Historia del Submarino

Historia del SubmarinoLos submarinos son naves hechas especialmente para navegar bajo el agua además de la superficie, gracias a un sistema de flotabilidad variable.

Cuando son utilizadas para la guerra submarina, estas embarcaciones van equipadas con misiles y torpedos, que constituyen su armamento principal.

El submarino moderno es un recinto estanco, cuyo casco está soldado y tiene forma cilíndrica con los extremos convexos.

Una cámara interior llamada casco presurizado, diseñado para soportar las inmensas presiones de las grandes profundidades oceánicas, ocupa casi todo el espacio.

El resto contiene los tanques de lastre situados en una cámara exterior.

Del casco se eleva una estructura llamada torrecilla que, en el caso de un submarino nuclear moderno, contiene los periscopios, el radar, las antenas de radio, la chimenea de ventilación y los timones de inmersión.

Mientras el submarino se halla en la superficie, la torrecilla se utiliza como puente de mando.

Al sumergirse, éste se transfiere a la sala de control, que se encuentra dentro del casco presurizado, justo bajo la torrecilla.

Para sumergir el submarino se introduce agua en los tanques de lastre hasta que se alcanza la profundidad deseada. La vuelta a la superficie se consigue inyectando aire comprimido dentro de esos tanques para expulsar el agua.

En la proa o en la torrecilla y en la popa se encuentran los timones de inmersión, superficies horizontales que proporcionan estabilidad a la nave durante su ascenso o descenso.

Los torpedos de los submarinos militares denominados naves de ataque son disparados desde cañones horizontales situados en la proa.

En las llamadas naves de misiles, el arma principal son los misiles balísticos de medio o largo alcance, que se disparan desde cañones verticales situados en el centro del submarino.

PRIMEROS SUBMARINOS

La primera nave submarina desarrollada con éxito fue un barco de remos hecho de madera cubierto de cuero.

Fue construido en Inglaterra hacia 1620 por el inventor holandés Cornelis Drebbel. Según las crónicas de la época, este barco transportó a doce remeros y a varios pasajeros en una serie de viajes bajo el río Támesis, de varias horas de duración.

Además, Drebbel utilizó tubos de aire mantenidos en la superficie del agua por flotadores, para asegurar el necesario suministro de oxígeno al barco mientras éste se encontraba bajo el agua.

El primer submarino utilizado en una operación militar tenía forma de huevo y sólo transportaba a una persona. Fue llamado La Tortuga e inventado en la década de 1770 por el ingeniero estadounidense David Bushnell.

Esta nave era propulsada por dos dispositivos parecidos a tornillos que se hacían funcionar de forma manual: se sumergía cuando una válvula permitía entrar el agua de mar en un tanque de lastre y se elevaba cuando el agua era expulsada por una bomba manual.

La nave se mantenía en posición vertical gracias a unos lastres de plomo. Como no tenía ninguna fuente de oxígeno mientras estaba bajo la superficie, sólo podía sumergirse durante media hora.

Durante la guerra de la Independencia estadounidense fue usado en un ataque fallido contra un barco británico anclado en el puerto de Nueva York.

En 1800, el inventor estadounidense Robert Fulton construyó un submarino de 6,4 m al que llamó Nautilus. Su forma era similar a la de los submarinos modernos.

Fulton introdujo en su nave dos importantes innovaciones: timones horizontales y verticales, y el uso del aire comprimido como fuente de oxígeno durante la inmersión. Al sumergirse, el Nautilus se desplazaba mediante una hélice de cuatro aspas alimentada de forma manual.

Historia del Submarino
En la superficie, el barco se desplazaba gracias a unas velas sujetas a un mástil plegable.

Durante la Guerra Civil estadounidense el Ejército Confederado construyó cuatro naves sumergibles que utilizó para luchar contra la flota de la Unión.

En 1864 el submarino confederado Hunley hizo explotar el USS Housatonic en el puerto de Charleston (Carolina del Sur), pero resultó también destruido en la explosión.

En la segunda mitad del siglo XIX hubo numerosos intentos para obtener una forma de propulsión eficiente bajo el agua.

En 1885, el científico español Isaac Peral ideó un motor eléctrico alimentado por unos acumuladores inventados por él mismo.

Varios años antes, en 1864, el también inventor español Narciso Monturiol había desarrollado con éxito un sistema de propulsión a vapor en su segundo submarino, Ictíneo.

Los científicos investigaban con fuentes de energía como el aire comprimido, el vapor y la energía eléctrica. El primer submarino realmente práctico, con una fuente de energía eficiente, fue creado por el estadounidense John Philip Holland, quien utilizó un sistema de propulsión dual.

Fue botado en 1898 y disponía de un motor de gasolina para moverse en la superficie y de un motor eléctrico para hacerlo bajo el agua. La nave, de unos 16,2 m, fue comprada por el gobierno estadounidense en 1900 y bautizada como USS Holland.

