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martes, 17 de abril de 2018

Super Submarino I-400 (Sen-Toku type)

Los Submarinos del tipo Sen-Toku (significa "ataque secreto submarino") fueron diseñados durante la Segunda Guerra Mundial por Japón para atacar el tráfico de buques aliado. Pudiendo llegar hasta las costas de Estados Unidos para realizar los ataques sorpresa.

Se construyeron tres unidades Sen Toku: I-400, I-401 y I-402. Su diseño estaba basado en las experiencias anteriores de los submarinos portaaviones de la clase I-26, siendo en esta ocasión convenientemente agrandados llegando a los 122 m de eslora (los I-26 tenían 108 m de eslora).


Características técnicas:
Submarino I-400 (tipo Sen-Toku)
Periodo de construcción
1944-45
Pais
Japón
Desplazamiento
5.223 t
Desplazamiento en inmersión
6.560 t
Eslora
122 m
Manga
12 m
Calado
7 m
Armamento
- 8 tubos lanzatorpedos proeles de 533 mm.
- 1 cañón de
140 mm.
- 3 baterías de 3 cañones automáticos de
25 mm.
- 1 cañón automático de 25 mm.
Propulsión
4 motores diésel
2 motores eléctricos
Potencia
7.700 hp (5,7 MW)
Potencia en inmersión
2.400 hp (1,8 MW)
Velocidad
18,75 nudos
Velocidad en inmersión
6,5 nudos
Profundidad
100 m
Autonomía
37.500 mi naut (69.500 km) a 14 nudos (26 km/h)
Tripulación
144
Aeronaves
3 hidroaviones Aichi M6A M6A1 Seiran
Equipamiento de las aeronaves
- hangar
- 1 catapulta
- 1 grúa para el izado de los hidros


Estos supersubmarinos tenían la posibilidad de transportar a bordo 3 hidroaviones en un hangar cilíndrico de 35 metros de largo, más otro avión más desmontado. Los hidroaviones eran del tipo Aichi M6A1 "Seiran", con capacidad para cargar hasta 800 kg de explosivos que podían ser bombas o un torpedo. Los tres hidroaviones podían ser catapultados en menos de 45 minutos.
 
 
 

Los submarinos Sen Toku fueron concebidos para circunnavegar una vez y media el planeta, de esta forma, acercarse hasta las costas estadounidenses y lanzar los aviones sobre los blancos. Obviamente no estaba contemplado que ninguno de esos pilotos sobreviviese al ataque. A comienzos de 1945 se agregó a este plan la idea de tacar el Canal de Panamá, para cortar el acceso naval de EEUU hacia el Océano Pacífico. Sin embargo, ninguno de estos planes logró concretarse, ya que ante el avance Aliado hacia el corazón de Japón, se ordenó redestinar todas la unidades navales. Cada uno de estos barcos fueron dotados de radar y snorkel, un armamento de cubierta de 144mm, una carga de 20 torpedos y su principal arma los hidroaviones. Por desgracia para el Japón, la situación avanzada de la guerra no permitió mostrar el potencial a estas embarcaciones, y tras la capitulación japonesa, los "Sen Toku" se rindieron y posteriormente fueron hundidos por los norteamericanos para evitar que su tecnología caiga en manos de los rusos.
Los Sen-toku salieron en misión en julio de 1945 junto a dos submarinos tipo AM, el I-13 y el I-15, pero descoordinaciones operativas hicieron perder un precioso tiempo. Estando en alta mar y próximos a Truk recibieron un comunicado oficial del cuartel general de la marina en que se les ordenaba retornar y entregarse en puerto japonés a los estadounidenses. Los tripulantes de estos submarinos se deshicieron de los Seiran y retornaron a finales de septiembre izando bandera de rendición negra. Después de su captura, fueron rápidamente estudiados por los estadounidenses, quienes se asombraron por al alto grado de tecnología encontrado en ellos.


