MAQUINA ALTERNATIVA DE VAPOR

La máquina alternativa de vapor es una máquina térmica de combustión externa que utiliza el vapor de agua a presión para transformar la energía térmica en energía mecánica. La cual es utilizada para accionar la hélice propulsora, sin engranajes reductores ni inversores, ya que es una máquina de giro lento y reversible.

Se denomina alternativa debido a que en su interior la presión del vapor se expansiona en el interior de los cilindros desplazando los pistones, siendo estos por lo general de doble efecto. Un mecanismo biela-manivela transforma el movimiento lineal alternativo de los pistones en rotativo en el cigüeñal.

 

Es una máquina de combustión externa, ya que requiere de una caldera donde se genera el vapor que impulsa los cilindros según el orden gobernado por la válvula distribuidora. Posteriormente el vapor pasa al condensador (que está en presión negativa) donde se transforma en agua y por medio de una bomba de alimentación vuelve al interior de la caldera.

 
Fue el primer tipo de máquina utilizada a gran escala para generar potencia y posibilitó la Revolución Industrial del siglo XIX. 

 
La máquina alternativa de vapor representó un hito fundamental en la evolución de la propulsión naval desde comienzos del siglo XIX hasta principios del XX. Su aplicación permitió sustituir la fuerza del viento por un sistema mecánico fiable, capaz de mantener velocidades constantes y realizar travesías regulares independientemente de las condiciones meteorológicas. El principio de funcionamiento de estas máquinas se basaba en la transformación de la energía térmica del vapor en energía mecánica mediante pistones y bielas conectadas a un eje que transmitía el movimiento a la hélice o a las ruedas de paletas.

 

El origen de la propulsión a vapor se remonta a los avances de James Watt (1769), quien perfeccionó la máquina de vapor de Thomas Newcomen (1712) mediante la incorporación del condensador separado, aumentando notablemente su eficiencia. En 1807, Robert Fulton aplicó por primera vez una máquina de vapor con éxito en el buque Clermont, que navegó por el río Hudson, marcando el inicio de la navegación comercial a vapor. Durante las décadas de 1830 y 1840, las máquinas de expansión simple dominaron el panorama naval, pero su elevado consumo de carbón impulsó la búsqueda de diseños más eficientes. En 1845, el ingeniero John Elder introdujo la máquina de expansión compuesta, donde el vapor se expandía en dos cilindros de diferente presión, lo que permitió reducir el consumo de combustible y aumentar la autonomía de los buques.

 
Paralelamente, la sustitución de las ruedas de paletas por la hélice marina, desarrollada por Francis Pettit Smith (1836) y John Ericsson (1837), mejoró la eficiencia propulsora y permitió una mejor integración del sistema de propulsión en el casco. Entre 1870 y 1910, la tecnología alcanzó su madurez con las máquinas de triple y cuádruple expansión, capaces de aprovechar de forma más completa la energía del vapor mediante su expansión sucesiva en varios cilindros. Estos sistemas alcanzaron presiones de trabajo cercanas a los 200 psi y rendimientos térmicos superiores al 20%, convirtiéndose en el estándar para grandes buques mercantes y transatlánticos, como el SS Great Eastern (1858) y, posteriormente, el RMS Titanic (1912), que combinaba máquinas alternativas con una turbina de baja presión.

 

A partir de comienzos del siglo XX, la aparición de la turbina de vapor de Parsons (1884) marcó el inicio del declive de las máquinas alternativas, especialmente en buques de guerra y grandes trasatlánticos, donde se requerían mayores potencias y velocidades. Finalmente, con la introducción y perfeccionamiento de los motores diésel marinos en la década de 1920, la máquina alternativa de vapor fue progresivamente sustituida debido a su menor eficiencia y elevado mantenimiento.

 
En conclusión, la máquina alternativa de vapor fue un componente esencial en el desarrollo de la ingeniería naval, impulsando la revolución industrial marítima y permitiendo el crecimiento del comercio y la comunicación a nivel global. Su evolución técnica, desde las primeras máquinas de expansión simple hasta las complejas de expansión múltiple, marcó más de un siglo de progreso y sentó las bases de los sistemas de propulsión modernos.