SUBMARINOS DEL SIGLO XX

El ingeniero estadounidense Simon Lake hizo varias contribuciones que aún perduran en los submarinos actuales, destacando la superestructura de inundación libre, que diseñó en 1898. En 1906 los alemanes utilizaron motores diesel en submarinos (véase Motor de combustión interna).

Con la invención del radar y del torpedo autopropulsado, el submarino se convirtió en un elemento fundamental de las fuerzas navales.

Su efectividad bélica quedó demostrada en el transcurso de la I Guerra Mundial, cuando los submarinos alemanes, llamados U-boats, se emplearon contra los barcos mercantes y de guerra aliados. Sus éxitos forzaron la invención de las cargas de profundidad.

Entre este conflicto y la II Guerra Mundial se realizaron varias mejoras en el diseño y en el funcionamiento de los submarinos. Se inventaron los dispositivos acústicos de comunicación y detección de las naves enemigas (véase Sonar; Ultrasónica).

Dispositivos de rescate como el pulmón Momsen (un equipo ligero de respiración) se hicieron obligatorios, para que la tripulación lo usara en caso de emergencia.

Al iniciarse la II Guerra Mundial, un submarino estadounidense común podía desarrollar una velocidad de 18 nudos en superficie, propulsado por motores diesel, y de 8 nudos bajo el agua con motores eléctricos.

Las operaciones submarinas se veían limitadas en el tiempo por la carga máxima admisible por las baterías; por eso, los submarinos estaban obligados a ascender de forma regular.

Durante la II Guerra Mundial los alemanes introdujeron la chimenea de ventilación, que permite que un submarino recargue sus baterías mientras está sumergido a la profundidad del periscopio.

Esta chimenea consiste en un tubo largo que sobresale de la superficie del mar en el que se encuentran unos conductos de entrada que suministran oxígeno al motor y conductos de salida para los gases de la combustión.

Este dispositivo extendió el alcance de los submarinos de modo sustancial. En 1950, un submarino con chimenea de ventilación logró un récord de navegación submarina al hacerlo desde Hong Kong hasta Honolulú: recorrió una distancia de 8.370 kilómetros en 21 días.

En 1953 se construyó el USS Albacore con un nuevo tipo de casco en forma de gota. Este casco incrementaba tanto la velocidad durante la inmersión que casi todos los submarinos posteriores se han construido con esta forma.

En 1954 se incorporó a la flota británica el HMS Explorer, que se propulsaba por turbinas cuyo combustible era el peróxido de hidrógeno, lo que permitió extender nuevamente el alcance de las inmersiones.

SUBMARINOS NUCLEARES

La innovación más revolucionaria en la navegación submarina llegó con la aplicación de la energía nuclear a la propulsión de los submarinos.

El primer submarino nuclear, el Nautilus, se botó en 1954 y estuvo en servicio activo al año siguiente. En 1955, durante una travesía experimental, el submarino navegó en completa sumersión desde Nuevo Londres (Connecticut) hasta San Juan de Puerto Rico: recorrió 2.170 km en 84 horas.

Su velocidad de crucero durante la inmersión fue de 20 nudos, con una autonomía prácticamente ilimitada.

En agosto de 1958, el Nautilus realizó la primera travesía submarina del polo norte, atravesándolo bajo el casquete polar, desde Point Barrow (Alaska) hasta un punto situado entre Spitsbergen (Noruega) y Groenlandia. Más tarde, ese mismo mes, el USS Skate, otro submarino nuclear botado el año anterior, alcanzó junto al USS Seawolf y el USS Swordfish el polo norte, en un viaje de exploración.

El Seawolf fijó un nuevo récord de resistencia bajo el agua en 1958: 60 días entre el 7 de agosto y el 6 de octubre.

En 1956 se botó el USS Skipjack. Éste era un submarino nuclear con un solo propulsor que, además, tenía el casco con la forma de gota que inauguró el Albacore. Al iniciarse la década de 1960 entraron en funcionamiento versiones más desarrolladas del Skipjack: los submarinos de clase Thresher.

Pero el 10 de abril de 1963 el USS Thresher, con una tripulación de 129 personas, desapareció durante unas pruebas de inmersión profunda en el océano Atlántico, a unos 400 km al este de Boston.

Tras la tragedia se intensificaron los estudios y se aplicaron una serie de innovaciones en el diseño y en el rescate submarino (véase Exploración de las profundidades marinas; Buceo).

En 1960 se construyeron en Estados Unidos los primeros submarinos que transportaban y lanzaban misiles balísticos de combustible sólido (SLBM, del inglés solid-propellant submarine-launched ballistic missiles). Estos misiles de cabeza nuclear (misiles Polaris) pueden alcanzar objetivos situados a 4.000 km de un submarino sumergido.