VIDEOS:


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lunes, 26 de marzo de 2018

Instalaciones frigoríficas en buques

En cualquier buque es necesario instalar equipos frigoríficos que deben cumplir diferentes misiones dentro del mismo, las aplicaciones más comunes son:
  • Cámaras y gambuzas frigoríficas para conservación de los alimentos. Estas cámaras suelen ser de congelados (carnes -20ºC, pescados -16ºC) y de frescos (vegetales 5º C).
  • Aire acondicionado y climatización para la habilitación del buque (frio y calor).
Planta frigorífica para las gambuzas de freco y congelado, en primer término se observan los compresores.
Las instalaciones frigoríficas más comunes son las que siguen como principio de funcionamiento el “Ciclo de compresión mecánica en simple etapa”, que mostramos a continuación y que comprende las cuatro etapas básicas siguientes: Compresión, Condensación, Expansión y Evaporación.
1. Compresión. El compresor comprime el gas desde la presión de baja presión de evaporación hasta la presión de alta. La temperatura del gas también aumenta.
2. Condensación. En el condensador el refrigerante en estado vapor se enfría, se condensa pasando a estado líquido y se subenfría.
3. Expansión. El refrigerante en estado líquido se expande, bajando su presión desde la alta presión a la baja presión, disminuyendo la temperatura. Una parte del líquido se transforma en vapor.
4. Evaporación. El refrigerante se evapora completamente, absorbiendo el calor del medio a enfriar.

Para realizar el Ciclo de compresión mecánica en simple etapa se precisa de cuatro elementos principales, que son los siguientes: el compresor, el condensador, la válvula de expansión y el evaporador.  
Compresor alternativo del tipo abierto, con cuatro cilindros en V y bomba de aceite de lubricación a presión.
Compresor de dos cilindros alternativo semihermético y condensador de tipo tubular, refrigerado por agua de mar (2 uds).
Vávula de expansión termostática del tipo VETx (con equilibrador externo de presiones).

Evaporador de circulación forzada con ventilador, instalado en el interior de la cámara frigorífica.
Además de estos cuatro elementos principales tenemos que indicar también otros elementos imprescindibles para el buen funcionamiento del equipo, algunos de los cuales son los siguientes:
  • El cuadro eléctrico, en el que se instalan los elementos de regulación y control, así como los elementos de protección eléctrica.
  • Microprocesador o controlador digital para el control del equipo (ubicado dentro del cuadro eléctrico).
  • Depósito de líquido.
  • Filtro deshidratador.
  • Visor del líquido.
  • Los termostatos, de seguridad y de regulación.
  • Los presostatos de seguridad y de regulación.
  • Electro-válvulas de control.
Cuadro de control de un equipo frigorífico, con los diferentes componentes que lo integran (contactores, relés, diferencial transformador, pulsadores, pilotos, PLCs, etc)
Autómata programable Siemems Logo

Filtro deshidratador, contiene materiales absorbentes de la humedad, ácidos y también filtra las pequeñas partículas.
Visor de líquido que cuenta además con indicador de humedad (amarillo wet, verde dry).

Manómetro de alta, manovacuómetro de baja, manómetro de presión de aceite, presostatos de alta y de baja y presostato diferencial de aceite, el cual protege al compresor en caso de presión de aceite insuficiente.

Electroválvula de control, o también denominada válvula solenoide. Elemento imprescindible para realizar la secuencia de parada por baja presión o Pumb down.

CICLO PRESION-ENTALPIA
En el interior de una máquina frigorífica de compresión de simple etapa el refrigerante realiza un ciclo que puede ser representado en el diagrama de Mollier por cuatro líneas, tal como se muestra en la figura siguiente.

Los puntos destacados dentro del ciclo son los siguientes:
A: Mezcla de líquido y vapor, a la entrada del evaporador.
B: Vapor saturado, normalmente en las últimas filas del evaporador.
C: Vapor recalentado, en la aspiración del compresor.
D: Vapor recalentado, en la descarga del compresor.
E: Vapor saturado, en las primeras filas del condensador.
F: Líquido saturado, dentro del condensador, cerca del final del mismo.
G: Líquido subenfriado, a la salida del condensador.