 
Actualmente es un tipo de máquina que ha quedado obsoleta debido a su bajo rendimiento. Fue superada en el ámbito naval primero por la turbina de vapor y posteriormente por los motores diésel. Sin embargo sobrevivió en barcos pequeños tales como remolcadores, lanchas de pasajeros y pesqueros hasta la década de 1950-1960. La foto siguiente muestra el Bacaladero Tramontana de la PYSBE, en St John's 1958.

Fotos de una máquina alternativa de vapor hecha en Talleres Zorroza (Bilbao) en 1921;

 

 

ENLACES RECOMENDADOS:

• Marine Steam Engine (Wikipedia)
• Características de las plantas propulsoras 
• Propulsión por rueda de paletas
• Museo de las Ciencias de Londres
• Museo Naval de Madrid
• Museo Naval de Ferrol 
• Exponav - Ferrol 
• Máquina de vapor (Wikipedia) 

 

 

Kapitan Smirnov - Proyecto 1609 “Atlantika” (1979)

El Kapitan Smirnov fue el buque principal del Proyecto 1609 “Atlantika”, construido en 1978-79 en el Astillero del Mar Negro, en Nikoláiev (actual Ucrania), se caracteriza por su capacidad de Transporte de Contenedores y carga rodada, y su excepcional velocidad de 25 nudos, gracias a su planta COGAS. Siendo uno de los primeros buques en emplear dicha configuración de planta propulsora.

Diseñado en 1972–1974, la serie de cuatro buques, denominados Kapitan Smirnov, Vasiliy Vaslyaev, Kapitan Mezentsev, Anatoliy Vasilyev, fueron construidos en el Astillero del Mar Negro (Chernomorskiy) entre 1978–1987. 

Las características eran las siguientes; Eslora total: 227,34 m. Manga: 30,00 m. Calado: 9,87 m. GT / DWT: Arqueo bruto: 14 345 reg. t, peso muerto: 20 075 t. Capacidad contenedores: 1 230 TEU. Volumen de bodega: 54 313 m³ (3 bodegas horizontales, carga en 4 cubiertas). Equipamiento de carga: rampas de popa, 14 carretillas/auto-manipuladores Valmet, rampas internas para mover carga entre cubiertas.  Tripulación prevista: 55 (más algunas plazas reserva). 

 

 

El Portacontenedores/ro-ro Kapitan Smirnov, perteneciente al Proyecto 1609 “Atlantika”, empleaba una configuración de turbina de gas junto con una caldera de recuperación de calor que alimentaba una turbina de vapor. En operación normal, ambas unidades funcionaban simultáneamente (modo “cruzado”), reduciendo el consumo de combustible. El modo cruzado (“cross mode”) significa que un eje trabaja con la Turbina de Gas y el otro eje lo acciona la Turbina de Vapor (“main gas turbine engine and a heat recovery boiler on one side and a steam turbine on the other side”).

  

Esta configuración de planta combinada recibe la denominación de sistema COGAS (Combined Gas And Steam), donde el calor residual exhaustado por la Turbinas de gas se recupera para producir vapor que a su vez impulsa una turbina de vapor adicional.

El Kapitan Smirnov fue construido en la URSS entre 1975 y 1980 como parte del Project 1609 (clase Atlantika). Se trataba de un buque ro-ro de alta velocidad, ya que a plena potencia alcanzaba 25 nudos, enorme capacidad de transporte y gran autonomía, con más de 16.000 millas náuticas.

El sistema de propulsión consistía en el ciclo COGAS, equipando dos turbinas de gas M25 (unos 18.400 kW cada una, aproximadamente 25.000 HP), que alimentaban de gases calientes a sendas calderas de gases de escape, que a su vez alimentaban las turbinas de vapor. Esto mejoraba la eficiencia energética durante la navegación, especialmente a velocidad de crucero, donde se usaba el modo cruzado, con solo una turbina de gas y una turbina de vapor en funcionamiento, desarrollando en estas condiciones 19-20 nudos.

El buque tenía capacidades excepcionales de velocidad para una embarcación civil, lo que levantó sospechas sobre su posible doble uso civil y militar. Podía transportar automóviles, camiones o contenedores, operando en rutas largas entre el Mar Negro y Vietnam, y ofreciendo la versatilidad de servir incluso en situaciones militares como transporte de suministros rápidos.

