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sábado, 17 de junio de 2017

Crucero acorazado Gromoboi (1899)

El crucero acorazado Gromoboi fue construido en los Astilleros del Báltico en San Petersburgo, siendo su botadura el 20 de mayo de 1899 y entrada en servicio en abril de 1901. Su tamaño era bastante grande para la época con un desplazamiento de 12.367 ton., 146,5m de eslora, 20,90 de manga y 7,92m de calado. Su dotación era de 877 tripulantes.

Después del crucero acorazado Rurik (1892), la marina rusa construyó otro de las mismas características que fue el Rusia (1896). El Gromoboi, puesto en grada tres años después, era un Rusia mejorado, con el mismo aspecto exterior y la misma disposición de armamento, pero con una maquina propulsora diferente, pues tenía tres hélices en lugar de dos.
El Gromoboi poseía el casco de acero, revestido con tablazón de madera y recubierto con un forro de chapas de cobre. La proa tenía espolón, había un castillo a proa, y las chimeneas eran cuatro, todas en el plano de simetría. En su origen los mástiles eran tres, provistos de vergas y aparejo para velas cuadras, pero las velas no se montaron nunca y a los mástiles se les puso cofas circulares. La presencia de forma simultánea de cuatro chimeneas y tres mástiles no resultó aceptable, por lo que en 1906 los mástiles fueron reducidos a dos.
La coraza vertical estaba constituida por una tira en la línea de flotación, con una altura de 2,10 m y una longitud de 100 m, y cuyo espesor era de 152mm, colocada sobre un cojín de madera de 60mm de espesor. En los extremos, las dos tiras de coraza de la obra muerta se unían mediante dos mamparos transversales que también tenían 152mm de espesor y completaban la faja. La cubierta de protección, de forma de dorso de tortuga, tenía un espesor de 51mm, y se prolongaba hasta los extremos de proa y popa, reforzando a proa la estructura del espolón.  
Las casamatas de los cañones de 203mm se hallaban en cubierta, y las de los cañones de 152mm colocados en batería, tenían una coraza de 152mm de espesor. Los cuatro cañones de 203mm se hallaban instalados de la siguiente forma; dos al final del castillo, en casamatas simétricas que sobresalían fuera de la obra muerta en los costados, al nivel de la cubierta principal, y los otros dos se hallaban en posiciones escudadas sobre puentes simétricos a los lados del mástil de popa. Esa disposición permitía disparar con dos piezas hacia proa y dos piezas a popa, además de disparar también con dos piezas de través. De los dieciséis cañones de 152mm, doce se hallaban en la cubierta de batería, en casamatas situadas en el centro, e las cuales, las cuatro de los extremos tenían el mismo eje que los cañones de 203mm, y se hallaban debajo de las posiciones de estos, en cubierta; otros tres se hallaban debajo del castillo, dos simétricos y laterales que disparaban a través de unos rebajes en el casco y el tercero en el centro, con la caña que salía a través de un portillo practicado en la parte alta de la roda; y el otro se localizaba en el extremo de popa en cubierta. Dos de los lanzatorpedos eran submarinos, y los otros dos de superficie.

El aparato motor estaba constituido por tres máquinas alternativas de triple expansión que desarrollaban una potencia de conjunta de 10.800 kW, estaban instaladas en dos salas a popa de las salas de calderas, en la sala más a popa estaba la máquina de la hélice central y en la de proa las dos máquinas de las hélices laterales. Las calderas eran 30 acuotubulares, tipo Belleville de carbón (algunas preparadas para quemar nafta), estaban distribuidas en cuatro salas.
La velocidad máxima con las máquinas a plena potencia era de 20 nudos. La capacidad de combustible era de 2500 toneladas (carbón).

HISTORIAL:
La unidad tomó parte en la Guerra Ruso-Japonesa, y especialmente en la famosa batalla de Tsushima del 27 a 28 de mayo de 1905. Donde la flota japonesa comandada por el Almirante Togo, obtuvo una victoria decisiva frente a la armada Rusa.
El 14 de agosto de 1904, fue seriamente averiado en los estrechos de Corea. Sufrió la pérdida de 91 marineros y otros 185 resultaron heridos.

El 13 de octubre de 1904, embarrancó en el golfo de Poseta, permaneciendo en el dique hasta febrero de 1905.

El 24 de mayo de 1905 chocó con una mina en la isla de Russkiy, volviendo al servicio activo en septiembre de 1905.

Durante las reparaciones de 1915-16 se incrementó el poder de fuego, montando 6 cañones de 203mm y 20 de 152mm. 
A finales de 1918 fue dado de baja del servicio activo y abandonado en Kronstadt.

