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Submarino
Breve descripción
Una embarcación capaz de operar de forma independiente bajo el agua. Se diferencia de un sumergible, que tiene una capacidad submarina más limitada. Los submarinos utilizan el control de la flotabilidad para sumergirse y emerger, y son esenciales para la exploración submarina, la investigación y las operaciones navales.
Uso / Función
- Exploración submarina: Alcanzar profundidades inaccesibles para los buceadores para el estudio científico.
- Operaciones navales: Transporte sigiloso, vigilancia y presencia estratégica.
- Investigación: Biología marina, geología y oceanografía.
- Salvamento y reparación: Localización y trabajo en estructuras submarinas o naufragios.
Principio de funcionamiento
Los submarinos funcionan basándose en el principio de Arquímedes y el control de la flotabilidad.
- Flotabilidad: Un submarino tiene tanques de lastre que pueden llenarse con agua o aire.
- Sumergirse: Para sumergirse, se purga el aire de los tanques de lastre y se llenan de Agua, aumentando la densidad del submarino hasta que sea mayor que la del agua circundante (flotabilidad negativa).
- Emerger: Para emerger, se sopla aire comprimido en los tanques de lastre, expulsando el agua y disminuyendo la densidad del submarino hasta que sea menor que la del agua circundante (flotabilidad positiva).
- Propulsión: Generalmente propulsado por un Motor diesel en la superficie y un Motor eléctrico alimentado por Baterías cuando está sumergido (en versiones no nucleares).
- Dirección: Utiliza timones de profundidad (aletas submarinas) para controlar el cabeceo y un timón de dirección para controlar la guiñada.
Cómo crearlo
Modelo funcional básico
- Casco de presión: Un cilindro fuerte y estanco (generalmente de Acero) diseñado para soportar la inmensa presión de las profundidades.
- Sistema de lastre: Tanques que rodean el casco de presión con válvulas para admitir agua y sistemas de aire a alta presión para expulsarla.
- Sistema de propulsión: Un motor conectado a una Hélice a través de un sello estanco.
- Soporte vital: Sistemas para reciclar el aire, eliminar el dióxido de carbono y proporcionar oxígeno (o simplemente una reserva de aire lo suficientemente grande para viajes cortos).
- Navegación: Instrumentos como un periscopio para ver por encima de la superficie y un sonar para detectar objetos bajo el agua.
Materiales necesarios
- Casco: Acero de alta resistencia o Titanio (para profundidades extremas).
- Selladores: Caucho de alta resistencia y juntas especializadas para escotillas y ejes de hélice.
- Lastre: Agua y tanques de aire comprimido.
- Energía: Baterías y un Motor eléctrico.
- Ventanas: Acrílico grueso o vidrio reforzado (si las hay).
Variantes y mejoras
- Sumergible: Embarcación pequeña, a menudo sin propulsión o de alcance limitado, lanzada desde un “buque madre”.
- Diesel-eléctrico: Utiliza motores diesel para cargar baterías; solo puede permanecer sumergido por tiempo limitado.
- Submarino nuclear: Utiliza un reactor nuclear para obtener energía; puede permanecer sumergido casi indefinidamente ya que no necesita aire para la combustión.
- ROV/AUV: Vehículos submarinos operados remotamente o autónomos (no tripulados).
Límites y riesgos
- Presión: Si el submarino excede su “profundidad de aplastamiento”, el casco colapsará instantáneamente.
- Calidad del aire: La acumulación de dióxido de carbono es una amenaza constante en un entorno sellado.
- Enredo: Riesgo de quedar atrapado en redes, cables o estructuras submarinas.
- Aislamiento: Comunicación limitada con la superficie y sin escape fácil en caso de fallo.