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Un barco de vapor , a menudo denominado vaporizador , es un tipo de embarcación a vapor , típicamente apta para navegar en alta mar , que es impulsada por una o más máquinas de vapor [1] que normalmente mueven (hacen girar) hélices o ruedas de paletas . Los primeros barcos de vapor entraron en uso práctico a principios del siglo XIX; sin embargo, hubo excepciones que vinieron antes. Los barcos de vapor suelen utilizar las designaciones de prefijo de "PS" para vapor de ruedas o "SS" para vapor de tornillo (que utiliza una hélice o tornillo). A medida que los vapores de ruedas se volvieron menos comunes, muchos asumen incorrectamente que "SS" significa "barco de vapor". Los barcos propulsados por motores de combustión interna utilizan un prefijo como "MV" para buque de motor , por lo que no es correcto utilizar "SS" para la mayoría de los barcos modernos.
A medida que los barcos de vapor fueron menos dependientes de los patrones de viento, se abrieron nuevas rutas comerciales. El barco de vapor ha sido descrito como un "impulsor importante de la primera ola de globalización comercial (1870-1913)" y un contribuyente a "un aumento del comercio internacional sin precedentes en la historia de la humanidad". [2]
Los barcos de vapor fueron precedidos por embarcaciones más pequeñas, llamadas barcos de vapor , concebidas en la primera mitad del siglo XVIII, con el primer barco de vapor y vapor de ruedas en funcionamiento , el Pyroscaphe , de 1783. Una vez que la tecnología del vapor se dominó a este nivel, las máquinas de vapor se instalaron en embarcaciones más grandes y, finalmente, oceánicas. Al volverse confiables y propulsadas por hélice en lugar de ruedas de paletas, la tecnología cambió el diseño de los barcos para una propulsión más rápida y económica.
Las ruedas de paletas como principal fuente de propulsión se convirtieron en algo habitual en estos primeros buques. Eran un medio de propulsión eficaz en condiciones ideales, pero por lo demás presentaban graves inconvenientes. La rueda de paletas funcionaba mejor cuando funcionaba a una determinada profundidad, pero cuando la profundidad del barco cambiaba debido al peso añadido, la rueda de paletas se sumergía aún más, lo que provocaba una disminución sustancial del rendimiento. [3]
A las pocas décadas de la aparición del barco de vapor fluvial y de canal, los primeros buques de vapor comenzaron a cruzar el océano Atlántico . El primer barco de vapor que navegó por mar fue el Experiment de Richard Wright , un antiguo lugre francés que navegó de Leeds a Yarmouth en julio de 1813. [4] [5]
El primer barco de vapor de hierro en hacerse a la mar fue el Aaron Manby de 116 toneladas , construido en 1821 por Aaron Manby en Horseley Ironworks , y se convirtió en el primer buque construido en hierro en hacerse a la mar cuando cruzó el Canal de la Mancha en 1822, llegando a París el 22 de junio. [6] Transportó pasajeros y carga a París en 1822 a una velocidad promedio de 8 nudos (9 mph, 14 km/h).
El buque estadounidense SS Savannah cruzó por primera vez el océano Atlántico y llegó a Liverpool (Inglaterra) el 20 de junio de 1819, aunque la mayor parte del viaje se hizo a vela. El primer barco en realizar el viaje transatlántico básicamente a vapor pudo haber sido el Curaçao , un buque de madera de 438 toneladas construido en Dover y propulsado por dos motores de 50 hp, construido en Gran Bretaña y de propiedad holandesa, que cruzó desde Hellevoetsluis (cerca de Róterdam) el 26 de abril de 1827 hasta Paramaribo ( Surinam) el 24 de mayo, pasando 11 días a vapor en la ida y más en la vuelta. Otro reclamante es el buque canadiense SS Royal William en 1833. [7]
El primer barco de vapor construido específicamente para travesías transatlánticas programadas regularmente fue el barco de vapor británico con ruedas laterales SS Great Western, construido por Isambard Kingdom Brunel en 1838, que inauguró la era de los transatlánticos .
