Materiales de construcción utilizados en el Ictíneo II

CASCO Y CAMARA RESISTENTE.-

El barco por lo que se refiere al casco debe atender á dos condiciones. Una á la de las formas arquitectónicas más favorables á la doble navegación que ha de desempeñar, y otra á la de navegar sumergido por un medio líquido de presión variable.

Para satisfacer en lo posible estas dos condiciones es que adopté los dos cuerpos, uno impermeable y resistente, otro exterior susceptible de adaptarse á las formas exigidas por la navegación.

La cámara resistente es de madera, formada por cuadernas de madera de olivo, de 10 centímetros de espesor, amadrinadas y revestidas de cintas de roble de 6 centímetros y un forro de cobre de 2 milímetros de grueso.

Unen ambos cascos sólidas varengas de bronce. La quilla es de roble, defendida por una zapata de bronce.

Desde el centro hacia proa, las secciones del casco exterior son circulares, y en la sección de popa se van estrechando en forma elíptica hasta el codaste, remedando la cola del pez.

En el espacio que queda entre los dos cascos, puede correr libremente el agua, excepción hecha de la sección central y, que está destinada á vejigas de flote como veremos luego.

La cámara resistente afecta la forma de un elipsoide de revolución, si bien en la sección central ó maestra, es cilíndrica en una longitud de dos metros. Mide el eje mayor del elipsoide 14 metros y dos el menor siendo su capacidad total de 29 metros cúbicos.

Tiene esta cámara una sola escotilla e de acceso, en bronce, con cierre de tranca interior; de forma esférica con entrada circular de 40 centímetros de diámetro. Lleva cuatro miradores, defendidos por fuertes cristales tronco-cónicos de un espesor de 10 centímetros y de una transparencia extraordinaria.

En el mismo plano de la sección maestra, y coincidiendo su eje con el horizontal de la cámara, se proyectan fuera del casco exterior otras dos semiesferas de bronce C2 -una á babor y otra á estribor- con cinco miradores cada una, con cristales iguales á los de la escotilla.

El mirador proel, es un casquete C, también en bronce, parecido á los de la sección central y de cinco miradores.

La cámara elipsoidea termina en popa por un casquete en bronce que da paso por medio de estopenco al eje de la hélice propulsora.

El codaste y contracodaste son de hierro batido sólidamente empernados en la pared de la cámara resistente.

El timón es de chapa de hierro sostenido por el codaste exterior. Se mueve desde la escotilla central por un torno L de arrollo compuesto de vis sin fin y ruedas. La cadena de movimiento pasa por debajo de los cuarteles de cubierta convenientemente defendida.

La hélice propulsora es de dobles alas parecida al tipo Mangin, pero de superficie plana. Las alas van atornilladas al cubo para poder ser cambiadas en caso de rotura sin que sea necesario desmontar el eje general. También esta disposición ha facilitado el recambio de palas de distintas formas y superficie en los ensayos de velocidad que se practicaron con el motor muscular.

Como el timonel desempeña el cargo de Capitán, afluyen á la escotilla central, que es donde reside, los grifos de gobierno de la vejiga natatoria, el disparo de las bombas de la misma, el cierre de la chimenea, etc., etc.

"Ensayo sobre el arte de navegar por debajo del agua", escrito por el inventor del Ictíneo o Barco-pez Narciso Monturiol.

Per a Monturiol, l'objectiu de la navegació subaquàtica era en gran mesura poder veure el que hi havia allà al fons. Mentre que altres inventors més militaritzats havien invertit en coses com periscopis, Monturiol va dedicar els diners a les portelles, blocs circulars i sòlids de vidre, de 10 cm de gruix, 20 cm de diàmetre en la part exterior, que es convertien en 12 cm a l'interior. Tenien forma cònica per tal que la pressió de l'aigua de l'exterior els encaixés al seu lloc en el buc, segellant qualsevol filtració possible. Les va instal·lar a les bandes, a la part superior i al morro. El vidre era de tanta qualitat, presumia, que deixava passar el 90% de la llum. Tanmateix seguia existint el problema que al fons marí hi ha molt poca llum per deixar passar. Aquest problema, però, també hauria d'esperar noves recerques sobre tècniques d'il·luminació subaquàtica.

