| Tecnología de Submarinos En este capítulo, vamos a intentar familiarizarnos con la tecnología utilizada en los submarinos y en particular tomaremos como guía la utilizada en el Submarino C3 de la Armada Española que estuvo en servicio hasta el año 1.936. Un submarino es un buque capaz de navegar tanto de manera convencional, como sumergido debajo del agua, gobernado por el hombre. Todos los submarinos utilizan para sumergirse el "principio de Arquímedes". Este principio establece que todo objeto sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen desplazado. Este principio es el que explica la flotabilidad de los objetos y si aumenta el peso de un objeto que esta flotando (flotabilidad positiva), puede hacer que su peso sea mayor que el peso del agua desplazada y por lo tanto hacer que se sumerja. Los submarinos utilizan tanques de lastre que llenan o vacían de agua para cambiar sus propiedades de flotabilidad y pueden manejar a voluntad el paso de una flotabilidad positiva (el buque flota) a negativa (se sumerge) o viceversa. Es evidente que los submarinos no han sido precisamente los primeros buques que han navegado surcando nuestros océanos, ya que requieren una tecnología mucho mas avanzada que los buques convencionales. No es nuestro propósito el explicar en detalle el funcionamiento de un submarino: el lector que esté interesado en ello puede encontrar información detallada haciendo click a continuación y poder acceder a dos páginas Web, una en español y otra en lengua inglesa. Con el fin de encuadrar la tecnología utilizada en el Submarino C3, vamos a enunciar las diferentes tecnologías empleadas en la construcción de submarinos a lo largo de la historia: o Propulsión Muscular: Los primeros submarinos, basaban la fuerza necesaria para su tracción y otras necesidades en la fuerza muscular de la tripulación. Podemos comparar esta situación a la de los barcos movidos por remos o los vehículos terrestres movidos por pedales o tracción animal. o Propulsión a Vapor: Aunque parezca pintoresco, existieron submarinos de tracción a vapor. No hay que olvidar que la fuerza del vapor era la más utilizada para tracción de buques hasta la Segunda Guerra Mundial, por lo que la industria se sentía confortable utilizando esta fuente de energía para mover submarinos. Según los datos que disponemos estos submarinos, algunos se siguieron construyendo hasta finales de los años 1.930 (fechas posteriores a la construcción del Submarino C3) aunque ya en estas fechas existían otras tecnologías más avanzadas. Es fácil imaginar un buque de superficie movido por una máquina de vapor y todos hemos visto las fotos de los mismos con las chimeneas emanando grandes cantidades de humo, pero cuando este concepto lo llevamos a un submarino que debe ser capaz de navegar sumergido, tenemos que resolver dos problemas: ¿Qué hacemos con las chimeneas?, ¿Qué tipo de energía utilizamos para la tracción cuando el buque está sumergido?. Estos dos problemas se resolvían mediante el uso de chimeneas escamoteables que se plegaban cuando el buque se sumergía. Posteriormente, una vez sumergido, el buque empleaba para su tracción la energía del vapor de agua a presión contenido en las calderas. Nos podemos imaginar la poca efectividad de este tipo de tecnología, comparada con cualquiera de las que explicaremos a continuación, pero también es cierto que en la época no existían otras muchas alternativas. o Propulsión mixta: Gasolina-Eléctrica: En esta tecnología se utilizaban motores de gasolina para la navegación en superficie y motores eléctricos para la navegación en inmersión. La energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de los motores eléctricos era almacenada en baterías que se recargaban por el motor de explosión cuando el buque estaba en superficie. Esta tecnología era claramente superior a la del uso del vapor pero tenía dos grandes inconvenientes: El enorme índice de incendios y explosiones a bordo debidas al uso de la gasolina y el intenso olor a combustible. Para subsanar en parte estos dos inconvenientes, se utilizó en algún momento una variante de esta tecnología sobre la base de sustituir el motor de gasolina por el de queroseno. o Propulsión mixta: Diesel-Eléctrica: Igual que la anterior, pero reemplazando el motor de combustión por un motor diesel, lo que eliminó los riesgos de incendio y proporcionó motores de potencia apreciable. Esta es la tecnología utilizada por el Submarino C3 y por la mayor parte de los submarinos desde la Segunda Guerra Mundial hasta (casi) nuestros días, excluyendo los submarinos de propulsión nuclear. Mas adelante veremos mas detalles de la misma aplicados al Submarino C3. o Propulsión Nuclear: Estos submarinos utilizan un reactor nuclear como fuente de energía. El primer submarino nuclear operativo fue el Nautilus, puesto en servicio por la Armada de los Estados Unidos de América en el año 19666. Estos submarinos tienen una autonomía prácticamente ilimitada, pero tienen el inconveniente de su alto coste de forma que no todos los países pueden mantener una flota de este tipo de buques, siguiéndose usando todavía la tecnología diesel debidamente evolucionada. El Submarino C3 formaba parte de la serie "C" de submarinos de la Armada Española, de los que se planearon adquirir 18 unidades de los cuales sólo seis se llegaron a construir. Estos submarinos se identificaban por los numerales correspondientes del el C1 al C6, no estando bautizado ninguno de ellos, salvo el C1 con el nombre de "Isaac Peral". Todos ellos eran prácticamente idénticos en diseño, equipamiento y características técnicas, siendo sus principales diferencias: el sistema de comunicación en inmersión entre submarinos y el armamento de cubierta. La serie C es un diseño mejorado del modelo "Holland serie 150F". El