El SS Archimedes , construido en Gran Bretaña en 1839 por Francis Pettit Smith , fue el primer barco de vapor del mundo impulsado por hélice de hélice para navegar en alta mar. Tuvo una influencia considerable en el desarrollo de los barcos, fomentando la adopción de la propulsión de hélice por parte de la Marina Real , además de su influencia en los buques comerciales. El primer barco de vapor con hélice de hélice introducido en Estados Unidos fue un barco construido por Thomas Clyde en 1844 y muchos más barcos y rutas le siguieron.
La innovación clave que hizo viables los barcos de vapor oceánicos fue el cambio de la rueda de paletas a la hélice de tornillo como mecanismo de propulsión. Estos barcos de vapor rápidamente se hicieron más populares, porque la eficiencia de la hélice era constante independientemente de la profundidad a la que operaba. Al ser más pequeño en tamaño y masa y estar completamente sumergido, también era mucho menos propenso a sufrir daños.
A James Watt de Escocia se le atribuye ampliamente el mérito de aplicar la primera hélice de tornillo a un motor en sus obras de Birmingham , una de las primeras máquinas de vapor , iniciando así el uso de un tornillo hidrodinámico para la propulsión.
El desarrollo de la propulsión por tornillo se basó en las siguientes innovaciones tecnológicas.
Los motores de vapor tuvieron que diseñarse con la potencia suministrada en la parte inferior de la maquinaria, para dar impulso directo al eje de la hélice . Los motores de un barco de vapor con ruedas impulsan un eje que se coloca por encima de la línea de flotación, con los cilindros colocados debajo del eje. El SS Great Britain utilizó una transmisión por cadena para transmitir la potencia del motor de un barco de vapor con ruedas al eje de la hélice, resultado de un cambio de diseño tardío en la propulsión con hélice.
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Se necesitaba un tubo de popa eficaz y los cojinetes correspondientes. El tubo de popa contiene el eje de la hélice en el lugar donde pasa a través de la estructura del casco. Debe proporcionar una entrega de potencia sin restricciones por parte del eje de la hélice. La combinación de casco y tubo de popa debe evitar cualquier flexión que doble el eje o provoque un desgaste desigual. El extremo interior tiene un prensaestopas que evita que entre agua en el casco a lo largo del tubo. Algunos de los primeros tubos de popa estaban hechos de latón y funcionaban como cojinetes lubricados con agua a lo largo de toda su longitud. En otros casos, se colocaba un casquillo largo de metal blando en el extremo de popa del tubo de popa. El SS Great Eastern tuvo este dispositivo fallido en su primer viaje transatlántico, con grandes cantidades de desgaste desigual. El problema se resolvió con un cojinete de lignum vitae lubricado con agua, patentado en 1858. Esto se convirtió en una práctica estándar y se utiliza en la actualidad.
