Introducción

En el siguiente trabajo hemos desarrollado, de manera general, los aspectos básicos que hacen a funcionamiento operacional de los submarinos.

El objeto es introducir al lector los conocimientos y vocabularios necesarios para la mejor comprensión de los temas desarrollados.

Desarrollaremos ítems como:

Sus dimensiones

Casco

Propulsión

Gobierno

Flotabilidad

Inmersión y Emersión

Armamento

Modos de Ataque

Como opera el mismo, elementos que utiliza para ello como ser, radar sonar periscopio, etc.

Los contenidos se han agrupado de tal manera de que sean de fácil lectura y compresión, iniciando primero con una introducción historia y luego con el desarrollo de los ítems ya nombrados.

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Operaciones de submarinos

Historia de los submarinos

Primeros submarinos y sumergibles

Un lejano ancestro del submarino es probablemente la barca cosaca del siglo XVII llamada chaima ("gaviota"), que fue usada bajo el agua para misiones de reconocimiento e infiltración. Chaika podía ser cerrada y sumergida fácilmente de forma que la tripulación podía respirar bajo ella como en una campana submarina moderna e impulsarla caminando por el fondo del río. También se usaban lastres especiales y tubos para tomar aire del exterior.

Aunque los primeros vehículos sumergibles eran meras herramientas para exploraciones subacuáticas, a los inventores no les costó mucho advertir su potencial militar. Las ventajas estratégicas de los submarinos fueron expuestas por el obispo John Wilkins de Chester ya en 1648.

Los primeros submarinos militares

El primer submarino militar fue el Turtle (‘tortuga’), un dispositivo aovado de tracción humana diseñado por el estadounidense David Bushnell, con capacidad para una sola persona. Fue el primer submarino verificado capaz de operación subacuática y movimiento independiente, el primero en usar hélices para propulsarse. Durante la Guerra de la Independencia estadounidense, el Turtle intentó hundir un barco de guerra británico el 7 de septiembre de 1776, pero fracasó.

Submarinos en la Guerra Civil estadounidense

Durante la Guerra Civil estadounidense, la Unión fue el primer bando en usar un

submarino. El Alligator (‘caimán’), de diseño francés, fue el primer submarino de la

armada estadounidense y el primero en contar con aire comprimido (para la tripulación)

y un sistema de filtrado de aire. El Alligator fue el primer submarino que incluyó una

escotilla de buceo que permitía a un buzo colocar minas detonadas eléctricamente en los

barcos enemigos. Inicialmente propulsado mediante remos movidos por la tripulación,

fue remodelado tras 6 meses para propulsarse con una hélice movida por una manivela.

Con una tripulación de 20 personas, 14,3 m de longitud y unos 1,2 m de diámetro

 Luego se demostraría el potencial de los sumergibles en combate. El 18 de febrero de 1864 cuando el submarino Hunley hundió al USS Housatonic en la bahía de Charleston, siendo la primera vez que un submarino lograba hundir otro barco, si bien fue hundido en el mismo combate poco después de comunicar su éxito.

El submarino tenía un largo poste con una carga explosiva en la proa, llamado «torpedo pértiga». El submarino tenía que acercarse al buque enemigo, ponerle el explosivo, alejarse y entonces detonarlo. Era extremadamente peligroso de operar y no tenía más suministro de aire que el contenido en el compartimento principal. 

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Operaciones de submarinos

América latina

En 1865, Kart Flach comisionado por el gobierno de Chile, durante la guerra que este país junto a Perú, libró contra España entre 1864 y 1866 invento un submarino totalmente hecho de hierro, del cual sus dimensiones eran las siguientes: eslora de 12,5 metros, una manga de 2,5 metros y un peso cercano a las 100 toneladas. Alcanzaba una velocidad de 2 a 3 nudos, impulsado a propulsión humana, con un sistema de cigüeñales y pedales que movían sus dos hélices, y se hundía con un ingenioso sistema de arrastre de pesos de un lado a otro de la nave. Su armamento consistía en dos cañones de retrocarga, ubicado uno en la proa. Contaba además con un ingenioso sistema de renovación de aire, por lo que su autonomía sumergido podía llegar a las 8 horas aproximadamente. Tenía una escotilla, pero no tenía periscopio, por lo que, cada tanto, el buque debía salir a la superficie para saber si iba en la dirección correcta. Su tripulación constaba de 11 hombres.

Submarinos de propulsión mecánica siglo XIX

El primer submarino con motor de combustión fue el Ictíneo II, propulsado por vapor y peróxido, construido en Barcelona en 1867 por Narciso Monturiol y botado el 2 de octubre de 1864 en la Barceloneta. Medía 17 m de largo y desplazaba 65 t. Inicialmente la propulsión era una hélice que giraba mediante manubrios accionados por 16 hombres, pero en vista del escaso rendimiento dos años más tarde se añadió un motor a vapor de 6 CV, realizando el 22 de octubre de 1867 la primera salida a vapor.8La nave estaba diseñada para albergar una tripulación de 2 personas, sumergirse 30 m y permanecer bajo el agua 2 horas. En la superficie usaba un motor a vapor, pero bajo el agua dicho motor habría consumido rápidamente el oxígeno del submarino, por lo que Monturiol recurrió a la química para inventar un motor que consumía una mezcla de clorato potásico, zinc y peróxido de manganeso. La elegancia de este método era que la reacción que movía la hélice liberaba oxígeno, que tras ser tratado se usaba en el casco para la tripulación y también alimentaba un motor de vapor auxiliar que ayudaba a propulsar la nave bajo el agua.

El primer submarino militar completamente útil fue el submarino de Peral de propulsión eléctrica construido por el ingeniero, marino y profesor español de física matemática en la Escuela de Ampliación de Estudios de la Armada, Isaac Peral y Caballero para la Armada Española, prototipo que iba a ser usado en la Guerra Hispano-Estadounidense. Se botó el 8 de septiembre de 1888. Tenía un tubo lanzatorpedos, con dos torpedos de recarga además del que iba ya montado en el tubo, nuevos sistemas de aire, un casco ahusado, propulsor y controles externos con forma de cruz, anticipando diseños muy posteriores. Su velocidad subacuática era de 10 nudos, pero adolecía de un corto alcance debido a la alimentación por baterías de sus sistemas. Las baterías eran una modificación de Peral de un sistema zinc-dicromato potásico. En junio de 1890, el submarino de Peral lanzó el primer torpedo de la historia disparado con éxito, desde un submarino sumergido en el mar

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Operaciones de submarinos

De finales del siglo XIX a primera guerra mundial

En 1895, el inventor irlandés John Philip Holland diseñó un submarino que, por primera vez, equipaba un motor de combustión interna en superficie y un motor eléctrico alimentado por baterías bajo el agua.

Más tarde en 1900 el francés Maxime Laubeuf introdujo el diseño de doble casco. La idea se trataba en tener un casco de presión dentro del casco exterior ligero.

