Los submarinos del futuro serán más baratos de mantener, más manejables y más silenciosos gracias al uso de composites. Eso es lo que piensan los ingenieros de la Universidad de Oxford que están liderando un proyecto para investigar el uso de estos materiales y sustituir los componentes de metal que actualmente forman parte de los submarinos.
Los composites (materiales sintéticos hechos a partir de dos más sustancias estructuralmente complementarias) están pensados para ser más resistentes y fuertes que el acero. Con la misma resistencia, estos materiales con más ligeros que el aluminio, por ejemplo, y no sufren corrosión.
Los composites son muy atractivos en las plataformas navales porque pueden mantener sus márgenes de estabilidad y flotabilidad necesarias para los complejos sistemas de combate usados en la próxima generación de submarinos.
Cada vez más ejércitos están incorporando este material en sus buques de guerra. Sobre todo porque se reducen mucho los costes de mantenimiento, sin que por ello se merme su capacidad.
Vito Tagarielli, uno de los investigadores de este proyecto y especialista en composites, lleva años probándolos para buques de guerra y predice buenos resultados aplicados también a submarinos.
Níquel aluminio bronce
“En el caso de los buques de guerra, los composites han mostrado comportarse mejor que los metales en términos de resistencia a las explosiones”, comenta en declaraciones a The Ingenieer .
El equipo de Oxford cree que en el futuro los composites reemplazarán al níquel aluminio bronce, una aleación usada en los componentes más importantes de un submarino, como son las válvulas del casco.
El níquel aluminio bronce empezó a usarse para la construcción de submarinos en 1960, una vez que se demostró que tenía una mayor resistencia que el bronce de cañón, que hasta en entonces era el material estándar. El problema del níquel aluminio bronce es que es susceptible de sufrir corrosión.
“Cuando tenemos una estructura metálica sobre el agua, estamos obligados a mantenerla y a chequearla constantemente debido a la corrosión”, comenta Tagarielli. “Hay un gran potencial de ahorro usando composites porque, esencialmente, este material tiene una mejor relación con el agua”.
El equipo de Oxford espera desarrollar nuevos materiales con fibra y arquitecturas híbridas que pueden resistir durante años sumergidas y soportar las posibles explosiones de artillería naval.
Su investigación empezará por conocer cómo responden estos nuevos materiales a las fuertes presiones cuando están sumergidos. Los ingenieros han desarrollado un método de pruebas que simula el tipo de carga que causaría una explosión sobre los composites.
Pruebas
El equipo tomará una muestra de composite y la colocará al final de un tubo relleno de agua. Al otro lado colocarán un pistón. Un proyectil de metal será lanzado a la velocidad de un torpedo contra el pistón para crear una onda de choque en el agua que impactará sobre la muestra. Usando cámaras de alta velocidad, los ingenieros observarán esa muestra para ver cómo se deforma y determinar sus efectos.
Las pruebas se llevarán a cabo sobre muestras que han estado ya mucho tiempo sumergidas en agua. Esto determinará qué efectos tiene este hecho sobre las propiedades del composite.
La finalidad de este proyecto es encontrar un material más fuerte y ligero que el metal. “Esperamos reducir el peso de los submarinos, por lo que tendrán menos inercia, más aceleración y mejor maniobrabilidad”, dice Tagarielli.
Su uso puede tener ventajas estratégicas. “Si un submarino está hecho de composites, éste podría ser invisible para las minas acuáticas modernas, que detonan cuando reconocen ciertas señales magnéticas o acústicas”.