Con unos alumnos de tercero de ESO hemos construido un pequeño sumergible accionado por un mando a distancia de infrarrojos reutilizado de un minihelicóptero.
Al poder disponer de un sólo canal el submarino solamente se sumerge al accionar sus motores y vuelve a la superficie al dejar de moverse estos.
Sobre una estructura de PVC se han sujetado 8 botellas de agua de 500 mililitros cada una, lo que hace un total de 4.000 mililitros, lo que proporciona flotabilidad a 4 Kg de peso del submarino. El recipiente con tapa que alberga el interruptor y los portapilas tiene unos 1.000 mililitros de capacidad, lo que añade flotabilidad a otro Kg de peso. La densidad del PVC es de 1,40 g/Cm3.
Una vez probado hemos comprobado que las botellas se han de llenar de agua casi en su totalidad, lo que prueba que eran necesarias muchas menos. Tan sólo se ha de dejar una pequeña cantidad de aire en las cuatro botellas superiores. Uno de los defectos de este diseño es que al estar las botellas en horizontal la burbuja de aire que queda en su parte superior es alargada y se desplaza de un lado a otro, haciendo que el submarino se incline, sin poder mantener una digna posición horizontal.
Otro de los problemas del submarino es la baja potencia de los dos motores, lo que hace que la fuerza que le hace sumergirse sea muy pequeña. Como es lógico al girar los dos motores en el mismo sentido se produce un pequeño giro del submarino pro efecto de la reacción.
El tercer problema es el provocado por la entrada de agua en el recipiente que alberga las pilas. La prueba fue muy corta y por tanto pequeña la cantidad de agua que entró. No llegó a provocar problemas pero se ha de buscar un recipiente realmente estanco.
El sellado con silicona termofusible de los motores, la placa electrónica, el transistor de potencia y las uniones de los cables ha dado muy buen resultado. En los ejes de los motores se dispuso grasa de silicona para hacerlos estancos por esta parte.
Este es el segundo diseño de minisubmarino que al menos hemos podido probar, pero no es un diseño satisfactorio. El porexpán no se desplaza y puede proporcionar suficiente flotabilidad. Ese será nuestro tercer diseño.
Los cables salen del recipiente de los portapilas a través de tubos roscados de los que se utilizan en las lámparas. Este es un posible camino para el agua que entró dentro. La otra posibilidad es que haya entrado a través de los agujeros de los cuatro tornillos que se utilizan para sujetarlo al chasis. Todo ello se había sellado con silicona termofusible.
A continuación se puede ver con claridad la tapa del recipiente.
Este es el circuito electrónico totalmente sellado con silicona, dejando ver el fototransistor que recibe los rayos infrarrojos.
En la madrugada del pasado lunes (Regresó a la superficie a las 4 de la madrugada, hora española.) el director de Avatar y Titanic, James Cameron, realizó una inmersión a 10.898 metros de profundidad, con un minisubmarino llamado "Deep Sea Challenger" en la fosa de las islas Marianas, a 500 kilómetros de Guam en la llamada profundidad Challenger (Llamada así por el barco que la sondeo por primera vez). Esta formación marina es un surco abisal de 2.550 kilómetros de longitud (150 veces más largo que el gran cañón del colorado). Los contenidos grabados, en esta y otras inmersiones, serán parte de una serie de documentales que se emitirán en la National Geographic.
Cameron empleó dos horas y 36 minutos en alcanzar el punto de máxima profundidad a bordo del submarino y regresó a la superficie en tan sólo 70 minutos. El mini submarino, de siete metros de altura, 11,8 toneladas de peso y un habitáculo de poco más de 100 centímetros de ancho, está equipado con brazos robóticos y cámaras para grabar toda la expedición. Pero una fuga de líquido hidráulico ha impedido que Cameron pudiera recoger alguna muestra para regresar con ella a la superficie. Mientras que los sumergibles de diseño tradicional se desplazan a lo largo de un eje horizontal, el Deep Sea Challenger es el único que se desliza rápidamente por el agua en posición vertical.
Hasta el momento James Cameron ha realizado 72 inmersiones en minisubmarino, 12 para visitar y filmar los restos naufragados del Titanic.
En 1960, el batiscafo Trieste alcanzó este punto del océano Pacífico con Don Walsh y el explorador suizo Jacques Piccard, bajando a 10.916 metros de profundidad y teniendo que soportar una presión de 1.072 atmósferas, pero Cameron ha sido el primero en realizar este viaje en solitario. En 1960 se tardaron 6 horas en hacer toda la inmersión y cerca de 4 en el descenso, lo que solo dejo 20 minutos para la exploración a gran profundidad.
