La alta presión en los buques alemanes

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La alta presión en los buques alemanes

Notapor minoru genda el Jue 29 Nov 2018 15:00

Me consta que hace tiempo y en éste sitio se quería tratar el tema de la alta presión usada en los buques alemanes y he hecho un trabajo sobre este interesante tema espero con él que todos los amantes de la tecnología naval tengan una idea más amplia y mejor sobre lo que significo lo que puede considerarse un error causado por las dudas de los técnicos alemanes de entonces y no por su capacidad en cuanto a diseño de buques.
Todos los buques adolecen de algo, la diferencia es que unos demuestran sus carencias o fallos y otros aunque diseñados de modo defectuoso no llegan a demostrar que así ha sido
Y ahora vamos a meternos en harina :dpm:

Durante la etapa de diseño y planificación de los destructores La cuestión de la maquinaria adecuada se agudiza. Los "acorazados de bolsillo" habían abierto nuevos caminos con la introducción del motor diesel puro, pero la mayoría de los otros buques se conformaron con la planta de vapor húmedo habitual (que mejoró algo). Las excepciones fueron los cruceros ligeros Leipzig y Nüremberg, y es incomprensible por qué se les ha dotado de motores diésel para complementar una planta de vapor húmedo obsoleta (respetando la presión y la temperatura del vapor).
Los planos de los primeros cuatro destructores se completaron a principios de 1932 con las especificaciones para la instalación de alta presión / vapor caliente con turbinas, dos ejes y un armamento principal de 12,7 cm.
Las demandas de una batería antiaérea más pesada y más tubos de torpedo, una mayor velocidad, un mayor alcance y una mejor salida del motor llevaron a un mayor desplazamiento. Debido a la demanda de alto rendimiento, el diesel no se consideró: en ese momento, no se disponía de datos suficientes sobre el rendimiento del diesel a bordo de los grandes buques de guerra que los tenían (el acorazado de bolsillo Deuschtland y el buque de entrenamiento de artillería Bremse).
En consecuencia, Wagner High Pressure Company recibió un pedido para una planta de turbina de 26000 shp como un proyecto, el tamaño del rendimiento obligó a un mayor desplazamiento. Se produjo una violenta controversia entre el "K" (kontruktionsamt u Office of Naval Architecture) y "ing" (el Departamento de Ingeniería Militar) sobre la cuestión de la presión y la temperatura del vapor: los arquitectos fueron advertidos de que la ingeniería naval quería acaparar todo.
El departamento "K" tampoco se interesó en un mayor desarrollo de la caldera Wagner probada con su circulación natural y observó muchos de los otros tipos de calderas como La Mont, Benson y Velox.
En 1930 a bordo del carguero Uckermark y con fines experimentales se instaló una caldera Benson, tenía una presión de vapor de 225 atmósferas y una temperatura de 450º C. La planta incluyó una serie de innovaciones probadas con éxito.
El punto aquí es que un barco mercante en el mar generalmente mantiene la misma salida y velocidad del motor desde que sale de un puerto hasta que llega al siguiente. Apenas hay cambio en la presión. Por otro lado, en una nave de guerra, se esperan cambios constantes en la velocidad del motor como resultado del proceso de formación, las maniobras y el programa de entrenamiento diario, y la sala de máquinas debe satisfacer estos requisitos. Debido a esto, se hacen grandes demandas de la maquinaria, particularmente las calderas.
En general, la cuestión de las calderas fue la consideración decisiva que condujo a la selección de alta presión, vapor caliente: la garantía de rendimiento fue primordial.
El buque de entrenamiento de artillería Brummer que fue encargado en 1936 tenía unas calderas Wagner sin problemas, pero su maquinaria auxiliar era muy propensa a averías.
Para ahorrar espacio y peso, estos fueron impulsados principalmente por pequeñas turbinas o tenían motores eléctricos (la alimentación para la cual provenían de turbogeneradores), que eran completamente económicos debido a la demanda constante de vapor para mantenerlos en funcionamiento.
Esto significa que el sistema de calderas tenía que mantenerse permanentemente en alguna forma, y esto aumentaba el consumo de combustible del buque. El consumo de combustible de la maquinaria de vapor húmedo fue de 0,6 - 0,7 Kg./shp y para alta presión, y de maquinaria de vapor caliente 0,3-0,4 Kg / shp. Con la cifra de diesel el consumo fue de 0,25 Kg/shp. Finalmente se llegó a un acuerdo en el que algunos de los destructores tenían Wagner y otros calderas Benson.
La Wagner era una caldera de tubo de agua con circulación de agua natural. La caldera Benson tenía circulación forzada, en donde el agua de alimentación es forzada a través de los tubos de la caldera, donde se sobrecalienta y se evapora. El sistema era un compromiso para un buque de guerra, pero la debilidad radicaba en la capacidad de maniobra que llevó más tarde a la adición de un colector de vapor.
