Como funciona un submarino

Como funciona un submarino.

El empuje es una fuerza que ejercen los fluidos (líquidos y gases) sobre los cuerpos sumergidos en ellos (total o parcialmente)

La plasticina suspendida por el resorte, a medida que se sumerge en el agua, es literalmente empujada hacia arriba por una fuerza vertical que se opone al peso y que se conoce con el nombre de empuje.

Tanto el agua como todos loslíquidos, así como también los gases, actúan con esta fuerza vertical hacia arriba en los cuerpos sumergidos en ellos. La magnitud del empuje es proporcional al producto de la densidad del fluido (líquido o gas) y el volumen (de la parte) del cuerpo sumergido en el fluido. Esta afirmación constituye el Principio de Arquímedes.

En estricto rigor el Principio de Arquímedes establece que todo cuerposumergido en un fluido es objeto de un empuje cuya magnitud es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo sumergido en él.

La Física también nos demuestra que para sumergirse o emerger, los submarinos usan los tanques de proa y popa, llamados tanques principales, que se abren y se llenan completamente de agua para sumergirse o se llenan de aire a presión para emerger. Durante lainmersión, los tanques principales suelen permanecer inundados, lo que simplifica su diseño, por lo que en muchos submarinos estos tanques son simplemente una sección del espacio entre los cascos. Para un control más rápido y preciso de la profundidad, los submarinos disponen de unos tanques de control de profundidad más pequeños, capaces de soportar presiones más altas. La cantidad de agua en estos tanquespuede controlarse tanto para responder a cambios en las condiciones exteriores como para cambiar la profundidad de inmersión. Dichos tanques pueden situarse cerca del centro de gravedad del submarino, o distribuirse por el buque para evitar afectar a la escora.

En inmersión, la presión del agua sobre el casco del submarino puede alcanzar los 3 MPa en los submarinos de acero y hasta los 10 MPaen los de titanio, como los Komsomolets, permaneciendo constante la presión interior. Esta diferencia provoca la compresión del casco, lo que disminuye el desplazamiento. La densidad del agua también se incrementa, pues la salinidad y la presión son mayores, pero esto no compensa la compresión del casco, así que la flotabilidad disminuye con la profundidad. Un submarino sumergido está enequilibrio inestable, teniendo tendencia a caer hacia el fondo o flotar hacia la superficie. Mantener una profundidad fija exige la operación continua de los tanques de control de profundidad.

Los submarinos en situación de flotabilidad neutral no son intrínsecamente estables en escora. Para mantener la escora deseada, los submarinos usan tanques de escora especializados a proa y popa. Las bombastrasladan agua entre ellos, cambiando la distribución del peso y creando así un momento que gira el buque hacia arriba o hacia abajo. Un sistema parecido se usa a veces para mantener la estabilidad.

El efecto hidrostático de los tanques de lastre variable no es la única forma de controlar el submarino bajo el agua. La maniobra hidrodinámica se logra mediante varias superficies, que pueden ser giradaspara crear las correspondientes fuerzas hidrodinámicas cuando el submarino se desplaza a la suficiente velocidad. Los planos de popa, situados cerca del propulsor y orientados por lo general horizontalmente, sirven para el mismo propósito que los tanques de escora, controlando ésta, y son de uso común, a diferencia de otras superficies de control de las que pueden carecer muchos submarinos. Losplanos de inclinación en la torreta y los de popa en el cuerpo principal, ambos también horizontales, se sitúan más cerca del centro de gravedad y son utilizados para controlar la profundidad con menos efecto sobre la escora.

Cuando un submarino realiza una emersión de emergencia, se usan simultáneamente todos los métodos de control de la profundidad y la escora para propulsar al buque hacia...