Durante la etapa de la URSS operó como buque rápido de líneas comerciales (rutas como Mar Negro–Vietnam y otras) aprovechando su velocidad para reducir tiempos de tránsito; por razones de consumo se operaba comúnmente por debajo de la velocidad máxima usando el anteriormente mencionado modo cruzado (crucero más eficiente). Después del final de la URSS los cuatro buques pasaron a ser propiedad ucraniana y posteriormente fueron privatizados/vendidos a compañías extranjeras (años 1990s). Según registros y catálogos, tres de las cuatro unidades fueron desguazadas entre 2001–2002 (en India, para chatarra), mientras que la cuarta (Vladimir Vaslyayev) fue comprada y reconstruida para servicio en la US Navy / Military Sealift Command (renombrada USNS Lcpl Roy M. Wheat, después de ser ampliada y modernizada). El Kapitan Smirnov aparece en listados con retirada y venta para desguace alrededor de 2001.  

 

 

Conclusión: El Kapitan Smirnov representa un ejemplo singular de la aplicación de sistemas de propulsión COGAS en la marina mercante, contribuyendo al avance tecnológico naval soviético. Aunque este tipo de propulsión no se generalizó por su complejidad y costes, mostró el potencial de combinar turbinas de gas y vapor para mejorar la eficiencia en buques de alta velocidad. La elección de turbinas de gas permitían prestaciones (velocidad) sobresalientes para un mercante de esa época, pero penalizaban el consumo; las fuentes técnicas y periodísticas de la época sugieren que el buque fue concebido con un perfil de “doble uso” (comercial rápido y posibilidad de empleo logístico/militar). 

 

LINKS:

• EL AURIS, PRIMER BUQUE CON TURBINA DE GAS 
• TURBINAS DE GAS AERODERIVADAS PARA LA PROPULSION NAVAL
• CARACTERISTICAS DE LAS PLANTAS PROPULSORAS 
• PORTACONTENEDORES MOL CONFORT ROMPIO POR FALLOS DE DISEÑO 

 

 

 

ITSAS MUSEUM (Bilbao - 2024)

En diciembre de 2024 tuvimos la suerte de visitar el ITSAS MUSEUM (antes conocido como Museo Marítimo Ría de Bilbao), el cual consideramos que es un lugar muy interesante para conocer la historia marítima de Bilbao, la ría y toda la tradición naval vasca.

 

El museo ocupa los antiguos astilleros de Euskalduna, con diques centenarios, la emblemática grúa Carola, la Casa de Bombas y embarcaciones restauradas como la gánguil Portu o el pesquero Nuevo Antxustegui. Todo forma parte de un conjunto patrimonial de gran valor. 

 

En el ITSAS MUSEUM nos podemos encontrar:

• Exposiciones sobre la historia del puerto de Bilbao y la industria naval.
• Barcos históricos y embarcaciones tradicionales.
• Objetos, maquetas y testimonios relacionados con la vida marítima.
• Actividades y exposiciones temporales que suelen cambiar a lo largo del año.
•  Los diques históricos del Euskalduna, con el Dique 1, el más antiguo de España (s. XIX). 

 

Además el museo ofrece visitas guiadas incluyendo lenguaje de signos, cuenta con una biblioteca especializada, simuladores de navegación, actividades familiares, talleres para escolares y un taller de restauración naval (Erain) 

También encontraremos exposiciones como “Robinson. 10 historias de supervivencia” o piezas cedidas por el Museo de Bellas Artes que aportan una narrativa emocional y cultural al recorrido 

En el exterior, están los diques en cuyo interior hay las siguientes embarcaciones; 

• Una lancha de prácticos.
• El Auntz Mendi, remolcador y aljibe construido en 1928 en Astilleros Euskalduna para la compañía Ibaizabal, con una doble función: remolcar y abastecer de agua a los barcos en el Puerto de Bilbao 
• Una lancha del Servicio de Vigilancia Aduanera.
• El velero BBK Euskadi '93 Europa, con el que el gran marinero getxotarra José Luis de Ugarte participó en la regata Vendeé Globe, dando la vuelta al mundo en solitario y sin escalas
• La lancha de salvamento Bizkaia I (1928), que salvó numerosas vidas en la costa vasca.
• El pesquero Nuevo Antxustegui, representativo de la tradición pesquera vasca.
• El gánguil Portu, barco de 1907 que recogía fangos y dragaba la ría.

