05 marzo 2017

Los Submarinos Portugueses: Clase Tridente (U-209PN)


En esta serie de artículos dedicados a la tecnología del submarino portugués, parece lógico comenzar con la que se relaciona con su construcción.
  1. El diseño y la construcción de un buque con casi 68 metros de largo y resistente a la presión a más de 350 metros de profundidad, tiene muchas particularidades especiales que sólo la alta tecnología permite las soluciones apropiadas, dotándolo de capacidades tales como estos submarinos tienen.
    La clase de submarinos Tridente, designado como U-209PN comparten en realidad la mayoría de las características con el modelo de exportación astillero alemán U-214. Este modelo es el más adecuado para operación en aguas oceánicas, manteniendo al mismo tiempo excelentes características de operar en las zonas más reducidas y menos profundas. Las características generales de este tipo de submarino se resume a lo siguiente:


    Características especiales en la construcción

    La particularidad de estos submarinos, lleva a la adopción de soluciones avanzadas, por lo que los submarinos de la clase Tridente ya ha sido apodado "submarino fantasma", la dificultad de su detección.

    Modularidad
    Estos submarinos fueron construidos en cinco secciones independientes y algunas fueron construidos en los astilleros alemanes Nordseewerke (NWSE) en la ciudad de Emden, y luego transportados a los astilleros de HDW en Kiel. Dada la complejidad y el tamaño de muchos de los equipos y sistemas, las diferentes secciones están unidas en una etapa posterior a su equipamiento.

    Esta construcción modular facilita el montaje de equipos de gran tamaño dentro de cada módulo, lo que, de otro modo, sería imposible conseguir hacerlos pasar por una escotilla y montarlas en el interior. Un ejemplo es el motor diesel  o motor eléctrico de propulsión.

    Resistencia
    Otra característica clave es el acero utilizado en la construcción de submarinos. Contrariamente a lo que pudiera pensarse, el casco resistente de un submarino (el "cilindro" que mantiene la estanqueidad del interior) no es totalmente rígido.
    Cuanto mayor es la profundidad y por lo tanto la presión a la que está sometido, menor es el volumen, que al volver otra vez a menores profundidades reanuda el volumen inicial. Esta flexibilidad es una característica importante para que el casco no ceda cuando se lo somete a la presión hidrostática, y mantenga sus propiedades a lo largo de los años.

    En el caso de los submarinos Clase Tridente, el acero utilizado es el tipo HY-80 y HY-100, material con alta resistencia estructural / mecánica. Tener este acero de alta resistencia, la unión de las distintas secciones es un aspecto que requiere especial atención para que no sea el punto más débil, o debilitar el acero en el proceso de soldadura. Imagínese las altas temperaturas a las que el acero está sujeto y los cambios estructurales que puedan sufrir.
    En una breve descripción, se puede observar que el proceso de soldadura implica precalentar las secciones, la realización de varios pasajes, su enfriamiento controlado y el uso de rayos X y ultrasonidos (utilizando una técnica llamada  Time-of-flight diffraction – TOFD) para el control de calidad final. Todas estas acciones se llevan a cabo en una escala que requiere el uso de maquinaria de gran tamaño.

    Espacio Interior

    Como ciertamente el conocimiento generalizado, los submarinos no tienen mucho espacio en el interior, en especial los submarinos convencionales como la clase Tridente.
    Para resolver los problemas asociados a la falta de espacio en el interior, se utilizan las técnicas de modelado 3D en la etapa de diseño, así como la realidad virtual y realidad aumentada, con el que somos capaces de adoptar soluciones sin un modelo físico. El uso de esta tecnología permite comprobar el acceso a algunos equipos (válvulas, tubos, etc.), así como la ergonomía de muchos sistemas durante el funcionamiento.
    Publicidad del Reino Unido por el fotógrafo Tim Wallace.
    Siendo estas soluciones a menudo un secreto comercial muy bien guardado, uno públicamente divulgado al público es la realidad virtual en la construcción de los submarinos de la clase Astute británica, el sistema Virtalis.

    Hélice
    La hélice del submarino debe ser una de las piezas obtiene más atención en la etapa de planificación. El objetivo es no sólo lograr la mejor eficiencia, sobre todo encontrar una manera de reducir, o incluso suprimir, la cavitación producida y el ruido asociado, tanto a velocidades diferentes,  como a profundidades de operación del submarino.
    Cada clase de submarinos tiene diseñado su hélice a medida,  y se lleva a cabo una variedad de análisis y mediciones acústicas,  incluso después de que el buque es construido.   El objetivo es alcanzar un diseño de hélice que es un compromiso razonable entre la eficiencia y la firma acústica.

    Montaje de Equipos

    En general, hay dos maneras de detectar un submarino: por el ruido irradiado (que constituye como su firma acústica) o la perturbación inducida en el campo magnético terrestre local (su firma magnética), naturalmente, por no hablar de la detección visual directamente, por ejemplo, uno de sus mastiles cuando estan izados.
    Teniendo en cuenta estos hechos, los submarinos están equipados con medios pasivos y activos para minimizar estas indiscreciones con el fin de evitar la detección. Por ejemplo, con respecto a la firma acústica, se recurre a diversas técnicas, tales como la encapsulación del montaje de  equipo en elementos de amortiguación de vibración (para reducir el ruido inducido por la vibración mecánica de las piezas móviles), así como el montaje de equipos más grandes en plataformas intermedias, que a su vez están instaladas y fijadas en el interior del submarino, con los mismos recursos aisladores de vibraciones.

    Muchas otras dificultades técnicas y las soluciones correspondientes que se encuentran en la construcción y diseño de un moderno submarino podrían estar cubiertos en este artículo, pero, con el fin de mantener la sencillez, estamos a favor de estos aspectos de mayor importancia.

    Imagine la complejidad de conseguir dotar a estos buques con todo el equipo necesario en un espacio extraordinariamente reducido, garantizando al mismo tiempo espacios para el acceso al personal que operan y mantienen el submarino?

    Autor:Paulo C. Santos Garcia para Pplware.com

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