La construcción naval es la construcción de barcos y otras embarcaciones flotantes . En la actualidad, normalmente se lleva a cabo en una instalación especializada conocida como astillero . Los constructores navales , también llamados carpinteros de barcos , ejercen una profesión especializada que tiene sus orígenes en tiempos anteriores a la historia registrada .
Hasta hace poco, con el desarrollo de tecnologías complejas no marítimas, un barco a menudo representaba la estructura más avanzada que la sociedad que lo construía podía producir. [1] : ch1 Algunos avances industriales clave se desarrollaron para apoyar la construcción naval, por ejemplo, el aserrado de maderas con sierras mecánicas impulsadas por molinos de viento en los astilleros holandeses durante la primera mitad del siglo XVII. [a] [2] : 34–37 El proceso de diseño vio la adopción temprana del logaritmo (inventado en 1615) para generar las curvas utilizadas para producir la forma de un casco , especialmente al escalar estas curvas con precisión en el desván del molde . [1]
La construcción y reparación de barcos, tanto comerciales como militares, se denomina ingeniería naval . La construcción de barcos es una actividad similar denominada construcción de barcos .
El desmantelamiento de barcos se llama desguace de buques .
La evidencia más temprana del transporte marítimo por parte de los humanos modernos es el asentamiento de Australia entre 50.000 y 60.000 años atrás. Esto casi con certeza involucró balsas , posiblemente equipadas con algún tipo de vela . [3] : 29, 33 Gran parte del desarrollo más allá de esa tecnología de balsas ocurrió en las áreas de "vivero" del Mediterráneo y en el sudeste asiático marítimo . Favorecidos por aguas más cálidas y una serie de islas intervisibles, se pudieron desarrollar botes (y, más tarde, barcos) con cascos herméticos (a diferencia de la estructura de "flujo continuo" de una balsa). [4] : 113 [5] : 7, 63 Los barcos del antiguo Egipto se construían uniendo los tablones del casco, borde con borde, con espigas colocadas en mortajas cortadas en los bordes de acoplamiento. Una técnica similar, pero con las espigas fijadas en su posición mediante clavijas, se utilizó en el Mediterráneo durante la mayor parte de la antigüedad clásica . Ambas variantes son técnicas de "primero la carcasa", donde los marcos de refuerzo se insertan después de que el ensamblaje del entablado haya definido la forma del casco. [5] : 81-88 La construcción con carvel tomó el control en el Mediterráneo. El norte de Europa utilizó la construcción de clinker , pero con algo de construcción naval con tablones al ras, por ejemplo, el entablado inferior de los cogs . [1] : ch4 Las tradiciones del norte de Europa y del Mediterráneo se fusionaron a fines del siglo XV, con la construcción con carvel que se adoptó en el norte y el timón montado en la línea central que reemplazó al timón de cuarto del Mediterráneo. Estos cambios coincidieron en términos generales con las mejoras en los aparejos de navegación, con el barco de tres mástiles volviéndose común, con velas cuadradas en los mástiles de proa y mayor, y una vela de proa y popa en el mesana.
La construcción naval experimentó entonces una mejora constante en las técnicas de diseño y la introducción de nuevos materiales. El hierro se utilizó para más que sujeciones ( clavos y pernos ), ya que se introdujeron componentes estructurales como las rodillas de hierro , con ejemplos existentes a mediados del siglo XVIII y desde mediados del siglo XIX en adelante. Esto se debió en parte a la escasez de "madera de brújula", la madera naturalmente curvada que significaba que las formas podían cortarse sin debilidades causadas por cortes a través de la veta de la madera. [1] : ch8 En última instancia, los barcos enteros se construyeron de hierro y, más tarde, de acero .