 

Junto a los diques llama la atención la majestuosa grúa Carola, símbolo del pasado naval de Bilbao, situada sobre vías históricas con cabina a 35 m de altura. Construida en 1957, fue la grúa más potente de España en su época (puede levantar 60 toneladas). 

 

 FOTOGRAFÍAS DEL INTERIOR DEL MUSEO: 

 

Entre la multitud de maquetas y otros elementos mostramos los siguientes; 

• La Falúa del Consulado, reconstrucción realizada en 1999, según proyecto de Antón Cortázar y construcción por el Carpintero de Ribera José Luis González.

• Botadura del Artagan Mendi en el 9 de junio de 1917 en el astillero de Euskalduna. Se trataba de un buque mercante que era además buque escuela, para formación de los nuevos oficiales de la Naviera Sota y Aznar.

 

 

• Chalupa Ballenera Vasca, construida en 1966 por Ignacio Aldecoa para la escuela Náutica del País Vasco.

• Buque LNG Bilbao Knutsen, junto con el Iñigo Tapias (luego renombrado Catalunya Spirit) y Sestao Kutsen, fueron tres unidades gemelas construidas en La Naval de Sestao.

 

• Buque LPG Becquer, construido por Astilleros Reunidos del Nervión para la Naviera Gas Naval.

• Buque Gorbea Mendi, construcción nº 23 de Esukalduna para la Naviera Sota y Aznar (1913)

• Compañía Marítima Unión, fundada en Bilbao en el año 1899

• Buque Portacontenedores Marques de Comillas, de la naviera Trasatlántica;

• Modelo de casco y planos del buque Mar Cantábrico;

 

• Crucero acorazado Infanta María Teresa construido en Astilleros del Nervión, botadura en 1890.

CONCLUSIÓN:

El Museo ITSAS es muy recomendable, con una puesta en escena muy cuidada, iluminación muy bien estudiada, todo está muy limpio y muy bien explicado, con multitud de paneles informativos en tres idiomas (Vasco, Español e Inglés). 

 

Es impresionante la gran calidad de las maquetas de los diferentes barcos mercantes construidos en los Astilleros Vascos a lo largo de su historia. Siendo esta parte la que más me ha gustado, con información y datos de barcos que no hay en ningún otros sitio del mundo.

 

El recepcionista, Jon, me dio una cálida bienvenida y me invitó a pasar sin pagar la entrada, cuando le dije que era profesor de la Náutico Pesquera. 

 

Al salir, Jon me preguntó si me había gustado y se había echado algo en falta, a lo primero le dije que sí, y a los segundo le comenté que noté en falta algo de información sobre la pesca de la Ballena Vasca, algo en lo que los vascos fueron pioneros. También en otros sectores de la pesca, como los túnidos, industria dominada por empresas vascas desde siempre, también en la actualidad (Atunero Txori Toki). 

 

Pero en general, a pesar de algunas carencias, el Museo ITSAS causa una impresión muy favorable, por lo que me gustaría recomendarlo sin lugar a dudas. 

ENTRADAS: 

 

Horarios:

• Martes a domingo, de 11:00 a 19:00. Los lunes permanece cerrado, salvo vísperas de festivos.

Tarifas:

• Entrada general: 7 €
• Tarifa reducida (estudiantes, jubilados, mayores de 65 años, desempleados): 3,50 €
• Menores de 6 años: entrada gratuita
• Tarifas especiales familiares: 4 € por adulto y 3 € por niño (hasta 6 años)
• Martes (excepto julio y agosto): entrada gratuita para todos

 

 

ENLACES RECOMENDADOS:

• Museo Naval de Madrid
• Museo Naval de Ferrol
• VISITA AL MUSEO NAVAL DE FERROL DESPUÉS DE SU REAPERTURA
• Museo de ciencias de Londres (Science Museum)
• Museo provincial do Mar de San Cibrao
• Exponav. Museo de la Contrucción Naval de Ferrol (2014)
• La Carabela Pinta
• La Nao Vistoria