Fue desarmado en 1922 y vendido a Alemania para desguace, aunque durante su traslado fue abandonado de nuevo en la parte exterior del puerto de Liepaja, siendo desguazado allí mismo.



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domingo, 14 de mayo de 2017

TURBINAS DE GAS AERODERIVADAS PARA LA PROPULSION NAVAL

Las turbinas de gas han dominado el sector de propulsión de buques militares desde hace bastantes años, sin embargo en años más recientes también han incrementado su aplicación en buques civiles, principalmente en grandes cruceros y ferries de alta velocidad.

Las ventajas e inconvenientes que poseen las turbinas de gas como máquinas para la propulsión de buques, han hecho que sean más adecuadas para ser utilizadas en buques militares respecto a su aplicación en buques civiles.


Las principales ventajas de las turbinas de gas son su elevada potencia en relación a su tamaño y peso. Lo cual las hace muy indicadas para propulsión de buques rápidos y con espacio limitado para albergar máquinas voluminosas y pesadas, lo cual corresponde con buques militares de tamaño mediano, como pueden ser destructores, fragatas, corbetas, etc.
El inconveniente principal de las turbinas de gas ha sido su baja eficiencia energética, es decir elevado consumo de combustible en relación con la potencia producida, además de la imposibilidad de usar combustibles pesados con Heavy Fuel Oil, de bajo precio y que por ello se utilizan con profusión en buques civiles. Estos inconvenientes han impedido que pudiera competir con los motores diésel salvo excepciones muy particulares.
Curvas comparativas de consumo específico de combustible en función de la carga.

También en buques militares el consumo de combustible es importante, aunque no tan determinante como en un buque civil donde se busca la explotación económica del mismo, y que dan razón de ser al propio buque. 
En buques militares la solución adoptada con más frecuencia es la de plantas combinadas, básicamente consiste en combinar dos tipos de máquinas, una para velocidades de crucero con consumos de combustible reducidos, y otra para altas velocidades que es necesario disponer de mucha más potencia. Para la velocidad de crucero, lo más frecuente en la actualidad es incorporar motores diésel de cuatro tiempos, aunque anteriormente se utilizaban también turbinas de gas, generalmente de menor potencia. Para la obtención de altas velocidades se recurre a las turbinas de gas de gran potencia, las cuales se pondrían en marcha solo cuando sea necesario. Las plantas combinadas pueden ser: COGAG, CODOG, CODAG, CODLAG....
Las Turbinas de Gas marinas pueden diferenciarse en dos tipos principales; las Turbinas de Gas Industriales (usadas en plantas de generación eléctrica en tierra, en ciclos combinados, etc), y las Turbinas de Gas Aeroderivadas, desarrolladas inicialmente para propulsión aeronáutica y que son posteriormente marinizadas para adaptarlas al uso en los buques, su más elevado desarrollo tecnológico y superiores prestaciones las convierte en las candidatas más adecuadas para su aplicación en buques militares.
Rendimiento Térmico turbinas de gas del tipo industrial y aeroderivadas.

Centrándonos pués en las turbinas de gas aeroderivadas, los fabricantes más populares en la actualidad son General Electric y Rolls Royce, quienes están recibiendo la mayor parte de los encargos a través de los diferentes modelos que tienen en producción:

GENERAL ELECTRIC:
General Electric Company, también conocida como GE, es en la actualidad una empresa pública Estadounidense, fundada originalmente en 1892 por Thomas Edison junto con otras tres personalidades. Actualmente es una multinacional compuesta por un conglomerado de empresas subsidiarias que operan en diferentes industrias.
Entre los modelos de Turbinas de Gas marinas que tiene actualmente en su catálogo están las siguientes:
  • LM500 - Derived from GE TF34
  • LM1500 - Derived from GE J79
  • LM1600 - Derived from GE F404
  • LM2500 - Derived from GE TF39 and CF6-6
  • LM5000 - Derived from GE CF6-50
  • LM6000 - Derived from GE CF6-80C2
  • LMS100 - Derived from GE LM6000 and Frame Gas Turbine

ROLLS ROYCE PLC:
Rolls Royce PLC es una empresa subsidiaria de Rolls-Royce Holdings plc, empresa pública limitada con sede en el Reino Unido. Tiene su origen en 1904 siendo fundada por Charles Rolls y Henry Royce para la fabricación de automóviles, las divisiónes de automóviles Rolls Royce y Bentley fueron vendidas a BMW y Volkwagen respectivamente. Rolls Royce PLC es en la actualidad una empresa de ingeniería británica especializada en turbinas, particularmente motores de avión, aunque recientemente ha añadido propulsores marinos y sistemas energéticos a su catálogo, proveyendo un amplio rango de servicios y productos industriales, civiles y militares.