Como la fuerza motriz de la propulsión por hélice se transmite a lo largo del eje, se necesita un cojinete de empuje para transferir esa carga al casco sin fricción excesiva. El SS Great Britain tenía una placa de bronce de cañón de 2 pies de diámetro en el extremo delantero del eje que se apoyaba contra una placa de acero unida a las bancadas del motor. Se inyectaba agua a 200 psi entre estas dos superficies para lubricarlas y separarlas. Esta disposición no era suficiente para potencias de motor más altas y los cojinetes de empuje de "collar" lubricados con aceite se convirtieron en estándar a partir de principios de la década de 1850. Esto fue reemplazado a principios del siglo XX por el cojinete de almohadilla flotante que acumulaba automáticamente cuñas de aceite que podían soportar presiones de cojinete de 500 psi o más. [8]
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Los barcos a vapor se nombraban con un prefijo que designaba la configuración de su hélice, es decir, de una, dos o tres hélices. Buque de vapor de una hélice SS , Buque de vapor de dos hélices TSS , Buque de vapor de tres hélices TrSS . Los barcos impulsados por turbinas de vapor tenían el prefijo TS . En el Reino Unido, el prefijo RMS para Royal Mail Steamship prevaleció sobre el prefijo de configuración de hélice. [9]
El primer barco de vapor al que se le atribuye la travesía del océano Atlántico entre América del Norte y Europa fue el navío estadounidense SS Savannah , aunque en realidad era un híbrido entre un barco de vapor y un velero, y en la primera mitad del viaje se utilizó la máquina de vapor. El Savannah partió del puerto de Savannah, Georgia , EE. UU., el 22 de mayo de 1819 y llegó a Liverpool , Inglaterra, el 20 de junio de 1819; su máquina de vapor estuvo en uso durante parte del tiempo, durante 18 días (las estimaciones varían entre 8 y 80 horas). [10] El Curaçao , un navío de madera de 438 toneladas construido en Dover y propulsado por dos motores de 50 hp, es el primer barco que realizó el viaje transatlántico básicamente a vapor, y que fue reclamado por los holandeses. El barco cruzó de Hellevoetsluis , cerca de Róterdam , el 26 de abril de 1827 hasta Paramaribo , Surinam , el 24 de mayo, pasando 11 días a vapor en la ida y más en la vuelta. Otro reclamante es el barco canadiense SS Royal William en 1833. [11]
El barco de vapor británico SS Great Western fue el primer barco de vapor construido específicamente para realizar travesías transatlánticas regulares, a partir de 1838. En 1836, Isambard Kingdom Brunel y un grupo de inversores de Bristol formaron la Great Western Steamship Company para construir una línea de barcos de vapor para la ruta Bristol-Nueva York. [12] La idea de un servicio transatlántico regular programado estaba siendo discutida por varios grupos y al mismo tiempo se estableció la rival British and American Steam Navigation Company . [13] El diseño del Great Western provocó controversia por parte de los críticos que sostenían que era demasiado grande. [12] El principio que Brunel entendió fue que la capacidad de carga de un casco aumenta con el cubo de sus dimensiones, mientras que la resistencia al agua solo aumenta con el cuadrado de sus dimensiones. Esto significaba que los barcos grandes eran más eficientes en cuanto al consumo de combustible, algo muy importante para los viajes largos a través del Atlántico. [14]
El Great Western era un vapor de ruedas laterales de madera, con correas de hierro y cuatro mástiles para izar las velas auxiliares. Las velas no solo servían para proporcionar propulsión auxiliar, sino que también se usaban en mares agitados para mantener el barco en una quilla uniforme y garantizar que ambas ruedas de paletas permanecieran en el agua, impulsando el barco en línea recta. El casco estaba construido de roble con métodos tradicionales. Fue el barco de vapor más grande durante un año, hasta que el British Queen de los británicos y estadounidenses entró en servicio. Construido en el astillero de Patterson & Mercer en Bristol, el Great Western fue botado el 19 de julio de 1837 y luego navegó hasta Londres, donde fue equipado con dos máquinas de vapor de palanca lateral de la firma Maudslay, Sons & Field , que producían 750 caballos de fuerza indicados entre ellos. [12] El barco demostró ser satisfactorio en servicio e inició la ruta transatlántica, actuando como modelo para todos los barcos de vapor de ruedas del Atlántico posteriores.
