Vida naval: Camarote de comandante HMS Impacable

"El Camarote"

El Teniente Comandante F. D. O'Brien, de la Marina Real Británica, comandante del HMS Implacable, en el Gran Camarote, utilizado en su día por capitanes franceses y británicos en la época de Nelson. Un vistazo al pasado histórico del barco.

Producción naval: Los materiales compuestos en la construcción de naves

Los materiales compuestos en la construcción naval

Aleksandr Mitrofanov || Revista Militar

¿Qué son los materiales compuestos (composites)?

Se trata de un material compuesto por al menos dos componentes químicamente diferentes e insolubles entre sí, cuya proporción cuantitativa debe ser comparable. Uno de estos componentes es una fase continua (matriz), que puede ser metálica, cerámica, de carbono o polimérica, y el otro es un relleno. Las fibras de carbono o de vidrio suelen actuar como rellenos en los compuestos poliméricos, y el polímero desempeña la función de matriz. Como resultado, se forma un material monolítico prácticamente nuevo, cuyas propiedades difieren cualitativamente de las de cada uno de sus componentes por separado. Ejemplos de estos materiales son el hormigón armado, los plásticos reforzados con fibra de vidrio y fibra de carbono, el caucho, etc.

Estructura de materiales compuestos

La historia de los materiales compuestos se remonta a miles de años atrás. Es muy posible que el primer composite fuera un material de construcción aún muy común en la actualidad: una mezcla de arcilla y paja utilizada para fabricar ladrillos. Alrededor de 3400 años antes de Cristo, en la antigua Mesopotamia, se pegaban listones de madera en diferentes ángulos para crear madera contrachapada.

En las décadas de 1870 y 1890, surgieron las resinas poliméricas sintéticas, que se convertían de líquido a sólido mediante un proceso de polimerización. En 1907, el químico estadounidense Leo Baekeland creó la baquelita (también llamada carbolita), una de las primeras resinas sintéticas. Esta resina era extremadamente frágil, pero Baekeland eliminó este inconveniente combinándola con celulosa, creando así un composite.

En 1936, Carleton Ellis patentó las resinas de poliéster insaturado, que se convirtieron en la opción preferida para la fabricación de composites. A finales de la década de 1930, surgieron otros sistemas poliméricos, como las resinas epoxi.
A finales de la década de 1930, la empresa estadounidense Owens-Illinois desarrolló un proceso para extraer el vidrio en fibras finas y crear tejidos a partir de ellas. La combinación de fibras de vidrio con nuevas resinas sintéticas dio lugar a la creación de compuestos resistentes y ligeros llamados fibra de vidrio.

Fibra de vidrio

Al mismo tiempo, el inventor alemán Max Himmelheber desarrolló una tecnología para producir tableros aglomerados, un material compuesto en láminas fabricado mediante el prensado en caliente de partículas de madera, principalmente virutas, mezcladas con un aglutinante. La primera muestra comercial se fabricó en una fábrica de Bremen en 1941 utilizando aglutinantes fenólicos y virutas de abeto.

El contrachapado de aviación , fabricado con chapa de abedul impregnada con cola de fenol-formaldehído y resina de baquelita, es ampliamente utilizado. En 1935, la URSS creó la "madera delta", que desempeñó un papel importante en la fabricación de aeronaves nacionales durante la Segunda Guerra Mundial. Este compuesto se obtenía mediante el prensado en caliente a alta presión de capas de chapa de abedul impregnadas con resina de fenol-formaldehído o cresol-formaldehído.

Madera contrachapada

contrachapado de aviación

Madera del delta (lignofol)

También se están creando otros tipos de materiales compuestos laminados no metálicos: getinax, plásticos decorativos con capas de papel, cuero artificial, textolita, vidrio multicapa, linóleo y muchos más.

La Segunda Guerra Mundial impulsó el uso generalizado de los materiales compuestos. Para 1945, solo en EE. UU. se producían alrededor de 1600 toneladas de fibra de vidrio al año.