Estaba previsto que Cameron explorase la fosa de las Marianas durante unas seis horas, pero determinados problemas con el submarino le obligaron a finalizar su misión antes de lo pensado. Durante la inmersión se perdió parte de la capacidad de propulsión, e incluso la capacidad de dirección del aparato. Por eso se decidió subir antes para ser recogido por el buque de exploración Mermaid Sapphire que forma parte de la expedición de National Geographic.
El submarino se construyó en Sydney(Australia) en la empresa de diseño e investigación Acheron Project Pty Ltd. El Deep Sea Challenger incluye equipo para tomas de muestras científicas y cámaras de alta definición en 3D, iluminadas por focos y paneles de LEDs. El submarino se construyó en colaboración con National Geographic y con el patrocinio de Rolex, dentro de su proyecto "Deepsea Challenge". En la investigación y el desarrollo de la nave y de la misión han participado la Scripps Institution of Oceanography, el Jet Propulsion Laboratory (NASA), la empresa de telecomunicaciones australiana Telstra y la Universidad de Hawai. El diseño de ingeniería de los elementos estructurales más importantes, como la columna de flotación y la esfera para el piloto, fueron diseñados por la empresa Tasmanian Company Finite Elements.
El interior de la esfera de 109 centímetros de diámetro que ocupa el tripulante es tan pequeño y está tan lleno de equipos que el piloto tiene que mantener sus rodillas dobladas y apenas puede moverse. El vapor de agua de la respiración del piloto y la condensación del sudor en el metal frío de la esfera desemboca en un espacio donde se aspira en una bolsa de plástico. En caso de emergencia, el piloto puede beber de este agua.
Los ingenieros hicieron la cámara del piloto esférica y de un espesor de pared de 6,4 centímetros, porque esta forma permite que sea resistente y ligera. La esfera, con su escotilla y la ventanilla, se probaron dos veces en una cámara de presión de la Pennsylvania State University a una presión de 1.138 bares. Veintidós medidores de deformación unidos a la esfera indicaron que podría soportar hasta un 140 % de la presión de prueba sin sufrir deformaciones.
El interior de la esfera está cubierto de aparatos electrónicos, pantallas, interruptores automáticos y depósitos.
El asiento del piloto se sitúa encima de un conjunto de baterías de emergencia. A su derecha se encuentran los cartuchos para absorber el dióxido de carbono y liberar oxígeno y a su izquierda el panel de instrumentos incorpora una gran cantidad de interruptores que controlan todo, desde los motores de las hélices hasta las comunicaciones.
A pocos centímetros de la cara del piloto una pantalla muestra las imágenes captadas por una cámara EPIC 5K que genera un ángulo de visión muy amplio, mejor que lo que el piloto pudiera ver con sus propios ojos, desde el extremo más estrecho de la ventana cónica de la esfera.
Una pantalla táctil al lado de la "ventana virtual" le ayuda a supervisar todo, desde la energía de la batería a los niveles de oxígeno.
En el interior también se encuentra la comida, el agua y los joysticks conectados a los motores de las hélices que controlan el movimiento horizontal y vertical del submarino.
El submarino está equipado con dos botellas de oxígeno comprimido, que contienen el suficiente para mantener la respiración del piloto durante un máximo de 56 horas, lo que supone siete veces el tiempo de inmersión previsto para el Abismo Challenger.
Aproximadamente un 70 % del volumen del submarino está formado por una espuma especial, denominada ISOFLOAT ™, formada por millones de microesferas huecas de vidrio suspendidas en una resina epoxi. Esta espuma se utiliza para asegurar la flotación y está preparada para resistir las increíbles presiones de las profundidades del océano.
El submarino desciende gracias a los 450 kilogramos de peso de los lastres de acero sujetos a ambos lados mediante electroimanes.
Para subir a la superficie, el piloto ha de accionar un interruptor que permite que las placas de acero caigan al fondo del océano. Para asegurar su correcto funcionamiento, los ingenieros han incorporado varios sistemas redundantes.
Una vez en el fondo, el piloto utiliza las palancas de mando para controlar los motores de las 12 hélices para propulsar el submarino. Los propulsores le permiten avanzar a 3 nudos en horizontal y a 2,5 nudos en vertical.
