sistema de propulsion AIP en submarinos


MARINA DE GUERRA DEL PERÚ
ESCUELA DE POSGRADO
ESCUELA SUPERIOR DE GUERRA NAVAL


Curso: Plataformas Submarinas

“Sistema AIP: Air Independent Propulsion”

Presentado por
Tte. 1 María Belén CANALES Cueva
Tte. 1 Marco DIALLO Calderón
Tte. 1 Alonso MORI Herrera
Tte. 1 Jhonathan RIVERA Delgado
Tte. 1. Claudia ROJAS Acat
Tte. 1 Raúl UGARTE Aguayo

La Punta, 2014Introducción

Definición
Las siglas AIP significan Air Independent Propulsion ó Propulsión de Aire Independiente, que engloba las tecnologías que permiten a un submarino operar sumergido sin la necesidad de hacer snorkel o salir a la superficie para acceder al oxígeno de la atmósfera, aumentando la autonomía en inmersión. El sistema AIP fue creado para cubrir las siguientes necesidades: (a) incrementar laautonomía de un submarino, (b) incrementar el tiempo de inmersión y; (c) conservar las ventajas de los sistemas Diesel – Eléctricos.
Historia
La aparición del primero de estos sistemas se remonta a la Segunda Guerra Mundial, cuando los alemanes perfeccionan e instalan el snorkel (invención holandesa) en sus submarinos (tipo XXI) para contrarrestar la amenaza del radar que estaba muydesarrollado en aquella época, disminuyendo el tiempo de exposición del submarino en superficie (tasa de indiscreción). El proyecto consistía en un motor diesel capaz de operar en circuito abierto o cerrado, fue probado en un submarino tipo XXVI (15.2 nudos en inmersión y con autonomía de 11.5 horas), pero el gran consumo de oxígeno en circuito cerrado inviabilizó el proyecto.
Otro proyecto fue laturbina “Walter” de ciclo cerrado, fue diseñada en el año 1939, y puesto a prueba en un submarino experimental de 80 toneladas. Su potencia en el eje era de 2,000 hp y la velocidad máxima en inmersión era de 28 nudos. Consistía en la descomposición del peróxido de hidrógeno por medio de un catalizador, en oxígeno y vapor de agua, siendo el oxígeno generado utilizado para producir combustión con uncombustible orgánico (petróleo diesel), produciendo los gases, los cuales son responsables del movimiento de la turbina. Pero debido al excesivo consumo de peróxido, se tornó imposible de almacenaje en volumen suficiente para el mantenimiento del desempeño eficaz del submarino y aumentó el riesgo de explosión originado por un derrame de oxígeno puro. Esto originó que se abandonara el proyecto.
Latecnología desarrollada por la NASA (proyecto GEMINIS años 60´s), empleada en el DSRV (Deep Submergence Rescue Vehicle) como sistema principal de propulsión, también se incluye dentro de los antecedentes de este tipo de plantas de propulsión.
Los tipos de plantas AIP que existen en el mundo
Existen diferentes tipos de plantas AIP: (a) Células de combustible: es un equipo electro - químico queproduce, en un ambiente controlado silenciosamente, electricidad sin combustión. Las reacciones electroquímicas ocurren entre el combustible y los agentes oxidantes, produciendo energía eléctrica y térmica directamente (el hidrógeno y el oxígeno produjeron el mejor resultado); (b) Sistema MESMA (module d’energie sous marine): es un motor de combustión interna y una turbina de circuito cerrado, elcual funciona como un doble circuito: el primario a gas y el secundario a vapor de agua. La energía térmica es generada en el circuito primario, donde el oxígeno líquido después de vaporizado se mezcla con el combustible (puede ser etanol, kerosene o petróleo) originando una combustión donde se producen gases a temperaturas de 700 0C y a una presión de aproximadamente 60 bares. Esos gases sonforzados a través de un intercambiador de calor, donde producen en el circuito secundario vapor de agua a 500 0C y 18 bares de presión, circulando hacia dos enfriadores al casco resistente (uno interno y otro externo), donde su temperatura es reducida para 15 0C, a partir de ese momento, los gases pueden ser almacenados en un reservorio a bordo o pueden ser arrojados al mar. El circuito...