Desde principios de la década de 1950, se han utilizado paneles de nido de abeja (paneles sándwich), lo que permite producir estructuras de alta resistencia con un peso mínimo. Estos paneles están hechos de un relleno celular de nido de abeja de aluminio, materiales compuestos o espuma de plástico, colocado entre dos láminas delgadas de material rígido (metal, etc.), lo que le confiere resistencia a la tracción.

Panel sándwich

En 1961, se patentó la primera fibra de carbono. El uso de esta fibra contribuyó al avance de muchas industrias, como la aeroespacial, la automotriz y la náutica. En 1966, Stephanie Kwolek, química de DuPont, inventó el kevlar, una fibra de para-aramida.

fibra de carbono

Desde principios de la década del 2000, se ha utilizado la nanotecnología. Los nanomateriales se incluyen en fibras y resinas avanzadas utilizadas en nuevos compuestos. El desarrollo de la impresión 3D en la década de 2010 ha hecho posible la creación de cualquier elemento que pueda crearse mediante CAD. Las empresas de compuestos han comenzado a producir materiales de impresión 3D que contienen fibras reforzadas, como fibra de carbono o fibra de vidrio.

Hormigón armado

El primer material compuesto que se utilizó ampliamente en la construcción naval fue el hormigón armado: en 1849 se construyó un barco de hormigón armado en Marsella y, en 1912, un buque autopropulsado con una capacidad de elevación de 250 toneladas en Hamburgo.

Un barco de hormigón armado construido en 1849 en Marsella.

Durante la Primera Guerra Mundial, la escasez de acero y mano de obra cualificada impulsó la construcción de barcos de hormigón. Estos barcos se construyeron en Inglaterra, Estados Unidos, Alemania, Francia, Italia y los países escandinavos.

Solo en Inglaterra, más de 20 astilleros participaron en esta actividad, construyendo cerca de 200 buques: barcazas con una capacidad de elevación de 1000 toneladas, remolcadores con una capacidad de 750 hp y buques de carga seca con una capacidad de elevación de 11 toneladas.

Construcción de barcos de hormigón armado, EE.UU., 1918-1920.

Construcción de un barco de hormigón armado, Inglaterra, 1918.

Barco de vapor de hormigón “Palo Alto”, EE. UU., 1920

Barco de vapor de hormigón “Fate”, EE. UU., 1920

Barco de hormigón armado "Molliette", Inglaterra, 1919

Barcaza marítima de hormigón armado con capacidad de elevación de 1000 toneladas, Alemania, Primera Guerra Mundial

Buque cisterna con capacidad de elevación de 2000 toneladas, EE. UU., 1920 (a - sección a lo largo de los tanques , b - sección a través de la sala de máquinas)
1 - canal de aire, 2 - tanque de aceite, 3 - canal de aceite, 4 - motor

Con el fin de la guerra, el interés por la construcción naval de hormigón armado en el extranjero prácticamente desapareció, pero con el estallido de la Segunda Guerra Mundial resurgió. El mayor número de buques de hormigón se construyó en Inglaterra, Estados Unidos y Alemania.
Por ejemplo, en Alemania se construyeron petroleros con una capacidad de carga de 3000 y 3400 toneladas, barcazas (700 y 1000 toneladas), cargueros (3700 y 4200 toneladas), barcos de arrastre, buques fluviales autopropulsados ​​y barcazas.

Buque de hormigón armado "Carmita", EE. UU., Segunda Guerra Mundial

En la URSS, la construcción de barcos de hormigón armado comenzó solo después de la Revolución de Octubre: en 1920, se construyó un pontón para una grúa flotante. En 1922, el Comisariado del Pueblo de Ferrocarriles (NKPS) creó una comisión para la construcción naval de hormigón armado, y en 1926, el Registro de la URSS publicó las primeras "Normas y Reglamentos para la Construcción Naval de Hormigón Armado".

Desde 1925 hasta el comienzo de la Segunda Guerra Mundial, se construyeron en los astilleros de Leningrado y Rybinsk un dique flotante con una capacidad de elevación de 4000 toneladas y tres más con una capacidad de 6000 toneladas, un transbordador ferroviario para cruzar el Volga, capaz de transportar 22 vagones con una locomotora, una serie de embarcaderos con un desplazamiento total de 1575 y 2580 toneladas, y pontones para el Caspio. Gran parte de estos trabajos aún se utilizan.

