CPI (Curioso pero inútil)

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Consultorio CPI: El tubo de escape de los submarinos

Emilio nos pregunta:

Hola soy un nuevo aficionado a tu pagina y me he planteado una pregunta esta semana y aún le estoy dando vueltas. Espero que te apiades de este pequeño cerebro a punto del sobrecalentamiento, y me respondas a lo siguiente.

¿Cómo y por dónde salen los gases de la combustion de un motor diesel de un submarino? Ya que imagino que la presion del agua en el exterior haría retroceder a estos gases, ¿no? Y dentro no se pueden quedar, ya que son tóxicos.

Espero que me puedas decir algo.

Nos vemos como cada dia al salir del trabajo.
Gracias y seguid asi.

Emilio: En efecto, navegar con los motores diesel en inmersión es bastante difícil (aunque no imposible). Por ello, los submarinos diésel montan dos juegos de motores: uno diésel y otro eléctrico. El motor diésel se usa para navegar en superficie, cuando los gases pueden escapar a la atmósfera (y el motor puede obtener oxígeno, como bien nos indican en los comentarios), y los motores eléctricos, que van con baterías, para navegar en inmersión. El motor diésel, al funcionar, carga las baterías del motor eléctrico.

Durante la Segunda Guerra Mundial, los submarinos alemanes tenían graves problemas con este asunto, pues las baterías de entonces duraban lo justito para atacar un convoy en inmersión y escapar del lugar de los hechos. La mayor parte del tiempo, los submarinos estaban en superficie. En 1942 apareció un invento que dotó de mucha mayor autonomía a los submarinos: el snorkel. Gracias a este tubo, el submarino podía navegar a profundidad de periscopio (unos 8 metros) con los motores diésel encendidos, pues el tubo permitía intercambiar aire y gases de combustión con la atmósfera.

Si se obstruye el snorkel (le entra agua por una ola, por ejemplo), el submarino puede seguir operando un rato, pero los gases se quedan dentro y la tripulación empieza a percibir las maravillas de la “respiración diésel”. En esos momentos hay que subir a superficie, aunque el motor sigue funcionando.

Como anécdota personal (ojo, que viene una historieta de la mili), los sumbarinos eléctricos tienen todavía alguna ventaja sobre los nucleares: son mucho más silenciosos cuando navegan con motor eléctrico. Esta ventaja es muy pequeña, pues un submarino nuclear puede permanecer sumergido casi indefinidamente. La ventaja del silencio la tienen los sumbarinos eléctricos sólo al moverse por zonas estrechas, como entradas a puertos y cosas así, donde el silencio es más importante que la velocidad. En mar abierto, aunque a un submario nuclear se le detecte más fácilmente (no muy fácilmente, sino más fácilmente), pocas veces te sirve de algo si vas en un barco y eres su objetivo.

En mi mili, estábamos en aguas de Puerto Rico (aquello eran milis) y tuvimos unas maniobras de guerra submarina. Un “viejo” submarino nuclear de los primeros de la clase Los Angeles (el USS Jacksonville, creo recordar) tenía que enfrentarse a toda la flota OTAN. Para considerar que había hundido un barco se lo poníamos difícil: tenía que emerger a menos de 500 yardas del barco y soltar una bengala verde. Para que un barco tocase al submarino, tenía que fijarlo con el sónar y lanzar un torpedo (simulado, claro está) estando el submarino también a menos de 500 yardas.

Pues bien: el resultado fue Submarino 22, flota OTAN 1 (Y fue mi fragata, la Victoria, la que consiguió el único “hundimiento”). El submarino llegaba a 40 nudos, emergía, lanzaba bengala, se sumergía y se ponía a 40 nudos en inmersión antes de que pudiéramos darnos cuenta de que se estaba moviendo. Nuestra fragata en superficie sólo alcanzaba los 32 nudos, así que era prácticamente imposible hacerle nada, a menos que cometiera un error. Tras hundirnos 22 veces, casi tres veces a cada barco de media, los del submarino ya decidieron hacer una machada, apareciendo prácticamente al lado del grueso (el barco principal) de la flota, y ahí le cazamos, pero porque se arriesgó mucho.

Aquella noche yo iba de oficial de puente (supervisado por un oficial de verdad) y yo llevaba la voz. Es decir, yo era el que daba las órdenes de demora y velocidad; un único oficial puede dar órdenes al timonel en cada momento. El que se encarga de darlas debe decirlo, “tomando la voz” cuando entra de guardia o cuando el que lleva la voz debe ausentarse del puente. El timonel sólo le escuchará a él o al comandante del barco, sobre el papel. Por cierto, en España los barcos los manda el comandante del barco, independientemente del grado que tenga. En los USA se le llama “captain” al comandante, que es constantemente traducido por “capitán” del barco. Otra cosa de la que mucha gente está convencida es que en el Ejército a los superiores se les dice “señor”. No en nuestro ejército. En los campamentos (bootcamps de formación norteamericanos, los reclutas tienen que empezar y terminar las frases con la palabra “señor”. De ahí el famoso “¡Señor, sí señor!. Las primeras carreritas de castigo (¡Dos vueltas al Palo Mayor de la Escuela!) que nos marcamos en la Escuela Naval Militar fueron por llamar “señor” a un oficial. Aprendimos rápidamente a no hacerlo.