SISTEMAS DE CONTROL

LOGICA CABLEADA:
La lógica cableada consiste en el diseño de automatismos mediante la utilización de circuitos cableados, utilizando para ello contactos auxiliares de relés electromecánicos, contactores de potencia, relés temporizados, relés contadores, válvulas óleo-hidráulicas y neumáticas, así como demás elementos según las necesidades demandadas.

Para conseguir que el sistema funcione de forma automática es necesario realizarlo mediante la combinación de contactos abiertos y cerrados. Un contacto puede tener dos estados: Puede estar accionado o no accionado. El accionamiento puede ser mecánico, eléctrico, temporizado, por medio de una electrónica…. Un contacto se dice normalmente abierto cuando está abierto físicamente si no está accionado. Un contacto se dice normalmente cerrado cuando está cerrado físicamente si no está accionado.

Se puede hacer una correspondencia entre el lenguaje natural y la lógica de los automatismos de forma que expresándonos de una forma determinada, automáticamente se pueda traducir dicha expresión a lenguaje de contactos. Es decir, si elegimos la forma de decir cómo queremos que se realice alguna secuencia lógica, automáticamente lo podremos expresar como lenguaje de contactos. Para activar un determinado elemento se utilizara un contacto abierto. Y para desactivar un determinado elemento se utilizara un contacto cerrado.

El sistema de operación más común es el que permite realizar la “parada por baja presión” (pump down), el procedimiento es el siguiente:

Si arrancamos la instalación después de un tiempo de reposo, la cámara tendrá una temperatura superior al setpoint introducido en el termostato, este dará señal al cuadro de maniobra para que llegue alimentación a la válvula solenoide, que abrirá  permitiendo el paso de líquido hasta la válvula de expansión termostática donde el líquido a alta presión se expansionará pasando a tener una baja presión. Como consecuencia de la llegada de vapor a la salida del evaporador, subirá la presión de baja, activando el presostato que mandará la señal correspondiente al cuadro de maniobra para que arranque el compresor, y se ponga en marcha la instalación frigorífica.
Diversos componentes de un cuadro de control por logica cableada, lo integran los contactores, interruptor diferencia, transformador, reles auxiliares, pulsadores, etc
El refrigerante en gas a alta presión descargado por el compresor llega al condensador donde cede algo de calor sensible (se enfría) y sobretodo cede su calor latente cambiando de estado y convirtiéndose en líquido. A su salida tenemos el depósito de líquido donde se almacena mientras que no es requerido por la instalación.

Desde la salida del condensador hasta que el refrigerante llega a la válvula de expansión debe perder algo de temperatura en calor sensible lo que llamamos subenfriamiento.

Este proceso se irá repitiendo hasta que el termostato dentro de la cámara frigorífica detecte que se ha llegado a la temperatura del setpoint, en ese momento enviará la señal al cuadro para dejar de alimentar la válvula solenoide, lo cual hace que se cierre, interrumpiendo la circulación del refrigerante. El compresor sigue funcionando aspirando del evaporador el gas restante, por lo que cae la presión hasta que llega a la presión de setpoint que se ha ajustado el presostato de baja para detener el compresor y en consecuencia parar la instalación frigorífica.

Cuando la temperatura en la cámara frigorífica vuelva a subir y llegue al set point más el diferencial (aprox. 6ºC) energizará la válvula solenoide repitiendo el ciclo de puesta en marcha de la instalación.

Video explicativo del funcionamiento de una instalación frigorífica(cortesía de Technical Courses):




LOGICA PROGRAMADA:
Este sistema se aplica en instalaciones frigoríficas más sofisticadas y complejas, donde existen más componentes de control y por ello se incrementaría demasiado la complejidad con un control por lógica cableada. También en instalaciones más modernas la tendencia es ir al control por medio de autómatas programables o PLC´s

Con la lógica programada se sustituyen los elementos utilizados en los circuitos de mando (contactos auxiliares de relés electromecánicos, contactores de potencia, relés temporizados, relés contadores, etc. ) por PLC’s, Autómatas Programables o Relés programables. Esto nos permite realizar cambios en las operaciones de mando, mediante el cambio de la programación, y por ello no tener que modificar el cableado.