Durante los primeros años de la guerra, no se construyeron barcos de hormigón, pero ya en 1943 se inició la construcción de un astillero de hormigón armado en Bakú. Desde 1946, se inició la construcción en serie de diques flotantes con una capacidad de carga de 6000 toneladas en el astillero de Kherson. Entre 1946 y 1948, también se llevó a cabo la construcción en masa de embarcaciones flotantes de hormigón en seis astilleros fluviales.

Muelle ZhB-2, San Petersburgo

Embarcadero de hormigón armado

La construcción de buques de hormigón armado se lleva a cabo actualmente tanto en Rusia como en el extranjero, aunque en volúmenes mucho menores. Se trata principalmente de diques flotantes, embarcaderos, atracaderos flotantes, cimentaciones para plataformas petrolíferas y gasíferas marinas y otros buques de amarre. Esta tecnología presenta una mayor rentabilidad en comparación con la construcción de estructuras metálicas similares debido a su bajo coste, mayor durabilidad y tecnología de construcción simplificada. Además, se consume menos acero y se utiliza acero de refuerzo laminado, más económico, en lugar de productos laminados en chapa y perfil.

Goleta de hormigón armado “Larinda”, Canadá, 2012
Yate de hormigón armado "Nefertiti", Nizhni Nóvgorod

El hormigón armado es un material de construcción complejo compuesto por hormigón y armaduras (varillas de acero, alambre, malla tejida, etc.). La necesidad de usar armaduras se debe a que el hormigón resiste la tracción de 10 a 15 veces peor que la compresión, por lo que está diseñado para trabajar a compresión y la armadura, a tracción.

El hormigón se fabrica con cemento Portland y rellenos (arena, piedra triturada, arcilla expandida, etc.). Al endurecerse, el hormigón se adhiere firmemente a las armaduras de acero y, al trabajar bajo carga, ambos materiales se deforman conjuntamente. En la construcción naval se utilizan los siguientes tipos de hormigón armado: con armaduras no tensadas y pretensadas, así como ferrocemento. El ferrocemento es hormigón de grano fino, reforzado dispersamente con mallas tejidas de acero.

Materiales compuestos de polímeros

En 1942, el ingeniero Ray Green (quien trabajaba para la ya mencionada empresa de vidrio Owens-Illinois) construyó un bote salvavidas con fibra de vidrio y resina de poliéster. Este fue uno de los primeros pasos de los compuestos poliméricos en la construcción naval.

La matriz de los compuestos poliméricos son termoplásticos, que conservan sus propiedades durante el calentamiento y enfriamiento repetidos, y resinas termoendurecibles, que adquieren una estructura determinada de forma irreversible al calentarse.
Los materiales compuestos poliméricos (PCM) más comunes utilizados en la construcción naval son:

• Plásticos reforzados con vidrio que contienen hasta un 80 % de fibras de vidrio de silicato. Se caracterizan por su transmitancia óptica y de radio, baja conductividad térmica, alta resistencia, buenas propiedades de aislamiento eléctrico y bajo coste.

• Plásticos reforzados con fibra de carbono con fibras de carbono artificiales o naturales basadas en derivados de celulosa, petróleo o carbón. Son más ligeros y resistentes que la fibra de vidrio, no son transparentes, no cambian sus dimensiones lineales con los cambios de temperatura y son buenos conductores de la electricidad. Resisten altas temperaturas incluso en entornos agresivos.

• Plásticos de boro con fibras, hilos y haces de boro. Muy duros y resistentes al desgaste, no temen a las sustancias agresivas, pero no soportan el funcionamiento a altas temperaturas.

• Los compuestos metálicos se fabrican a base de metales no ferrosos como el cobre, el aluminio y el níquel. Se utilizan fibras metálicas o monocristales de óxidos, nitruros, cerámicas, carburos y boruros como relleno. Gracias a esto, se obtienen compuestos con propiedades físicas superiores a las del metal puro original.

• Los compuestos cerámicos se producen sinterizando a presión la masa cerámica original con la adición de fibras o partículas. Si se utilizan fibras metálicas como relleno, se obtienen cermets. Se distinguen por su resistencia al choque térmico y su alta conductividad térmica. Los cermets se utilizan para producir piezas resistentes al desgaste y al calor, como turbinas de gas, piezas de sistemas de frenos y barras de combustible para reactores nucleares.