Pocas veces se puede disfrutar tanto, estimados lectores. –¡TODO A BABOR AL 260! –¡AVANTE TODO! –¡¡¡VAMOS A POR ESE HIJO DE #####TAAAAAAA!!! –¡LO TENEMOS EN EL SONAR POR LA AMURA DE ESTRIBOR AL 285! –¡TODO A ESTRIBOR AL 285! –¡AÚN NO PODEMOS FIJARLO! –¡¡¡VAMOS, VAMOS, VAMOS!!! Y luego nos hundía, claro está. Pero fue muy divertido.

51 comentarios en “Consultorio CPI: El tubo de escape de los submarinos

  • Carlos dice:

    ¿Estuviste en la Victoria? Que casualidad, mi hermano también, era alférez de intendencia por la milicia allá por el 95…

    Además de evacuar los gases, que eso puede hacerse aunque es difícil, el problema es el consumo de oxígeno: los motores diésel necesitan oxígeno para funcionar, mucho más del que puede llevar el submarino en inmersión.

    Al final de la segunda guerra mundial mundial los alemanes estaban experimentando con motores anaeróbicos, que usan peróxido de hidrógeno y no se que más. La aparición de los submarinos nucleares acabó con hizo que no se continuase con estas investigaciones, aunque ahora se están retomando para las nuevas generaciones de submarinos convencionales.

  • Fer_941 dice:

    Ya sé que no tiene mucho que ver, pero al oír hablar sobre el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada para los no versados en la materia), en un documental que vi hace tiempo, contaban que una fuga de H2O2 fue la causa del hundimiento del Kursk.

    Por cierto, cómo se hace para poner un enlace?

    Saludos

  • NeoRaist dice:

    Cierto parecido con Reverte tiene V.E.

    Buenos Días.

  • meneame.net dice:

    El tubo de escape de los submarinos…

    Consultorio CPI: ¿Cómo y por dónde salen los gases de la combustion de un motor diesel de un submarino? Ya que imagino que la presion del agua en el exterior haría retroceder a estos gases, ¿no? Y dentro no se pueden quedar, ya que son tóxicos….

  • Remo dice:

    Carlos Yo la hice en el 2000, tras acabar la carrera. Ha sido una de las mejores experiencias de mi vida, sin duda alguna.

    Fer_941: Para poner un enlace tienes que escribir esto:

    <a href=”http://direcciondelenlace.com”>texto del enlace</a> y te quedará esto:

    texto del enlace

    Te he corregido el enlace del Kursk. Gracias mil por la información.

  • maximo dice:

    Vaya… Es la primera vez que posteo aqui despues de mucho leer en estos ultimos tiempos. Me sorprende que esto este plagado de cazadores de submarinos. A mi me toco la guerra fria en el Langara y me correspondio localizar a un “ruso” en el estrecho. Desde luego que era emocionante lo de las voces y el zafarrancho de combate.

    Como sugerencia, creo que otro articulo CPI podria explicar los nuevos sistemas de propulsion de submarinos independientes del aire: los famosos AIP. Es el ultimo grito.

    Para puntualizar, un par de cosas. El Snorkel es un invento holandes previo a la guerra mundial que los alemanes incorporaron durante la misma. Otro dato es que el Snorkel tiene una valvula que cierra la admision de aire cuando se ve cubierto por agua. El efecto es que los diesel “tiran” del aire interno del submarino y hacen bajar la presion de manera brusca. Eso es sentido por la tripulacion en los oidos y cuentan que es una sensacion muy molesta. Una especie de “taponazo”. La cuestion es que esa situacion no se puede mantener demasiado tiempo. Mas alla de unos instantes el diesel debe ser desconectado y se debe pasar a propulsion electrica.

    Otro comentario sobre el motivo del comentario. Si hay buques que lanzan sus gases de escape bajo el agua. Algunos modelos militares utilizan este truco para minimizar la firma infrarroja, otros modelos civiles lo utilizan para disminuir el ruido y la emision de gases a la atmosfera. En algunos submarinos se emplea para que los gases de exhaustacion no vayan a la atmosfera donde podrian ser detectados por aviones de patrulla maritima. Por supuesto, verter los gases debajo del agua supone una disminucion de la potencia.

    Un saludo a todos los cpieros de un aficionado a la nautica y al conocimiento inutil. 😉

  • Lestat dice:

    Ostras, que historia más chula. Muchas gracias por la información compartida, y he alucinado con esa historia de las prácticas militares… que suerte, ojala se hicieran las cosas así, para divertirse, como en unas maniobras… los demás hemos tenido que hacer cosas así en los juegos de ordenador, y claro, no es lo mismo…

  • maximo dice:

    Oh, veo ahora la pregunta acerca de por donde salen los gases en un submarino. Bien, salen por el Snorkel tambien. Existe una valvula y, por supuesto, tienen un sistema para que no se mezclen los gases de entrada con los de salida. Algunos modelos de submarino, como apuntaba antes, pueden soltar los gases directamente al agua (a profundidad de periscopio, eso si) por lo que comentaba antes.

    Como dato inutil. Los gases que toma el Snorkel no van directamente a la maquina, sino que se libera directamente al ambiente del submarino. La admision de las maquinas se toma directamente desde este ambiente. El efecto es que, a la vez que se da el aparato, se renueva el aire del interior de submarino y se “ventila” un poco. Como podeis sumponer, el ambiente de un submarino despues de un par de semanas de inmersion no es precisamente el mejor. Los submarinos apestan por dentro. Por lomenos las viejas unidades convencionales. Entre los nucleares nos encontramos cosas como los Typhoon rusos que tienen hasta sauna y piscina.

