Explosiones submarinas

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minoru genda
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Legionario Inmunis
Desde: 13 Feb 2018

 Los efectos de una explosión submarina y el comportamiento que dicha explosión produce en el seno del agua es complejo; muchos científicos han realizado diferentes experimentos y han procedido a llevar a cabo cálculos matemáticos complejos para saber que ocurre cuando una carga explota en el seno de un líquido.

 
Minas y torpedos, además de cargas de profundidad, producen grandes desperfectos, llegando incluso a hundir a los buques víctimas del ataque con dichos artefactos.
 
En el momento de una explosión submarina concurren una serie de fenómenos físicos de los cuales resultan efectos devastadores. La presión en el agua circundante al lugar de la explosión aumenta hasta cotas muy elevadas del orden de toneladas por centímetro cuadrado que es mayor cuanto mayor es la carga. Asimismo la temperatura (de un orden superior a los 2000 grados por kilo de explosivo) por la liberación espontánea de calor aumenta hasta el punto de hacer que el agua en torno a la explosión se transforme en vapor. La explosión hace que las moléculas del agua circundante se muevan a elevadas velocidades en todas direcciones y con una intensidad igual, la amortiguación en el seno del líquido produce constantes choques entre las moléculas que se desplazan y las que están estáticas, lo que a su vez produce más vibraciones. A la producción de éstas vibraciones contribuyen los gases generados por la combustión del explosivo. Estos gases originan miles de toneladas de presión con una fuerza de miles de kilográmetros que actúan a modo de ariete destrozando todo lo que pillan a su paso. El contacto directo del artefacto rompe y lanza todos los materiales que componen la carena del buque y todo aquello solidario a ella (cuadernas, refuerzos, vagras, forros, tubos, tornillos, etc.) que a su vez producen destrozos. En muchos casos el calor y el fuego producidos por la explosión aun persiste después de abrir un boquete lo que a su vez provoca la combustión de todo material inflamable que encuentra a su paso, llegando incluso a provocar explosiones de munición o cualquier proyectil que contenga material explosivo.Son especialmente devastadores los impactos en pañoles de munición y en tanques de combustible. En el caso de explosiones por torpedos, ha habido situaciones en que una sucesión de deflagraciones posteriores al impacto, han provocado el súbito hundimiento del buque objetivo del ataque.
 
Las minas han provocado serios destrozos en todos los buques que chocaron con ellas. Por fortuna habitualmente las explosiones solían darse en la sección de proa y las consecuentes inundaciones, aunque serias, no afectaban a la seguridad del buque. La circunstancia se daba generalmente gracias a la estanquidad lógica del mamparo de colisión; si por cualquier caso este mamparo se veía afectado, o la explosión se daba por la popa de él, la situación se podía volver en la mayoría de los casos dramática por la inundación de otros compartimentos que afectaban a la seguridad y estabilidad del buque.
 
Las cargas de profundidad eran temibles para los submarinos, pudiendo una de ellas con 250 kilos de explosivos hundir a un submarino situado a 10 metros del centro de la explosión.
 
Como orientación decir que según cálculos matemáticos para una carga explosiva de 1 kilogramo de los materiales explosivos más usuales, (el fulmicotón también conocido como algodón pólvora y la trilita) en este tipo de armas tenemos que:
 
La fuerza explosiva del fulmicotón es = 8585 kilogramos por centímetro cuadrado.
 
La presión generada es = 7760 kilos por centímetro cuadrado.
 
La energía potencial a presión constante es = 375.000 Kilográmetros
 
La temperatura generada es = 2270º centígrados
 
Ahora vamos con la trilita.
 
La fuerza explosiva es = 10300 kilos por centímetro cuadrado
 
La presión generada oscila entre 8260 y 9370 kilos por centímetro cuadrado
 
La energía potencial es = 413000 Kilográmetros
 
La temperatura es = 2733º Centígrados
 
La duración de la explosión es de diezmilésimas de segundo en ambos casos
 
1Caballo de Vapor = 736 Watios = 75 Kilográmetros
 
1 kilográmetro es la fuerza necesaria para elevar o desplazar un peso de 1 kilo a un metro en un segundo.
No tengo datos concretos sobre el Torpex (Torpedo explosive) que es 1,5 veces más potente que la  trilita y se comenzo a utilizar hacia finales de 1942 la composición era: 42% RDX, 40% TNT y 18% aluminio en polvo
La conclusión no puede ser más demoledora y con ella queda claro, que el verdadero enemigo de cualquier buque eran las explosiones submarinas cercanas a su casco. Los blindajes no eran una garantía suficiente para evitar que ataques con torpedos o explosiones por chocar contra una mina causaran graves averías cuando no el hundimiento del buque afectado por dichas armas.
Unos vídeos sobre lo que ocurre en una explosión submarina
 https://www.vistaalmar.es/ciencia-tecnologia/ingenieria-innovacion/6078-mirando-el-comportamiento-de-las-explosiones-submarinas.html
sigpro
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Legionario Inmunis
Desde: 20 Oct 2010

Desde los primeros usos del torpedo hasta los actuales, la letalidad de una explosión bajo la quilla es algo que asusta.

Los torpedos antiguos no solían tener la capacidad de detonar con seguridad bajo la quilla la mayoría de las veces, por lo que el impacto era en los laterales. Los actuales permiten detonar bajo la quilla y así partir el barco -también dependiendo del tamaño- en dos.

Recientemente vi un vídeo sobre el hundimiento de un sumergible alemán en el Golfo de México. El hundimiento fue particularmente catastrófico debido a que la carga de profundidad cayó sobre la cubierta estando ya el sumergible en inmersión. Al no haber alcanzado la profundidad de explosión, ésta quedó en la cubierta mientras aumentaba la profundidad al tratar de escapar el sumergible.

Hasta que se alcanzó la profundidad de detonación y, por simpatía, los torpedos de proa también se sumaron. Resultado...el que nos imaginamos.

 

Un saludo.

minoru genda
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Legionario Inmunis
Desde: 13 Feb 2018

Conozco el caso, el sumergible que dices no pudo deshacerse de la carga porque ésta cayó en la vela y quedó "atrapada", aunque para el caso es lo mismo porque, si hubiera caído en cubierta, el sumergible quedaría por encima de la carga, si esta se hubiese liberado rodando hacia un costado. La teoría es que si un sumergible está encima del centro de la explosión poco importa la diferencia de profundidad entre carga y sumergible porque los gases salen hacia la superficie con toda la potencia posible destrozando a dicho sumergible. Podría no ser así si la velocidad horizontal fuese tan elevada que pudiera alejarse de la vertical de esa carga pero ya sabemos que una carga soltada a poco de sumergirse un  sumergible está regulada para que explote a poca profundidad y solo un milagro lo salvaría.