A pesar de su baja densidad, los PCMs tienen altas características mecánicas. La resistencia a la tracción de los aceros es de aproximadamente 240 MPa, la de las aleaciones de aluminio, de 50 a 440 MPa, y la de los PCM, de 70 a 1 MPa.
Otras ventajas del PCM en comparación con los metales incluyen, en particular:

• No magnético y radiotransparente;
• Resistencia a la putrefacción y la corrosión;
• Posibilidad de regular las propiedades del material variando la estructura de refuerzo;
• Multifuncionalidad lograda mediante la introducción de diversos modificadores en el material;
• Resistencia a los efectos de los organismos marinos;
• Costos operativos reducidos debido a la ausencia de corrosión;
• Alta resistencia a la vibración de las estructuras.
• Baja gravedad específica;
• Altas propiedades de aislamiento térmico;
• Retardante de llama (con propagación lenta de la llama en la superficie);
• Menor visibilidad de radar para buques de fibra de vidrio;
• Alta facilidad de mantenimiento.

Ya en 1938, en la URSS, bajo la dirección del profesor B. A. Arkhangelsky, se fabricaron las primeras hélices con un diámetro de 0,42 y 0,63 m a partir de textolita y textolita reforzada con chapa de acero. Sin embargo, estas hélices aún no ofrecían la fiabilidad necesaria.

En la década de 1960, se crearon en la Unión Soviética plásticos reforzados con fibra de vidrio de epoxiamina de la marca STET, con propiedades de alto rendimiento. Sobre esta base, se desarrollaron y patentaron diseños y tecnologías de fabricación para hélices de barcos y sistemas de propulsión de aerodeslizadores, que posteriormente se instalaron y operaron con éxito en cientos de buques.
Ya en la década de 1950, se crearon en nuestro país materiales poliméricos especiales para rellenar huecos de ensamblaje en la construcción y reparación naval. Se utilizaron como juntas de ajuste poliméricas durante la instalación de diversos motores y mecanismos.

Junta de ajuste de polímero

Inicialmente, el uso de PCM se limitaba principalmente al uso de fibra de vidrio en la construcción de embarcaciones pequeñas (botes, lanchas pequeñas, yates de vela y motor), cercas para cabinas de submarinos resistentes, superestructuras de botes y embarcaciones pequeñas, carenados de antenas de sonar y carcasas radiotransparentes para antenas de radar. El recubrimiento de la superficie exterior de los cascos de embarcaciones pequeñas de madera con fibra de vidrio aumentó significativamente su durabilidad.

Por primera vez en la construcción de submarinos, el PCM comenzó a utilizarse en EE. UU. durante la modernización de los submarinos construidos durante la Segunda Guerra Mundial bajo el programa GUPPI (Gran Potencia Propulsiva Submarina). Se les incorporaron nuevas cercas para torres de mando y dispositivos retráctiles fabricados con fibra de vidrio de poliéster. Actualmente, la fibra de vidrio ocupa un lugar importante en el diseño de submarinos.

Submarino argentino "Santa Fe" (anteriormente estadounidense) con caseta de cubierta de fibra de vidrio

Más tarde, en los EE. UU. y varios países de Europa occidental, se comenzó a construir cascos de barcos y embarcaciones con un desplazamiento de hasta 900 toneladas a partir de fibra de vidrio de poliéster y materiales compuestos de polímero de tres capas (fibra de vidrio-plástico espumado-fibra de vidrio).

Desde la década de 1960, la fibra de vidrio se ha utilizado ampliamente en la construcción de buques de defensa contra minas. Esto se debió tanto a las propiedades no magnéticas de este material como a su mayor resistencia a las explosiones submarinas en comparación con los cascos de acero, así como a su menor peso. Dichos buques se construyen en Rusia y países europeos de la OTAN, así como en Japón, Corea del Sur, China y Taiwán.