Entre los modelos de Turbinas de Gas marinas que tiene actualmente en su catálogo están las siguientes:

A continuación veremos algunos de los modelos de turbinas de gas con más éxito en los últimos años:

GENERAL ELECTRIC LM 2500:
La compañía General Electric, a principios de los años setenta, comenzó a diseñar una turbina naval a partir de dos turbinas de aviación, la TF39 y la TF6. El resultado fue el modelo LM 2500, el cual ha tenido bastante éxito al ser incorporada por gran número de buques militares y civiles de diferentes países.
La turbina de gas LM2500 es del tipo de carrete simple, de eje partido, compuesta por un generador de gas y una turbina de potencia. Sus componentes principales son:
-          Compresor de flujo axial con 16 etapas y geometría variable
-          Cámara de combustión anular
-          Turbina de alta presión de dos etapas de reacción
-          Turbina de potencia de seis etapas de acción-reacción
-          Caja de accesorios
 

En la actualidad está disponible en 3 versiones diferentes:
  • El modelo básico LM2500, el cual entrega 33.600 shp (25.060 kW) con una eficiencia térmica de 37% en condiciones ISO. Cuando se acopla a un generador eléctrico, entrega 24 MW de energía eléctrica a 60 Hz, con una eficiencia térmica de 36% en condiciones ISO.
  • La versión mejorada LM2500+ (3.ª generación) de la turbina entrega 40.500 shp (30.200 kW) con una eficiencia térmica de 39% en condiciones ISO. Cuando se acopla a un generador eléctrico, entrega 29 MW de energía eléctrica a 60 Hz, con una eficiencia térmica de 38% en condiciones ISO.
  • La versión más reciente, LM2500+G4 (4.ª generación), se presentó en noviembre de 2005 y entrega 47.370 shp (35.320 kW) con una eficiencia térmica de 39,3% en condiciones ISO.
Algunos de los buques que incorporan estas turbinas son los siguientes:

ROLLS ROYCE MT30
La turbina de gas Rolls-Royce MT30 es una turbina de gas aeroderivada destinada a propulsión naval, está basada en la turbina aeronática Rolls-Royce Trent 800 (la lleva el Boeing 777).   La MT30 mantiene un 80% de componentes comunes con la Trent 800. Es capaz de producir una potencia de 40.000 kw, con una potencia mínima eficiente de 25.000 kw.
El modelo MT30 es una turbina de gas de doble carrete, compuesta por compresor de baja de geometría variable, compresor de alta, ambos de flujo axial. A continuación cuenta con la cámara de combustión del tipo anular. Después están las turbinas de alta y baja presión que accionan los compresores de alta y baja respectivamente por medio de sendos ejes coaxiales. Finalmente está la turbina de potencia en eje partido a partir de la cual se obtiene la potencia mecánica producida.
Algunos de los buques que incorporan estas turbinas son los siguientes:

ROLLS ROYCE WR21
La WR-21 es la primera turbina de gas aeroderivada en producción actualmente que incorpora compresor con intercooler y recuperación de calor de los gases de escape, los cuales le permiten un incremento del rendimiento y un más bajo consumo específico de combustible. La turbina produce una potencia de 25.000 kw, con un ahorro de combustible que oscila entre un 25-27% respecto a una turbina de gas de ciclo simple. La turbina de gas WR-21 cuenta con un diseño modular incorporando componentes de las turbinas Rolls-Royce RB211 y Trent. La WR-21 Está diseñada para facilitar el mantenimiento y reducir los costes a lo largo de su vida útil.


La WR-21 fue diseñada con el objetivo de mejorar la eficiencia energética de la turbina de gas de ciclo simple, para ello este diseño incorpora el ciclos ICR, cuya principal característica es la de incorporar intercambiadores de calor entre las fases de compresión y a la salida de la descarga de los gases. La turbina fue diseñada en colaboración entre Westinghouse- y Rolls Royce, para equipar a los buques de las armadas del Reino Unido y Estados Unidos. Gracias a la tecnología ICR se prevé una eficiencia térmica del 43% promedio para potencias medias y altas, y sobre el 40 % a bajas potencias.
Un beneficio adicional de esta nueva tecnología los representa una disminución importante de la huella infrarroja, producto de una considerable disminución de la temperatura de descarga de gases, de 1100 ºF a 650 ºF.


Los buques que incorporan estas turbinas en la actualidad son los Destructores Type 45 pertenecientes a la Armada Británica.