A mediados de la década de 1960, la Marina estadounidense desarrolló un misil antisubmarino de gran alcance guiado por inercia.

Este misil podía ser disparado por los cañones para torpedos de cualquier submarino. A finales de la década de 1960, los misiles Polaris fueron sustituidos en parte por un nuevo tipo de SLBM de más largo alcance: el misil Poseidón, que puede transportar hasta diez cabezas nucleares. Véase también Cohete.

Historia del Submarino

A finales de la década de 1970, Estados Unidos aceleró el desarrollo del sistema Trident I, sucesor de los Polaris y los Poseidón. El Trident I incluye un nuevo tipo de submarino nuclear de la clase Ohio equipado con 24 cañones de lanzamiento; cada cañón contiene un ICBM con un alcance de 7.400 kilómetros.

En 1981 fue botado y puesto en servicio activo el primer submarino de este tipo, el USS Ohio.

En 1988, Estados Unidos tenía 132 submarinos en activo, casi todos propulsados por reactores nucleares. Estos reactores permiten realizar travesías de 640.000 km sin repostar.

Se estima que la Unión Soviética poseía unos 120 submarinos nucleares, 48 de los cuales tenían misiles de crucero; el resto disponía de misiles teledirigidos.


Cómo se produce la inmersión de un submarino

Hay una anécdota que explica cómo Arquímides descubrió el principio que lleva su nombre y que es la base de la inmersión de un submarino.

Entre las historias que se cuentan sobre Arquímides –matemático, inventor, astrónomo y cuantas definiciones estuvieran disponibles allá por el siglo III a. C.– está su invención de un sistema de espejos para quemar las naves enemigas que asediaban Siracusa o su invención de una especie de garra gigante que destrozaba los barcos cuando se acercaban a los muros.

Hasta su muerte está envuelta en anecdotario. El historiador Plutarco pone a disposición del público varias versiones de su muerte. La más extendida de todas ellas tiene que ver con que Arquímides pidió al soldado que lo iba a detener que le dejara resolver un problema matemático que tenía entre manos. 

El soldado, poco paciente, habría acabado con su vida.

La historia del descubrimiento del Principio de Arquímides también es curiosa. Al entonces tirano de Siracusa le regalaron una corona de oro, pero no estaba muy seguro de que no le hubieran colado plata u otros materiales menos valiosos. Mandó a su sabio de cabecera adivinar si la corona era en efecto de oro. 

Y Arquímides, cuando en un momento dado tomaba un baño para evadirse de las presiones del poder, notó el nivel del agua subía al meterse en la tina.

Esto le habría dado pie a resolver el enigma de la corona, sumergiéndola y comparándola con una pieza de oro del mismo peso. Si ambas se hundían al mismo ritmo, la corona era de oro, si esta tardaba más en hundirse tenía impurezas. 

Hasta aquí la anécdota. Lo que es más certero es que el matemático formuló su principio: cuando un cuerpo se sumerge en un fluido recibe un empuje de abajo hacia arriba que equivale al peso del volumen de fluido que desplaza.

Cuando se empezaron a diseñar submarinos, unos 2.000 años más tarde, utilizaron este principio para la inmersión. 

Y hasta hoy. Cuando un submarino –lo mismo pasa con un barco– está en superficie puede flotar a pesar de ser un armatoste de metal de aspecto poco ligero porque en realidad su peso es menor al volumen de agua que desplaza.

Como el agua desplazada pesa más que el submarino este se mantiene a flote por el principio de Arquímides. Para la inmersión lo que tienen que hacer estos monstruos marinos es sencillamente aumentar su peso para que este sea superior al del agua que desplazan. 

Una vez conseguida esta meta comienzan a hundirse, como si fueran una figurilla de metal sólido.

Para controlar su peso los submarinos cuentan con una serie de depósitos llamados de lastre. Esto son espacios huecos que se encuentran repartidos por el casco y en contacto con el exterior. 

Cuando se da la orden de inmersión se abren estos depósitos, normalmente llenos de aire, para que el agua entre en ellos. Al cambiar agua pro aire el peso aumenta y esto fuerza la inmersión.

Una forma gráfica de entenderlo es imaginar al submarino con dos cascos –muchos guardaban esta estructura–, uno exterior y otro interior, que engloba todos los habitáculos y salas. Entre ambos hay un espacio hueco, una especie de cámara de aire. 

Al llenar con agua este espacio el peso del submarino se incrementa y se va hundiendo.

A la hora de subir a la superficie, los depósitos de lastre se vuelven a llenar de aire expulsando el agua que hay en ellos. Este proceso se suele hacer mediante la introducción de aire a presión, que tiene la suficiente potencia para desalojar al agua. 

De nuevo, el peso del navío desciende y termina siendo menor al del volumen de agua que desplaza.

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