Submarinos en la Primera Guerra Mundial

La primera vez que los submarinos militares tuvieron un impacto significativo en batalla fue en la Primera Guerra Mundial. Cuerpos como los U-Boot alemanes actuaron en combate en la Batalla del Atlántico y fueron responsables del hundimiento del RMS Lusitania

Avances entre las guerras mundiales

Varios diseños de submarinos nuevos fueron desarrollados en los años entre las guerras mundiales. Entre los más notorios estaban los submarinos portaaviones, equipados con un hangar impermeable y una catapulta de vapor, que podía lanzar y recoger uno o más pequeños hidroaviones. El submarino y su avión podían así actuar como una unidad de reconocimiento por delante de la flota, un papel esencial en una época en la que el radar aún no existía. El primer ejemplo fue el HMS M2 británico, seguido del francés Surcouf y numerosos buques de la Armada Imperial Japonesa

Submarinos en la Segunda Guerra Mundial

Alemania

Alemania tuvo la mayor flota de submarinos durante la Segunda Guerra Mundial. Debido a que el Tratado de Versalles limitaba las fuerzas navales de superficie, la reconstrucción de las fuerzas navales alemanas no había hecho más que empezar seriamente un año antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial. Sin esperanzas de derrotar a la inmensamente superior Marina Real Británica en el combate en superficie, el alto mando alemán detuvo de inmediato la construcción de grandes barcos de superficie con excepción del casi terminado Bismarck y dos cruceros, y dedicó sus recursos a los submarinos, que podían terminarse mucho más rápidamente. Aunque ampliar las instalaciones de producción y empezar la fabricación masiva costó la mayor parte de 1940, al final de la guerra se habían construido más de 1.000 submarinos.

Tras hacerse a la mar, operaban de forma prácticamente independiente para localizar convoyes en las zonas que les había asignado el alto mando. Si encontraban uno, el submarino no atacaba inmediatamente, sino que lo seguía de cerca para permitir que otros submarinos de la zona encontrasen al convoy. Luego se agrupaban en una

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Operaciones de submarinos

fuerza mayor y atacaban simultáneamente al convoy, preferiblemente de noche y en superficie.

En la primera mitad de la guerra, los submarinos lograron éxitos espectaculares con estas tácticas, pero muy pocos tuvieron algún efecto decisivo. 

Japón

Japón tuvo la flota más diversa de submarinos de la Segunda Guerra Mundial,

incluyendo torpedos tripulados (Kaiten), submarinos enanos (Kō-hyōteki,Kairyū),

submarinos de tamaño medio, submarinos especializados en el aprovisionamiento (la

mayoría para uso del ejército), flotas de submarinos de larga distancia (muchos de los

cuales llevaban un avión), submarinos con las mayores velocidades subacuáticas de la

guerra (clase I-200) y submarinos que podían transportar múltiples bombarderos (el

mayor de la guerra, el I-400). Estos submarinos también estaban equipados con los

torpedos más avanzados de la guerra, los tipo 95, propulsados por oxígeno.

En general, y a pesar de sus virtudes técnicas, los submarinos japoneses fueron

relativamente ineficaces. Se usaron a menudo en ataques contra barcos de guerra, que

eran rápidos y maniobrables y tenían mejores defensas que los barcos mercantes. En

1942, los submarinos japoneses hundieron dos portaaviones además de otros buques de

guerra, pero no fueron capaces de repetir estos éxitos más adelante. A finales de ese

año, los submarinos pasaron a usarse en el transporte de suministros a las guarniciones

isleñas.

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Operaciones de submarinos

Dimensiones

Eslora: Es la distancia longitudinal del buque. En los submarinos, como en cualquier tipo de buques la eslora está comprendida entre las perpendiculares de proa y popa.

Manga: Es un término poco usado en los submarinos ya que no expresa de manera precisa la anchura del buque que más interesa. Si tomamos la definición de manga (distancia transversal de extremo a extremo) nos damos cuenta que como en los submarinos tenemos los timones en popa que sobresalen del casco deberíamos tomar esa distancia que en realidad no es relevante. Para definir mejor la anchura del casco, en aquellos submarinos que son monocasco se suele dar el diámetro del casco resistente en la zona más ancha, medido por el exterior, que suele estar cercana a la parte central de la eslora del buque. En los de doble casco se suele dar como manga la dimensión transversal más grande del casco sin contar con los timones y también el diámetro del casco resistente, que va por el interior, en este caso.

Puntal: Es un término que no se usa en submarinos y se sustituye por una altura, bien sea desde la línea de base o de la quilla hasta la cubierta o hasta la parte más alta de la vela. Sirve para conocer lo que mide el submarino en sentido vertical, con los mástiles replegados. En adición se tienen la cota periscópica y la cota snorkel, que son las distancias la línea de base del submarino hasta el nivel del mar para las situaciones de navegación en que usan el periscopio o el snorkel. La cota periscópica suele ser ligeramente mayor que la cota snorkel.

Cota: En un submarino, se denomina cota, de forma genérica, a la distancia que existe entre un punto situado en la línea de base, trazada por el fondo de la quilla, en la abscisa del centro de gravedad, y el nivel del mar. Es decir, la cota determina la profundidad a la que se encuentra el fondo o quilla del submarino, adrizado y sin asiento. Se mide en metros.

y

Cota máxima operativa: Es la cota máxima a la que un submarino puede navegar en condiciones normales. En algunos casos, esta cota está asociada a un número máximo de inmersiones. En otros puede ser independiente del número de inmersiones que se hagan.

Cota extrema, cota accidental o cota de sobre inmersión: Generalmente se prevén unos márgenes en cota máxima operativa para tener en cuenta posibles averías del gobierno o errores de navegación, todos ellos por supuesto, involuntarios y que solo suceden circunstancias extraordinarias.

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Operaciones de submarinos

Cada vez es más difícil incurrir en una sobre inmersión por error de gobierno o cualquier anomalía mecánica de los timones, ya que los sistemas cada vez son más perfectos, robustos o provistos con sistemas redundantes de control; sin embargo, la vía de agua por rotura de algún tubo o accesorio mecánico, es difícil de anticipar o de garantizar de que no se produzca y siempre hay un riesgo de que ocurra. Estos márgenes (la sobre inmersión) suelen ser del orden de 50 a 100 m. En inmersiones inferiores a la cota extrema, no es de esperar desperfectos importantes pero por encima de ella podrían aparecer, pudiendo a llegar a ser críticos si se supera ampliamente esta cota extrema.

Cota de colapso calculada: Es la cota de destrucción del submarino por el exceso de presión aplicado al casco resistente. Los prensas y las válvulas de casco, por su gran robustez resisten sobradamente la presión extrema y la de colapso, por lo cual la responsabilidad recae directamente sobre la plancha de forro y las cuadernas resistentes. Esta destrucción, por las características geométricas del casco resistente es muy rápida y violenta (implosión) provocando el aplastamiento súbito del casco del submarino y de todo lo que contiene.

Se designa como “calculada” ya que obedece a una determinación por cálculo aunque este esté apoyado o validado por pruebas con modelos, experiencias con estructuras similares, etc. En ciertas ocasiones se ha llegado a probar el casco de un submarino a escala real pero este tipo de pruebas ha caído en desuso ya que los cálculos más actuales dan una precisión bastante aceptable. Debido a lo avanzado que está el cálculo de estructuras, en la actualidad no se esperan desviaciones cálculo/pruebas o cálculo/realidad superiores al 5% (por menos) si el casco se construye siguiendo unas normas estrictas.

Cota periscópica: El submarino puede navegar a poca profundidad, asomando solo el extremo del periscopio (la parte superior de la vela sumergida unos dos o tres metros). Al calado en esta situación, es decir a la distancia que existe entre el nivel del agua y el fondo de la quilla, se le denomina cota periscópica.