La lógica de mando de una instalación frigorífica se puede centralizar en un autómata programable. Mediante unas señales de entrada a dicho autómata y la realización de un programa se activan unas salidas que realizan acciones en el sistema.  Las señales de entrada pueden ser: Elementos del dialogo hombre-máquina (pilotos, sirenas). Interruptores, pulsadores, conmutadores. Sensores todo-nada (con dos estados, activados o desactivados). Presostatos, termostatos, humidostatos, programación de desescarche, etc.



CURSOS DE FORMACIÓN RELACIONADA:
Si necesita recibir formación específica que le capacite para interpretación de planos de esquemas electricos, tales como los que se utilizan para maniobra y control de maquinaria e intalaciones existentes habitualmente en la industria, le recomendamos el siguiente curso:

- Curso de Interpretación de Instalaciones Eléctricas:




Si necesita recibir formación específica que le capacite en el control de instalaciones por medio de autómatas programables (PLC´s), tales como los que se utilizan habitualmente en la industria, le recomendamos el siguiente curso:

- Curso de Iniciación a Autómatas Programables:

miércoles, 28 de febrero de 2018

El Disco Plimsoll

En mis tiempos de estudiante de ingeniería naval, recuerdo que apareció un buen día en clase el profesor de Construcción Naval ataviado con una vistosa corbata, la cual contenía cierta simbología difícil de comprender, al preguntar un alumno por el significado de tan complicada simbología en la corbata, el profesor, muy serio, contestó que venía a ser la representación de un "Disco Plimsoll". Después de la divertida anécdota, que hizo subir como la espuma la popularidad del profesor y su corbata a lo largo y ancho de la escuela universitaria, todos los estudiantes sabiamos ya de la existencia del Disco Plimsoll, pero ¿qué era realmente?


El disco Plimsoll es una marca esquemática que han de llevar los buques pintada en su casco. Recibe su nombre en honor del parlamentario británico Samuel Plimsoll, que impuso su uso en 1875 con el fin de evitar las dolorosas tragedias marítimas, producidas, en muchas ocasiones, por el exceso de codicia de los armadores que sobrecargaban excesivamente los barcos. Lo cual producía frecuentemente el naufragio del buque y la consiguiente perdida de vidas humanas. Su nombre oficial es "marca de francobordo", y sirve para fijar el máximo calado (mínimo francobordo) con el que puede navegar el buque en condiciones de seguridad.
 


La marca de francobordo, está formada por un anillo de 300 milímetros (12 pulgadas) de diámetro exterior y 25 milímetros (1 pulgada) de ancho, cortado por una línea horizontal de 450 milímetros (18 pulgadas) de longitud y 25 milímetros (1 pulgada) de ancho, cuyo borde superior pasa por el centro del anillo. El centro del anillo debe colocarse en el centro del buque y a una distancia igual al francobordo mínimo de verano asignado, medida verticalmente por debajo del borde superior de la línea de cubierta.


Se aprecia en la figura el peine con los diferentes límites de carga según la zona y la estación a navegar:
  • TF Tropical Fresh, agual dulce zona tropical.
  • F Fresh, agua dulce otras zonas.
  • T Tropical salt, agua de mar zona tropical.
  • S Summer, agua de mar en verano
  • W Winter, agua de mar en invierno.
  • WNA Winter North Atlantic, invierno en el Atlántico Norte

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martes, 13 de febrero de 2018

El Sextante

El sextante es un instrumento nautico que se emplea para determinar la latitud a la que se encuentra el observador. Una vez determinada la longitud y conociendo también la longitud, podemos determinar nuestra posición en cualquier lugar del globo terraqueo. La solución al problema de la longitud fue más complicado y se solucionó más tarde con la invención del cronómetro marino.