El RMS Britannia de Cunard Line inició su primer servicio regular de pasajeros y carga a través de un barco de vapor en 1840, navegando desde Liverpool a Boston. [15]
En 1845, el revolucionario SS Great Britain , también construido por Brunel, se convirtió en el primer barco con casco de hierro y propulsado por hélice en cruzar el Atlántico. [16] El SS Great Britain fue el primer barco en combinar estas dos innovaciones. Después del éxito inicial de su primer transatlántico, el SS Great Western de 1838, la Great Western Steamship Company reunió al mismo equipo de ingenieros que había colaborado con tanto éxito antes. Sin embargo, esta vez, Brunel, cuya reputación estaba en su apogeo, llegó a afirmar el control general sobre el diseño del barco, una situación que tendría consecuencias de largo alcance para la empresa. La construcción se llevó a cabo en un dique seco especialmente adaptado en Bristol , Inglaterra. [17]
En 1838, Brunel tuvo la oportunidad de inspeccionar el paquebote Rainbow de John Laird , de 65 m (213 pies) de eslora (el mayor barco con casco de hierro en servicio en ese momento), y pronto se convirtió a la tecnología de casco de hierro. Desechó sus planes de construir un barco de madera y convenció a los directores de la compañía para que construyeran un barco con casco de hierro. [18] Las ventajas del hierro incluían ser mucho más barato que la madera, no estar sujeto a la podredumbre seca o la carcoma y su resistencia estructural mucho mayor. El límite práctico de la longitud de un barco con casco de madera es de unos 300 pies, después de los cuales el hogging (la flexión del casco cuando las olas pasan por debajo) se vuelve demasiado grande. Los cascos de hierro están mucho menos sujetos al hogging, por lo que el tamaño potencial de un barco con casco de hierro es mucho mayor. [19]
En la primavera de 1840, Brunel también tuvo la oportunidad de inspeccionar el SS Archimedes , el primer barco de vapor propulsado por hélice, completado solo unos meses antes por la Propeller Steamship Company de FP Smith . Brunel había estado buscando métodos para mejorar el rendimiento de las ruedas de paletas de Gran Bretaña y se interesó de inmediato en la nueva tecnología, y Smith, percibiendo un nuevo cliente prestigioso para su propia empresa, aceptó prestarle el Archimedes a Brunel para realizar pruebas prolongadas. [18] Durante varios meses, Smith y Brunel probaron varias hélices diferentes en el Archimedes para encontrar el diseño más eficiente, un modelo de cuatro palas presentado por Smith. [18] Cuando se botó en 1843, el Gran Bretaña era, con diferencia, el buque más grande a flote.
El último gran proyecto de Brunel, el SS Great Eastern , se construyó entre 1854 y 1857 con la intención de unir Gran Bretaña con la India, a través del Cabo de Buena Esperanza , sin paradas para cargar carbón. Este barco fue posiblemente más revolucionario que sus predecesores. Fue uno de los primeros barcos que se construyó con un casco doble con compartimentos estancos y fue el primer transatlántico en tener cuatro chimeneas. Fue el transatlántico más grande durante el resto del siglo XIX con un tonelaje bruto de casi 20.000 toneladas y tenía una capacidad para transportar miles de pasajeros. El barco se adelantó a su tiempo y pasó por una historia turbulenta, sin llegar a ser utilizado para el uso previsto. El primer vapor transatlántico construido en acero fue el SS Buenos Ayrean, construido por Allan Line Royal Mail Steamers y que entró en servicio en 1879. [ cita requerida ]
El primer servicio regular de barcos de vapor desde la costa este a la costa oeste de los Estados Unidos comenzó el 28 de febrero de 1849, con la llegada del SS California a la bahía de San Francisco . El California partió del puerto de Nueva York el 6 de octubre de 1848, dobló el cabo de Hornos en la punta de América del Sur y llegó a San Francisco, California, después de un viaje de cuatro meses y 21 días. El primer barco de vapor que operó en el océano Pacífico fue el vapor de ruedas Beaver , botado en 1836 para dar servicio a los puestos comerciales de la Compañía de la Bahía de Hudson entre Puget Sound ( Washington) y Alaska . [20]
La ruta más difícil para el vapor era la que iba desde Gran Bretaña o la costa este de los EE. UU. hasta el Lejano Oriente . La distancia desde cualquiera de los dos era aproximadamente la misma, entre 14 000 y 15 000 millas náuticas (26 000 y 28 000 km; 16 000 y 17 000 mi), viajando por el Atlántico, rodeando el extremo sur de África y cruzando el océano Índico . [21] Antes de 1866, ningún barco de vapor podía transportar suficiente carbón para hacer este viaje y tener suficiente espacio libre para transportar una carga comercial.