  • ¿Crees que el resultado habría sido el mismo con alguna de las nuevas f100? (Por cierto, me ha encantado la historia).

  • oscar dice:

    ¡ Cómo me ha recordado la comparativa de submarinos nucleares y diesel a la película “abajo el periscopio” !

    Altamente recomendable en cuanto a cachondeo: http://www.fox.es/dvd/abajoelperiscopio/10246/

  • Fresqui.com dice:

    El tubo de escape de los submarinos…

    En efecto, navegar con los motores diesel en inmersión es bastante difícil (aunque no imposible). Por ello, los submarinos diésel montan dos juegos de motores: uno diésel y otro eléctrico. El motor diésel se usa para navegar en superficie, cuando…

  • ÉonoÉ dice:

    Como siempre… IMPRESIONANTE!!!
    ¡Conseguís dejarme sin palabras!

  • kuve dice:

    Muy buena historia me la he leido de arriba abajo 😀

  • Guarmi dice:

    ¡Eh! ¡Una respuesta que me sabía sin dudar! Para los que les guste el tema de la Segunda guerra mundial y/o sean informaticos o aficionados a la informática El Criptonomicon es un libro de lectura obligado, ahí también lei yo lo de los submarinos diesel ;P

    Por cierto Remo, supongo que era divertido porque estabais de practicas y era como un juego con un equipamiento de primera 😉 Pero no debe ser divertido cuando un solo submarino manda por los aires a toda tu flota y no puedes hacer otra cosa que jugar al pilla pilla con el radar y rezar porque se equivoque…

  • messerschmitt dice:

    Una entrada excelente.

  • Remo dice:

    Guarmi: La guerra no debe de ser divertida, estoy de acuerdo. Enfoco el tema con humor porque eran unas maniobras, claro está.

    En caso de guerra el convoy llevaría también submarinos de apoyo y varios helicópteros (que son las verdaderas armas de un barco) hundiendo sonoboyas y siempre en el aire, turnándose para repostar, por lo que la lucha estaría más equilibrada.

  • Roberto G.R dice:

    Jeje, es que un clase los angeles, es mucha clase los angeles :P.
    Muy entretenida la anécdota, permíteme enlazarte el artículo 😉
    Un saludo!

  • macluskey dice:

    Divertido, como siempre…

    Como ávido lector de todas las novelas “serias” de submarinos (la época buena de Tom Clancy, sobre todo, que ahora ya no hay quien le soporte), jugador de todos los juegos de submarinos decentes que hay, y en concreto, poseedor desde hace años del simulador del Clase Los Angeles (688-Hunter Killer, se llama el juego, por la clase de submarinos 688, de la que el Jacksonville no es precisamente de los más modernos), me parece que hay algo que no me cuadra:

    Un submarino, por muy nuclear y muy Clase Los Angeles que sea, a 40 nudos hace un ruído que hasta el operador de sonar más pipiolo TIENE que oir a millas de distancia… y eso sin tener en cuenta que, a 40 nudos (su velocidad “Flank” o sea, a tope con Lope), el submarino va completamente ciego (salvo que le hagan unas ventanitas al estilo del SeaView, Sibio para los españolitos que veímos “Viaje al Fondo del Mar” en los años 60) pues el propio ruido de sus hélices hace completamente inaudible nada en su propio sonar. No me explico cómo ¡22 veces! pudo hacer algo así y nadie lo detectó. ¿Llevabais helicópteros antisubmarinos? ¿Vuestras fragatas de escolta llevaban sonares remolcados? ¿Sistemas Prairie-Masker para amortiguar el ruido de las propias hélices?
    A mí me da que eso no era un ejercicio como Dios manda… era para dejar sentado a esos aliados europeos panolis que el US Army es simplemente invencible…. y comerles la moral, por si lo de No a la guerra, y todo eso.

    Cordiales saludos

  • Mott dice:

    Esta ventaja es muy pequeña, pues un submarino nuclear puede permanecer sumergido casi indefinidamente.

    Bueno, digo yo que en algun momento a la tripulación se le acabaria el oxigeno. 😀

    Al respecto, no hace mucho (y lo siento, pero no recuerdo dónde exactamente) lei una noticia en la web de la RSC (Royal Society of Chemistry) acerca de un estudio de la calidad del aire de los submarinos despues de cierto tiempo bajo el agua. Os pego un fragmento de la noticia a continuación:

    “We studied an extensive number of variables that could affect the crew’s health. These included oxygen, carbon dioxide, and nitrogen levels, and the levels of volatile organic compounds and microbiological contaminants in the air.”

    The team found there was not a build up of airborne hazardous compounds during extended submersions.

    Dr Sebastian said: “We believe the air quality will remain acceptable when submarines are repeatedly submerged for long periods.

    Los datos del estudio son estos:
    O Persson, C Östberg, J Pagels and A Sebastian, J. Environ. Monit., 2006
    DOI: 10.1039/b605331a
    Y el link de la noticia: http://www.rsc.org/AboutUs/News/PressReleases/2006/breatheeasily.asp

  • tiesto dice:

    joder… en puerto rico! toma ya! asi tambien hago yo la mili!! y no en Mostoles con las empanadillas

  • eNi dice:

    siempre me sorprenden… excelente… pagina.. es la ciencia divertida e interesante que me encanta leer.