En la URSS, el trabajo en la creación de fibra de vidrio marina comenzó a mediados de la década de 1950. Los primeros dragaminas soviéticos con cascos completamente de fibra de vidrio fueron los buques Izumrud del Proyecto 1252 con un desplazamiento total de 320 toneladas. En 1964, se entregaron tres buques de este tipo a la flota.

Buscaminas - proyecto 1252

Al mismo tiempo, surgió el problema de la reparabilidad del casco de fibra de vidrio del buque, ya que los métodos tradicionales de reparación utilizados en la construcción naval metálica no eran adecuados. La tecnología y los materiales empleados en la construcción de un casco de plástico en taller tampoco eran viables. El problema se solucionó utilizando un aglutinante especial que garantizaba su polimerización a temperaturas relativamente bajas y alta humedad ambiental. El casco del primer PMO, que sufrió un agujero de varios metros cuadrados como resultado de la colisión, se reparó utilizando esta tecnología en 24 horas.

Actualmente, se han generalizado las composiciones diseñadas para la reparación rápida de cascos compuestos de buques en el mar. Consisten en resina, endurecedor y fibra de vidrio. Además, es posible aplicar un parche en la zona dañada tanto en superficie como bajo el agua. La composición recupera el 90 % de su resistencia en una hora.
Desde 1967, la URSS (y posteriormente Bulgaria) comenzó a construir los dragaminas Korund del Proyecto 1258. Se construyeron un total de 92 buques del Proyecto 1258 y sus modificaciones.

Buscaminas - proyecto 1258

Desde 1989, se han puesto en servicio los dragaminas del Proyecto 10750 Zafiro (se construyeron 10 unidades). El casco del dragaminas está fabricado con fibra de vidrio monolítica formada por infusión al vacío.

Buscaminas - proyecto 10750

En octubre de 2016, el dragaminas principal del Proyecto 2018 "Alexandrite", con un desplazamiento total de 12.700 toneladas, construido en el Astillero Sredne-Nevsky (en 820 fue reclasificado como buque de navegación marítima), entró en servicio en la Flota del Báltico. Actualmente, ocho de estos buques ya están en servicio y cinco más están en construcción.

El dragaminas "Alexandrite" del proyecto 12700 durante las pruebas en el mar.

Una característica importante del nuevo buque es su diseño único, en particular la tecnología de fabricación del casco. El casco y la superestructura están fabricados con fibra de vidrio monolítica sobre resina epoxi mediante infusión al vacío. Simultáneamente, se estableció un récord tecnológico mundial durante la creación del dragaminas: por primera vez en el mundo, se fabricó un casco monolítico de fibra de vidrio con una eslora de casi 62 metros. La tecnología de fabricación del casco se desarrolló con la participación del Instituto Central de Investigación de Materiales Estructurales "Prometeo" y el Instituto Central de Investigación que lleva el nombre del académico Krylov.

Fabricación del casco del dragaminas del proyecto 12700 "Alexandrite"

Los preparativos para la construcción del buque líder comenzaron en 2007. Los dos primeros años se dedicaron al diseño y los tres restantes a las pruebas de la nueva tecnología de infusión al vacío de la planta.

El Astillero Sredne-Nevsky ha construido un catamarán de pasajeros del Proyecto 23290 "Griffin" con casco de fibra de carbono.

Catamarán "Griffin" proyecto 23290

En la década de 1980, la Oficina de Diseño y Tecnología Sudokompozit (Feodosia) fue la primera de la URSS en desarrollar y fabricar casetas de cubierta para buques de combate, fabricadas con materiales compuestos de polímero, para los pequeños buques de desembarco aerodeslizadores del Proyecto 12322 Zubr, que se construían en los Astilleros Primorsky (Leningrado) y More (Feodosia). Estas casetas contaban con blindaje y proporcionaban protección térmica y acústica a la tripulación y al personal de desembarco, además de un complejo de anillos de hélice (anillos de tobera) y tomas de aire para los ejes de los sobrealimentadores axiales.

Proyecto MDK 12322 "Bisonte"

Según el diseño de la Oficina Central de Diseño Marino de Almaz, las corbetas de los proyectos 20380 Steregushchiy, 20385 Gremyashchiy y 20386 Derzkiy se están construyendo en el Astillero PAO Severnaya Verf y el Astillero PAO Amur.