Para resolver el problema de las calderas, se decidió probar los tres tipos más nuevos, la caldera Velox, en un dragaminas y el sistema similar de la caldera La Mont a bordo del antiguo acorazado Essen, mientras que Blom & Voss informaría sobre la caldera Benson. Las dificultades que los primeros destructores habían experimentado con las calderas Wagner fueron documentadas para comparación. Su futuro uso en tiempos de guerra era cuestionable, pero en ese momento nadie pensaba en la guerra. La principal ventaja fue reconocida como una alta potencia del motor en el área más pequeña (aproximadamente 10 Kg / shp). Los Diesel no había logrado esto en ese momento, el valor a bordo del acorazado de bolsillo era mucho mayor.
El sistema de vapor caliente a alta presión parecía ideal para los destructores en vista de su papel asumido principalmente en aguas costeras, por ejemplo.
1) Uso económico del espacio.
2) Tolerancia a los cambios de presión.
3) Preparación rápida para el uso.
4) Resistencia a los golpes.
5) Fiabilidad
6) Salida de bajo ruido
7) Resistencia a sacudidas.
En el caso, sin embargo, el ritmo de desarrollo impetuoso trajo serios inconvenientes. El personal de todos los niveles poseía un conocimiento teórico bien fundado de la maquinaria y la experiencia para dominarla. Las nuevas calderas requerían la máxima comprensión técnica de los procedimientos, ya que las instalaciones de regulación automática no necesariamente respondían adecuadamente a los aumentos repentinos en la potencia, lo que requería intervención manual. El nuevo sistema tenía una masa de tuberías y armaduras adicionales y era muy susceptible a la ruptura en el vacío (partes del condensador), lo que a menudo daba como resultado la formación de sal. Las tuberías de suministro de aceite y lubricante también se vieron afectadas con frecuencia. El consumo de combustible no disminuyó drásticamente, y la cuestión sobre problemas de los materiales comenzó a alta temperatura.
Otra de las demandas realmente importantes del nuevo destructor que nunca se cumplió fue la anhelada gran autonomía. En las especificaciones originales, se habían deseado 5000 - 6000 nm a 20 nudos y 7000 nm a 17 nudos, pero en la práctica el Tipo 1934 hizo 3100 nm a 19 nudos y solo un centenar de millas más a 15 nudos. Un memorando de SKL de febrero de 1941 observó: "Los pocos barcos disponibles habrían podido emprender mucho más y se hubieran desplegado en consecuencia si hubieran estado a la altura de las especificaciones.” Esto se refería a la alta susceptibilidad a la ruptura de la nueva planta de motores de vapor caliente, que, debido a su complicado diseño e inaccesibilidad, requería un largo período en el muelle, incluso para los pequeños tipos de reparación. Este memorándum también se quejó sobre la limitada autonomía y el mal manejo en el mar, lo que puso en duda si los buques eran realmente aptos para la batalla; para futuras construcciones nuevas fue necesario establecer rápidamente que la presión y la temperatura del vapor debían reducirse. En general fue una crítica estridente de los barcos y su maquinaria. Esta crítica, naturalmente, no carece de influencia sobre los oficiales de a bordo. Muchos ingenieros principales se dispusieron deliberadamente a ahorrar calderas y tubos mediante "medidas de trabajo" que implicaban presiones de caldera más bajas. Los comandantes solían estar preparados para incurrir en connivencia con el jefe de ingenieros, incluso si se trataba de un incumplimiento de las normas.
En el astillero mientras se encontraban en reparación, los destructores a menudo recibían "mejoras" estructurales y de otro tipo sin el conocimiento de los mandos superiores. Esto explica cómo el Z4 Richard Beitzen, uno de los primeros cuatro destructores alemanes de nueva construcción, pudo ingresar a los astilleros en mayo de 1943 por un reajuste habiendo permanecido en funcionamiento durante 524 días y habiendo recorrido 32000 millas desde la visita anterior. Recordaros que las calderas Benson debían ser limpiadas cada 4000 horas de funcionamiento lo que supone que deberían ser revisadas cada casi 200 días lo que significa que alguna “martingala” se montó durante la construcción de este destructor con objeto de reducir la alta presión que tantos problemas daba
Comparado con otros sistemas. La alta presión / vapor caliente tenía ventajas indiscutibles para el accionamiento de turbinas, en particular la reducción del tiempo necesario para elevar el vapor y mejorar la maniobrabilidad, ambos de los cuales cumplieron con las expectativas (la caldera de Benson demostró ser superior en ese sentido).