Cota snorkel: El submarino puede navegar a poca profundidad, asomando solo el extremo del tubo de admisión de aire a motores o tubo de inducción de aire del snorkel, en el cual existe una válvula llamada de cabeza que es por donde se aspira el aire y que tienen unos sensores que ordenan cerrarla si entra mucho agua. La parte superior de la vela va sumergida unos dos o tres metros. Al calado en esta situación, es decir a la distancia que existe entre el nivel del agua y el fondo de la quilla, se le denomina cota snorkel. Esta cota, con los grupos arrancados, debe ser muy vigilada y mantenida para evitar que el agua de mar tienda a entrar por la válvula de cabeza y esta responda cerrándose, momentáneamente, dando lugar a unas depresiones importantes en el submarino que son totalmente indeseables o provocando la parada de urgencia de los grupos.

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Estática, Estabilidad y flotación

Estabilidad

En principio debemos comprender como flotan los buques y para esto primero hay que definir las leyes de Pascal y Arquímedes.

Una característica fundamental de cualquier fluido en reposo es que la fuerza ejercida sobre cualquier partícula del fluido es la misma en todas direcciones. De ello se deduce que la fuerza por unidad de superficie (la presión) que el fluido ejerce contra las paredes del recipiente que lo contiene, sea cual sea su forma, es perpendicular a la pared en cada punto. Este concepto fue formulado por primera vez en una forma un poco más amplia por el matemático y filósofo francés Blaise Pascal en 1647, y se conoce como principio de Pascal. Dicho principio afirma que la presión aplicada sobre un fluido contenido en un recipiente se transmite por igual en todas direcciones y a todas las partes del recipiente, siempre que se puedan despreciar las diferencias de presión debidas al peso del fluido y a la profundidad.

El segundo principio importante fue descubierto por el matemático y filósofo griego Arquímedes. El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esto explica por qué flota un barco muy cargado; el peso del agua desplazada por el barco equivale a la fuerza hacia arriba que mantiene el barco a flote.

El punto sobre el que puede considerarse que actúan todas las fuerzas que producen el efecto de flotación se llama centro de flotación, y corresponde al centro de gravedad del fluido desplazado. El centro de flotación de un cuerpo que flota está situado exactamente encima de su centro de gravedad.

Una característica fundamental en todos los buques y submarinos es su estabilidad. Estabilidad que es necesaria para poder navegar con seguridad en una condición de adrizamiento.

Cuando el submarino está en superficie, el centro de carena está por debajo o muy cercano del centro de gravedad.

El submarino es estable cuando el metacentro (generado por existir una superficie de flotación, con su inercia) está en una posición más elevada que el centro de gravedad.

Cuando el submarino está en superficie, su estabilidad se rige por la mismas leyes que se aplican a los buques, aunque por sus formas, las alturas metacéntricas resultan bastante reducidas a diferencia de los buques.

Cuando el submarino está en inmersión, el centro de gravedad se mueve un poco (debido a que el peso de los lastres y su centro de gravedad intervienen ahora) y el centro de carena asciende para situarse en las cercanías del centro geométrico del casco. Ya no existe un metacentro ya que no hay flotación. Para que el submarino sea estable,

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en inmersión, el centro de gravedad debe estar por debajo del centro de carena, y en su misma vertical. Cuanto mayor sea la distancia entre ambos mayor será la estabilidad.

Cuando se navega en superficie los submarinos suelen tener grandes ángulos de escora ya que tienen menos reserva de flotabilidad que los buques de superficie, esto ocurren sobre todo cuando las olas barren la obra muerta, ello provoca que desaparezca la parte más ancha de la línea de flotación produciendo de un modo súbito altas escoras.

En inmersión los momentos de escora son pequeños, sin embargo los momentos longitudinales pueden ser elevados por lo que se puede decir que un submarino es altamente sensible al traslado de pesos en sentido longitudinal, eso es así hasta el punto de que el movimiento de una persona de proa a popa causa una notable desestabilización longitudinal, por tanto se considera imprescindible tener a la dotación en posiciones lo más estacionarias posibles desplazándose de sus puestos solo lo preciso para cumplir su trabajo.

Durante los procesos de inmersión y emersión se produce un momento de transición entre la situación de sumergido y superficie y durante dichos procesos se pueden producir momentos de estabilidad baja e incluso negativa en los submarinos de doble casco, pero como la situación dura en condiciones normales poco tiempo, solo se producen escoras pequeñas. En los submarinos unicasco tienen generalmente una estabilidad positiva durante el proceso de inmersión.

Estática

El submarino como lo mencionamos anteriormente debe poder navegar en superficie y en inmersión y ser capaz de pasar de una a otra situación por sus propios medios.

Para esto se recurre a los tanques de lastre, que son unos tanques que se pueden llenar con agua de mar según interese. Por motivos de sencillez, los lastres están llenos totalmente de agua en la situación inmersión, por lo cual, entre las dos situaciones, hay una diferencia de peso que equivale al peso del agua contenida en los estos lastres.

Aparte de estos tanques, el submarino dispone de otros tanques más pequeños, tanques de regulación y de compensación de nivelación, que permiten mantener el equilibrio neutro y el asiento, frente a agentes externos o internos como pueden ser el cambio de densidad del agua de mar, el cambio de peso interno del submarino debido al consumo de combustible, de víveres, el lanzamiento de armas, etc.

Se dice que hay equilibrio en inmersión cuando el peso del submarino es igual al empuje, y estas fuerzas están en una vertical que es normal a la línea de base (asiento nulo).

El volumen del submarino en inmersión (Vi) comprende la suma de los volúmenes dentro de los cuales el agua no puede penetrar o cuya entrada se puede controlar.

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El volumen en superficie (Vs). Si los lastres se vacían totalmente el submarino flota y su volumen de desplazamiento obtenido, contando la parte sumergida de los lastres es igual al volumen en superficie. Si se hace una correspondencia en los pesos, este volumen resulta ser igual al volumen sumergido del submarino menos el volumen que ocupan sus lastres principales.

Existen algunas pequeñas diferencias, en la práctica, ya que los tanques de lastre en superficie siempre contienen un poco de agua residual.

La flotabilidad está directamente relacionada con la densidad de los materiales y se define en este caso como la diferencia entre el desplazamiento en inmersión y el desplazamiento en superficie.

El coeficiente de flotabilidad es el cociente entre la flotabilidad y cualquiera de los desplazamientos (superficie o inmersión).

Si el submarino que estaba en equilibrio en inmersión sopla sus lastres, pasará a la situación de superficie. El equilibrio en superficie se obtendrá, en principio para un asiento no nulo. Para que esto no ocurra, es decir para que asiento sea nulo, se debe cumplir que el centro de gravedad del submarino (sin peso de lastres) y el centro de carena en superficie estén en una línea normal a la quilla o línea de base.

Relación con los fluidos

La densidad es una de las propiedades físicas más importante de la materia, y esta puede cambiar cuando influyen ciertos factores en dicho material. También es una forma de categorizar a los materiales.

Debemos tener en cuenta que los submarinos en general operan casi siempre en el mar, es decir que este es el fluido con el que se relaciona en todo momento.

Agua de mar: La densidad del agua de mar varía de un mar a otro, por lo cual el submarino, si debe navegar por los distintos mares debe estar preparado, ya que su desplazamiento-empuje va a ser distinto en cada zona. Estas variaciones se deben a diversos factores tal como lo habíamos anticipado, estos factores pueden ser por ejemplo la salinidad del agua, las temperaturas, etc. No se pretende que pueda navegar indistintamente por cualquier zona marítima, pero si hay que fijar un máximo y un mínimo de densidad; es lo que se denomina programa o rango de densidades al que el submarino tiene acceso y que debe estar claramente definido en las especificaciones de proyecto.