  • Guarmi dice:

    Mmm ya decía yo que era mucha ventaja por parte del submarino, entonces os faltaban algunos periféricos en vuestro simulador ;P Los que si que tuvieron que pasárselo como niños fueron los del submarino, 22 hundimientos y solo un alcance :)

  • Ramon dice:

    Remo, mi me ha encantado el post. Probablemente el que más me ha gustado en toda la historia de CPI. Se nota que soy un poco aficionado a los submarinos y las ancédotas, jeje.

    Le he dado 5 estrellas.

  • Kyuzo dice:

    Buenas,

    pos yo soy de los que ha servido “en nuestra Armada”, para ser más concreto, en el S63 Marsopa.
    Estoy con macluskey. He estado en varias maniobras de Otan y la verdad, en contadas ocasiones la
    US Navy supera, o mejor dicho “arrolla” de esa forma, a más sabiendo, que la clase Santa María,
    a la que pertenece la Victoria, está pensada para la lucha antisubmarina.

    Pensar, que a los americanos tampoco les va mucho mejor

    Respecto a la pregunta, ya se ha explicado bastante bien por aquí arriba O8)

  • Remo dice:

    macluskey: No llevábamos helicópteros. O mejor dicho, los llevábamos pero no volaron. La fragata norteamericanan, por ejemplo (una clase O. H. Perry, o sea, la misma que la Victoria aunque levemente más vieja), llevaba colgando el TACTAS. El problema eran los tiempos de reacción. Normalmente, tras soltar la bengala, nunca conseguíamos acercarnos al submarino. Poníamos proa a la demora de detección, avante toda y lo único que nos pasaba todas las veces era que los del sonar nos confirmaban el contacto y su pérdida. Supongo, claro está, que la aproximación no la haría a 40 nudos todo el rato, que se pararía antes para poder detectar a la flotilla y elegir donde enseñar la vela y la bengala. La huída sí la haría a ciegas, casi seguro. Obviemente, con helicópteros y más TACTAS en el agua la cosa sería distinta, pero era un ejercicio con estas características.

  • oikos dice:

    Pues ahondando en lo que dice Remo en el comentario 15 (mejor te pegaría Nemo, pardiez!), la guerra no es divertida y esas maniobras preparan para la guerra, con muertos, desaparecidos, mutilados y otras lindezas. La parafernalia militar tiene su punto de interés tecnológico vs industrial pero no hemos de olvidar cuál es su fin último: la aniquilación de personas.

    Me ha salido el antimilitarista que llevo dentro, y no me voy a disculpar por ello.

    Salud!

  • macluskey dice:

    Ah, sin helicópteros, ahora lo entiendo…

    Desde luego, un Grupo de Batalla (Task Force) como Dios manda, en periodo de alerta, incluso en la chorrada esa del DefCon 5, no menea una hélice sin su cohorte de fragatas antisubmarinas haciendo barridas coordinadas (una se para, extiende el sonar arrastrado -el TACTAS-, espera a que se estabilice, y sólo entonces la otra (u otras) aceleran a toda velocidad (sus buenos 32 nudos), hasta posicionarse más adelante del camino del Grupo de Batalla, donde se para, etc, para dejar que la otra fragata avance, y así hasta llegar a destino.

    Y el que se carga siempre al pobre submarino es el maldito helicóptero, que te suelta un Mark-IV a menos de una milla y… adiós. A esa distancia, no hay contramedidas que valgan, sólo vale correr… y el torpedo va a unos 60 nudos, así que…

    Jo, lo que se aprende leyendo, yo que hice la mili en Cáceres.

    Si os gusta saber cómo podría ser una hipotética III Guerra Mundial (hay que ser un poco masoca, ya lo sé), os recomiendo vivamente “Tormenta Roja”, “Red Storm Arising” en inglés, de Tom Clancy. Aunque escrita en los años 80, es decir, los rusos son los malos, y por tanto no incorpora los últimos gadgets como por ejemplo los Predrator (esos avioncitos no tripulados poco menos que invisibles al radar, erizados de cámaras de alta definición), cuenta con todo lujo de detalles los pormenores de una “campaña global”… Muy interesante, es de lo mejorcito que ha escrito Mr. Clancy, cuando aún era poco conocido (Jack Ryan aún no había salvado el mundo por primera vez…)

    Saludos, y enhorabuena de nuevo. Me lo paso pipa leyendo tu blog, así como los comentarios de los comentadores.

  • Uno más dice:

    Varias cosas….

    1º El motor que se inventó en la segunda guerra mundial que usaba peróxido de hidrógeno, era el motorl walther por si alguien tenía curiosidad y le interesa saber como funcionaba. Este motor era completamente autónomo de oxígeno y no dependía para nada de la superficie, hacía la combustión sin aire convencional y el humo lo licuaba con el agua del mar. Este motor se instaló en el XXI alemán 1944-1945 y se denominaba motor furtivo.

    2º Para Mott:
    El periodo de estancia bajo el mar de un submarino nuclear es ilimitado. El aire lo consiguen mediante electrólisis del agua del mar, los alimentos son la única pega y el agua potable es agua desalinizada como la que se usa en la costa española. Todo esto consume gran cantidad de energía que si no fuera por el reactor nuclear, no sería posible realizar. Actualmente el tiempo máximo establecido para que un submarino nuclear esté sumergido es de dos meses, pero símplemente por el hecho de la moral de la tripulación, que en caso de “necesidad” podría estar tanto tiempo como comida lleven almacenada. Los modelos SSN y SSBN llevan alimentos en cada patrulla para 90 días, pero están preparados para unos 150 días. A pesar de todo la patrulla más larga creo que fue la que hixo el HMS revolution en 1991 de 108 días.