Una solución parcial a este problema fue adoptada por la Peninsular and Oriental Steam Navigation Company (P&O), utilizando un tramo terrestre entre Alejandría y Suez , con rutas de barcos de vapor que lo conectaban a lo largo del Mediterráneo y luego a través del Mar Rojo . Si bien esto funcionó para los pasajeros y algunas cargas de alto valor, la navegación a vela seguía siendo la única solución para prácticamente todo el comercio entre China y Europa occidental o la costa este de Estados Unidos. El más notable de estos cargamentos era el té , generalmente transportado en clippers . [22]
Otra solución parcial fue el barco auxiliar de vapor, un buque con motor de vapor, pero también aparejado como un barco de vela. El motor de vapor solo se utilizaría cuando las condiciones no fueran adecuadas para navegar, con vientos suaves o contrarios. Algunos de este tipo (por ejemplo, el Erl King ) se construyeron con hélices que podían levantarse del agua para reducir la resistencia cuando se navegaba solo con la potencia de las velas. Estos barcos tuvieron dificultades para tener éxito en la ruta a China, ya que el aparejo fijo necesario para navegar era un obstáculo cuando se navegaba con viento en contra, sobre todo contra el monzón del suroeste cuando se regresaba con un cargamento de té nuevo. [23] Aunque los barcos de vapor auxiliares persistieron en la competencia en el comercio del lejano oriente durante algunos años (y fue el Erl King el que transportó el primer cargamento de té a través del Canal de Suez ), pronto se trasladaron a otras rutas.
Lo que se necesitaba era una gran mejora en la eficiencia del combustible. Si bien las calderas para máquinas de vapor en tierra podían funcionar a altas presiones, la Junta de Comercio (bajo la autoridad de la Ley de Marina Mercante de 1854 ) no permitía que los barcos superaran las 20 o 25 libras por pulgada cuadrada (140 o 170 kPa). Los motores compuestos eran una fuente conocida de eficiencia mejorada, pero generalmente no se usaban en el mar debido a las bajas presiones disponibles. Carnatic (1863) , un barco P&O, tenía un motor compuesto y logró una mejor eficiencia que otros barcos de la época. Sus calderas funcionaban a 26 libras por pulgada cuadrada (180 kPa), pero dependían de una cantidad sustancial de sobrecalentamiento . [22]
Alfred Holt , que había entrado en el mundo de la ingeniería marina y la gestión de barcos tras un aprendizaje en ingeniería ferroviaria, experimentó con presiones de caldera de 60 libras por pulgada cuadrada (410 kPa) en Cleator . Holt fue capaz de persuadir a la Junta de Comercio para que permitiera estas presiones de caldera y, en asociación con su hermano Phillip, lanzó el Agamemnon en 1865. Holt había diseñado un motor compuesto particularmente compacto y había tenido mucho cuidado con el diseño del casco, produciendo un casco ligero, fuerte y de fácil conducción. [22]
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La eficiencia del conjunto de presión de caldera, motor compuesto y diseño del casco de Holt dio como resultado un barco que podía navegar a 10 nudos con 20 toneladas largas de carbón al día. Este consumo de combustible supuso un ahorro de entre 23 y 14 toneladas largas al día, en comparación con otros barcos de vapor contemporáneos. No solo era necesario transportar menos carbón para recorrer una distancia determinada, sino que se necesitaban menos fogoneros para alimentar las calderas, por lo que se redujeron los costes de la tripulación y su espacio de alojamiento. El Agamemnon pudo navegar desde Londres hasta China con una parada de carbón en Mauricio en el viaje de ida y vuelta, con un tiempo de travesía sustancialmente menor que los veleros de la competencia. Holt ya había pedido dos barcos gemelos del Agamemnon cuando regresó de su primer viaje a China en 1866, operando estos barcos en la recién formada Blue Funnel Line . Sus competidores copiaron rápidamente sus ideas para sus propios barcos nuevos. [22]