Corbetas de los proyectos 20380 (arriba) y 20385

Modelo del proyecto corbeta 20386

Una característica especial de estos buques es su superestructura, fabricada con materiales compuestos multicapa: fibra de vidrio multicapa ignífuga y materiales a base de fibra de carbono. El diseño de la superestructura se desarrolló teniendo en cuenta los requisitos modernos de visibilidad en los rangos de radar e infrarrojos, lo que redujo la superficie de dispersión efectiva (ESR) circular promedio de los buques aproximadamente tres veces en comparación con buques similares, y la probabilidad de ser atacada por misiles de crucero antibuque se redujo de 0,5 a 0,1.

El 17 y 18 de diciembre de 2021, durante la fase de preparación para la botadura, se produjo un incendio en la corbeta Provorny, en construcción en el astillero Severnaya Verf. Como resultado, la superestructura compuesta del buque quedó prácticamente destruida, y la estructura integrada de la torre y el mástil, hecha de aleaciones de aluminio y magnesio, también se incendió.

Sin embargo, se afirmó que el compuesto de la superestructura quemada era un material no inflamable. Por lo tanto, surgió una versión de que se utilizaron medios inadecuados para extinguir el incendio, lo que provocó una reacción química.

La superestructura quemada de la corbeta "Provorny"

El uso de PCM permitió crear un marco intermedio compuesto que absorbe las vibraciones para las unidades de engranajes diésel de las corbetas, lo que, al reducir el nivel de ruido de los mecanismos de la planta de propulsión, redujo la visibilidad del buque en el rango hidroacústico.

Bastidor intermedio compuesto para una unidad de engranaje diésel de una corbeta

Los PKM también se han utilizado ampliamente en las fragatas clase Almirante Gorshkov del Proyecto 2006, que han estado en construcción en el astillero Severnaya Verf de San Petersburgo desde 2023.

Fragata "Almirante Gorshkov"

Están equipados con una superestructura fabricada con materiales compuestos a base de cloruro de polivinilo y fibra de carbono. Gracias a esto, y a la arquitectura original de la superestructura, fue posible reducir significativamente su visibilidad radar y óptica.

Un ejemplo interesante del uso de PKM son las corbetas furtivas suecas de clase Visby (construidas por el astillero Kockums; el buque líder se incorporó a la flota en 2002).

Corbeta clase Visby

El casco del buque está fabricado con paneles sándwich: una capa intermedia de PVC y capas exteriores de fibra de carbono reforzada con un aglutinante de éster de vinilo. La tecnología para la fabricación de estas estructuras fue desarrollada por Kockums.

Gracias al uso de PCM, el peso del casco se redujo en un 50 % en comparación con uno metálico, y tanto gracias al PCM como a la elección de formas óptimas, su visibilidad radar se redujo drásticamente. Además de absorber las ondas de radio del radar, los haces de carbono garantizan su dispersión, lo que ayuda a reducir el nivel del campo radar secundario del buque. También se redujeron los campos ópticos, magnéticos y térmicos.

Gracias a esto, incluso sin el uso de guerra electrónica, el buque puede ser detectado a una distancia de tan solo 22 km en calma y 13 km en mar gruesa. Con el uso de guerra electrónica, estos valores se reducen a 8 y 11 km, respectivamente.

Una solución técnica excepcional en el campo de la aplicación de PCM es, sin duda, la superestructura de los superdestructores estadounidenses del tipo DDG-1000 "Zumwalt" (desplazamiento de 15 toneladas). La masa de la superestructura de siete niveles de estos buques, con unas dimensiones de 000 x 48,8 x 21,3 m, es de 19,8 toneladas. Los tres primeros niveles son de acero y los cuatro superiores, de paneles sándwich planos. El material de los paneles es relleno de balsa de 900–50,8 mm de espesor, revestido con capas de fibra de carbono sobre un aglutinante de viniléster de 76,2 mm de espesor y blindaje de Kevlar.