Periódicamente, el submarino envía automáticamente la telemetría de la nave con la información de la presión, temperatura, niveles de oxígeno, y otros datos. El médico de la expedición revisa estas cifras para asegurarse de que la esfera está proporcionando un medio habitable.
El Astillero Barreras, fundado en 1892 y situado en Vigo, aunque inicialmente se dedicó a la fabricación de barcos de pesca, está dedicado hoy en día fundamentalmente a la construcción de grandes buques, principalmente, Ro-Ro, Ferries, equipamientos Offshore, etc. En toda su historia ha construido unos 1.500 barcos de todo tipo. En 1934 construye el buque tanque Campalans para la CAMPSA de 1.800 toneladas, en 1949 construye bacaladeros para COPIBA de 1.500 toneladas y en 1961 inicia la fabricación de motores diésel. Un competidor de este astillero es el también vigués Vulcano.
Para realizar sus trabajos dispone de dos grúas IMENASA de 45 toneladas y otras dos con capacidad para 36 toneladas, dos IMENOSA de 20 toneladas, una IZAR de 45 toneladas, una MANITOWOC 4100 ringer y una IMENASA 130 HC. Ademas dispone de 38 puentes grúa desde una hasta 12 toneladas. Para el desplazamiento de cargas dispone de una plataforma KAMAG para bloques de 140 toneladas, una plataforma DTA de 30 toneladas y un elevador NISSAN de 4 toneladas.
Para el corte de las chapas dispone de maquinaria de corte por soplete y por plasma, con dos carros de corte y dos de marcado en cada tecnología. Para la soldadura automática de paños dispone de equipos de arco sumergido SAF FRO, que permiten trabajar piezas de hasta 8 metros de ancho y dos pórticos de soldadura ODGEN.
En 2008 construyó el ferry Passió per Formentera, en 2009 el ferry SF Alhucemas, en 2010 el Abel Matutes, el WG Vespucci y el WG Amundsen.
El pasado 23 de febrero la dirección del astillero dio a conocer su plan de viabilidad, que contempla una reducción de 50 empleos (casi el 40% de la plantilla) y rebajas salariales de entre el 21% y 81% para todos los trabajadores, incluidos los directivos. Barreras llegó a tener a 1.600 operarios trabajando en sus gradas. En la actualidad los sueldos de sus trabajadores representan sólo el 1% de la facturación del astillero, frente al 29% que suponen las empresas auxiliares o el 70% del coste de la adquisición de material.
Con respecto a proyectos futuros, la dirección del astillero ha confirmado que mantienen contactos y negociaciones para firmar nuevos contratos, con empresas como Albacora y Armas, además de la posibilidad de rematar varios barcos que quedaron en suspenso en astilleros de Andalucía (En competencia con Vulcano), pero ante todo han de salir del concurso de acreedores.
Por otra parte, en cuanto a la posibilidad de que haya un cambio en la dirección de la empresa, uno de los principales accionistas de Barreras, José García Costas (Que posee el 20% de las acciones), al que la empresa debe más de 4,5 millones de euros, pretende aportar capital a cambio de la dirección del astillero. El grupo atunero Albacora, dirigido por Ignacio Achaga, también cuenta con otro 20% de acciones del astillero.
Achaga avanzó la posibilidad de que su grupo pueda contratar la construcción de algún atunero al astillero vigués, en la actualidad en suspensión de pagos y sin carga de trabajo, en parte por la suspensión del "tax lease", el sistema de bonificación fiscal que permtió la contratación de la mayor parte de los buques construidos por el sector naval vigués en los últimos años. También indicó que tales construcciones para el sector pesquero no están afectadas por el "tax lease".
Achaga recordó que mientras en los astilleros asiáticos y de otros puntos del mundo el nivel de producción está al 95%, en la UE está al 15% y avisó de que todos acabarán cerrando de no habilitarse una solución como el "tax lease" u otra similar que permita la reactivación de la contratación de barcos con descuentos para sus promotores.
El astillero MEYER WERFT es una empresa familiar que abarca seis generaciones y que fue fundado en 1795. La compañía es propiedad de la sexta generación de la familia Meyer, con Bernard Meyer al mando de la empresa desde 1982.
Acabada la era de la construcción de barcos de madera, la compañía comenzó a construir barcos de hierro con máquinas de vapor en 1872. El "Tritón", construido en 1874, fue el primer barco de pasajeros con casco de acero y propulsado por máquina de vapor que se construyó en los astilleros Meyer.
