¿Cómo funcionan los submarinos?

Silenciosos,
indetectables y letales

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

FUNCIONAMIENTO

Los submarinos están pensados para
descender a grandes profundidades. Para ello, deben ser capaces
de sumergirse, de emerger y de flotar en la superficie. Todo esto
lo consiguen alterando su peso, gracias a un

sistema de tanques con el que pueden
almacenar tanto aire como agua. Para emerger utilizan el aire
comprimido, expulsando agua de los tanques de lastre, a
través de unas válvulas. Cuando el submarino llega
a la superficie, los tanques de lastre se vacían por
completo. Para la inmersión, el agua entra por las
válvulas inferiores y el aire va saliendo por las
superiores. La posición de equilibrio se consigue gracias
a los

timones de inmersión, que
están situados de popa a proa.

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

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

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

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

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

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

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

Fuerza de
flotación

Peso

Submarinos y
sumergibles civiles

Los submarinos civiles suelen ser mucho
más pequeños que los militares. Los
turísticos suelen operar en áreas de recreo
tropicales o en otras zonas con aguas claras y buena visibilidad.
La mayoría de ellos tienen una capacidad de entre 25 y 50
pasajeros, llegando a efectuar 10 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 funcionan con baterías
eléctricas y son muy lentos.