Sobre el porqué de la propulsión turboeléctrica en buques de la US Navy

minoru genda

17-05-2014

Recuerdo cierto debate que en su momento tuve en otros foros, quizás Topp recuerde mis discusiones sobre el asunto con un viejo conocido, RAM, sobre las bondades de la propulsión turboeléctrica, durante el cual no llegamos a plantearnos el porque apareció ese modo de propulsión. Como algunos de vosotros sabe la propulsión turboeléctrica es un sistema por el cual se utilizan turbinas que, por medio de generadores, producen electricidad que, a su vez, alimentan motores eléctricos que son los que mueven los ejes de las hélices. Resulta evidente que el peso de un buque con este tipo de propulsión aumenta de modo considerable al tiempo que se reduce el espacio por la necesidad de más maquinaria.

Un estudio comparativo llevó a la conclusión de que por ejemplo el HMS Hood desarrollaba el doble de energía por tonelada de maquinaria que el USS Tennesse al tiempo que las máquinas de éste último ocupaban el triple de espacio.

Bien ahora vamos a comentar la causa de la aparición de la propulsión turboeléctrica.

Parece ser que los estadounidenses tuvieron problemas en la construcción de sistemas reductores fiables.

Aclaro antes de seguir:

Un sistema reductor sirve para acoplar máquina y eje de modo tal que, mientras la máquina gira a un elevado número de revoluciones, el sistema las reduce a las revoluciones necesarias para el correcto funcionamiento de la hélice.

Bien, hecha la aclaración va la explicación.

Al no producirse sistemas reductores fiables, la marina estadounidense adoptó el sistema de propulsión turboeléctrica.

Prueba de que, a pesar de que este tipo de propulsión ofrecía ciertas ventajas, fue la inmediata adopción del sistema de turbinas propulsoras con reductoras de engranajes a partir de la construcción de acorazados en 1937 cuando la tecnología estadounidense ya había solventado los problemas con los sistemas reductores.

Recuerdo la insistencia que hubo por parte de ese viejo conocido, RAM, sobre todas las ventajas de la propulsión turboeléctrica, parte de razón tenía, pero queda claro que no resultaba rentable, para entonces ese sistema aún estaba en pañales.

mister xixon

17-05-2014

sinceramente Minoru, cres que era favorable la propulsión turboeléctrica, lo digo por la necesidad de ocupar más espacio a cuenta de más maquinaria

saludos

Heinz von Westernhagen

17-05-2014

Habría que mirar el volumen (y espacio) que ocupaba el combustible normal y compararlo con un buque de ese tipo de propulsión...es decir---¿más maquinaria pero menores depósitos?....vale...pero... ¿hay sitio para ella, pues necesitamos menos toneladas de fuel?...y ¿puedo poner mayor blindaje o cañones de un calibre superior al haber ahorrado peso?....en fin...

Stephen Maturin

18-05-2014

Habría que mirar el volumen (y espacio) que ocupaba el combustible normal y compararlo con un buque de ese tipo de propulsión...es decir---¿más maquinaria pñero menores depósitos?....vale...pero... ¿hay sitio para ella, pues necesitamos menos toneladas de fuel?...y ¿puedo poner mayor blindaje o cañones de un calibre superior al haber ahorrado peso?....en fin...

-  No se si te entiendo, "parece" que quieras decir que los motores turbo eléctricos necesitan menos combustible, pero precisamente creo que es al revés, el rendimiento con las pérdidas que hay por la transformación de potencia de los alternadores y motores eléctricos es menor, es decir creo que lo normal es que un sistema turbo eléctrico tenga un mayor consumo en gr/cv/hora considerando la potencia en la salida del eje de hélice, por lo que a igual potencia necesitará mas combustible y por lo tanto para mantener la autonomía mayores depósitos, lo que unido al aumento de peso del sistema turbo eléctrico deja menos peso para blindaje y armamento.

mister xixon

18-05-2014

Justamente por ahí iba mi pregunta, al tener mas maquinaria-fuel, en conclusión más peso y menos espacio, perderiamos un poco de todo lo que ha comentado Heinz, entonces diriamos a la postre que era desfavorable, no?

saludos

minoru genda

19-05-2014

La cosa es como sigue.

Para impulsar un buque se necesita una potencia que depende  de las máquinas que se instalen, la longitud de los ejes, la relación entre eslora y  manga del buque, el desplazamiento y el calado.