En 1860 en la ciudad de Papenburg había 20 astilleros , pero sólo el Meyer Werft ha sobrevivido hasta el siglo 21. En el siglo XIX se llegaron a construir unos 400 barcos entre todos los astilleros de Papenburg. La ciudad se encuentra en la ribera del río Ems, cerca de la costa del Mar del Norte.
Entre las dos guerras mundiales, el astillero se concentró sobre todo en la construcción de barcos pesqueros, para el servicio de los puertos y faros, junto a barcos de pasaje de cabotaje. En 1960 se comenzó la construcción de buques cisterna para el transporte de gas y en 1964 el "Malmö" fue el primer barco ro-ro salido de sus astilleros.
En las últimas décadas del siglo XX, Meyer Werft ha adquirido una excelente reputación internacional en la construcción de transbordadores de pasajeros, carga rodada, buques de pasaje, buques gaseros, barcos para el transporte de ganado y, sobre todo, cruceros de lujo.
Durante las últimas décadas Meyer Werft ha logrado una excelente reputación en todo el mundo en la construcción de buques para fines especiales. La compañía está especializada en la construcción de grandes crucero, modernos y altamente sofisticados. Hasta hoy el astillero ha construido 32 cruceros de lujo para clientes de todo el mundo. La empresa filial MEYER WERFT, NEPTUN Werft GmbH de Rostock, se dedica a la construcción de barcos para cruceros fluviales.
Hoy MEYER WERFT emplea directamente a más de 2.500 personas. La empresa familiar también ofrece formación profesional a cerca de 300 aprendices. Por el momento, la carga de trabajo va a mantener a la empresa ocupada hasta bien entrado el año 2015.
Meyer Werft es uno de los astilleros más modernos del mundo. La moderna tecnología informática se utiliza en todas partes, desde los primeros diseños de la nave hasta el proceso de producción. Los planos de construcción apenas se utilizan, se sustituyen por simulaciones por medio de las cuales se representa el forro exterior del buque, por dar un ejemplo.
La informatización del departamento de planificación de la producción y de los procesos de construcción permiten que la construcción de un barco desde que se inicia el proceso se haya reducido a unos dos años.
Casi todo el proceso de producción ha sido digitalizada, lo que ahorra tiempo y dinero. Un montón de proyectos pueden ser planificados y guardados de forma virtual y se pueden probar los procesos de montaje de la misma forma, mediante simulaciones en 3-D.
La "fábrica digital" es extremadamente útil en la planificación y el diseño debido a que los ingenieros pueden estimar en las primeras etapas de diseño lo que puede ser implementado y lo que no puede serlo. Esto evita sorpresas en el proceso de producción, y acelera la construcción. Los errores pueden ser evitados antes de que cuesten un montón de dinero cuando el buque se encuentra en la fase de producción.
Los niños realizan construcciones atrevidas con bloques de Lego y un principio similar se aplica en la construcción naval en los astilleros Meyer WERFT. Los barcos están construidos de acuerdo al "principio de Blockbuilding", lo que significa que se prefabrican las partes más pequeñas y luego se montan formando unidades cada vez más grandes.
Primeramente las placas de acero se tratan y recubren para protegerlas contra la corrosión. A continuación, se cortan a medida con equipos de plasma y se sueldan para dar forma a los diversos paneles. Los paneles se ensamblan para formar diversas secciones, que están pre-equipadas con las instalaciones eléctricas, las tuberías y los diversos conductos. Aproximadamente unas siete secciones se unen formando un bloque y, finalmente, unos 65 bloques, el más pesado de los cuales puede llegar a pesar entre 600 y 800 toneladas, se convierten en un crucero.
Para cortar las planchas de acero se utilizan máquinas de plasma. La antorcha del arco eléctrico funde el metal por medio de un chorro de plasma caliente y abre una estrecha ranura en la plancha de metal.
Esto se consigue por medio de un gas oxidante (Oxígeno) o mediante inyección de agua. Este procedimiento de corte se utiliza para cortar planchas de acero con un espesor 6 a 25 mm. El proceso de corte mediante plasma trabaja cinco veces más rápido que un soplete oxiacetilénico y el producto final es de mayor calidad.
La empresa Meyer Werft utiliza la tecnología de soldadura láser híbrida, como alternativa a las tecnologías tradicionales de soldadura, desde 1994. En estas máquinas de soldadura se combina la energía del láser con la soldadura por arco tradicional. Esta tecnología tiene la ventaja de que las soldaduras son de mejor calidad y que la velocidad de soldadura es más alta.