Asimismo en las grandes profundidades del mar, al ser la presión muy sustancial, la densidad del agua es mayor que en la superficie, a pesar de que el agua es casi incompresible.

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Formas y características de los cascos submarinos

Desde el punto de vista de la construcción los submarinos pueden ser clasificados en dos grupos: submarinos de casco sencillo o de casco doble, estos dos tipos no solamente difieren entre si desde el punto de vista de su resistencia estructural, sino también desde el punto de vista de su estabilidad y flotabilidad y en consecuencia por sus condiciones para la navegación en superficie, además de la navegación en situación de inmersión.

La navegación submarina exige cascos de forma fusiforme, de sección transversal circular, para resistir las grandes presiones exteriores a que en presión ha de verse sometido ( 1kg por cm2 cada 10 mts de profundidad) y para reducir al mínimo su resistencia a la marcha entre las aguas.

La estabilidad del los cuerpos totalmente sumergidos requiere que el centro de gravedad este por debajo del de carena, por lo cual se necesita que en los tanques en los cuales se va a introducir el agua para la inmersión estén bajos , así como los motores y demás pesos de consideración. Además como el espacio que ocupan los tanques no se puede utilizar para otras atenciones, estos no podrán ser de gran capacidad , y por lo tanto el volumen que emerge , al estar el buque en superficie , será relativamente pequeño, el coeficiente de flotabilidad será reducido, lo que es poco favorable ara la navegación en superficie.

En resumen este tipo de submarino reúne buenas condiciones para navegar sumergido, y poco favorables para la navegación en superficie.

A fin de de que el buque soporte las grandes presiones exteriores a las cuales va a ser sometido, es preciso dotar al submarino de otro casco interior que pueda soportarlas, dejándolo libremente en comunicación con el agua del mar durante la inmersión, el espacio comprendido entre ambos cascos. De esta forma el casco interior ,llamado resistente, de sección circular , estará directamente sometido a la presión de la profundidad , y el exterior no sufrirá esfuerzo alguno por esta causa , ya que quedaran igualadas las presiones que experimenta por sus dos caras.

Tanques de lastre

Formando parte del a estructura del submarino se encuentra lo que llamaremos tanques de lastre, estos fundamentales para el funcionamiento del submarino, son tanques huecos que según la necesidad están reyemos de diferentes fluidos según se requiera.

Si metemos el submarino en el agua con los tanques llenos de aire, se sumergirá hasta que el peso se equilibre con el fluido desalojado. En ese momento dejará de sumergirse.

Pero si por laguna razón es necesario que el submarino se sumerja, los tanques de lastre, se llenan de agua. Este fluido en ese momento inunda los espacios hasta entonces ocupados por aire.

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Operaciones de submarinos

Como disminuye la cantidad de fluido desalojado, disminuye el empuje vertical y hacia arriba. Pero como el submarino sigue pesando virtualmente lo mismo que pesaba antes, menos el aire que había en los tanques de lastre, se hunde.

Si no se hiciera nada, el submarino bajaría paulatinamente hacia abajo hasta que la estructura del casco de presión (casco interno donde está el espacio habitable) no soportara la presión del mar, esto es, su punto de implosión.

Como esto no es lo deseado lo que se hace es volver a darle flotabilidad al submarino.

Para ello, el submarino cuenta en su interior también con tanques aire comprimido, a alta presión, conectados a los tanques de lastre en ese momentos llenos de agua, en este momento se inyecta cierta cantidad de aire a presión ,Cuando hayamos conseguido desalojar suficiente agua, el peso del submarino será equilibrado con el empuje y el submarino quedará nivelado. A esto se le llama flotabilidad neutra.

Si ahora quisiéramos volver a ascender o descender hay dos maneras de hacerlo.

Una con los hidroplanos, el submarino tiene partes móviles en forma de “alas” llamados hidroplanos, que ayudan controlar el ángulo de la navegación. Los hidroplanos están posicionados para que el agua se pueda desplazar por la popa, lo que fuerza a la popa hacia arriba, por lo que el submarino está posicionado hacia abajo. Para mantener el nivel del submarino a cualquier profundidad, el submarino mantiene un equilibrio de aire y agua en los tanques, por lo que la densidad general es igual a las aguas que le rodean. Cuando el submarino llega a la profanidad deseada, los hidroplanos son nivelados para que el submarino navegue a ese nivel por el agua. Aparte de esto, el agua es también forzada en los tanques para mantener es nivel de profundidad.

La otra, volviendo a cambiar el desplazamiento de agua cambiando el volumen de agua en los tanques de lastre y por lo tanto cambiando la relación peso/empuje.

Los submarinos pueden llevar distinta cantidad de tanques para diversas actividades.

Algunos dentro del casco de presión y otros fuera, los principales son:

-Tanque de flotabilidad de popa

-Tanques de Lastre principal (cantidad variable)

-Tanque de combustible (cantidad variable)

-Lastre principal. (Combustible emergencia) (Cantidad variable)

-Tanque de compensación.

-Tanque de inmersión rápida.

-Tanque de flotabilidad de proa

Además de los tanques de lastre principales, que normalmente están o llenos o vacíos, hay varios tanques de lastre que hacen las funciones de ajuste o compensación y que están dentro del casco de presión: Tanques de flotabilidad de proa y popa, tanques de compensación, Tanque de inmersión rápida (también conocido como tanque negativo) y los tanques de emergencia, que eran tanques de uso polivalente combustible/agua.

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Operaciones de submarinos

Para sumergirse deprisa, el tanque de inmersión rápida es muy importante: Inundando este tanque (con los tanques principales de lastre inundados) el submarino adquiere flotabilidad negativa. Una vez bajo el agua, se debe volver a bombear aire dentro de este tanque para restaurar una flotabilidad neutra. Dicho tanque es de pequeño tamaño. Es importante para romper efectivamente el equilibrio de flotabilidad neutra y es pequeño para que no se tenga que gastar demasiado aire para volver a llenarlo.

Tanque de compensación

Sirve entre otras cosas, para contrarrestar la salida de torpedos (se hace entrar agua), o para la eventual inundación de alguna parte del submarino, se sopla aire para contrarrestar el peso y mantener una flotabilidad neutra

Aparte de los tanques de lastre principales, que estaban abiertos al mar por su parte inferior, los demás tanques estaban cerrados. En los tanques de combustible en uso en un momento determinado, normalmente se dejaban las válvulas de comunicación abiertas para que el agua de mar rellenara el espacio dejado por el combustible usado. Como el combustible flota sobre el agua, había poco riesgo de mezclarse, pero aún así, el combustible debía ser filtrado de agua de mar antes de ser utilizado. De esta manera se mantenían siempre llenos y se podía mantener una flotabilidad determinada.

