Historia de los submarinos
Conti González Báez
Tomado de: http://977.mx
Confinado a tierra firme por sus pulmones y la inexorable fuerza de la gravedad, el ser humano siempre ha buscado la manera de explorar las profundidades de los océanos. Se dice que los atenienses usaron a buzos para limpiar la entrada al puerto durante el sitio de Siracusa y que Alejandro el Grande, en sus operaciones contra Tiro, ordenó a sus buzos destruir cualquier defensa submarina que la ciudad pudiera construir. Aunque ningún documento dice que Alejandro tuviera algún tipo de vehículo sumergible, cuenta la leyenda que descendía en un artefacto que mantenía a sus ocupantes secos y contaba con luz. La historia de los sumergibles y submarinos es centenaria, pues desde el Siglo XVI el hombre comenzó a pensar seriamente en diseñar uno de estos navíos.
En 1578, William Bourne, un artillero retirado de la Marina Real Británica, diseñó la primera embarcación para la navegación submarina. Era un barco completamente cerrado que podía ser sumergido y conducido con remos bajo la superficie del agua. Con un marco de madera y piel impermeable, estaba basado en tanques de lastre que eran llenados para sumergirse y vaciados para emerger, los mismos principios que hoy se usan en los submarinos.
Aunque la idea de Bourne nunca pasó de la mesa de dibujo, un aparato similar fue lanzado en 1605, pero los diseñadores no tomaron en cuenta la tenacidad del lodo submarino y el artefacto se atascó en el fondo del río durante su primera prueba.
En 1620, Cornelius Van Drebbel, un médico holandés residente en Inglaterra, desarrolló el primer sumergible "práctico", un buque cubierto con piel engrasada e impulsado con remos que salían por orificios sellados pero flexibles en el casco. Unos tubos de aire eran mantenidos sobre la superficie mediante flotadores, permitiendo la inmersión durante varias horas. La nave maniobró exitosamente a profundidades de 4 a 5 metros en el Río Támesis.
Van Drebbel diseñó otros dos modelos más grandes. Se dice que el Rey Jacobo I de Inglaterra paseó en uno de ellos para demostrar su seguridad. Pese a sus exitosas demostraciones, la invención no consiguió despertar el interés de la Armada Británica, en una época en la que la posibilidad de un combate submarino estaba aún muy lejana en el futuro.
En 1680, el italiano Giovanni Borelli ideó un artefacto capaz de sumergirse y emerger. Se trataba de una embarcación con varias pieles de cabra insertadas en el casco, cada una conectada a una abertura en el fondo. El inventor planeaba sumergirla llenando las pieles con agua y emerger sacándola con una barra de torsión. Aunque nunca se construyó, el submarino de Borelli aportó la primera aproximación al moderno tanque de lastre.
El primer submarino de los Estados Unidos apareció en 1776, año en que ese país proclamó su Independencia. David Bushnell, un graduado de Yale, construyó un buque torpedero submarino. Diseñado para un solo tripulante, se sumergía admitiendo agua dentro del casco y emergía sacándola con una bomba manual.
La nave, llamada Tortuga, flotaba con aproximadamente 12 centímetros de su superficie expuesta y era impulsada por una hélice de pedales. El operador se sumergía bajo su objetivo y le colocaba un torpedo con una carga explosiva de pólvora, que era detonada mediante un mecanismo de reloj.
La Tortuga dio a los revolucionarios la esperanza de poder destruir los barcos de guerra británicos anclados en la bahía de Nueva York. En la noche del 7 de septiembre de 1776, un voluntario del ejército, el Sargento Ezra Lee, condujo la nave para atacar al Buque de Su Majestad Eagle.
Sin embargo, la herramienta de perforación no pudo penetrar el casco y cuando el Sargento Lee intentó trasladar la Tortuga a otra posición bajo el buque británico, perdió contacto con éste y se vio forzado a abandonar el torpedo, que sin estar fijo a su objetivo fue detonado por el mecanismo de reloj una hora después.
El resultado fue una espectacular explosión que forzó a los británicos a incrementar su vigilancia y a mover sus buques hacia las afueras de la bahía. Sin embargo, las bitácoras y reportes de la Marina Real de este periodo no mencionan el incidente, por lo que el ataque de la Tortuga pudiera ser más una leyenda submarina que un evento histórico.