Transporte de la superestructura del destructor DDG-1000 “Zumwalt”

Destructor DDG-1000 “Zumwalt”

Un ejemplo del uso de la fibra de carbono en la construcción naval civil es el exclusivo superyate de tres cascos a motor "Khalilah", construido en 2015 en el astillero Palmer Johnson (EE. UU.), cuyo casco está fabricado íntegramente en fibra de carbono. Sus dimensiones principales son 49,5 x 11,0 x 2,1 m, su tonelaje es de 485 TRB y su velocidad es de 24 nudos.

Superyate de tres cascos “Khalilah”

Además de en las estructuras de los cascos de los barcos, los compuestos poliméricos se utilizan en el cercado de dispositivos retráctiles, estabilizadores y palas de timón de submarinos, en los cascos resistentes de vehículos submarinos, en ejes de hélice y hélices, tuberías, cilindros de aire de alta presión, mástiles, desde yates de vela hasta grandes buques militares.

El vehículo submarino Vityaz, que llegó al fondo de la Fosa de las Marianas. Su casco está construido con PKM.

Los cojinetes PCM que funcionan con lubricación por agua se utilizan ampliamente en la construcción naval (cojinetes de bocina, cojinetes de mecanismo de gobierno, etc.) debido a su alto nivel de respeto al medio ambiente, propiedades de amortiguación, diseño sencillo y larga vida útil. Durante su funcionamiento, estos elementos estructurales suelen operar en condiciones de lubricación deficiente y, en ocasiones, en ausencia total de un entorno lubricante.

Un ejemplo de este tipo de PCM es el material nacional SVCh 307, un material compuesto termoplástico a base de tereftalato de polietileno (PET), reforzado con un complejo de aditivos especializados.

Fuentes

1. Z. P. Bonduryansky et al. Buques de hormigón armado de navegación marítima (diseño del casco). L.: "Construcción naval", 1966.
2.  Eliseeva O. V. y otros. Materiales compuestos en la construcción naval. "Revista electrónica científica y práctica Alley of Science" n.º 3 (54) 2021.
3.  Meleshin M. A. y otros. Experiencia en el uso de materiales compuestos en la construcción naval. Boletín de la ASTU. Serie: Ingeniería y tecnología marina. 2022. n.º 2.
4.  Safin, V. N. Materiales compuestos: texto de conferencias. Cheliábinsk: Centro editorial de SUSU, 2010.
5.  Kushner V. S. Ciencia de los materiales. Omsk: Editorial de OmskGTU, 2008.
6.  Zazimko V. Aplicación de materiales compuestos como impulsor de los sectores de la industria de defensa. "Nuevo orden de defensa. Estrategias",
7.  7de abril de 2017. Introducción a la disciplina: Materiales compuestos. Clasificación | Sitio web de aprendizaje a distancia - MOODLE KNITU (KHTI)

Bombardero/torpedero: Prototipo SNCAO CAO. 600

SNCAO CAO.600

El SNCAO CAO.600 fue un prototipo francés de torpedero-bombardero bimotor de la Segunda Guerra Mundial . Estaba previsto para operar desde dos nuevos portaaviones de la Armada Francesa , pero solo se había completado y volado un ejemplar cuando la rendición de Francia en junio de 1940 puso fin a su desarrollo.

Rol: bombardero torpedero / avión de reconocimiento
Origen nacional: Francia
Fabricante: SNCAO
Primer vuelo: 21 de marzo de 1940
Usuario principal: Marina francesa
Número construido: 1

En 1937, el Ministerio del Aire Francés publicó especificaciones pidiendo un avión capaz de operar desde las futuras compañías Joffre y Painlevé. Este avión se suponía que iba a hacerse cargo de los papeles de reconocimiento, torpedos y bombardeos. Excepcionalmente, las especificaciones exigían un diseño de dos motores.



El SNCAO ha desarrollado un proyecto llamado CAO. 600, un avión de cola bimotor con un ala de gaviota invertida montada en la parte superior del fuselaje. Recibiendo una tripulación de tres hombres, el avión tenía una nariz y un armamento ampliamente cristalados incluyendo una ametralladora estacionaria y dos ametralladoras móviles, todas de calibre 7,5 mm. La nariz era poco convencional con cada miembro de la tripulación una cabina en las gradas. Por sus papeles de bombardero, el avión podría transportar un solo torpedo o hasta 450 kg de bombas. Hizo su primer vuelo en marzo de 1940 y el avión comenzó sus pruebas oficiales, que fueron interrumpidas después de la capitulación de Francia en junio de 1940. El segundo prototipo, que difieren en tener alas plegables requeridas para operaciones marítimas, fue abandonado incompleto, mientras que el primer prototipo fue desmantelado y almacenado hasta que fue finalmente abandonado tras la ocupación alemana de la Zona Libre en noviembre de 1942.