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Operaciones de submarinos

Cuando un submarino se sumerge, por ejemplo, mediante el uso de sus planos de profundidad, la presión va comprimiendo el casco y disminuyendo el tamaño del propio submarino... haciendo que desplace menos y que por lo tanto sea más pesado, por lo tanto hay que soplar aire si se quiere recobrar una flotabilidad neutra. Uno de los trucos que se utilizaban para limitar el gasto de aire en estas situaciones, era cerrar las válvulas de comunicación del tanque de compensación o del tanque negativo con el exterior. Entonces se bombeaba agua hacia afuera. Como el agua al entrar con la presión del exterior había comprimido el aire que quedaba en el interior del tanque, al bombear el agua hacia fuera sin que hubiera una comunicación directa que comunicara interior y exterior, permitía que el aire se dilatara ocupando el espacio dejado por el agua que era bombeada. De esta forma se disminuía el peso del submarino sin gasto adicional de aire. De la misma forma, una vez se cerraba la entrada de agua, se podía recuperar el aire comprimido de esos tanques (por la presión de profundidad del agua del exterior al entrar), redirigiéndolo hacia el interior del submarino.

Además los submarinos cuentan con tanques "sanitarios" para hacer las funciones de fosa séptica y que se abrían al mar solamente cuando el submarino estaba en superficie.

Para que el submarino emerja en forma rápida, lo que se hace es vaciar los tanques de lastre, estos cuando el buque se encuentra sumergido, se bombea aire dentro de ellos una sola vez, luego esto no se hace durante todo el recorrido ascendente, durante este proceso al ir ascendiendo, la presión del mar va disminuyendo, y el aire se va dilatando y escapando hacia el exterior, por el submarino que emerge en el centro de un inmenso circulo de burbujas.

Inmersión y emersión

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Operaciones de submarinos

La Inmersión y emersión en un submarino se logra al variar el Pe del mismo, lográndose la inmersión ya sea con un incremento del peso o una disminución del volumen o ambas variables combinadas, a la inversa se logra la maniobra de emerger.

A continuación definiremos distintos sistemas que permiten realizar dichas maniobras:

Sistema de émbolo o émbolos:

Básicamente se trata de un pistón accionado a través de una gran reducción por un motor eléctrico, una de cuyas caras está en contacto con el agua y la otra con el aire del interior del compartimento estanco. La hermeticidad de éste debe ser mejor que en los casos anteriores, ya que debe soportar presiones y depresiones originadas por el desplazamiento del émbolo. La presión del agua actuando sobre la cara activa del pistón origina grandes fuerzas que deben ser vencidas con la reducción mecánica. Ello implica que se deben usar motores relativamente grandes para el accionamiento.

Si se utiliza un émbolo en proa y otro en popa se puede prescindir de los planos de profundidad para el control de la estabilidad en el eje transversal. El sello entre el cilindro y el pistón debe ser perfecto pero al mismo tiempo de muy liviano deslizamiento para no originar elevados consumos

Ej. 1

Sistema utilizando 2 émbolos.

Ej.: 2

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Operaciones de submarinos

Sistema con bombas:

Se basa en bombas reversibles generalmente de paletas o engranajes, una válvula para el venteo, que se acciona con el mismo servo que actúa el interruptor de la bomba.

Abriendo el venteo, el lastre se inunda por propia presión del agua, pero se puede acelerar accionando la bomba en reversa.

Cuando el submarino ya se ha sumergido "casi" totalmente, se cierra el venteo y detiene la bomba; el resto de la inmersión se logra con los planos de profundidad, con el submarino avanzando con los motores. Así para emerger, bastará con encender la bomba, la cual sacará algo de agua haciendo un ligero vacío en el poco aire del lastre, y luego cuando emerge a la superficie el snorkel (o sea la toma de la válvula de venteo), podremos abrir ésta y continuar bombeando el agua hacia afuera.

Como defecto mayor, diremos que si llegamos a inundar demasiado los lastres, o si no cierra bien la válvula de venteo, quedará el modelo irremediablemente en el fondo.

Ej.: 3

Sistema con gases a presión:

Se puede decir sin equivocarse, que es el sistema más difundido. El 80% de los modelos lo emplean en alguna de sus variantes, que básicamente son dos bien definidas: Con gases licuados, Freón, Butano, etc., baja presión de trabajo, bajo volumen de almacenamiento y gran autonomía.

Y con gases a alta presión CO2, aire, etc., éstos requieren un volumen mayor de almacenaje, y el manejo de la alta presión requiere de técnicas especiales.

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Operaciones de submarinos

El sistema trabaja de la siguiente manera:

Un servo controla en un sentido la apertura de la válvula de venteo para inundar por propia presión del agua los lastres, y en otro sentido cierra el venteo y abre la válvula del gas para desalojar el agua por la boca que se halla siempre abierta. La operación es sumamente sencilla, de allí la popularidad del sistema. La dificultad radica a la hora de elegir gas. En un primer momento se utilizaba Frenon que era ideal para los requerimientos del trabajo, hasta que descubrió el efecto que producen los fluorocarbonados y su liberación sobre la capa de ozono.

Al utilizar Butano desaparecía este inconveniente, pero debe manejarse con precaución en su carácter explosivo en combinación con el aire.

El aire comprimido requiere de grandes volúmenes y presiones del orden de los 7 kg/cm para realmente tener autonomía suficiente, siempre es más difícil manejar presiones mayores, y en el caso del CO2 son mayores aún aunque se reduce bastante el volumen.

A pesar de sus dificultades es el gas más utilizado, ya que existen cartuchos descartables de muy bajo costo, que no requieren mucho mantenimiento, no es inflamable y no deteriora la capa de ozono.

Ej. 4

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Operaciones de submarinos

Para el control preciso del volumen con presiones muy altas, son ideales las válvulas solenoide (dispositivo operado eléctricamente utilizado para controlar el flujo de líquidos o gases en posición completamente abierta o completamente cerrada), o sea válvulas controladas directamente por corriente.

Sistema con circuito cerrado:

Para mejorar la ineficiencia de los sistemas de émbolo y aumentar la seguridad, veremos un sistema desarrollado por Nick Burge que opera de la siguiente manera: el aire almacenado a baja presión (aprox. 20 lbs.) en un depósito, es liberado en el tanque de lastre para evacuar el agua, con una válvula solenoide, y se efectúa la maniobra de emerger. Para la inmersión, se enciende un pequeño compresor que toma el aire del lastre y lo comprime en el depósito o pulmón pasando por una válvula de retención, para evitar cualquier retorno de aire al detener el compresor. Para evitar la entrada de agua en el compresor y resto del circuito, se instala un sensor de agua que detiene éste tan pronto el líquido llega a un nivel cercano a la boca de aspiración, así nuevamente este aire comprimido puede ser liberado a voluntad para regular la inmersión.

Ej.

Sistemas de localización

El radar

En un submarino, no se puede ver directamente el medio en el cual se está moviendo por ello va a ser necesario definir algunos objetos con los que este cuenta para poder navegar.

Al radar se le considera el "Ojo Electromagnético" del submarino. El principio de su funcionamiento se basa en la transmisión de ondas electromagnéticas que se desplazan a

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gran velocidad, reflejándose al encontrar un obstáculo en su camino y volviendo al emisor indicando se esta manera la presencia de un obstáculo (por el retorno), la posición (por el lado por el que retornan las ondas) y la distancia a la que se encuentra (calculando el tiempo que las ondas tardan en hacer el viaje de ida y vuelta).

Presenta el inconveniente que el agua debilita mucho las ondas, por lo que se utiliza en superficie, para lo cual se instala sobre un mástil retráctil, excepto el Radar de Tiro que se coloca sobre el periscopio

El sonar

El sonar (acrónimo de Sound Navigation And Ranging). Es Considerado como el "Ojo Acústico" del submarino, se usa para la localización y orientación de obstáculos debajo del agua. Es similar al radar, en cambio, emplea ultrasonidos en lugar de radiofrecuencias.