La apertura del Canal de Suez en 1869 permitió ahorrar unas 3.250 millas náuticas (6.020 km; 3.740 mi) en la ruta de China a Londres. [b] El canal no era una opción práctica para los barcos de vela, ya que utilizar un remolcador era difícil y caro, por lo que este ahorro de distancia no estaba disponible para ellos. [22] Los barcos de vapor hicieron uso inmediatamente de esta nueva vía fluvial y se encontraron en una gran demanda en China para el inicio de la temporada del té de 1870. Los barcos de vapor pudieron obtener una tarifa de flete mucho más alta que los barcos de vela y la prima de seguro para la carga era menor. Los barcos de vapor que utilizaban el Canal de Suez tuvieron tanto éxito que, en 1871, se construyeron 45 en los astilleros de Clyde solo para el comercio del Lejano Oriente. [21]
A lo largo de la década de 1870, los barcos de vapor con motor compuesto y los veleros coexistieron en un equilibrio económico: los costos operativos de los barcos de vapor todavía eran demasiado altos en ciertas rutas, por lo que la vela era la única opción comercial en muchas situaciones. El motor compuesto, en el que el vapor se expandía dos veces en dos cilindros separados, todavía presentaba ineficiencias. La solución fue el motor de triple expansión, en el que el vapor se expandía sucesivamente en un cilindro de alta presión, uno de presión intermedia y uno de baja presión. [25] : 89 [26] : 106-111
La teoría de esto fue establecida en la década de 1850 por John Elder , pero estaba claro que los motores de triple expansión necesitaban vapor a, según los estándares de la época, presiones muy altas. La tecnología de calderas existente no podía proporcionar esto. El hierro forjado no podía proporcionar la resistencia para las presiones más altas. El acero comenzó a estar disponible en mayores cantidades en la década de 1870, pero la calidad era variable. El diseño general de las calderas mejoró a principios de la década de 1860, con las calderas de tipo escocés , pero en esa fecha todavía funcionaban a las presiones más bajas que eran comunes en ese momento. [26] : 106-111
El primer barco equipado con motores de triple expansión fue el Propontis (botado en 1874). Estaba equipado con calderas que funcionaban a 150 libras por pulgada cuadrada (1000 kPa), pero estas tenían problemas técnicos y tuvieron que ser reemplazadas por otras que funcionaban a 90 libras por pulgada cuadrada (620 kPa), lo que degradó sustancialmente el rendimiento. [26] : 106-111
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Hubo algunos experimentos más hasta que el SS Aberdeen (1881) entró en servicio en la ruta de Gran Bretaña a Australia. Su motor de triple expansión fue diseñado por el Dr. AC Kirk, el ingeniero que había desarrollado la maquinaria para Propontis . La diferencia era el uso de dos calderas de acero de tipo escocés de doble extremo, que funcionaban a 125 libras por pulgada cuadrada (860 kPa). Estas calderas tenían hornos corrugados patentados que superaban los problemas competitivos de transferencia de calor y la resistencia suficiente para lidiar con la presión de la caldera. Aberdeen fue un éxito notable, logrando en pruebas, a 1.800 caballos de fuerza indicados , un consumo de combustible de 1,28 libras (0,58 kg) de carbón por caballo de fuerza indicado. Esto fue una reducción en el consumo de combustible de aproximadamente el 60%, en comparación con un vapor típico construido diez años antes. En servicio, esto se tradujo en menos de 40 toneladas de carbón al día cuando viajaba a 13 nudos (24 km / h; 15 mph). [c] Su viaje inaugural de ida a Melbourne duró 42 días, con una parada para cargar carbón, y transportó 4.000 toneladas de carga. [26] : 106-111 [25] : 89