Diseño y desarrollo

En 1937, el Service Technique de l'Aeronautique (o Ministerio del Aire) francés lanzó su especificación A47 para reemplazar a los viejos torpederos-bombarderos Levasseur PL.7 y al avión de reconocimiento Levasseur PL.101 del Aéronavale , ambos biplanos obsoletos , a bordo de los dos nuevos portaaviones planeados por la Armada francesa , el Joffre y el Painlevé . El requisito exigía que el nuevo avión, que actuaría como torpedero-bombardero, bombardero de nivel y avión de reconocimiento, tenía que tener una velocidad máxima de más de 300 km/h (186 mph), con una autonomía de 3,5 horas como torpedero-bombardero y 6 horas en misiones de reconocimiento. Inusualmente para un avión basado en portaaviones, particularmente para 1937, la especificación exigía que el nuevo avión fuera bimotor, con una tripulación de dos como torpedero-bombardero y tres como bombardero de nivel o avión de reconocimiento.



Se realizó un pedido de dos prototipos a la Société Nationale des Constructions Aéronautiques de l'Ouest (SNCAO) el 15 de junio de 1939, con un pedido similar para dos del diseño competidor de SNCAM , el Dewoitine D.750, el 26 de julio. El diseño de SNCAO, el SNCAO CAO.600 era un monoplano totalmente metálico con un ala de gaviota invertida y un tren de aterrizaje retráctil con ruedas de cola . El piloto y el bombardero /navegante se sentaban en cabinas separadas con parabrisas escalonados individuales, con el navegante en el extremo delantero y el piloto sobre el borde de ataque del ala. El operador de radio/artillero se sentaba más a popa, con su cabina detrás del ala. La potencia era proporcionada por dos motores radiales Gnome-Rhône 14M. 

Historial operativo

El primer prototipo realizó su primer vuelo el 21 de marzo de 1940, de Villacoublay a Istres el 31 de marzo. Había completado 35 horas de vuelo el 25 de junio, cuando el programa de pruebas se interrumpió por la rendición francesa a Alemania. El segundo prototipo, que se diferenciaba por contar con las alas plegables necesarias para las operaciones en portaaviones, fue abandonado incompleto, mientras que el primero fue desmantelado y almacenado hasta su desguace definitivo tras la ocupación alemana del sur de Francia en noviembre de 1942. 

Especificaciones técnicas

Datos de Aviones de Guerra de la Segunda Guerra Mundial: Volumen Siete Bombarderos y Aviones de Reconocimiento 

Características generales

    Tripulación: 2 o 3
    Longitud: 12,22 m (40 pies 1 pulgada)
    Envergadura: 16,50 m (54 pies 2 pulgadas)
    Peso bruto: 4.700 kg (10.362 lb)
    Planta motriz: 2 × motores radiales Gnome-Rhône 14M de catorce cilindros refrigerados por aire , 510 kW (680 hp) cada uno

Rendimiento

    Velocidad máxima: 380 km/h (236 mph, 205 nudos) a 1.500 m (4.900 pies)
    Velocidad de crucero: 299 km/h (186 mph, 162 nudos) a 1000 m (3300 pies) (crucero económico)
    Alcance: 900 km (560 mi, 490 nmi) a 1.000 m con torpedo, 1.602 km (865 nmi , 995 mi) misión de reconocimiento

Armamento

    Cañones: 1 ametralladora Darne fija de 7,5 mm con disparo frontal y cañones Darne montados de forma flexible en posiciones dorsal y ventral.
    Bombas: 1 torpedo de 650 kg (1430 lb) o 4 bombas de 150 kg (330 lb) o 2 bombas de 225 kg (500 lb) o 1 bomba de 450 kg (990 lb)