22 años después, el estadounidense Robert Fulton construyó en Francia el primer sumergible en incorporar dos sistemas separados de propulsión: una vela mientras navegaba en la superficie y una hélice con una manivela mientras estaba sumergido. También llevaba grandes frascos de aire comprimido que permitían a sus dos tripulantes permanecer sumergidos durante cinco horas. Tras probar exitosamente su nave, Fulton se dedicó a construir barcos de vapor.
Durante la Guerra Civil de los Estados Unidos, los bandos en conflicto probaron diversos prototipos de sumergibles como el Caimán y la Ballena, pero todos fracasaron. El Hunley, rediseñado a partir de un modelo de Horace Lawson Hunley, inventor que se ahogó al probar su creación, logró atacar y hundir al barco de vapor Housatonic en la bahía de Charleston, tras lo cual desapareció. Fue encontrado 131 años después, en 1995.
Los inventores se dieron cuenta de que debían encontrar un método de propulsión mejor que la fuerza humana; mientras tanto, no valía la pena el esfuerzo de construir submarinos.
Durante la última década del Siglo XIX, el vapor reemplazó a las velas como fuente de propulsión en la Marina de los Estados Unidos, que en 1896 pidió al inventor John Holland, un inmigrante irlandés, que construyera un sumergible propulsado por vapor.
Holland objetaba su uso en submarinos, pero accedió a cumplir el contrato y construyó un sumergible con tres motores de vapor para cumplir con las necesidades de velocidad de la Marina. Durante las pruebas en el muelle, la temperatura alcanzó más de 700 grados Celsius, convirtiendo el lugar en un infierno en el que era imposible permanecer cuando intentaban sumergirse.
Más tarde, el motor de combustión interna ofreció mayor velocidad y resistencia en la superficie, pero sus mortales emanaciones de monóxido de carbono y su alto consumo de oxígeno eran obstáculos para la vida bajo el agua.
En 1900, los diseñadores resolvieron el problema de propulsión con el uso de acumuladores y motores eléctricos. John Holland fue el primero en concebir el empleo de motores de combustión interna para impulsar las naves sobre la superficie del agua y de motores eléctricos para las operaciones submarinas.
El submarino denominado Holland alcanzaba la “sorprendente velocidad” de 7 nudos en la superficie gracias a su motor de combustión interna de 45 caballos de fuerza y podía mantenerse sumergido durante varias horas, impulsado por baterías eléctricas recargables. Su diseño le permitía balancear el peso con el del agua que desplazaba, así como sumergirse y emerger diagonalmente.
Estaba armado con un tubo de torpedos y una pistola neumática de dinamita que se disparaba a través de una abertura en la proa. Llevaba tres torpedos con un pistón sensible a la presión para controlar la profundidad de su recorrido. La estabilidad de los torpedos era controlada por un péndulo y la dirección con un giroscopio. Muchos torpedos modernos han usado dicho sistema.
Pese a todas sus innovaciones, el Holland tenía un gran defecto, la falta de visión mientras estaba sumergido. La nave debía asomarse a la superficie para que la tripulación pudiera mirar por las ventanas de una pequeña torre, lo que le quitaba una de las mayores ventajas de los submarinos, permanecer oculto.
El principal competidor de Holland era otro estadounidense, Simon Lake, quien diseñó su Argonauta, con ruedas para arrastrarse por las aguas poco profundas y compuertas de aire para permitir a los buzos entrar y salir del casco de madera mientras estaba sumergido.
El submarino Foca fue el primero que Lake construyó para la Marina, el cual podía ascender verticalmente e incluía, para resolver el problema de visibilidad, un mecanismo de prismas y lentes llamado omniscopio, precursor del periscopio.
Sir Howard Grubb, diseñador de instrumentos astronómicos, desarrolló el periscopio moderno, un artefacto que es izado para observar el exterior desde poca profundidad y que fue usado por primera vez en los submarinos diseñados por Holland para la Real Armada Británica. Durante más de 50 años, el periscopio fue la única ayuda visual para los submarinos.