    Creo que es todo!

    Un saludo !

  • Carlos dice:

    La vida en los submarinos de la segunda guerra mundial era MUY dura: poco espacio, literas compartidas (mientras uno estaba de guardia otro dormía), un solo baño (el resto se usaban como almacén), días sin ver la luz (aunque el submarino se pasase la mayor parte del tiempo en superficie no tenía ventanas…).

    Os recomiendo la película “El submarino” (Das Boot) para ver las condiciones aborto.

  • Desorbitao dice:

    Un artículo muy interesante, me ha hecho invertir una hora en leer sobre submarinos de todo tipo, historia y artilugios como el snorkel. Un artículo muy CPI

  • bushido dice:

    Siempre me he preguntado porque los submarinos son tan rapidos en comparacion con los buques de guerra. ¿No tendrian que ser mas lentos en inmersion al tener toda la superficie en contacto con el agua, haciendo una mayor resistencia al desplazamiento?

  • Luiso dice:

    En el caso de los coches Diesel tengo entendido que pueden sumergirse varios metros ¿Es cierto?

  • Gargamell dice:

    Que entrada mas buenísima!!!
    Muy interesante lo que comenta “Uno más” explicando como consiguen agua y oxigeno en los submarinos nucleares.Nunca hubiera imaginado que van tan equipados.
    Para Luiso: Un motor diesel siempre y cuando tenga una entrada y una salida a la atmosfera puede funcionar sin problemas sumergido.

    (Por lo menso eso me dijo hace tiempo un amigo mecanico)

  • Kyuzo dice:

    Bushido,

    en el caso de los nucleares sí, pero en caso de los hibridos eléctrico/diesel, no. La potencia
    de las baterías, no lo puedes comparar con los “caballos de vapor”.

  • maximo dice:

    Vaya coleccion de temas cpieros salen con cualquier discursion. En realidad, los buques de gran porte mas rapidos del mundo son los submarinos nucleares. Bastante mas que los de superficie. El truco es la ola que se genera. Al tener el casco los de superficie mitad dentro, mitad fuera, parte de la energia se gasta en generar la famosa ola de proa y la famosa ola de popa. Por eso, muchos buques de superficie llevan lo que se llama “bulbo” a proa. Esa especie de espolon. La funcion es generar una ola contraria a la que genera la roda (el extremo de proa). De esta manera ambas olas (ondas) se neutralizan y el gasto de energia disminuye. El diseño del bulbo esta optimizado para la velocidad de crucero del buque. La ola de popa no tiene remedio, cuanto mas rapido vas, mas energia se desperdicia en generar ese efecto. En los barcos pequeñitos (tipo veleros o asi) se habla de “velocidad limite teorica del casco”, que -simplificando mucho- es cuando la energia necesaria para generar la onda tiende a infinito y el barco no puede correr mas. Por supuesto, hay truco. Pasada determinada velocidad, se puede intentar que el barco “planee”. Entonces lo que hace es deslizarse por la superficie de la misma manera que una tabla de surf y estos condicionantes ya no son aplicables.

    En el caso de los submarinos, estos se mueven siempre bajo la superficie, con lo cual ya no tenemos el condicionante de la resistencia que se genera en la interfase agua/aire. La resistencia al avance depende exclusivamente de la forma hidrodinamica (ahora se utilizan cascos con forma de gota de agua -tipo albacora- en vez de los cascos semiconvencinales estilo Segunda Guerra Mundial) y de la resistencia por friccion. Incluso se puede comentar que la resistencia por friccion es menor que en muchos buques de superficie porque los submarinos son mas pequeños. La superficie mojada es menor que en los buques grandes.

    Respecto al ruido en inmersion. Pues tenemos dos factores: el ruido que hace el propio submarino y los condicionantes de propagacion de ese ruido. En el primer caso, tenemos dos origenes: los mecanicos (maquinas, helices, etc) y el de arrastre e hidrodinamico(rozamiento con el agua). El factor limitante respecto a la velocidad son las helices. Las helices por encima de cierta velocidad “cavitan”. Esto es, son capaces de alcanzar el estado de baja presion donde el agua se transforma en vapor, asi que se forman una serie de burbujas de vapor de agua en la cara de menos presion de la helice que cuando alcanzan la velocidad normal “implosionan”. Esto genera un ruido terrible facilmente audible. Por cierto, tambien se carga las helices. Cuanto mas profundo se navegue, mas dificil de alcanzar es la presion de vapor del agua y mas velocidad podremos dar sin generar ruidos de cavitacion. No obstante, ese ruido se genera a partir de velocidades entre cinco nudos y diez nudos (¡por dios, que nadie escriba nudos por hora!). De esta manera tenemos que la velocidad de patrulla de los submarinos oscila entre los tres y cinco nudos. De esta manera los submarinos generan poco ruido y tienen pocas interferencias para escuchar a los malos. Por cierto, los submarinos nucleares son muy ruidosos en cualquier velocidad porque su reactor tiene que tener siempre encendido el conjundo de bombas para refrigerar al mismo.

