de estas naves?

¿Cómo se logra que se sumerjan o emerjan a voluntad?

Ambos aspectos están relacionados con el concepto de fuerza, pero en los dos cascos todas las fuerzas que actúan están prácticamente en equilibrio.

Los objetos que al ser sumergidos desplazan un volumen de líquido que pesa más que ellos flotan. Lo que desplazan un volumen de agua cuyo peso es menor que el del objeto se hunden. De aquí te podrás de que los objetos que tiene un volumen grande y que a la vez pesan poco, flotan en el agua, es decir, que al principio de flotación está relacionado con la densidad: los objetos de menor densidad que el líquido que los contiene flotan, y en caso contrario se hunde. Ejemplo de estos objetos son los chalecos salvavidas, las tablas para surfear, las boyas y las burbujas de aire. Esto es parte de lo que necesitamos saber para diseñar una nave que flote o se hunda a voluntad. La idea no es original; los peces la usan.

Inmersión y navegación

Todos los barcos, así como los submarinos en superficie, están en situación de flotación positiva, pesando menos que el volumen equivalente de agua desplazada (de acuerdo con el principio de Arquímedes).

Para sumergirse hidrostáticamente (sin ayuda mecánica), un buque debe ganar flotación neutral (peso igual a empuje), bien incrementando su propio peso o disminuyendo el desplazamiento de agua (volumen).

Para controlar su peso, los submarinos están equipados con tanques de lastre, que pueden llenarse con agua tomada del exterior o aire a presión.

Para sumergirse o emerger, los submarinos usan los tanques de proa y popa, llamados tanques principales, que se abren y se llenan completamente de agua para sumergirse o se llenan de aire a presión para emerger.

Durante la inmersión, los tanques principales suelen permanecer inundados, lo que simplifica su diseño, por lo que en muchos submarinos estos tanques son simplemente una sección del espacio entre los cascos. Para un control manual más rápido y preciso de la profundidad, los submarinos disponen de unos tanques de control de profundidad más pequeños, capaces de soportar presiones más altas.

La cantidad de agua en estos tanques puede controlarse tanto para responder a cambios en las condiciones exteriores como para cambiar la profundidad de inmersión. Dichos tanques pueden situarse cerca del centro de gravedad del submarino, o distribuirse por el buque para evitar afectar a la escora.

En inmersión, la presión del agua sobre el casco del submarino puede alcanzar los 3 MPa en los submarinos de acero y hasta los 10 MPa en los de titanio, como los Komsomolets, permaneciendo constante la presión

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