En la batalla del canal de Bristol el 17 de octubre de 1940 en la que se vieron envueltos los destructores alemanes Hans Lody, Karl Galster, Erich Steinbrinck y Friedrich Inn y una fuerza mixta de cruceros y destructores británicos, un NCO de la sala de máquinas a bordo de uno de los tipos 1934 A hizo que las turbinas se quedaran sin vapor nueve minutos después de encender dos calderas frías. El sistema requería más vapor para numerosos equipos auxiliares, y esta demanda adicional de vapor trajo muchos inconvenientes en su tren que hizo que el valor militar del sistema en su conjunto fuera considerado cuestionable.
La posibilidad de una mejora básica preocupaba a muchos ingenieros veteranos de alta mar, uno de los cuales era Kapitanleutnant (ing) Ilies, que había sido miembro del personal de instrucción permanente de la construcción del destructor, estuvo involucrado en el juicio por mar de los primeros destructores y había sido el ingeniero jefe de Z2 George Thiele en Narvik, se interesó mucho por el problema del consumo de vapor, particularmente el relacionado con el plan auxiliar, y esta entrega resultó en el desarrollo de un sistema de control comparable al acelerador de un automóvil combinado con accionamiento eléctrico para toda la maquinaria auxiliar. Esto creó un sistema de construcción completamente más sencillo, con mayor confiabilidad, un manejo más sencillo y una reducción en el tiempo de reparación y, por lo tanto, en la cola de reparación.
Ilies acumuló datos adicionales durante los trabajos del acorazado Tirpitz como miembro de la Rama de Pruebas de Buques de Guerraconocida como EKK. Con el fin de forzar sus ideas, estableció contacto con los dirigentes en la industria y las universidades para aclarar los puntos de duda y finalmente preparó un memorándum que en la Rama de Prueba de Buque de Guerra recibieron en enero de 1942, desde donde se aprobó con una recomendación positiva en la sede del OKM de Construcción de Buques de Guerra.
También le dio una copia a un funcionario involucrado en la economía militar, de donde la recibió el ministerio de Speer para Armamentos y Municiones.
Cuando esto llegó a la atención del EKK, exigieron la devolución del documento e Ilies fue amonestada por pasar un documento oficial a un destinatario no autorizado. Sin inmutarse, él compiló otro papel. "Entwurf einer Zerstörer Antriebsanlage" (Diseño para un sistema de propulsión de destructor) y lo envió a EKK.
El funcionario de economía militar también llegó a poseer una copia por medios desconocidos y, confiando en un nuevo Führerbefehl, enviado al propietario del astillero de Hamburgo.
Sin embargo, esto fue demasiado para el OKM, e Ilies fue condenado ante el Almirante Raeder y sentenciado a catorce días de confinamiento en el cuartel por incumplimiento de confianza.
El segundo documento salió a la luz en los canales normales de OKM en julio de 1942, mientras que el primer memorando siguió siendo una espina de controversia entre el departamento de maquinaria de la nave (KIV) y los diseñadores navales (KII).
A medida que crecía el interés en la propuesta de Ilies, fue invitado a asistir a una conferencia a fines de 1942, como resultado de lo cual se decidió que "para la aclaración de dudas inciertas, la firma de Schichau recibirá un contrato para diseñar un torpedero de flota. Buque que incorpora las sugerencias de Käpitanleutnent Ilies. Los resultados de esta investigación se darán a conocer en el momento adecuado.”
Tras la renuncia del almirante Raeder en enero de 1943, Ilies fue trasladado al astillero de Schichau, donde comenzaban los trabajos en el proyecto I-S Anlage. Todos los esquemas de armamento naval recibieron un impulso el 22 de julio de 1943 cuando estuvieron bajo el paraguas de la Comisión de la Nueva Construcción Naval en el Ministerio Speer .
El sistema I-S se probó por primera vez el 8 de enero de 1944 y se incluyó en la lista de instalaciones a bordo del nuevo barco torpedero tipo 44. Sin embargo, ninguno de estos se completó antes del final de la guerra. El astillero Schichau fue capturado por los soviets en enero de 1945, no se sabe qué documentos se incautaron.
Como habéis podido ver los problemas con la alta presión en los buques de la Kriegsmarine no se limitaron a temas tecnológicos, hubo algo más

Fuentes:
Algunas usadas como consulta para establecer un orden cronológico y confirmar datos traducidos o no

Guerra en alta mar ediciones Óptima

The enciclopedia of Warships Robert Jackson editorial Grange books

Calderas navales en este foro viewtopic.php?f=59&p=972102#p972102

https://books.google.es/books?id=rYzPBQ ... ps&f=false

Pido disculpas si durante las traducciones de documentos he cometido algún fallo porque aunque entiendo bastante de inglés sobre todo técnico puede que se me haya colado algún gazapo :pre: :dpm:
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