Existen diferentes procedimientos para realizar soldadura láser híbrida. Por ejemplo, el láser de CO2 se combina con la llamada soldadura por arco de gas inerte. Esto se lleva a cabo mediante el acoplamiento de un equipo de soldadura MIG-MAG a un haz láser de CO2 en un cierto ángulo y distancia. De esta manera el haz láser y la antorcha del arco eléctrico se centran en un punto de soldadura común. Con este procedimiento se pueden soldar sin ningún problema placas gruesas de acero, lo que proporciona unos costes de producción reducidos.
Los ingenieros de Meyer Werft son especialistas en lo que respecta al tratamiento del acero. Incluso han desarrollado sus propias tecnologías y productos, como el panel de acero especial "I-core", que es el resultado de la larga experiencia de la compañía en la soldadura por láser, los procesos productivos y la tecnología de materiales.
Un panel de "I-core" tiene la forma de un sandwich formado por dos placas de cubierta y dos delgadas bandas insertadas. Gracias a la precisa prefabricación de estos paneles son especialmente adecuados cuando se requiere una instalación rápida.
Hasta ahora MEYER WERFT han producido más de 45.500 metros cuadrados de paneles "I-core". Estos paneles se utilizan no sólo en la construcción naval, sino también en la industria del automóvil y en el sector de la construcción. En la construcción naval los paneles "I-core" se utilizan sobre todo para las paredes, escaleras y techos.
La planificación basada en ordenador facilita el trabajo diario en Meyer Werft. La complejidad de los proyectos del astillero debida al progreso técnico y las altas exigencias de los clientes, hacen imprescindible la aplicación de tecnología punta.
Por medio de la fabricación integrada por ordenador (CIM) se construyen barcos de lujo en un período relativamente corto de tiempo. El diseño asistido pro ordenador (CAD) es una herramienta importante para el diseño, mientras que la manufactura asistida por ordenador (CAM) está orientada a la producción.
Los tiempos en los que el trabajo de diseño se hacía manualmente son cosa del pasado. Hoy en día el diseño está totalmente informatizado. Por medio de software de CAD en tres dimensiones se crean los modelos que pueden ser visualizados como elementos móviles. Ellos permiten optimizar las dimensiones y coordinar eficazmente todos los aspectos de la construcción de los buques de pasaje complejos.
En el astillero Meyer en Papenburg, las grúas están en todas partes. Para empezar en los dos diques en donde se construyen cruceros de lujo de hasta 300 metros de longitud, pero también en las otras salas de las modernas plantas de acero, almacenes y talleres. La logística está controlada por ordenador, lo que asegura que se ocupe un espacio de almacenamiento mínimo, unas rutas más cortas de transporte y un suministro de los materiales para la producción en el momento preciso. La mayoría de las grúas están controladas por radio.
A continuación se puede ver la sección transversal de un dique de construcción. Las grúas de estos edificios de 80 metros de altura se disponen de manera que se complementen entre sí durante el montaje de las piezas prefabricadas de los buques, pero no interferir con la fabricación del barco, que puede llegar a tener 300 metros de largo.
En las instalaciones se utilizan alrededor de 150 grúas, entre las que se cuentan grúas pluma giratorias de una tonelada, grúas pórtico de hasta 800 toneladas y 112 metros, camiones grúa y pesadas grúas autopropulsadas.
En las naves de pre-producción, en donde las planchas de acero son cortadas y ensambladas en módulos, la proporción de grúas radio-controladas es especialmente alta. Alrededor de 30 puentes y grúas semi-pórtico de 3 a 30 toneladas de capacidad están equipadas con mando a distancia.
La seguridad de las grúas está asegurada por tres circuitos pasivos de parada redundantes de emergencia.
Además de las grúas puente, los pórticos y las grúas pluma, la puerta de los diques nuevos se abre y cierra a través de un radiocontrol. Esta puerta es un elemento móvil de 15 x 75 metros y unas 800 toneladas de peso.
El 3 marzo de 2010 se botó el Celebrity Eclipse, tercer crucero de la clase Solstice, para la compañía Celebrity Cruises, con un coste de fabricación de 3.700 millones de dólares. El Celebrity Eclipse, con base en Southampton hará cruceros con salidas desde las Islas Canarias, Escandinavia, Rusia, Mediterráneo español, Reino Unido y Miami.
