MECANISMO DE INMERSION Y EMERSIÓN

MECANISMO DE INMERSION Y EMERSIÓN

Los submarinos varían su peso gracias a un sistema de depósitos de lastre, que pueden tener aire o agua.

Con los depósitos llenos de aire el submarino tiene una densidad menor que el agua por eso flota, en cambio sí se llenan de agua el submarino se sumerge.

La profundidad que puede alcanzar depende de la resistencia del casco de acero. La profundidad se controla por la fuerza motriz. Los alerones situados a cada lado del submarino, llamados hidroplanos, giran haciendo descender la proa.

Para que el submarino vuelva a la superficie el depósito de lastre se llena con aire comprimido que expulsa el agua a través de las válvulas. Los hidroplanos cambian de dirección elevando la proa y el submarino empieza a emerger.

Submarinos y sumergibles civiles

Artículo principal: Sumergible.

Los submarinos civiles suelen ser mucho más pequeños que los militares, porque se debe aprovechar el espacio. Los turísticos suelen operar en áreas de recreo tropicales o en otras zonas con aguas claras y buena visibilidad. La mayoría de ellos tiene una capacidad de entre 25 y 50 pasajeros, llegando a efectuar diez o más inmersiones diarias. Su diseño deriva del de los submarinos para investigación, contando con grandes portillas para que los pasajeros disfruten de las vistas y situando sistemas mecánicos importantes fuera del casco para ahorrar espacio interior, a pesar de lo cual éste suele ser escaso. La mayoría de ellos funciona con baterías eléctricas y son muy lentos.

Comúnmente, por «submarino» se entiende un buque que funciona en la superficie y bajo el agua por sí mismo. Los buques subacuáticos con movilidad limitada, destinados a permanecer en el mismo lugar durante la mayor parte de su tiempo de uso, como los usados para rescate, investigación o salvamento, suelen denominarse sumergibles. Los sumergibles suelen ser llevados a su zona de operación por barcos comunes o grandes submarinos y tienen una autonomía muy pequeña. Muchos sumergibles funcionan conectados por un «cordón umbilical» a un buque nodriza (submarino, buque de superficie o plataforma) que les suministra aire y electricidad.

Las batisferas son sumergibles que carecen de sistema de propulsión y se usan para inmersiones muy profundas. Un predecesor de la batisfera, la campana submarina, consistía en una cámara con el fondo abierto que se hacía bajar en el agua. Los batiscafos son sumergibles autopropulsados para inmersiones muy profundas que dependen de un barco nodriza en la superficie como el sumergible "Alvin" usado para la investigación del famoso hundimiento del Titanic.

Un desarrollo bastante reciente son los pequeños sumergibles operados por control remoto, usados para trabajos en aguas demasiados profundas o peligrosas para los buceadores, por ejemplo, en reparaciones de cualquier tipo, resultando mejor que los demás submarinos.

Submarinos militares

Hay muchos más submarinos militares que civiles en funcionamiento. Los submarinos son muy útiles desde el punto de vista militar por ser difíciles de detectar y destruir cuando navegan a gran profundidad. Se presta mucha atención en el diseño de estos submarinos para que al desplazarse lo hagan silenciosamente y eviten su detección: el sonido viaja en el agua mucho más fácilmente que en el aire, por lo que el sonido de un submarino es su característica más fácilmente detectable. Algunos submarinos ocultan su sonido tan bien que en realidad crean una zona silenciosa a su alrededor, que también puede detectarse.

Inmersión y navegación

Vela del submarino nuclear francés Casabianca; adviértanse los planos de inmersión, los mástiles camuflados, el periscopio, los mástiles de guerra electrónica y la puerta.

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 (unos 300 metros de profundidad) en los submarinos de acero y hasta los 10 MPa (1000m) en los de titanio, como los Komsomolets, permaneciendo constante la presión interior. Esta diferencia provoca la compresión del casco, lo que disminuye el desplazamiento. La densidad del agua también se incrementa, pues la salinidad y la presión son mayores, pero esto no compensa la compresión del casco, así que la flotabilidad disminuye con la profundidad. Un submarino sumergido está en equilibrio inestable, teniendo tendencia a caer hacia el fondo o flotar hacia la superficie. Mantener una profundidad fija exige la operación continua de los tanques de control de profundidad.

Para mantener la escora deseada, los submarinos usan tanques de escora especializados a proa y popa. Las bombas trasladan agua entre ellos, cambiando la distribución del peso y creando así un momento que gira el buque hacia arriba o hacia abajo. Un sistema parecido se usa a veces para mantener la estabilidad.

El efecto hidrostático de los tanques de lastre variable no es la única forma de controlar el submarino bajo el agua. La maniobra hidrodinámica se logra mediante varias superficies, que pueden ser giradas para crear las correspondientes fuerzas hidrodinámicas

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