    ¿Y como se ataca entonces si no podemos hacer otra cosa que arrastrarnos? Aqui entra el otro factor, la dinamica de la propagacion del sonido en el agua. Esta es muy compleja y practicamente imposible de predecir. Influyen factores como la profundidad, pero sobre todo salinidad y temperatura. En definitiva, todos los factores que hacen variar la densidad del agua. De esta manera el sonido no se propaga en linea recta. Sufre fenomenos de refraccion por el cambio de caracteristicas del agua. Incluso te puedes encontrar con “capas” de agua una encima de otra con caracteristicas totalmente diferentes. Estas capas pueden estar sin mezclarse y puedes cambiar de capa en menos de diez centimetros. Para entendernos, se comportan como espejos que reflejan el sonido. De esta manera, un submarino puede lograr un contacto aun muy lejos para ser detectado, meterse por debajo de la capa e ir navegando a alta velocidad hasta el punto de intercepcion. Ahi vuelve a ponerse en condiciones de baja rumorosidad y salir al “agua normal”. Si tiene suerte, no habra sido detectado (los malos tienen la mala costumbre de lanzar instrumentos por debajo de esa capa) y el objetivo no habra cambiado de rumbo.

    La dinamica de propagacion del sonido en el agua es fascinante, y alguien mas interesado en esto podria buscar informacion sobre las CZ, las zonas de convergencia. Esos fenomenos que nos permiten localizar a los malos a cientos (en algun caso miles) de kilometros.

    Saludos submarinos.

  • Remo dice:

    Máximo: ¡Ole! :). Muchísimas gracias por toda la información.

  • Davidmh dice:

    Una nueva pregunta: ¿esas capas son detectables? ¿Cómo?

  • Tintxiko dice:

    Interesante artículo, me ha gustado mucho.

    Quería apuntar dos cosas.
    La palabra “emergencia” que actualmente designa una urgencia, se debe a los submarinos. Si por el motivo que sea debían salir a la superficie (emerger) lo más rápidamente posible, el capitán de debía hartar de gritar “emergencia”.

    Por otro lado, otro problema es la estanqueidad entre el casco y el eje de la hélice. Me gustaría saber cómo lo resuelven.

    Para Macluskey: Sí me acuerdo de la serie “Viaje al Fondo del Mar”, que yo recuerde el submarino aquí se llamaba Sibium. Impresionante era el vehículo accesorio que llevaba, el Aerosub, capaz de ir sumergido y volar. :-)

  • Laertes dice:

    No sé si llego muy tarde para comentar este artículo. En cualquier caso, ahí voy. Lo primero comentar que todo el que quiera experimentar lo explicado por Máximo en el cometario #36 puede probar un juego del año 89 llamado Harpoon (el primero, los siguientes me parecieron mucho peores). Es un wargame en tiempo real en el que la guerra antisubmarina esta simulada de forma magistral, con sonar activo, pasivo, sonoboyas, helicópteros, capas térmicas, zonas de convergencia, cavitación… en fin, una maravilla. De hecho el manual tiene una explicación excelente del tema. Tom Clancy utilizó su versión original de tablero como referencia para sus novelas como por ejemplo “La caza del Octubre rojo”.

    Y lo segundo, decir que los submarinos de la IIGM, exceptuando algunos modelos alemanes como el Tipo XXI, no eran submarinos, es decir, barcos diseñados para navegar sumergidos, sino sumergibles, o sea, barcos de supeficie con la capacidad de sumergirse durante (relativamente) cortos períodos de tiempo y con su velocidad y autonomía seriamente reducidas en inmersión.

    Por éso, los capitanes alemanes al principio de la guerra atacaban a los convoyes siempre de noche y en superficie. Más tarde, la superioridad aliada era patente y tuvieron que cambiar sus tácticas porque era muy arriesgado hacerlo.

  • maximo dice:

    Depende. En determinados sitios son relativamente predecible puesto que las corrientes son constantes y el agua tiene un comportamiento bastante homogeneo. Lo normal es que no sea asi. En las mismas aguas te pueden encontrar varias capas y a diferentes profundidades.

    El truco que se utiliza es tirar de batitermografo. Es un aparato que señala temperatura y profundidad. Mientras las dos constantes se mueven a la vez estamos en una zona homogenea, pero de repente ocurre que en un metro de profundidad la temperatura disminuye varios grados. En ese caso acabas de detectar la capa. En terminologia militar se llama “capa” a la interfase, no al agua a la misma temperatura. Es obvio que eso es informacion vital tanto para el submarino como para los buques de superficie que lo buscan. Ultimamente tanto unos como otros van equipados con “colas”. Estas son cables a lo largo de los cuales hay instalados diversos instrumentos. Los mas famosos con los hidrofonos, pero tambien hay instalados instrumentos para medir densidad y profundidad. Ambos, submarino y buque de superficie, suelen mover sus colas arriba y abajo para no dejar ninguna zona sin vigilar. De esta manera tambien reciben los datos para tener controladas las zonas de diferente propagacion acustica. Al final de las colas tambien se puede instalar un sonar activo (el de los “ping” de las peliculas) para que se pueda buscar de manera activa por debajo de la capa. Son los Sonares de profundidad variable. Cuando un barco de la Armada visite vuestro puerto (los de montaña no valen, tiene que ser puerto de mar) visitadlo si teneis ocasion. Es algo verdaderamente alucinante para los que gustan de gadget fisicos. Si no sirvieran “pa’ mata'”, serian una verdadera delicia.

  • Davidmh dice:

    Muchas gracias. Me ha quedado muy claro.