"El somni de Monturiol", Matthew Stewart, GRAÓ Editorial, Barcelona 2009

Construcción de una caldera vertical

Buscando imágenes de calderas de vapor he dado con la página del joyero Hans Meevis, que además de sus joyas también construye alguna que otra máquina de vapor.

Como puede verse el acabado de estos mecanismos es exquisito.

En la imagen anterior se pueden ver el quemador de gas para calentar la caldera, la caldera misma y la máquina de vapor.

Instrumentos de medida utilizados en los Ictíneos

En el Ictineo son necesarios diversos instrumentos de medida, con dos fines, por una parte controlar el estado de alguno de sus mecanismos, y por otra, controlar la posición y orientación del submarino dentro del agua y con respecto a la costa.

Termómetros

En este listado de instrumentos, comenzaremos por los termómetros, instrumentos que permiten medir la temperatura. En el Ictíneo había un termómetro que indicaba la temperatura del interior del espacio habitado y otro que indicaba la temperatura del vapor, situado en la caldera o generador.

Niveles de agua de la caldera

En una caldera de vapòr es muy importante poder controlar la cantidad de agua que contiene, de lo contrario podría funcionar indebidamente, e incluso, llegar a explotar, con graves consecuencias para la tripulación y la nave. La caldera del Ictíneo llevaba dos sistemas para controlar el nivel que el agua alcanzaba en ella: primeramente un nivel de agua con tubo de vidrio, no se consideró necesario, debido al peligro de la salida de vapor que produciría la rotura accidental del tubo, los dos sistemas utilizados fueron un indicador de nivel de flotador y un conjunto de pequeños grifos escalonados en altura que permitían saber si a aquel nivel de la caldera había agua líquida o vapor.

Manómetros

Los manómetros (Instrumentos que permiten medir la presión de un líquido o de un gas) se utilizaron en el Ictíneo para multiples cosas.

En la caldera (También llamada generador) que producía el vapor para las dos máquinas de vapor estaba instalado un manómetro. Mediante este instrumento se puede saber si disponemos de vapor suficiente para hacer funcionar las máquinas. Las máquinas de vapor del Ictíneo funcionaban con una presión máxima de 4 atmósferas (4 veces la presión atmosférica). Las indicaciones de este manómetro, junto con las de los indicadores de nivel permitían a los maquinistas y fogoneros tomar decisiones sobre la necesidad de cargar más combustible o avivar la combustión.

El otro uso importante del manómetro en el Ictíneo es para saber la profundidad a la que se encuentra el submarino y, por tanto, tener idea de si está bajando o subiendo, punto importantísimo por lo que hace a la seguridad de la misión. La empresa constructora de los submarinos compró en París un manómetro muy preciso que se conserva en la actualidad en el Museo Marítimo de Barcelona y que se muestra en la fotografía siguiente. Para hacernos una idea, unos diez metros de profundidad dentro del agua producen una presión de una atmósfera. En los dos lugares en donde se podían encontrar los tripulantes con capacidad de mando (Capitán o Segundo de a bordo), que eran la torreta en donde se encuentra la escotilla y en la proa, había dos manómetros, uno de ellos indicaba la presión del agua exterior (Y por tanto la profundidad) y otro que indicaba la presión de las vejigas natatorias (Y con ella la posibilidad de expulsar agua y producir la ascensión del submarino).

Los nivelantes también disponen al lado de las bombas de un manómetro que les indica cual es la presión de las vejigas natatorias, pues una de sus funciones es mantener constante la presión dentro de estas vejigas.

En el tubo de purga de la máquina de vapor de superficie también se dispone un manómetro para controlar su estado cuando está parada.

Barómetro

Por último, se utiliza un barómetro para controlar la estanqueidad del submarino al inicio de la inmersión.

Manómetro utilizado en el Ictíneo II, que se conserva en el Museo Marítimo de Barcelona.

Brújula

Dentro del agua, la dirección que lleva el submarino también se puede controlar utilizando una brújula.

Corredera

Para poder evaluar la posición que ocupa el submarino, sin oportunidad de tomar referencias del exterior, es necesario tener idea de la velocidad a la que avanza. El instrumento que se utilizaba en los barcos para medir su velocidad de avance era la corredera, que estaba formada por una pieza en forma de hélice unida mediante una cuerda larga a un mecanismo indicador.

