La inmersión de un submarino está relacionada con un principio tan antiguo como es el de Arquímides.
Hay una anécdota que explica cómo Arquímides descubrió el principio que lleva su nombre y que es la base de la inmersión de un submarino. Entre las historias que se cuentan sobre Arquímides –matemático, inventor, astrónomo y cuantas definiciones estuvieran disponibles allá por el siglo III a. C.– está su invención de un sistema de espejos para quemar las naves enemigas que asediaban Siracusa o su invención de una especie de garra gigante que destrozaba los barcos cuando se acercaban a los muros.
Hasta su muerte está envuelta en anecdotario. El historiador Plutarco pone a disposición del público varias versiones de su muerte. La más extendida de todas ellas tiene que ver con que Arquímides pidió al soldado que lo iba a detener que le dejara resolver un problema matemático que tenía entre manos. El soldado, poco paciente, habría acabado con su vida.
La historia del descubrimiento del Principio de Arquímides también es curiosa. Al entonces tirano de Siracusa le regalaron una corona de oro, pero no estaba muy seguro de que no le hubieran colado plata u otros materiales menos valiosos. Mandó a su sabio de cabecera adivinar si la corona era en efecto de oro. Y Arquímides, cuando en un momento dado tomaba un baño para evadirse de las presiones del poder, notó el nivel del agua subía al meterse en la tina.
Esto le habría dado pie a resolver el enigma de la corona, sumergiéndola y comparándola con una pieza de oro del mismo peso. Si ambas se hundían al mismo ritmo, la corona era de oro, si esta tardaba más en hundirse tenía impurezas. Hasta aquí la anécdota. Lo que es más certero es que el matemático formuló su principio: cuando un cuerpo se sumerge en un fluido recibe un empuje de abajo hacia arriba que equivale al peso del volumen de fluido que desplaza.
Cuando se empezaron a diseñar submarinos, unos 2.000 años más tarde, utilizaron este principio para la inmersión. Y hasta hoy. Cuando un submarino –lo mismo pasa con un barco– está en superficie puede flotar a pesar de ser un armatoste de metal de aspecto poco ligero porque en realidad su peso es menor al volumen de agua que desplaza.
Como el agua desplazada pesa más que el submarino este se mantiene a flote por el principio de Arquímides. Para la inmersión lo que tienen que hacer estos monstruos marinos es sencillamente aumentar su peso para que este sea superior al del agua que desplazan. Una vez conseguida esta meta comienzan a hundirse, como si fueran una figurilla de metal sólido.
Para controlar su peso los submarinos cuentan con una serie de depósitos llamados de lastre. Esto son espacios huecos que se encuentran repartidos por el casco y en contacto con el exterior. Cuando se da la orden de inmersión se abren estos depósitos, normalmente llenos de aire, para que el agua entre en ellos. Al cambiar agua pro aire el peso aumenta y esto fuerza la inmersión.
Una forma gráfica de entenderlo es imaginar al submarino con dos cascos –muchos guardaban esta estructura–, uno exterior y otro interior, que engloba todos los habitáculos y salas. Entre ambos hay un espacio hueco, una especie de cámara de aire. Al llenar con agua este espacio el peso del submarino se incrementa y se va hundiendo.
A la hora de subir a la superficie, los depósitos de lastre se vuelven a llenar de aire expulsando el agua que hay en ellos. Este proceso se suele hacer mediante la introducción de aire a presión, que tiene la suficiente potencia para desalojar al agua. De nuevo, el peso del navío desciende y termina siendo menor al del volumen de agua que desplaza.
Imágenes: U.S. PAcific Fleet, Wikipedia, II