  • Foqui dice:

    Ya que Carlos menciona la película Das Boot, una pregunta relacionando la misma (excelente película, por cierto) con el tema del post:
    En dicha película, hay una escena donde el submarino “protagonista” queda encallado en un banco de arena mientras está sumergido atravesando el estrecho de Gibraltar.
    El submarino había sido además dañado, pero luego de las reparaciones, logran encender el motor diesel y desencallarse (¿existe tal palabra?) con la potencia del mismo.
    ¿Es este hecho técnicamente correcto/posible o es un error de la película? ¿Pudieron haber utilizado el motor diesel en tales condiciones?
    Perdón por contar un pedacito pero me intriga muchísimo saberlo. De todas maneras, a los que no hayan visto la película, no se las arruiné con esto, véanla de todos modos!
    Saludos desde Argentina.

  • maximo dice:

    “Das Boot” ¡Que gran pelicula!

    En realidad, la palabra “encallados” podria llevar a confusion. No estan encallados porque el bote (¡el aleman, que maravilloso idioma!) podria flotar de tener medios. “Varados” seria mas adecuado. En cualquier caso la situacion es que se han ido al fondo y no pueden salir a superficie. Si no recuerdo mal la pelicula, lo que funciona mal no eran estrictamente los diesel, sino parte de la maquinaria electrica y los ejes de las helices. En aquellos tiempos, las baterias eran como las de coche de hoy en dia. Llevaban acido y si se mezclaba con agua salada se liaba la de dios es cristo con gases de cloro y demas porquerias que suelen tener la mala costumbre de matarte si las respiras. A partir de aqui, se revelan cosas de la peli, asi que lo mejor es que no sigas si no la has visto. De hecho, si no la has visto tu obligacion es correr hacia el videoclub y reservarla o alquilarla directamente. La reparacion que hacen es conectar las baterias que les quedan con alambre, de esa manera pueden poner en marcha los motores electricos, salir a la superficie y, ahi si, conectar los diesel para cargar baterias y proseguir con las reparaciones y marchar a su destino.

    Y ahora, otro detalle cpiero de submarinos. ¿Recordais lo que habeis oido toda la vida de arquimedes, su principio y los tanques de lastre de los submarinos que se llenan y vacian para que el submarino se sumerja? Pues olvidadlo, las cosas no funcionan asi en la realidad. Bueno, si funcionan asi. Pero hace falta matizar el tema. Los submarinos suelen meter agua en sus tanques para sumergirse, pero no utilizan esos tanques de lastre para elegir la profundidad. Eso se consigue cuando estas navegando a base de maquinas y de las aletas. Antes se referian a la clase “Los Angeles”. Bien, en esa clase se empezaron a instalar los timones de profundidad en la vela (la torreta del submarino) porque eran mas eficaces ahi. Es con esos timones de profundidad con los que se elige la profundidad. Sobre todo si es muy profundo. Los submarinos suelen tener una ligera flotabilidad, con lo cual si tienen algun problema sea lo mas facil posible salir a superficie. Para entendernos. Un avion tiende a caer, pero sus alas le “empujan” hacia arriba. Un submarino tiende a flotar, pero sus timones de profundidad le “empujan” hacia abajo. Regulando esos timones es como se cambia de profundidad. Si eso se tuviera que hacer siempre metiendo o sacando aire delos tanques durariamos veinte minutos sumergidos antes de tener que renovar el aire a presion para el soplado. Los submarinos mas modernos, como los clase Virginia o nuestros futuros S-80 disponen de mecanismos muy precisos de posicion que les permiten estar sumergidos en un sitio perfectamente parados. Eso si requiere de un juego de tanques de trimado (los que se utiliza para el “ajuste fino”) de muy alta tecnologia.

    Otro saludo submarino….

  • macluskey dice:

    Me encanta leer este foro. Y me encantan leer los comentarios.

    Efectivamente, en los tiempos que corren, la única fuerza auténticamente disuasoria es la que va en submarinos lanzamisiles balísticos SSBN. El Clase Los Angeles es un SSN, o sea, un submarino de ataque, que está más pensado para interceptar y atacar buques en superficie que para lanzar misiles. No obstante lo cual, lleva hasta 16 Tomahawks con capacidad nuclear, y un alcance estimado de una 600 millas, si no recuerdo mal.

    Los SSBN, que llevan misiles balísticos (o sea, de los que tienen un alcance de varios miles de millas) son la máxima fuerza de disuasión. Un pais puede lanzar un ataque nuclear devastador sobre otro enemigo, pulverizarle sus instalaciones militares, y en concreto sus silos de lanzamiento de misiles, en un santiamén, y técnicamente dejarle sordo, ciego y sin capacidad de reacción. Al fin y al cabo, toda la tecnología militar puesta en el espacio permite conocer al dedillo dónde están exactamente todas las instalaciones enemigas importantes.

    Pero…

    Resulta que ese país malo malísimo que hemos eliminado de la faz de la tierra, tiene unas docenas de SSBN por ahí, patrullando ciertas zonas haciendo ochos, a 500 ó 600 pies de profundidad, a no más de dos o tres nudos (no nudos por hora, desde luego), cargaditos de misiles balísticos nucleares, incluso termonucleares (20 o más cada uno), con múltiples cabezas cada uno, que pueden devolver ellos solitos toda la devastación nuclear al país agresor.
    Su única estrategia es el silencio: son furtivos, y casi indetectables. Y, por consiguiente, nadie sabe dónde están exactamente, generalmente ni siquiera en el Cuartel General de su propia Flota. De hecho, incluso rehuyen al resto de submarinos de su propia flota, que son considerados como “hostiles” si son detectados, como todos los demás.