Corredera del Ictíneo.

Este modelo de corredera no se habría podido utilizar en el submarino, pues la cuerda acabaría enredada en cualquier sitio. En el Ictíneo la corredera tenía la hélice sujeta al casco dentro de una carcasa tubular.

Niveles de aire

Una gran inclinación del casco del submarino podía llevar a una rápida y peligrosa inmersión, por lo que el mantenimiento de la horizontalidad era muy importante. Esta operación estaba encomendada a los nivelantes, que disponían de niveles de aire para controlar la posición de la nave, respecto de la horizontal, y, en función de esta información movían el lastre de equilibrio hacia adelante o hacia atrás.

Con las indicaciones proporcionadas por estos instrumentos, los tripulantes del Ictíneo tenían que accionar muchos mecanismos dentro del submarino. Tenían que mantener encendidas las velas que iluminaban el interior, cerrar y abrir los tubos de respiración en la superficie y multitud de grifos que dejaban pasar el vapor, el aire, el oxígeno y el hidrógeno. Algunas palancas accionaban mecanismos como el embrague de la hélice, el regulador de la máquina de vapor y las bombas de agua. El timón de dirección se accionaba mediante una manivela, al igual que el lastre de equilibrio.

Rozadoras para minas y túneles

La rozadora es una máquina excavadora destinada a la realización de excavaciones y obras subterráneas mediante una cabeza armada de picas que tritura y arranca fragmentos de roca y mineral de pequeño tamaño. Se utiliza para arrancar mineral, como por ejemplo carbón, y también para la realización de túneles de carretera o ferrocarril y galerías de minas.

Cabina de conducción de una rozadora, mostrando sus mandos hidráulicos.

La empresa austriaca Voest-Alpine fabricó este tipo de máquinas durante mucho tiempo hasta que vendió esta sección de la empresa a la sueca Sandvick-Tamrock.

Otras empresas fabrican rozadoras para otras aplicaciones como Mackina Westfalia, Microtunel, IBS, Antraquip, Dosco, Aker, Joy o Bucyrus.

Una rozadora Alpine dentro de un tunel.

Rozadora Alpine Tunnel Miner ATM 105 ICUTROC.
La ALPINE MINER ATM 105-CI es una rozadora montada sobre orugas extremadamente poderosa. Pertenece a la clase de 100 toneladas y utiliza una tecnología exclusiva de corte transversal. Esta máquina tiene un gran campo de operaciones en la construcción mecanizada de túneles en formaciones rocosas duras y abrasivas.

Índice de los Ictíneos

Como la importancia de los Ictíneos depende de la profundidad á que puedan navegar, me ha parecido que la designación de éstos debía depender de los índices de su fortaleza. Así, con las denominaciones de á 5, de á 10, de á 100, etc., deberáse entender que pueden resistir como carga permanente 5, 10, 100 atmósferas, y que por lo tanto pueden trabajar respectivamente á 50, 100, 1.000 metros de profundidad vertical. El índice del segundo Ictíneo, á que tantas veces me refiero en este ENSAYO, y que actualmente está en el mar, es de á 5 atmósferas, esto es, puede navegar por 50 metros de profundidad.

"Ensayo sobre el arte de navegar por debajo del agua", escrito por el inventor del Ictíneo o Barco-pez Narciso Monturiol.

Operaciones de inmersión del Ictíneo II

Antes que todo, y esto es importantísimo, se ensayarán todas las máquinas, todas las espitas, todos los árboles que comuniquen movimiento, tanto á las máquinas interiores como exteriores, y un especial los de los lastres esféricos y de apuro, las bombas de agua y aire; y todo lo que ofrezca duda, se recompondrá ó ajustará hasta tener una seguridad completa de que todo marcha con la regularidad debida.

El Ictíneo debe estar perfectamente equilibrado; no debe inclinarse ni á estribor ni á babor, ni á popa ni á proa, y para la sumersión (contando con el agua de lastre, carbones ó petróleo, tripulación y fuego submarino), debe pesar el Ictíneo exactamente lo que pesa el agua que desplaza. Para saldar las diferencias en inclinación, serán necesarios lastres de plomo y hierro en el interior, igualmente se saldará en esta clase de lastres la diferencia de densidad si ésta es grande; si ésta es pequeña bastará saldarla en agua en el depósito de la de lastre. -La operación de equilibrar el Ictíneo, tendrá lugar cuando esté concluído y cuando por razón de alguna reforma en él se haya alterado su densidad ó los centros de gravedad y de sustentación.