Su funcionamiento es bastante simple, el emisor emite un haz de impulsos ultrasónicos, estos viajan por el medio hasta que se encuentran con algún objeto

El funcionamiento se basa en un Transductor que transforma la energía eléctrica en sonora gracias al fenómeno de la piezoelectricidad de algunos materiales, como el cuarzo, que al vibrar por el paso de una corriente eléctrica produce ondas sonoras y al revés, si recibe una vibración sonora es capaz de convertirlo en impulso eléctrico. Este impulso es recogido por un transmisor y amplificado para ser oído por el Operador de Sonar y esto permitirá a los operarios saber donde esta dicho objeto.

El sonar es empleado normalmente para detectar submarinos, minas, grandes animales marinos, barcos hundidos, etc.

Normalmente los submarinos presentan dos sonares: uno a proa y otro en el vientre de la nave que se usa para medir la distancia a la que se halla el fondo. El alcance del sonar es limitado (un máximo de 10 Km.) aunque se puede variar la frecuencia: los sonidos de alta frecuencia dan imágenes nítidas de los objetos reflectores, pero por contra son de alcance inferior, mientras que por el contrario, los sonidos de baja frecuencia dan imágenes poco nítidas pero tienen un alcance superior.

Todo esto siempre que no haya alteraciones por diferencias de densidad en el agua, pues al atravesar las diferentes capas de densidad se producen distorsiones y enormes desviaciones de la trayectoria del sonido, lo que puede ayudar a crear "Áreas de Sombra" para no ser detectado.

Los submarinos modernos han desarrollado técnicas para evitar que el sonar pueda detectar su presencia. Por ejemplos algunos de ellos emplean revestimientos especiales que evitan que las ondas se reflejen

El Periscopio.

El Periscopio es el Ojo del submarino; es básicamente un tubo dotado de espejos en su interior, que puede desplegarse fuera del agua cuando el submarino se encuentra

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sumergido pero cerca de la superficie, Este mecanismo permite a la tripulación ver la superficie del mar sin necesidad de exponer la nave a la vista de un posible enemigo.

Los hay de dos tipos: el Periscopio de Ataque, delgado para que sea poco detectable, y el Periscopio de Navegación, más grueso y con mejores características de luminosidad. Estos artilugios también pueden ser usados para la orientación mediante un sextante, con un sistema láser, medir distancias, sacar fotografías y aumentar las imágenes.

Para conseguir llegar a los 15 metros de los modelos actuales se coloca un prisma reflector en la ventana superior que dirige la luz hacia el interior del tubo, donde un conjunto complejo de lentes evitan la pérdida de nitidez y antivibraciones y la dirigen hacia un segundo prisma reflector que dirige la imagen hacia el observador.

Unos cuantos tubos de bronce de diferentes diámetros, uno dentro del otro, permite recoger y extender el periscopio.

Existen diferentes modelos, encontramos periscopios monoculares y binoculares (si se mira por uno o dos ojos) y panorámicos (donde hay varias ventanas que alcanzan todo el horizonte y mediante un espejo se hacen converger todas las imágenes en una sola).

Para evitar que el periscopio sobresalga demasiado de la superficie, con el consiguiente riesgo de ser detectado, por las olas o pequeños fallos en el control de profundidad, los periscopios tienen un mecanismo de compensación, con el cual, aunque el submarino varíe ligeramente de profundidad, este se encuentra siempre a la misma altura. Los submarinos más modernos han reemplazado el sistema óptico de los periscopios por una cámara y una pantalla de TV, pero el principio y utilidad de este implemento es el mismo.

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Timones

Para su gobierno los submarinos están dotados de timones con diferentes disposiciones en su casco , según su función y requerimiento.

Los timones de dirección y de buceo suelen ir justo detrás de alerones fijos, ya que así van mas protegidos y además hacen que sean más efectivos. Estos alerones permiten que los timones puedan apoyar el extremo de sus mechas en ellos, con lo cual se gana robustez,

En otros casos se montan timones en H, con unas aletas verticales situadas en el extremo de los timones de buceo, que pueden servir de base de sensores o sonares verticales,

En otros casos, se instalan aletas fijas en la popa, adicionales al típico montaje

En cruz o en X del grupo de timones de popa, para aumentar la estabilidad de ruta y que pueden ser útiles para instalar sensores diversos.

Timones en X

Timones en Cruz

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Timones en H

Los timones de buceo de popa, por sí solos, no pueden garantizar la completa maniobrabilidad del submarino. Son eficaces a velocidades altas y bastaría con ellos, pero a velocidades bajas no son capaces de gobernar el buque con precisión, por lo tanto ,si la velocidad es muy baja , son necesarios unos timones de buceo en proa.

Los timones de buceo de proa

Son unas palas móviles, horizontales, que se sitúan a proa para mejorar la maniobrabilidad en el plano vertical, a baja velocidad principalmente, forzando la proa a que se sumerja o ascienda según el giro de estos hacia un lado o hacia el otro, respecto a un eje horizontal. Su máxima eficacia se obtiene cuando van en le extremo de proa del casco, al generar un momento mayor, pero como producen ruido hidrodinámico cuando se giran, incluso cuando van a la vía, se suelen retranquear hacia zonas mas apopadas, para que no perturben demasiado la recepción del sonar pasivo.

Su implantación en el casco está expuesta a muchas dificultades. La situación ideal sería en los costados el casco, en la parte mas ancha, en el diametral, para que fuesen normales al mismo, pero en esta posición sobresale mucho y están expuestos a golpes.

En ciertos casos se han hecho retráctiles, ya que a alta velocidad no son necesarios, y se evita la resistencia que estos producen al avance, o abatibles ya que su uso no es permanente, pero si son retráctiles hay que buscar hueco en el interior del submarino, incluir mecanismos de retracción que sean compatibles con los del giro de la pala, etc. Hacerlos abatibles es desaconsejable ya que nunca se puede conseguir que, una vez plagados, sigan las líneas del casco y por consiguiente, son ruidosos.

La solución de instalar los timones sobre la vela, es la más limpia desde el punto de vista Hidrodinámico, y no afecta demasiado al ruido que puedan tomar los sensores de la proa, pero es necesario que la situación longitudinal de la vela lo permita, es decir la vela debe estar muy Adelantada, relativamente cercana a la proa. Eso es común en bastantes submarinos convencionales y, sobre todo, en los nucleares. No tienen que ser replegados ya que nos sobresalen por los costados, en la mayor parte de los casos. Se sitúan a media altura. Hay constructores que los sitúan en la parte más gruesa de la vela, lo ideal, mientras que otros los sitúan cerca del borde de ataque de la misma, esta última solución pensando posiblemente en que estén lo mas a proa posible.

En esta configuración se acepta que no produzcan momento de giro sino unas fuerzas verticales que, al estar cercanas al punto neutral, hacen que el buque cambie de cota sin

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que el submarino se incline demasiado longitudinalmente. Son muy adecuados, por ejemplo, para mantener la cota periscópica.

Los submarinos actuales no tienen necesidad de maniobrar demasiado deprisa en el plano vertical, por lo que los timones de buceo en la vela son suficientes para navegar con comodidad. Además los alerones horizontales (de popa) se suelen dimensionar muy grandes para que estabilicen mucho en el plano vertical y así evitar que las inmersiones o emersiones sean demasiado violentas. Incluso se llega a poner topes mecánicos o eléctricos en los timones de buceo de popa, que se van aplicando o desbloqueando según sea la velocidad del submarino, para evitar maniobras intempestivas.