Por medio del sextante se pueden conocer el ángulo entre dos objetos tales como dos puntos de una costa o un astro, generalmente el Sol, y el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el observador. Esta determinación se efectúa con bastante precisión mediante cálculos matemáticos sencillos a partir de las lecturas obtenidas con el sextante.

Para determinar el ángulo entre dos puntos, por ejemplo, entre el horizonte y un astro, primero es necesario asegurarse la utilización de diferentes filtros si el astro que se va a observar es el Sol (muy importante por las graves secuelas oculares que puede generar). Además, es preciso proveerse de un cronómetro muy preciso y bien ajustado al segundo, para poder determinar la hora exacta de la observación, y de ese modo anotarla para los siguientes cálculos que se van a realizar.
Para llevar a cabo estas mediciones, el sextante dispone de:
  1. Un espejo móvil, con una aguja (alidada) que señala en la escala (limbo) el ángulo medido.
  2. Un espejo fijo, que en su parte media permite ver a través de él.
  3. Una mira telescópica.
  4. Filtros de protección ocular.
Para medir la altura de un astro se coloca el sextante perpendicularmente y se orienta el instrumento hacia la línea del horizonte. Acto seguido se busca el astro a través de la mira telescópica, desplazando el espejo móvil hasta encontrarlo. Una vez localizado, se hace coincidir con el reflejo del horizonte que se visualiza directamente en la mitad del espejo fijo. De ese modo se verá una imagen partida, en un lado el horizonte y en el otro el astro.

A continuación se hace oscilar levemente el sextante (con un giro de la muñeca) para hacer tangente la imagen del horizonte con la del sol y de ese modo determinar el ajuste preciso de ambos. Lo que marque el limbo será el ángulo que determina la «Altura Instrumental» u Observada de un astro a la hora exacta medida al segundo. Tras las correcciones pertinentes se determina la «Altura Verdadera» de dicho astro, dato que servirá para el proceso de averiguar la situación observada astronómicamente.
Sextante. (Foto: Carlos Rodríguez-2016). Museo del Mar de San Cibrao.
Existen dos tipos de sextantes:

1) Los sextantes tradicionales tienen un espejo semihorizonte, que divide el campo de visión en dos. Por un lado, se ve el horizonte, en el otro, el objeto celeste. La ventaja de este tipo es que tanto el horizonte como el objeto celeste se ven tan brillantes y claros como es posible. Esto es una ventaja durante la noche o con bruma, cuando el horizonte puede ser difícil de ver. Sin embargo, uno tiene que barrer el objeto celeste para asegurar que la parte inferior del objeto celeste roza el horizonte.

2) Los sextantes de horizonte entero usan un espejo semiplateado para ofrecer una visión completa del horizonte. Esto hace que sea fácil apreciar cuándo el extremo inferior de un objeto celeste toca el horizonte. Como la mayoría de las vistas son del sol o de la luna, y la neblina sin nubes es rara, las ventajas de la sensibilidad a la luz débil del espejo semihorizonte rara vez son importantes en la práctica.

El sextante es un instrumento muy delicado. Si se cae, el arco se puede doblar, con lo que si esto ocurriera su precisión se vería mermada. Es posible una recertificación con instrumentos topográficos o con instrumentos ópticos de precisión, pero la reparación de un arco doblado es, por lo general, una acción poco práctica.



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jueves, 11 de enero de 2018

HMS Victorious (R38) tras ser reformado (1960)