El barómetro indica si la cámara está herméticamente cerrada; si estando la tripulación dentro sube, es señal de que está cerrada; si oscila, hay algún escape poco importante, y si no se mueve, es indicio de que ha quedado algo abierto, y por lo tanto, se suspenderá la sumersión hasta saber por dónde tiene lugar el escape. Algunas veces consiste en alguna espita mal ajustada, ó en alguna válvula que cierra mal por haberse interpuesto algún cuerpo duro entre las dos superficies de junta; y en uno y otro caso, son comunicaciones superiores, es decir, válvulas y canillas que están comunicando con el aire exterior.

Para proceder á la sumersión, se cerrará herméticamente el hogar dejando en él el carbón que haya, y al mismo tiempo se quitarán los tubos de entrada de aire en el Ictíneo, y la parte de chimenea exterior; cerrado el hogar, se encenderán los cilindros del fuego submarino, á fin de que no baje la presión en la caldera, y cuando estén en actividad, se procederá á la sumersión.
Se abrirá la espita superior y las inferiores de estribor y babor, ambas pertenecientes á las vejigas que mantienen el Ictíneo flotante; así se vaciarán del aire que contienen y se llenarán de agua.

En este estado se admitirá en el depósito de agua de lastre la que falte para estar el buque en perfecto equilibrio con el agua que desplaza.

Si la sumersión debe ser vertical, se admitirá agua hasta hacerse más pesado el Ictíneo, teniendo, sin embargo, en cuenta, que las paredes de la cámara se contraerán por la presión, y que la madera del barco exterior se hará más pesada, porque el agua la penetrará, y por ambas causas aumentará la densidad del Ictíneo: por lo tanto, esta última admisión de agua, se hará de una manera prudente, estando siempre dispuesto el Jefe á dar salida á la comprimida en las vejigas de presión ó natatorias. Los descensos, y sobre todo el vertical, en sitios de fondo desconocido, deben practicarse de una manera muy suave: sólo haciéndolo así, el Jefe dominará el Ictíneo y podrá vencer los peligros, aun aquellos que provengan de una vía de agua considerable. El Ictíneo debe descansar en los fondos erizados de rocas, como la ligera pluma descansa en el suelo; así el buque submarino será libre en todos sus movimientos.

Cuando la sumersión haya de tener lugar estando la nave submarina en marcha, no se admitirá el lastre de agua acostumbrado, sino inclinando la proa hacia abajo por medio del lastre de equilibrio; de este modo se irá profundizando, siguiendo una diagonal, que se acercará tanto á la horizontal cuanto se quiera, según sean las relaciones entre la velocidad, la diferencia de densidad y la inclinación del eje.

Si la sumersión ha de ser profunda, antes se encenderán las —155→ luces eléctricas ú oxhídricas, tanto la superior como la inferior.

Si ha de durar horas, entonces es necesario que todos los aparatos de purificación de aire y de producción de oxígeno estén en función, para que se tenga la atmósfera en las condiciones naturales exigidas por la higiene.

Cuando la sumersión tenga por objeto la industria de la pesca, ó la exploración geológica de un fondo, entonces el descenso siempre suave, seguirá la vertical, y cuando se ande será despacio, á fin de evitar los obstáculos que ofrecen los fondos.

Los fogoneros que están encargados de mantener una presión constante en la caldera arrojarán el vapor á los condensadores siempre que la presión pase de lo convenido.

El aireante, si no recibe aviso contrario, que se lo dará el jefe cuando se acerque el momento de la emersión, no dejará en ningún caso de proveer á la respiración.

El nivelante encargado de las bombas, sostendrá en las vejigas natatorias la presión convenida de antemano, ó al menos la doble de la que le indique el manómetro de la exterior del mar.

El maquinista atenderá á las voces del jefe: cía; boga; á la vía; aprisa; suave; más suave; pára; y cuando esté en este caso, á las de: vuelta por estribor ó por babor. Cuando el Ictíneo esté á la vía, las voces estribor, babor, van dirigidas al timonel.