En 1904, el submarino francés Aigette fue el primero en ser construido con un motor diesel para su propulsión en la superficie y un motor eléctrico para las operaciones bajo el agua. El diesel es un combustible menos volátil que el petróleo usado hasta entonces y pronto fueron reemplazados los antiguos motores.
Durante la I Guerra Mundial, los estrategas militares le dieron verdadera importancia a las batallas navales, por lo que fue hizo necesario cambiar las prioridades en la construcción y operación de submarinos. Para ser efectivos, requerían mejorar su capacidad de permanecer ocultos, ser capaces de realizar violentas zambullidas y tener una larga resistencia mientras se retiraban tras un ataque de torpedos.
Los modelos existentes en ese entonces eran demasiado pequeños para ser exitosos, pero eran los únicos que podían ser construidos rápidamente. Un ejemplo típico de esa época es el H-boat o buque-H, que estaba sobrecargado con la adición de armamento e instrumentos como oscilador, giroscopio y ventiladores para el cuarto de torpedos. Además, requería ser recargado con frecuencia.
Los Estados Unidos participaron con 24 submarinos, cuya misión principal era escoltar a los barcos aliados y repeler las amenazas de los submarinos alemanes. Aunque las naves demostraron ser efectivas para defenderse de los ataques, no lograron hundir ningún submarino enemigo.
Los submarinos alemanes llamados U-boats o buques-U eran muy superiores a los estadounidenses. Algunas de sus ventajas eran mejores motores diesel, la construcción de un doble casco con mayor protección contra ataques profundos, válvulas en los tanques de lastre que operaban rápidamente para veloces zambullidas, mayor rango de operación y un impresionante sistema de ventilación.
Por su parte, los británicos desarrollaron el sonar para poder detectar a los U-boats alemanes. Se trata de un sistema de sonido para detectar submarinos y barcos dentro del agua.
Existen dos tipos de sonar: activo y pasivo. Al usar un sonar activo, un submarino transmite un pulso de sonido dentro del agua y escucha cuando éste rebota en algún objeto, como otra nave. Esto le da información sobre la dirección y distancia de ésta, pero al usarlo delata su presencia para cualquier otro barco o submarino con un equipo similar.
Por lo tanto, los submarinos de guerra utilizan el sonar pasivo para, sin emitir ruido alguno, escuchar los sonidos de otras naves y así obtener información sin revelar su propia posición. Este sistema requiere de operadores muy bien entrenados, que son como detectives capaces de determinar cuestiones como la velocidad de una nave, el número de hélices y hasta el tipo exacto de barco con tan sólo escuchar sus sonidos. Los primeros sistemas de sonar pasivo fueron instalados en 1917, casi al final de la I Guerra Mundial.
En las décadas siguientes, hubo muchas mejoras en el diseño de los motores diesel y eléctricos, un aumento en la capacidad de sus acumuladores, el desarrollo de sofisticados sistemas de disparo de torpedos y un perfeccionamiento de la tecnología del sonar para filtrar los ruidos naturales del mar y otras interferencias.
Otro importe avance tecnológico fue el radar, desarrollado en la década de los 30 para detectar aeroplanos, que junto con el sonar fue instalado en todos los submarinos aliados durante la II Guerra Mundial para poder detectar ataques marinos y aéreos.
Los alemanes instalaron los primeros artefactos conocidos como snorkel en sus submarinos U-264. Se trata de un ingenioso sistema que mediante mástiles y válvulas provee el aire necesario para que pueda funcionar el motor diesel a baja profundidad y recargue así las baterías del motor eléctrico.
La desventaja del snorkel es que, al sobresalir ligeramente en la superficie, los submarinos pueden ser detectados por el radar durante su uso.
Sin embargo, el mayor problema que tuvieron los alemanes fue que desarrollaron sus innovaciones ya muy avanzada la guerra, lo que los puso en desventaja desde un principio.
Del otro lado del mundo, tras el ataque a Pearl Harbor, el uso de los submarinos fue decisivo para que los estadounidenses pudieran destruir a más del 30% de la Armada Japonesa, así como al 60% de su marina mercante, lo que aceleró la rendición de Japón y el fin de la II Guerra Mundial.
Durante los años posteriores aparecieron submarinos con mayor autonomía, pero los motores diesel y eléctrico permanecieron como sus únicas fuentes de propulsión hasta que en los años 50 apareció la energía nuclear, lo más parecido a la mágica fuerza que impulsaba al legendario Nautilus del Capitán Nemo en la novela “20,000 Leguas de Viaje Submarino” de Julio Verne.