En cuanto a su resistencia, su estructura debe ir muy bien insertada en el casco principal, ya que son estrechos y están sometidos a grandes fuerzas en su plano. El forro, en su zona de contacto con el cuerpo principal suele dotarse de unos radios de acuerdo, que pueden oscilar entre 60 y 120 mm. Si se construyen huecos, y está su interior en comunicación con el mar, no están solicitados a la presión externa, pero pueden sufrir problemas de oxidación interior al ser difícil la revisión y el mantenimiento de la pintura. Si se rellenan con algún mortero, este debe ser lo suficientemente rígido para que pueda soportar la presión de inmersión sin aplastarse

Timón de buceo de proa ,retráctil

Timón de buceo, rebatible

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Propulsión de submarinos

Submarinos Diesel-eléctricos

Desde su introducción como  medio de propulsión en submarinos, el motor diesel demostró su eficacia y se convirtió en el método más utilizado para impulsar estas naves. Aunque se les denomina comúnmente como submarinos diesel, en realidad seria más correcto decir diesel-eléctrico, debido a que utilizan los dos tipos de energía.

Los primeros diseños se desplazaban por la superficie utilizando los motores diesel y cuando querían sumergirse detenían sus motores y conectaban los motores eléctricos para avanzar sumergidos. El tiempo que podían permanecer sumergidos dependía de la carga de sus baterías y cuando estas se agotaban se veían obligados a salir a la superficie para recargarlas. Esta limitación y la poca velocidad que estos primeros submarinos alcanzaban en inmersión suponían una desventaja operativa muy importante.

En la primera Guerra Mundial las pocas desarrolladas armas antisubmarinas contribuían al éxito de los submarinos pese a sus limitaciones. En la segunda Guerra Mundial las características operativas de los submarinos no habían cambiado mucho en cuanto a sus velocidades, aunque disponían de más autonomía sumergidos.

Desafortunadamente para los submarinos las armas antisubmarinas si habían avanzaron enormemente y estos buques que suponían ser estratégicos y sigilosos ya no lo eran.

Por este motivo era imperativo encontrar una manera de tener mayor autonomía estando sumergidos, como así también mayor velocidad.

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Fueron los Alemanes quienes diseñaron un tipo nuevo de submarinos que utilizaba una gran cantidad de baterías que le permitían alcanzar una velocidad sumergido de 17 nudos, además le permitía periodos de inmersión muchísimo mas prolongados. Estas características unidas a la utilización del snorkel contribuirían a cambiar las patrullas de los submarinos que ahora pasaban la mayor parte del tiempo en inmersión.

Las mejoras en los submarinos diesel-eléctrico continuaron, explotando al máximo sus únicas ventajas frente a los nucleares, el sigilo y su capacidad de maniobra en aguas poco profundas.

Sistema SNORKEL para submarinos Diesel-Eléctricos

El Snorkel es un sistema utilizado en submarinos diesel para alimentar los motores cuando está a profundidad periscópica y así poder recargar las baterías. Básicamente es un largo cilindro que permite aspirar el aire y expulsar por dos tubos independientes los gases producidos por los motores Diésel y que se han de expulsar. Como sobresale muy poco por encima de la superficie para disimular al máximo el riesgo de detección, presenta una válvula automática en la parte superior emergida que cierra el tubo cuando hay oleaje fuerte o fallo en los timones de profundidad del submarino, evitando la entrada de agua. Esta válvula puede permanecer cerrada durante un par de minutos sin necesidad de parar los motores Diésel, aunque durante ese breve tiempo se puede producir una bajada de presión en el interior de la nave que pueden afectar a la tripulación.

La mas básica demanda operacional era la de poder usar el periscopio de observación mientras se usaba también el schnorkel por lo cual había que asegurar que cuando esto ocurriera, no sufriera vibraciones el periscopio. Para esto se desarrollo el schnorkel Oelfken. 

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Este estaba situado en un contenedor de forma aerodinámica con un tubo hueco través del cual podía pasar el periscopio cuando el schnorkel se hubiera izado y estuviera en una posición fija. Solo la cabeza con las lentes sobresalían de la cubierta exterior del schnorkel.

La Propulsión Nuclear en los Submarinos.

El empleo de la energía atómica dio la solución a los dos grandes problemas que siempre preocuparon a los constructores de submarinos: las reservas de combustible y la existencia de dos tipos de motores.

Las ventajas frente al motor Diésel-Eléctrico son considerables, no requiere oxígeno para la reacción de fisión permitiendo a la nave largos periodos de inmersión, la cantidad de energía a partir del uranio es enorme en comparación (1kg de uranio puede proporcionar tanta energía como el equivalente a 2.000 Tn. de petróleo) y como el reactor tarda varios años en agotarse, goza de una gran autonomía operativa. Por contra estaba el coste de la instalación, el peso del reactor y la necesidad de aislar el reactor por la peligrosidad de las reacciones internas.

Con la eliminación de motores endotérmicos y motores eléctricos, se creó para los submarinos atómicos un sistema generador de vapor, este sistema funciona como una caldera. El calor necesario para lograr su funcionamiento es proporcionado por una pila nuclear capaz de producir energía por muchos meses. El sistema atómico de propulsión está constituido por dos circuitos cerrados que no necesitan oxígeno o agua del exterior

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ni tampoco aparatos de, descarga; por lo tanto, es el sistema ideal para los submarinos. En el primer circuito circula agua, sodio u otras sustancias cuya temperatura es elevada por encima del punto de ebullición.

Este líquido, encerrado bajo presión, no se transforma en vapor. Su calor se transmite al líquido que circula en el segundo circuito, y éste sí es transformado en vapor, el cual llega a la turbina y acciona la hélice. Se emplean dos sistemas de circulación porque el sistema primario se vuelve radioactivo al circular por el núcleo y no se puede usar directamente en las turbinas.

Otra diferencia entre los submarinos diesel y nucleares es que este ultimo puede navegar a profundidades considerablemente mayores lo cual es una gran ventaja para la actividad bélica, ya que navegando a gran profundidad el submarino se convierte en

un blanco más difícil. Sin embargo, el submarino atómico tiene un grave defecto: el ruido de sus máquinas, que en el silencio de los mares se propaga con gran facilidad. Navíos y helicópteros que estén a la escucha o que utilicen boyas sonares pueden localizarlo a la distancia.

Armamento

Podemos clasificar a los submarinos de acuerdo a sus funciones bélicas y los tipos de armamentos que llevan cada uno en dos grandes grupos. Los submarinos de ataque y los submarinos lanzamisiles. La finalidad de los primeros es localizar y destruir navíos y submarinos enemigos, y están armados con torpedos. Algunos pueden llegar a cargar hasta 48 torpedos capaces de dar al blanco usando un equipo electrónico que capta el sonido o el calor de las maquinas de los buques enemigos. Los segundos tienen funciones estratégicas, y están provistos de misiles balísticos. Estos misiles balísticos pueden ser de dos tipos.

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Unos son grandes mísiles balísticos que, lanzados por el submarino sumergido, vuelan a través de miles de kilómetros hacia su lejano objetivo. Generalmente, tienen carga atómica y pueden utilizarse para atacar blancos que distan hasta 5.000 kilómetros.

Los otros se usan en combinación con los torpedos, estos reciben el nombre de subroc.