Concluído el objeto de la sumersión, se subirá suavemente, deteniéndose el Ictíneo á 5 ó 6 metros de la superficie, á fin de evitar el choque que podría tener lugar si un barco flotante acertara á pasar por el sitio que debe ocupar el Ictíneo; lo cual inspeccionará el jefe desde los cristales de la cúpula: y en este estado se pondrá en marcha el Ictíneo y acabará de alcanzar la superficie y ponerse á flote, vigilando siempre el jefe desde la cúpula.

Para ponerse á flote se cerrará la espita superior, se abrirán las inferiores, se pondrá en movimiento la grande bomba de aire, al mismo tiempo que se abrirá la espita, por cuyo paso irá el aire de la bomba á los aljibes ó vejigas de flote, desalojando el agua que contienen la cual saldrá por las espitas inferiores.

Al hacer esta operación, el nivelante tendrá colocado transversalmente un nivel de agua, al cual tendrá puesta su atención; y á fin de que el Ictíneo se ponga á flote sin ladearse, cerrará las espitas de babor si el barco tomare la inclinación á estribor, ó al contrario cuando al revés acontezca. Cuando el barco está completamente á flote, lo indica el ruido del aire que sale por las espitas inferiores, que cuando llega este caso se cierran.

En seguida puede abrirse la escotilla, la grande válvula de la chimenea, el hogar, en el cual se encenderán los fuegos ordinarios y se colocarán los tubos de aire exteriores.

La brújula, debajo de agua, obra de la misma manera que en la atmósfera, y la corredera marca el camino andado; por consiguiente la navegación submarina tiene lo indispensable para ofrecer guías bastante seguros á los Ictíneos, los cuales podrán dirigirse por debajo de agua al cumplimiento de sus destinos.

"Ensayo sobre el arte de navegar por debajo del agua", escrito por el inventor del Ictíneo o Barco-pez Narciso Monturiol.

Lastre de equilibrio del Ictíneo II

El equilibrio longitudinal estando el buque en marcha se asegura por un cilindro de plomo V encarrilado paralelamente al plano horizontal de la cámara, pudiendo correr del centro hacia á proa y viceversa según convenga corregir desequilibrios longitudinales ó provocarlos á voluntad, por una simple vuelta de manubrio, al alcance del maquinista. Un largo nivel de aire en la prolongación de la guía, ó carril indica las alteraciones longitudinales.

Sus funciones consisten en mantener el Ictíneo en perfecta coincidencia con el plano horizontal del mismo, á fin de que pueda navegar entre dos aguas, sin dirigirse hacia arriba ni hacia abajo. Pero como la parte alta y la cubierta de un Ictíneo es algo más gruesa y más accidentada que la parte baja, de aquí que aquélla opondrá más resistencia á la marcha que ésta, y que el Ictíneo perfectamente equilibrado en todos sentidos, estando en marcha, se dirigirá hacia arriba. Esta dirección se corregirá colocando hacia proa un peso proporcionado al volumen del Ictíneo, el cual inclinándole la proa hacia abajo, anulará la tendencia á la superficie.

Además, este lastre está destinado á dar las inclinaciones proeles ó popeles que reclamen los trabajos submarinos; inclinaciones que se obtienen muy fácilmente en los cuerpos equilibrados con el agua y sumergidos, sobre todo cuando la diferencia en la longitud de los ejes es tan notable como en los Ictíneos.

El lastre de equilibrio es bastante, cuando alcanza 5 milésimas del peso del agua que desplaza la cámara, y cuando puede recorrer 1/7 de su eje mayor.

Debe estar en la parte inferior del Ictíneo, siendo indiferente que esté en popa ó proa; irá colocado entre guías y poleas y su movimiento dependerá de manubrios á fin de que pueda correr y lograrse con facilidad la inclinación ú horizontalidad del buque.

Los movimientos ocasionados por este lastre, deben referirse al nivel de agua, colocado paralelamente al eje longitudinal de Ictíneo.

"Ensayo sobre el arte de navegar por debajo del agua", escrito por el inventor del Ictíneo o Barco-pez Narciso Monturiol.