modelo estaba desarrollado por una de las compañías más importantes del mundo en fabricación de tecnología militar y en los años en los que se produjo la firma del pedido suministraba de submarinos a Armadas de importantes países del mundo tales como Inglaterra y Japón. Los submarinos se fabricaron en Cartagena por la Sociedad Española de Construcciones Navales (S.E.C.N.). Podemos decir que la serie C tenía un diseño de lo más avanzado y más fiable de la época. A continuación vamos a recorrer los elementos más relevantes en cuanto a su tecnología que nos puedan ayudar con posterioridad a analizar las circunstancias del hundimiento: Motores Diesel: El submarino estaba dotado de dos motores diesel marca Vickers de una potencia unitaria de 1000 HP, lo que le dotaba de una potencia total de 2000 HP que se utilizaban para la tracción del buque durante la navegación en superficie y para recargar las baterías del buque. Los dos motores estaban montados en la popa del submarino en sentido longitudinal, uno a babor y el otro a estribor. Detrás de los motores diesel estaban los motores eléctricos y luego los tubos lanzatorpedos de popa. Motores Eléctricos: Igualmente el submarino disponía de dos motores eléctricos de 375 HP de potencia cada uno. Estos motores estaban instalados en la popa, alineados con los respectivos motores diesel y detrás de ellos. Los motores eléctricos proporcionaban la tracción del buque cuando navegaba en inmersión. Es de destacar la diferencia de potencia entre los motores diesel y eléctricos, lo que se traduce en diferencias en la velocidad de navegación y autonomía en inmersión y en superficie. El Submarino C3 desarrollaba una velocidad máxima de 16,5 nudos en superficie con una autonomía de 6.800 millas (a velocidad de crucero de 10 nudos y 3.200 millas a 16,5 nudos) En inmersión desarrollaba una velocidad de 8,5 nudos con una autonomía de 150 millas. Esta circunstancia es muy normal en la época, en la que los submarinos eran fundamentalmente buques de superficie que navegaban en inmersión de manera ocasional aunque en la época eran armas de guerra temibles por la dificultad de detección de los mismos limitada a técnicas visuales y acústicas. Posteriormente y con el desarrollo de otras tecnologías, los submarinos pasan a ser buques que navegan más rápido en inmersión que en superficie y habitualmente se mantienen sumergidos. Hélices: El submarino estaba dotado de dos hélices sitiadas en popa y alineadas con las respectivas parejas de motores Diesel-Eléctrico montados en las dos bandas del buque. Existía un mecanismo de acople del motor adecuado al eje de la hélice en cada momento para de esta forma cambiar de tracción diesel a eléctrica o viceversa. El tamaño de las hélices es "normal" por lo que para desarrollar su potencia debían de girar rápidamente. Esto produciría fenómenos de "cavitación" importantes, En la época de la construcción del C3, no se había estudiado adecuadamente este fenómeno y por lo tanto no se tenía en cuenta a la hora del diseño. La cavitación es un fenómeno originado por la diferencia de presión en cada una de las caras de las palas de la hélice del buque al girar. Esta diferencia de presión produce la formación de burbujas procedentes del aire disuelto en el agua, que el golpear contra las palas de la hélice producen ruido. Uno de los puntos que facilitan la detección de un submarino es el ruido, por lo que en los diseños modernos, se aumenta el tamaño de las hélices para que puedan desarrollar su potencia a más bajas revoluciones eliminando el fenómeno de la cavitación. Gobernabilidad: Igual que estamos acostumbrados a ver que las aeronaves están dotadas de redundancia en sus elementos de tracción para proporcionar mejores condiciones seguridad en el vuelo, no nos llama la atención la duplicidad de elementos motores en el caso del submarino C3 aunque hay otra razón relevante en un buque para disponer de dos hélices. Normalmente el elemento de control del rumbo de un buque es el timón, que permite modificar a voluntad el equilibrio de fuerzas de rozamiento del casco y el agua producidas por la arrancada del buque y por lo tanto cambiar el rumbo del mismo. Un buque dotado únicamente de timón como elemento de dirección es totalmente gobernable, pero la gobernabilidad se puede mejorar sustancialmente por el uso de dos hélices montadas en popa, simétricas con respecto al eje de crujía y lo más separadas posible. En los buques dotados de doble hélice, se combinan las revoluciones de cada una de ellas y la marcha "avante-atrás" para de esta forma gobernar de manera más ágil: Si quiero virar a estribor puedo conseguirlo de manera muy eficiente dando avante por el motor-hélice de babor y ciando (marcha atrás) por estribor. Snorkel: El snorkel es un tuso que permite al submarino el intercambio de gases de combustión con el exterior, cuando el buque está sumergido. Básicamente dispone de dos conductos: uno de toma de aire fresco para la combustión del motor Diesel y el otro para la expulsión al exterior de los gases de escape. El Submarino C3 no estaba dotado de snorkel. El snorkel se incorporó a la flota Alemana de submarinos durante la Segunda Guerra Mundial. Hasta ese momento no había una gran necesidad de utilizar este dispositivo, pero la utilización y perfeccionamiento del radar por parte de los Aliados convirtió a un submarino emergido en un elemento fácilmente vulnerable y detectable, por lo que se hizo muy importante el permanecer sumergidos durante largos espacios de tiempo. Esa funcionalidad es exactamente la que proporcionaba el snorkel, ya que el submarino podía navegar sumergido a poca profundidad con la energía de los motores diesel y hacer el intercambio de gases de combustión mediante el snorkel. |
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