    Dios, lo cerca que estamos de desaparecer del planeta, llevándonos con nosotros buena parte de la vida conocida.

    Saludos

  • Felicitaciones por el BLOG!!! y este esta mejor todavia, los invito a 2 cosas, una si quieren saber mas sobre la vida de los submarinstas y sus naves pueden visitarnos en http://www.elsnorkel.com y la otra veo que hay gente con muuucho conociminento y le interesaria aportar algo tambien puede hacerlo.
    Un abrazo..

  • Laertes dice:

    Máximo, una pregunta. Si en algunos submarinos los timones de profundidad están en la vela ¿cómo inician la inmersión? Los timones están fuera del agua mientras el submarino esté en superficie.

    Ya que se ha hablado de la excelente película “Das Boot” os gustará saber que en los estudios de cine de Baviera en Munich, Bavaria Filmstadt, está el decorado que se utilizó en la película. Por fuera no es más que un tubo, pero por dentro reproduce exactamente el interior de un Tipo VIIC alemán. Es impresionente entrar y sorprenderse del poco espacio que hay, si váis a Munich no dejéis de visitarlo. Desde luego participar en una guerra en un submarino de éstos debía se una tortura.

    Si a alguein le interesa tengo varias fotos.

  • josera dice:

    ja, ja. Buenísima la historia.
    Por cierto, con respecto a la expulsión de los gases de la combustión de los motores diesel, si los gases se expulsaran a 2 ó 3 atmósferas podrían estar funcionando sumergidos ¿no? (Y con otro tubo para tomar el oxígeno, claro)

  • maximo dice:

    Pues se sumergen por dos razones, aunque la flotabilidad sea ligeramente positiva, esto no tiene que ser asi necesariamente. De hecho la flotabilidad es positiva a gran profundidad, pero a poca suele ser neutra. La cuestion es que tampoco tenemos un solo juego de timones de profundidad. Tenemos los delanteros y los traseros. Hasta ahora hemos hablado de los delanteros, que antes estaban situados en las amuras (ya desde los Bootes alemanes) y despues se pasaron a la vela. Pero a popa existe otro grupo de timones, el clasico para virar a babor o estribor y otro juego de timones de profundidad. Por supuesto, se puede utilizar cualquier combinacio de los mismos. Los dos hacia arriba con lo cual el buque asciende manteniendo la horizontal. Proa arriba y popa abajo, con lo cual el buque eleva la proa y baja la popa “apuntando” a la superficie. Y las combinaciones contrarias. Por cierto, ultimamente se estan poniendo de moda las configuraciones en cruz de San Andres, algunos dicen que son mejores. En cualquier caso, pensad que los submarinos modernos estan diseñados para estar sumergidos. De hecho no salen a la superficie mas que lo estrictamente necesario. Si necesitan aire de la superficie se acercan a la misma y dan Snorkel, pero ya es practicamente imposible ver un submarino en superficie fuera de las bocanas de los puertos antes de que se sumerjan. La unica ocasion podria ser al realizar “vertrep” (Vertical Replenishmen, o sea avituallamiento desde helicopteros).

    Yo tambien recomiendo la pagina de “El snorkel”. Es muy buena.

  • gonzacid dice:

    La historia digna de un libro de aventuras.
    Lo que me deja flipando es lo absurdo de las normas del ejército. Castigar a alguien por haberte llamado “señor” es de se un HP y no me refiero a Hewelt Packard (o como se escriba).
    Menos mal que en España la mili ya no es obligatoria.

  • Remo dice:

    Gonzacid: Sí y no. Cuando tienes a cien tíos a los que tienes que “meter en cintura” rápidamente (tres meses de formación para convertirnos en oficiales que no fuesen haciendo el ridículo por esos barcos del mundo), el miedo suele ser bastante útil. Toda la promoción, sin excepciones, acabó apreciando a nuestros instructores (llámalo un síndrome de Estocolmo colectivo). Al principio, además, ese sentimiento de odio y de opresión exterior nos convirtió en una piña a todos los de la promoción. Nos hicimos grandes amigos. En el momento en que los instructores relajaron la inmensa presión, hacia el mes o mes y medio de estancia, empezaron a aflorar las broncas entre nosotros (siendo sesenta como éramos, es inevitable que dos discutan. Pues no hubo discusiones de ningún tipo mientras nos apretaban desde fuera las tuercas). Estas cosas están muy estudiadas.

    Lo que consiguieron nuestros instructores fue hacernos más duros. Yo tuve unas cuantas situaciones difíciles en la fragata, y ninguna fue tan dura como las que me habían hecho pasar en la Escuela Naval. Me habían curtido, me habían preparado para no llorar ante los problemas (sin llegar a los niveles de Rambo, claro está 😉 ).

    O sea, que sí, que estoy de acuerdo en que las normas son estúpidas muchas veces, pero también consiguen el efecto buscado. Recuerdo una vez que tuvimos que decidir si hacer A o B, que eran nuestras únicas opciones. AMBAS implicaban un castigo. Lo único que había que decidir era cuál de las dos traía implicado un castigo menor. Así era nuestra mili. Todos los que aún mantenemos el contacto la recordamos con cariño. Es una situación extraña y algo ilógica pero muy real.

    Y, en efecto, menos mal que ya no hay mili obligatoria.

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