El HMS Victorious (R38) fue el segundo portaaviones de la Clase Illustrious perteneciente a la Real Marina Británica en ser alistado, participando activamente en casi todos los frentes de la Segunda Guerra Mundial, así como en la postguerra como el último superviviente de su clase.
HMS Victorious, después de ser reformado, siedo sobrevolado por un Blackburn Buccaneer
HMS Victorious, HMS Indomitable y HMS Eagle, navegando por el Mediterráneo Oriental, el 10 de Agosto de 1942
HMS Victorious fue, en comparación con sus hermanos de la misma clase, el que menos daños graves sufrió durante la Segunda Guerra Mundial, pasando a ser profundamente reformado en la posguerra.
HMS Victorious (R38) en 1959 después de las reformas, donde destaca el avanzado Radar Type 984 3D.
Después de su servicio en la segunda guerra mundial, el HMS Victorious (R38) entre 1950 y 1957, se reconstruyó totalmente de la cubierta de hangar para arriba en el astillero de Porsmouth. En el proceso de modernización se le ensanchó, alargó y profundizó el casco, a la par que se renovaba la maquinaria y las calderas. La instalación de dos catapultas de vapor, un nuevo mecanismo de detección y una cubierta de vuelo en ángulo de 8,75º con visores de espejo para el apontaje, además de nuevos ascensores para aviones más pesados (de hasta 18.100 Kg) y radares más modernos fueron incluidos en la reforma., destacando la incorporación del radar Type 984 3D.
HMS Victorious en el año 1966, destaca la cubierta de vuelo en ángulo siguiendo el esquema del USS Essex.
HMS Victorious con su masivo radar type 984 3D (searchlight), y sus no menos masivas emisiones de gases.
En la tabla siguiente se recogen las características principales después de ser reformado: 
 
HMS VICTORIOUS
Astillero:
Vickers-Armstrong , en Newcastle-Inglaterra
Botadura:
14 de septiembre de 1939
Entrada en servicio:
4 de mayo de 1941
Reformado:
1950–57. Astillero de Porsmouth
Desplazamiento:
30,530 tons standard, 35,500 tons full load
Eslora:
238 m
Manga:
31,5 m (línea flotación), 47,8m (cubierta de vuelo)
Calado:
9,5 m
Coraza:
Coraza de 4 inch
-          Hangar side 4 inch
-          Flight deck 3 inch
-          hangar deck 2 inch
Armamento:
Seis cañones antiaéreos Mk33 de 76mm, y un cañon antiaéreo séxtuple de 40mm
Aviones:
35
Equipo electrónico:
Radar Type 984 3D, radar de descubierta en superficie Type 974, radar telemétrico de cota Type 293Q, y un sistema de apontaje CCA
Maquinaria:
Tres grupos de turbinas de vapor engranadas Parsons, tres hélices, 6 calderas Foster Wheeler. Potencia de propulsión 110.000 hp
Velocidad:
31 nudos
Tripulación:
2400

HMS VICTORIOUS, BRITISH AIRCRAFT CARRIER, MODERNISED IN 1958.
El renovado HMS Victorious exhibió cierta actividad en la defensa de Kuwait en 1961, operando en la flota del lejano oriente (British Eastern Fleet) y dando apoyo en los conflictos de Malasia e Indonesia.
HMS Victorious recibiendo suministros de dos buques de apoyo logístico, algo esencial en las largas navegaciones con la Eastern Fleet.
 Entre 1962 y 1968 de nuevo fue modificado, aunque antes de que se concluyera esta renovación sufrió un pequeño incendio que sirvió de justificación para su desguace, el año siguiente en Faslane (1969), como parte del programa de sustitución de portaaviones de 1966.

El último grupo aéreo del portaaviones estuvo compuesto por ocho aviones de ataque BlackburnBuccaneer S Mk 1, ocho cazas de Havilland Sea Vixen, dos Fairey Gannet AEW Mk3, y cinco helicópteros  Westland Wessex.
Supermarine Scimitar F.1
Al actuar como unidad de ataque de la Royal Navy y de la OTAN, al buque y sus Buccaneer se les preparó convenientemente para transportar la versión naval de la bomba nuclear táctica de caída libre “Red Beard” de una potencia de hasta 20 kilotones.






VIDEOS:
El siguiente documental fue realizado tras la gran modernización que sufrió en los 60 poco antes de sufrir un incendio en la sala de máquinas que causó su baja en 1968. Se pueden ver cazas nocturnos De Havilland Sea Venom, y caza bombarderos Supermarine Scimitar.




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