Si tenemos una máquina de potencia X capaz de mover ese buque a una velocidad determinada debemos tener presente que una parte de esa potencia se pierde ya que por razones obvias nunca se recibe la potencia real de una máquina al tener pérdidas debidas a factores relacionados con todas las características del buque citadas en el primer párrafo.

Bien, ese es el caso para un buque propulsado por turbinas solamente.

Ahora vamos con el caso en el que tenemos una propulsión turboeléctrica. Resulta también evidente que para este caso se acoplan generadores a las turbinas y también que hay una pérdida de potencia además de la causada por los factores anteriores. esta pérdida está motivada por la resistencia de los generadores a girar cuando se encuentran bajo la carga que produce el giro de los motores eléctricos.

Como ejemplo decir que un alternador de un coche, cuando se le aumenta la carga por demanda eléctrica, pierde aproximadamente unos dos caballos de potencia.

Imaginaos un motor eléctrico que necesita dependiendo del tamaño varios cientos o miles de kW para propulsar un buque.

Resulta evidente que el consumo para una propulsión turboeléctrica decente se dispara o bien para igual potencia que uno de propulsión por turbinas se pierde bastante energía y por tanto potencia.

El añadido es que se necesita más espacio porque los motores eléctricos pesan lo suyo y los sistemas auxiliares de estos y de los generadores también, que se incrementa el peso por tener o necesitar más maquinaria y que ese peso repercute en el desplazamiento final, por lo cual si queremos más protección o armamento nos vemos muy limitados y con poco o nulo margen para poder mejorar en esos aspectos.

Me remito a lo dicho en el mensaje inicial:

[color=red]Un estudio comparativo llevó a la conclusión de que por ejemplo el HMS Hood desarrollaba el doble de energía por tonelada de maquinaria que el USS Tennesse al tiempo que las máquinas de éste último ocupaban el triple de espacio.[/color]

 

Lothar1971

19-05-2014

Pero entonces es la pescadilla que se muerde la cola, para una mayor potencia y velocidad con motores turboelectricos se necesitaria maquinaria mas grande y pesada que a su vez ralentizaria el buque que necesitaria una maquinaria mas grande y pesada para dar suministrar mas potencia... ¿no?... ya me he liao... 

mister xixon

19-05-2014

pero Lothar la trocola va delante u detras

saludos

Lothar1971

19-05-2014

A ver Mister... la parte del palier de transmision de la correa del bendis colocada en el extremo opuesto de los concubinos fláuticos lo tengo claro, pero la junta homocinetica de la rotula de transmision del cigueñal bifurcado pues como que no... 

A ver si me lo explicas tu... 

mister xixon

19-05-2014

anda la ostia, esi ye el tema que domino ampliamente, mira tu por donde, dejame que lu estudia y te hago un analisis detallado a lo mas tardar lo más pronto posible que ando un poquitin pillau de tiempo.... ¢@16 ¢@16 ¢@10

saludos

Topp

20-05-2014

la parte del palier de transmision de la correa del bendis colocada en el extremo opuesto de los concubinos fláuticos lo tengo claro, pero la junta homocinetica de la rotula de transmision del cigueñal bifurcado pues como que no...

¿Ha puesto el sádico otra pregunta?

Jose, ya sabes que RAM hablaba algunas veces apoyándose en la teoría.

Saludos.

minoru genda

20-05-2014

¿Ha puesto el sádico otra pregunta? Jose, ya sabes que RAM hablaba algunas veces apoyándose en la teoría. Saludos.

De RAM lo que más me irritaba era su empeño en querer demostrar que precisamente la teoría era igual a la práctica.

En teoría hay condiciones técnicas ideales, pero en la práctica se comprueba que eso muchas veces no es así ni de lejos.

En cierta ocasión tuvimos un debate, que por momentos se me antojó muy agrio, sobre estabilidad de ciertos acorazados y ya sabemos lo que es la teoría sobre estabilidad tan complicada como la práctica.

Eso sí reconozco que se esforzaba y conseguía ir sabiendo lo suficiente como para tener debates muy interesantes con él, también reconozco que su sano empecinamiento obligaba a sus interlocutores a repasar cosas y a aprender más 

Gracias a los debates que en su día tuve con RAM aprendí, porque tuve que repasar conceptos, muchas cosas nuevas.

Siempre digo que de las dudas de otros así como del conocimiento de ellos se aprende más que de los errores, los conocimientos  o dudas propios, eso es así porque a veces no nos paramos a analizar lo obvio cosa que a veces sirve para explicar o entender algo de un modo más sencillo.

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