En los años siguientes se pusieron en servicio rápidamente otros barcos similares. En 1885, la presión habitual de la caldera era de 150 libras por pulgada cuadrada (1000 kPa) y prácticamente todos los barcos de vapor oceánicos que se construían se encargaban con motores de triple expansión. En pocos años, las nuevas instalaciones funcionaban a 200 libras por pulgada cuadrada (1400 kPa). Los vapores tramp que funcionaban a finales de la década de 1880 podían navegar a 9 nudos (17 km/h; 10 mph) con un consumo de combustible de 0,5 onzas (14 g) de carbón por tonelada-milla recorrida. Este nivel de eficiencia significaba que los barcos de vapor podían ahora funcionar como el principal método de transporte marítimo en la gran mayoría de las situaciones comerciales. [26] : 106–111 [25] : 89 En 1890, los vapores constituían el 57% del tonelaje mundial, y para la Primera Guerra Mundial su participación aumentó al 93%. [27]
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En 1870, una serie de inventos como la hélice de tornillo , el motor compuesto [28] y el motor de triple expansión hicieron que el transporte transoceánico a gran escala fuera económicamente viable. En 1870, el RMS Oceanic de White Star Line estableció un nuevo estándar para los viajes oceánicos al tener sus camarotes de primera clase en medio del barco, con la comodidad adicional de grandes ojos de buey, electricidad y agua corriente. [29] El tamaño de los transatlánticos aumentó a partir de 1880 para satisfacer las necesidades de la migración humana a los Estados Unidos y Australia.
El RMS Umbria [30] y su buque gemelo, el RMS Etruria, fueron los dos últimos transatlánticos de Cunard de la época en estar equipados con velas auxiliares. Ambos barcos fueron construidos por John Elder & Co. de Glasgow, Escocia, en 1884. Fueron buques de récord para los estándares de la época y eran los transatlánticos más grandes en servicio en ese momento, y realizaban la ruta de Liverpool a Nueva York.
El RMS Titanic era el barco de vapor más grande del mundo cuando se hundió en 1912; un hundimiento posterior importante de un barco de vapor fue el del RMS Lusitania , como un acto de la Primera Guerra Mundial .
El RMS Queen Elizabeth, botado en 1938, fue el mayor barco de pasajeros jamás construido. El Queen Elizabeth 2 (QE2), botado en 1969, fue el último barco de pasajeros que cruzó el océano Atlántico en un viaje regular de línea antes de que lo convirtieran en un barco diésel en 1986. El último gran barco de pasajeros construido con turbinas de vapor fue el Fairsky , botado en 1984, [ cita requerida ] más tarde el Atlantic Star , que según se informa se vendió a desguazadores turcos en 2013.
La mayoría de los yates de lujo de finales del siglo XIX y principios del XX eran propulsados por vapor (véase yate de lujo ; también yates Cox & King ). Thomas Assheton Smith fue un aristócrata inglés que impulsó el diseño del yate de vapor junto con el ingeniero naval escocés Robert Napier . [31]
En la Segunda Guerra Mundial , los barcos de vapor todavía constituían el 73% del tonelaje mundial, y un porcentaje similar se mantuvo a principios de la década de 1950. [27] El declive del barco de vapor comenzó poco después. Muchos se habían perdido en la guerra, y los motores diésel marinos finalmente habían madurado como una alternativa económica y viable a la energía de vapor. El motor diésel tenía una eficiencia térmica mucho mejor que el motor de vapor alternativo , y era mucho más fácil de controlar. Los motores diésel también requerían mucha menos supervisión y mantenimiento que los motores de vapor, y como motor de combustión interna no necesitaba calderas ni suministro de agua, por lo tanto, era más eficiente en términos de espacio y más barato de construir.
