Submarinos de ayer y de hoy

Muy lejos están los submarinos modernos de los claustrofóbicos y peligrosos submarinos de la Primera Guerra mundial. Verdaderas latas de acero que no permitían movilidad o confort alguno a sus tripulantes. No obstante, si en algo sí son similares los submarinos pioneros de principios del siglo XX y los más modernos submarinos actuales, es que sus principios de flotación y balastros son idénticos. En este artículo explicaremos cómo hacen para hundirse los submarinos y luego salir a flote y describiremos los sistemas que lo hacen posible.

La teoría

¿Por qué flotan los submarinos si son moles de acero? Todo se reduce al Principio de Arquímedes. Es decir, un cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido incomprensible y estático que es empujado hacia arriba -o más precisamente en un sentido contrario a la dirección de la gravedad- con una fuerza igual al peso del volumen del agua que dicho cuerpo desplaza.

Infográfica mostrando el interior de un submarino. Los submarinos actuales utilizan sistemas de balastro para hundirse.
Interior de un submarino, notamos los enormes tanques de balastro utilizados por los submarinos para hundirse y salir a flote.

Los barcos, y otros navíos que flotan sobre la superficie del agua, se mantienen en una condición positiva de equilibrio, es decir, pesan menos que el volumen de agua que desplazan, por lo que el empuje hidrostático que resulta de las presiones sobre sus superficies es lo que los mantiene a flote.

Vemos como la estructura tubular de su súper-estructura es también algo que se mantuvo a lo largo de las décadas.

El sistema de hundimiento

Los submarinos, cuando se encuentran en la superficie, también se mantienen en un equilibrio hidrostático a su favor. Sin embargo, lo interesante llega a la hora de hundirse. Los submarinos antiguos utilizaban tanques de balastro que eran abiertos para que se llenasen con agua y así el equilibrio hidrostático resulte negativo dando como resultado el hundimiento de la nave.

El submarinos portaaviones: entre las tantas armas de avanzada que los japoneses crearon en la Segunda Guerra Mundial una de las más interesantes fue el I-400 un colosal submarino portaaviones: I-400, el submarino portaaviones de los japoneses en la segunda guerra

En el presente, si bien el principio es el mismo, se utilizan complejos sistemas computarizados que abren los tanques de manera secuencial para permitir hundimientos a distintas velocidades e incluso con distintos ángulos de inclinación. Incluso poseen balastros especializados denominados por estándar DCT -Depth Control Tanks, Tanques de Control de Profundidad- que soportan presiones mucho mayores y pueden dar un balance mucho más preciso al submarino cuando este se encuentra sumergido a grandes profundidades.

Infografía detallando un tanque de balastro. Estos tanques son utilizados por los submarinos para hundirse.
Infografía detallando un tanque de balastro. Estos tanques son utilizados por los submarinos para hundirse.

No obstante, otros métodos menores son utilizados como el cálculo de maniobras hidrodinámicas y también, en algunos submarinos de última generación estadounidenses y chinos, variaciones en el centro de gravedad de la nave. Aunque esto principalmente sirve para maniobrar mejor a grandes profundidades.

Las variaciones del centro de gravedad de la nave se logran con la utilización de balastros alargados en secuencia (a diferencia de los más comunes balastros de tipo tanque en el centro de los submarinos más tradicionales). Por ejemplo, si se llenas los balastros cercanos a la proba, el submarino se inclinará sobre su eje vertical hacia la proa permitiendo así un mayor grado de maniobras y menor generación de ruido.

Submarinos de profundidad

Si bien el interior de la gran mayoría de los submarinos es tubular, o semi-tubular, por supuesto que los diseños han ido variando con los años para adaptarse a nuevos tipos de misiones. Un ejemplo claro de lo anteriormente mencionado es el submarino nuclear espía ruso AS-12 cuyo interior consiste de una serie de esferas interconectadas para así hacerlo capaz de soportar cantidades enormes de presión sobre su casco.

Esquema de un submarino ruso AS-12
Esquema de un submarino ruso AS-12. Un submarino diseñado especialmente para soportar enormes presiones sobre su casco. Los submarinos que usan este sistema pueden hundirse a grandes profundidades.

Esto se debe a que este tipo de submarino, cuya misión es la de espiar a los enemigos o rivales de Rusia, ha sido diseñado para ir a lo más profundo posible del océano y así evitar la detección por para de los blancos a espiar. Si bien casi toda la información técnica y las capacidades de este submarino son un secreto de estado, se cree que este submarino puede permanecer períodos prolongados de tiempo a 1000 metros de profundidad.

El barco más grande de la Historia: el barco más grande en la historia no fue, curiosamente, un barco de uso militar, sino que se trato de un gigantesco barco cisterna. Este fue el Jahre Viking, una embarcación cuyo largo supera a la altura de la gran mayoría de los rascacielos del planeta: El colosal Jahre Viking, el barco más grande de la Historia.

El primer submarino de guerra

Si bien los submarinos modernos con sus avanzados sistemas de control del centro de gravedad son asombrosos, nada de esto hubiese sido posible sin el mítico Turtle, o Tortuga en español, el primer submarino utilizado en una batalla. Es decir, el ancestro de todos los submarinos actuales. El mismo se utilizó durante la Guerra de independencia de los Estados Unidos, y su misión era la de perforar los cascos de las embarcaciones inglesas amarradas en los puertos.

Diseñado en 1775 por David Bushnell en Connecticut con el fin de perforar secretamente la base de los navíos ingleses anclados en puertos estadounidenses, fue utilizado por vez primera el 7 de Septiembre de 1776. Piloteada por el Sgto. Ezra Lee, esta pequeña pelota de 1,8 mts de alto por 0,9 de ancho, intentaría atacar el poderoso HMS Eagle, en la isla Liberty. Al no poder maniobrar correctamente Lee debió abandonar a Turtle en su segundo intento.

Turtle, el primer submarino utilizado en combate.
Turtle, el primer submarino utilizado en combate.

La imagen es un esquema realizado por el mismo Bushnell, en ella podemos ver los rudimentarios mecanismos manuales y el taladro en el lomo del Turtle. Debajo del piso puede verse el balastro.

Curiosamente, y como podemos observar, para hundirse este submarino utilizaba el mismo principio que los submarinos actuales. Un balastro, el cual era llenado utilizando una bomba manual.

La radio del apocalipsis: durante la Guerra Fría los submarinos que transportaban misiles nucleares tenían la misión de permanecer ocultos bajo el agua y, en caso de un ataque nuclear, responder con un ataque en venganza. Debido a esto debían mantener un silencio absoluto, saliendo de vez en cuando a la superficie para determinar si el mundo aun seguía en pie. Ya a que no podían comunicarse de manera activa (para no ser detectados) lo hacían de manera pasiva sintonizando distintas señales de radio. Una de estas fue la señal de la radio de la BBC: BBC Radio 4, la señal utilizada por los submarinos nucleares en secreto.


Otros temas sobre submarinos

Las fascinantes granjas submarinas de alta tecnología que intentan cambiar al mundo