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

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 medio año y portar misiles nucleares capaces de destruir varias ciudades. Hay también submarinos especializados usados para competiciones entre universidades.

 

Primeros submarinos    
Línea del tiempo    
Como funciona   ¿COMO Y PORQUE?
SE SUMERGEN LOS SUBMARINOS

--------------------------------------------------------------------------------

PRINCIPIOS DE FLOTABILIDAD


EL HECHO DE QUE UN SUBMARINO PUEDA FLOTAR , TANTO EN SUPERFICIE, COMO EN INMERSION, SE DEBE A LA EXISTENCIA DE DOS FENOMENOS FISICOS, QUE SE ENUNCIAN BAJO LOS NOMBRES DE "PRINCIPIO DE PASCAL" Y "PRINCIPIO DE ARQUIMEDES".


PRINCIPIO DE PASCAL APLICADO A UN SUBMARINO


SOBRE CADA PUNTO DEL CASCO DE UN SUBMARINO SUMERGIDO, EJERCE EL AGUA UNA PRESION PERPENDICULAR A LA SUPERFICIE DEL CASCO EN DICHO PUNTO Y CUYO VALOR EXPRESADO EN Kgs./cm2, ES IGUAL A LA DECIMA PARTE DEL QUE EXPRESA EN METROS LA PROFUNDIDAD DEL PUNTO CONSIDERADO, CON RESPECTO A LA SUPERFICIE DE LA MAR.
ASI EN LA FIGURA (1), LAS FLECHAS INDICAN LAS DIRECCIONES Y LOS VALORES DE LA PRESION DEL AGUA (PRESION HIDROSTATICA) EN DISTINTOS PUNTOS DEL CASCO.


FIGURA 1
ESTOS VALORES SON EN Kgs./cm2, LA DECIMA PARTE DE LOS QUE EXPRESAN, EN METROS LAS PROFUNDIDADES DE LOS PUNTOS CONSIDERADOS. (100psi=7 Kgs./cm2). CUANTO MAS PROFUNDO ESTE UN PUNTO DEL CASCO MAYOR SERA EL VALOR DE LA PRESION HIDROSTATICA EN EL.

SI SE SUMAN VECTORIALMENTE LAS PRESIONES HIDROSTATICAS EN TODAS Y CADA UNO DE LOS PUNTOS DE LA SUPERFICIE DEL CASCO, SE OBTENDRA UNA RESULTANTE, A LA QUE LLAMAREMOS "F", APLICADA EN UN PUNTO INTERIOR DEL SUBMARINO LLAMADO "CENTRO DE CARENA" (C) , DIRIGIDA HACIA LA SUPERFICIE DEL MAR Y PERPENDICULAR A EL. (VER FIGURA, 2).


FIGURA 2
ESTO INDICA QUE EN VIRTUD DEL PRINCIPIO DE PASCAL,

EL SUBMARINO TIENDE A SUBIR HACIA LA SUPERFICIE Y EN DIRECCION PERPENDICULAR A ELLA.


PRINCIPIO DE ARQUIMEDES APLICADO A UN SUBMARINO


EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES ES REALMENTE UNA CONSECUENCIA DEL DE PASCAL; CUANDO SE APLICA A UN SUBMARINO, PUEDE ENUNCIARSE DICIENDO:
TODO SUBMARINO A FLOTE EXPERIMENTA UN EMPUJE HACIA ARRIBA, CUYO VALOR EXPRESADO EN TONELADAS, ES IGUAL AL PESO (EXPRESADO TAMBIEN EN TONELADAS) DEL VOLUMEN DE AGUA DESALOJADO POR EL SUBMARINO.

EL MENCIONADO EMPUJE, NO ES SINO LA FUERZA "F" CUYA EXISTENCIA SE DEDUCE MEDIANTE EL PRINCIPIO DE PASCAL.

EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES NOS PERMITE CALCULAR EL VALOR DE ESTA FUERZA (EMPUJE), PESANDO EL VOLUMEN DE AGUA DESALOJADO POR EL SUBMARINO.

EN LAS FIGURAS 3,4 Y 5 SE MUESTRA GRAFICAMENTE EL CONCEPTO DE "PESO DE VOLUMEN DE AGUA DESALOJADA".


FIGURA 3
SE PESA EL SUBMARINO EN EL AIRE, OBTENIENDOSE UN PESO DE "P" TONS.


FIGURA 4
SE PESA EL SUBMARINO EN EL AGUA, OBTENIENDOSE UN PESO DE "P´" TONS., MENOR QUE EL QUE SE OBTUVO AL PESARLO EN EL AIRE. EL SUBMARINO DESALOJA UNA CIERTA CANTIDAD DE AGUA DEL ESTANQUE MAYOR AL MENOR.


FIGURA 5
SE PESA EL VOLUMEN DE AGUA DESALOJADA, OBTENIENDOSE UN PESO DE "P´´" TONS., ESTE PESO ES PRECISAMENTE EL CORRESPONDIENTE AL EMPUJE DE ARQUIMEDES.


CENTRO DE GRAVEDAD


EN EL PUNTO ANTERIOR SE HA VISTO QUE SI SE PESA UN SUBMARINO, POR MEDIO DE UN DINAMOMETRO GIGANTE, SE OBTIENE UN PESO "P".
ESTE PESO "P", ES IGUAL A LA SUMA DE LOS PESOS DEL CASCO, EQUIPOS, INSTALACIONES, VIVERES, DOTACION, ETC. Y COMO SUCEDIA CON EL EMPUJE, PUEDE SUPORNERSE TAMBIEN CONCENTRADO EN UN PUNTO INTERIOR DEL BUQUE, QUE EN ESTE CASO SE DENOMINA "CENTRO DE GRAVEDAD (FIGURA 6).


LOS ESTADOS DE EQUILIBRIO Y DESEQUILIBRIO DEL SUBMARINO EN INMERSION


DE TODO LO EXPUESTO SE DEDUCE, QUE SOBRE UN SUBMARINO EN INMERSION ACTUAN CONSTANTEMENTE DOS FUERZAS:

EL PESO "P", APLICADO EN SU CENTRO DE GRAVEDAD QUE TIENDE A LLEVAR AL BUQUE "HACIA EL FONDO".

EL EMPUJE "F", APLICADO EN SU CENTRO DE CARENA, QUE TIENDE A LLEVAR AL BUQUE "HACIA LA SUPERFICIE".
CUANDO:


EL PESO SEA IGUAL AL EMPUJE, EL SUBMAINO SE MANTENDRA INMOVIL ENTRE DOS AGUAS. (BUQUE TRIMADO).

EL PESO SEA MAYOR QUE EL EMPUJE, TENDERA A DESCENDER HACIA EL FONDO. (BUQUE PESADO).

EL EMPUJE SEA MAYOR QUE EL PESO, TENDERA A ASCENDER HACIA LA SUPERFICIE. (BUQUE LIGERO).

Tipos de submarino   Los 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.

galeria de imágenes