Los barcos Liberty fueron la última clase importante de buques de vapor equipados con motores alternativos. Los últimos barcos Victory ya habían sido equipados con motores diésel marinos, y los motores diésel reemplazaron tanto a los barcos de vapor como a los veleros poco después de la Segunda Guerra Mundial. La mayoría de los barcos de vapor se utilizaron hasta su máxima vida útil económica, y desde la década de 1960 no se han construido barcos de vapor comerciales oceánicos con motores alternativos.
La mayoría de los barcos de vapor de la actualidad funcionan con turbinas de vapor . Tras la demostración que hizo el ingeniero británico Charles Parsons de su yate propulsado por turbinas de vapor, el Turbinia , en 1897, el uso de turbinas de vapor para la propulsión se extendió rápidamente. El RMS Mauretania de Cunard , construido en 1906, fue uno de los primeros transatlánticos en utilizar la turbina de vapor (con un cambio de diseño tardío poco antes de que se colocara su quilla) y pronto lo siguieron todos los transatlánticos posteriores. [32]
La mayoría de los buques de guerra más grandes de las armadas del mundo fueron propulsados por turbinas de vapor que quemaban combustible búnker en ambas Guerras Mundiales, aparte de los barcos obsoletos con máquinas reciprocantes de principios de siglo y los raros casos de uso de motores diésel en buques de guerra más grandes. Las turbinas de vapor que quemaban combustible se mantuvieron en la construcción de buques de guerra hasta el final de la Guerra Fría (por ejemplo, el portaaviones ruso Almirante Kuznetsov ), debido a las necesidades de alta potencia y velocidad, aunque a partir de la década de 1970 fueron reemplazadas en su mayoría por turbinas de gas . Los grandes buques de guerra y submarinos continúan funcionando con turbinas de vapor, utilizando reactores nucleares para hervir el agua. NS Savannah , fue el primer buque de carga y pasajeros propulsado por energía nuclear, y se construyó a fines de la década de 1950 como un proyecto de demostración para el uso potencial de la energía nuclear. [33]
En la Segunda Guerra Mundial se construyeron miles de barcos Liberty (propulsados por motores de pistón a vapor) y barcos Victory (propulsados por motores de turbina a vapor). Algunos de ellos sobreviven como museos flotantes y navegan ocasionalmente: SS Jeremiah O'Brien , SS John W. Brown , SS American Victory , SS Lane Victory y SS Red Oak Victory .
Un barco de turbina de vapor puede ser de propulsión directa (las turbinas, equipadas con un reductor, hacen girar directamente las hélices) o turboeléctrica (las turbinas hacen girar generadores eléctricos, que a su vez alimentan motores eléctricos que hacen funcionar las hélices). [34]
Si bien los buques mercantes impulsados por turbinas de vapor, como los buques de carga de clase Algol (1972-1973), los buques portacontenedores de clase ALP Pacesetter (1973-1974) [35] [36] y los transportadores de crudo muy grandes se construyeron hasta la década de 1970, el uso de vapor para la propulsión marina en el mercado comercial ha disminuido drásticamente debido al desarrollo de motores diésel más eficientes . Una excepción notable son los transportadores de GNL que utilizan gas de ebullición de los tanques de carga como combustible. [27] Sin embargo, incluso allí, el desarrollo de motores de combustible dual ha empujado a las turbinas de vapor a un nicho de mercado con aproximadamente el 10% de la participación de mercado en nuevas construcciones en 2013. Últimamente, ha habido algún desarrollo en plantas de energía híbridas donde la turbina de vapor se utiliza junto con motores de gas. [37] A partir de agosto de 2017, la clase más nueva de buques de turbina de vapor son los transportadores de GNL de clase Seri Camellia construidos por Hyundai Heavy Industries (HHI) a partir de 2016 y que comprenden cinco unidades. [38]
Los barcos de propulsión nuclear son básicamente naves con turbinas de vapor. La caldera se calienta, no por el calor de la combustión , sino por el calor generado por el reactor nuclear. La mayoría de los barcos de propulsión atómica actuales son portaaviones o submarinos .
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