Cuando los instrumentos de a bordo localizan un navío enemigo, el submarino se aproxima hasta 30 ó 40 Km. de su blanco y lanza el misil. Al funcionar así, el submarino actual prescinde del periscopio: los instrumentos modernos permiten acercarse al blanco sin necesidad de verlo. Esto es importante, porque el periscopio mide sólo veinte metros de alto y al utilizarlo, el submarino se acerca peligrosamente a la superficie del mar.

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Métodos de ataque

Existen muchos métodos de ataque a buques enemigos, y por supuesto estos dependen de la situación del submarino y del buque a atacar. Pero siempre en todos los casos existen líneas generales a seguir par poder conquistar el objetivo.

Para un submarino, el momento del ataque es un momento sublime, es su razón de ser, es el objetivo final de su misión.

Es conveniente que al hacer fuego tanto el sol, viento y marea deben quedar atrás del submarino y el periscopio de lo posible debe moverse con el mar para evitar ser localizados por el reflejo del sol en él o por la estela que deja este al “chocar” con el agua.

El periscopio debe ser usado el tiempo necesario, no se debe dejarlo afuera mucho tiempo, corriendo el riesgo de ser detectado, ni poco tiempo evitando la correcta visualización del blanco. Se debe reducir la velocidad para utilizar el periscopio.

En un submarino como lo recalcamos en varias oportunidades es muy importante no ser detectado, y debe colocarse para el ataque en una posición que le permita hacer un tiro de alta velocidad y lograr un impacto seguro.

Por experiencias que dejaron la Primera y Segunda Guerra Mundial, los submarinos después de atacar por ningún motivo deben salir a la superficie, hasta no dejar al buque atacado a unos 6000 o 7000 metros preferentemente de popa.

Si se sabe en que dirección vendrá el enemigo se esperará con la maquina parada o navegando muy despacio, presentando la popa en esa dirección. Tratando de conseguir un ángulo de impacto recto, debe ser evitado un ángulo obtuso, es preferible un agudo.

Si se realiza un tiro de salva, es decir una seguidilla de torpedos o misiles, es conveniente acercarse al enemigo. Este tipo de tiro se debe hacer en una determinada dispersión cayendo con el buque y no por tiempo. Es decir que los tiros deben ser de acuerdo a como responde el buque atacado y no por un tiempo previamente definido.

Hundimiento de ARA Gral. Belgrano por el submarino Ingles HMS Conqueror el 2 de mayo de 1982

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Modo de operación de los submarinos en batalla

En tiempos de guerra el submarino navega, listo para sumergirse en el menor tiempo posible. La dotación ocupa sus puestos de navegación en inmersión, excepto un oficial y dos ayudantes que se mantiene en la torreta, para vigilar el exterior manteniendo solo abierta la escotilla de la misma.

Al oírse a vos de INMERSION el personal de la torreta entra y cierra la escotilla; se paran los motores de combustión; se conectan los motores eléctricos y simultáneamente se abren todas las ventilaciones. En estas condiciones el agua del mar inunda los tanques de lastre y el submarino se sumerge, en unos 20 o 30 segundos, hasta alcanzar la profundidad deseada utilizando los timones verticales para el gobierno en direcciones y el timón de buceo para el gobierno en profundidad.

Mientras el submarino navega sumergido, la dotación debe permanecer lo mas quieta posible, para reducir al mínimo el consumo de oxigeno y evitar los ruidos que pueden ser detectados por el enemigo. Las órdenes se dan desde la cámara de mando por medio de teléfonos o altavoces, y se llevan en funcionamiento los hidrófonos y los equipos sonar.

Una ves que los dispositivos detectan un buque de superficie, el submarino sube a cota periscópica, a una profundidad de mas o menos 15 a 20 metros para poder observar el blanco, reconocerlo y realizar el ataque con garantías de éxito.

Conclusión

Este trabajo nos introdujo al complejo y maravilloso mundo de los submarinos ,recorriendo su desarrollo histórico , desde sus primeros prototipos impulsados por propulsión humana, hasta los modernos submarinos nucleares , de cómo pasaron de estar armados con buceadores que colocaban las minas en los buques enemigos , hasta los de hoy en día preparados para lazar misiles con ojivas nucleares capaces de dar en su blanco a 5000 kilómetros de distancia , en fin permitir ver los submarinos en sus diversas variables , sus diferencias que lo tornan único respecto al resto de los buques existentes permitiendo marcar muchas veces la diferencia en acciones bélicas.

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Índice

0. Introducción

1 Historia de los submarinos…………………………………………………………………..pág. 2-5

1.1 Primeros submarinos y sumergibles 1.2 Los primeros submarinos militares1.3 Submarinos de la guerra civil estadounidense1.4 América Latina 1.5 Submarinos de propulsión mecánica siglo XIX1.6 De finales del siglo XIX a primera guerra mundial1.7 Avances entre las guerras mundiales1.8 Submarinos en la segunda guerra mundial: Alemania y Japón

2 Dimensiones…………………………………………………………………………………………pág. 6-7

3 Estática, estabilidad y flotación…………………………………………………………….pág. 8-10

3.1 Estabilidad3.2 Estática3.3 Relación con los Fluidos

4 Formas y características de los cascos submarinos……………………………….pág. 10

5 Tanques de lastre…………………………………………………………………………………pág. 11-14

6 Inmersión y emersión…………………………………………………………………………..pág. 15 – 18

6.1 Sistema de Embolos6.2 Sistemas con bombas6.3 Sistemas con gases a presión6.4 Sistemas con circuito cerrado

7 Sistemas de localización……………………………………………………………………..pág. 19-21

7.1 El Radar7.2 El sonar7.3 el periscopio

8 Timones………………………………………………………………………………………………pág. 22-24

8.1Timones en H8.2Timones de buceo de proa

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9Propulsion de submarinos…………………………………………………………………..pág. 25-27

9.1 Submarinos diesel eléctricos9.2 Sistemas snorkel para submarinos diesel eléctricos9.3 Propulsión nuclear en los submarinos

10 Armamento………………………………………………………………………………………pág. 28

11 Métodos de Ataque………………………………………………………………………….pág. 29

12 Métodos de operación de los submarinos en batalla……………………….pág. 30

13 conclusiones……………………………………………………………………………………..pág. 31

14 Índice……………………………………………………………………………………………….pág. 32-33

15 Bibliografía………………………………………………………………………………………Pág. 33

Bibliografía

Nociones de la arquitectura naval (teoría del buque ) editorial naval Madrid 1944

Enciclopedia general del mar

Ediciones garrica, tomo VIII, Barcelona 1968

The society of naval architecs, Publisher in 2002 by society og naval architecs, Jersey City

http://www.u-historia.com/uhistoria/tecnico/articulos/lastre/lastre.htm

http://www.electronica-basica.com/submarinos.html

http://inventos.teoriza.net/el-sonar-los-ojos-de-los-submarinos-sistema-de-navegacion-y-localizacion-que-emplea-ultrasonidos

http://www.ingenierosnavales.com/DOCUMENTACIONFOROS/Cap%205.%20Est%C3%A1tica,%20Estabilidad.pdf

http://ebookbrowse.com/cap-6-formas-y-resistencia-parte-4-1-pdf-d87996449

http://www.ingenierosnavales.com/DOCUMENTACIONFOROS/Cap%207.%20Casco%20y%20estructura.%20Parte%201(1).pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Submarino

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