En 1954 fue fabricado en los Estados Unidos el primer submarino nuclear, basado en el tipo XXI alemán. Obviamente, fue bautizado Nautilus en homenaje al visionario escritor francés.
El nombre "nuclear" o "atómico" se refiere a la forma de propulsión de los submarinos y no al tipo de armamento con el que cuentan, el cual puede ser de misiles nucleares, pero que comúnmente es de explosivos convencionales como los torpedos.
Un submarino nuclear funciona con un reactor que usa como combustible uranio, un metal radioactivo. El reactor genera calor por un proceso llamado fisión, que ocurre cuando los átomos del uranio se separan. El calor generado es usado para calentar agua y producir vapor, que hace girar los motores y generadores eléctricos, de la misma manera en que lo hacen las calderas que queman combustibles derivados del petróleo.
La seguridad es un punto crucial, por lo que el reactor está rodeado por un escudo que reduce casi totalmente los niveles de radiación. De hecho, un tripulante de un submarino recibe menos radiación a bordo que una persona que se asolea en la playa.
Los submarinos de la II Guerra Mundial no podían avanzar a su máxima velocidad, 10 nudos, durante más de una hora, ya que debían economizar energía y no podían permanecer bajo el agua más de un día, porque tenían que recargar sus baterías. Llevaban combustible diesel para menos de 90 días y no podían bajar a más de 100 metros de profundidad.
La energía nuclear permite a los submarinos navegar a una velocidad de más de 25 nudos, sumergirse a más de 250 metros y operar bajo el agua por un periodo indefinido de tiempo. No deben subir a la superficie para recargar su energía, pues el combustible nuclear dura décadas y cuentan con equipo para fabricar oxígeno y mantener el aire limpio de contaminantes.
Mientras que las naves anteriores eran "sumergibles", es decir, buques torpederos dedicados a realizar sus misiones sobre las aguas del mar pero con posibilidad de sumergirse por breves períodos de tiempo, el modelo nuclear es el primer "submarino" verdadero, capaz de navegar por las profundidades del mar sin necesidad de emerger, limitado sólo por la duración de sus provisiones o a la capacidad de aguante de sus tripulaciones.
Otro avance tecnológico fue la instalación de una televisión submarina a bordo del submarino nuclear Nautilus, de gran ayuda para no depender exclusivamente del periscopio.
En los años siguientes, el submarino fue perfeccionado con el diseño de un nuevo casco en forma de lágrima que reduce tanto el ruido como la resistencia del agua, además de permitir mayor velocidad y maniobrabilidad.
Hoy en día existen submarinos civiles, que se utilizan para la investigación o el turismo, y militares, que se usan para operaciones de espionaje y, en caso de guerra, torpedear a submarinos y buques enemigos.
Con la combinación de tecnología de computadora, navegación de precisión, regeneración atmosférica, equipo sensitivo de sonar y armas de precisión, los submarinos de guerra se cuentan entre las máquinas más avanzadas que jamás se han construido.
A pesar de su poderío bélico, sólo se han probado una vez en una batalla. Fue en 1982, durante la Guerra de las Falkland o Malvinas entre Inglaterra y Argentina, cuando el Submarino de Su Majestad Conqueror apuntó sus torpedos convencionales contra la nave de guerra argentina ARA General Belgrano y la hundió de dos impactos, matando a sus 323 tripulantes.
En la actualidad, existen más de 600 submarinos en el mundo, pertenecientes a 43 países. Todos los de Estados Unidos y el Reino Unido son nucleares, pero muchos submarinos modernos aún son propulsados por motores diesel. China, Francia y Rusia cuentan con algunos submarinos nucleares, siendo este último país el que cuenta con mayor número de naves, de ambos tipos.
Dentro de un submarino, que puede medir lo mismo que un campo de futbol, pero de tres pisos de altura, hasta 140 tripulantes trabajan y conviven durante meses, viajando por todo el mundo bajo la superficie del mar. Sin embargo, a diferencia del Capitán Nemo, carecen de ventanas y no pueden ver nada del aún misterioso mundo marino.