Las primeras representaciones conocidas (incluyendo pinturas y modelos) de barcos de vela de aguas poco profundas datan del VI al V milenio a. C. del período Ubaid de Mesopotamia . Estaban hechos de haces de juncos recubiertos de betún y tenían mástiles bípodes. Navegaban en aguas costeras poco profundas del Golfo Pérsico . [6]
La evidencia del Antiguo Egipto muestra que los primeros egipcios sabían cómo ensamblar tablones de madera para formar el casco de un barco ya en el año 3100 a. C. La cerámica egipcia, que data del año 4000 a. C., muestra diseños de los primeros barcos fluviales u otros medios de navegación. El Instituto Arqueológico de América informa [7] que algunos de los barcos más antiguos desenterrados hasta ahora se conocen como los barcos de Abydos . Se trata de un grupo de 14 barcos descubiertos en Abydos que se construyeron con tablones de madera que se "cosieron" entre sí. Descubiertos por el egiptólogo David O'Connor de la Universidad de Nueva York , [8] se encontró que se habían utilizado correas tejidas para atar los tablones entre sí, [7] y juncos o hierba rellenos entre los tablones ayudaron a sellar las costuras. [7] Debido a que todos los barcos están enterrados juntos y cerca de un depósito de cadáveres perteneciente al faraón Khasekhemwy , [8] originalmente se pensó que todos ellos pertenecían a él, pero uno de los 14 barcos data del 3000 a. C., [8] y las vasijas de cerámica asociadas enterradas con los recipientes también sugieren una datación anterior. [8] El barco que data del 3000 a. C. medía unos 75 pies (23 m) de largo [8] y ahora se cree que tal vez perteneció a un faraón anterior. [8] Según el profesor O'Connor, el barco de 5000 años de antigüedad puede incluso haber pertenecido al faraón Aha . [8]
La expansión austronesia , que comenzó alrededor del 3000 a. C. con la migración desde Taiwán a la isla de Luzón en Filipinas , se extendió por el sudeste asiático insular . Luego, entre 1500 a. C. y 1500 d. C., se asentaron en islas deshabitadas del Pacífico y también navegaron hacia el oeste hasta Madagascar. Esto se asocia con una tecnología marítima distintiva: técnicas de construcción con orejetas atadas (tanto en canoas con estabilizadores como en grandes veleros con tablones), varios tipos de canoas con estabilizadores y de casco doble y una variedad de aparejos de navegación que incluían la vela de pinza de cangrejo . Los orígenes de esta tecnología son difíciles de fechar, ya que se basan en gran medida en la lingüística (el estudio de las palabras para las partes de los barcos), los comentarios escritos de personas de otras culturas, incluidas las observaciones de los exploradores europeos en el momento del primer contacto y las posteriores observaciones etnográficas más sistemáticas de los tipos de embarcaciones en uso. Solo hay un pequeño cuerpo de evidencia arqueológica disponible. Dado que el sudeste asiático insular contaba con un transporte marítimo eficaz entre su gran número de islas mucho antes de la navegación austronesia, se sostiene que los austronesios adoptaron una tecnología marítima existente de los habitantes actuales de esta región. [9] : 50, 64 [10] : 85–88 [11] : 487–488
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Los barcos austronesios variaban desde simples canoas hasta grandes barcos multicasco . La forma más simple de todos los barcos austronesios ancestrales tenía cinco partes. La parte inferior consiste en una sola pieza de tronco ahuecado. A los lados había dos tablones, y dos piezas de madera en forma de herradura formaban la proa y la popa . Estas se ajustaban firmemente borde con borde con clavijas insertadas en agujeros intermedios y luego se amarraban entre sí con cuerdas (hechas de ratán o fibra) enrolladas alrededor de orejetas salientes en las tablas. Esta práctica de construcción de barcos característica y antigua de los austronesios se conoce como la técnica de " arandelas amarradas ". Comúnmente se calafateaban con pastas hechas de varias plantas, así como corteza de tapa y fibras que se expandían cuando se mojaban, apretando aún más las juntas y haciendo que el casco fuera hermético. Formaban la carcasa del barco, que luego se reforzaba con costillas horizontales. Los naufragios de barcos austronesios se pueden identificar a partir de esta construcción, así como por la ausencia de clavos de metal. Los barcos austronesios tradicionalmente no tenían timones centrales, sino que se dirigían utilizando un remo en un lado. [13] [14] [15] [16] [17]
Los austronesios fabricaban tradicionalmente sus velas a partir de esteras tejidas con hojas de pandano , resistentes a la sal y muy resistentes a la humedad . Estas velas les permitían embarcarse en viajes de larga distancia. [18] [19]
Los antiguos champa de Vietnam también desarrollaron embarcaciones con casco de canasta, compuestas de bambú tejido y calafateado con resina , ya sea en su totalidad o en combinación con tracas de tablones . Van desde pequeñas barcazas (las o thúng ) hasta grandes barcos comerciales oceánicos como el ghe mành . [20] [21]
Los primeros egipcios también sabían ensamblar tablones de madera con clavos para sujetarlos, utilizando brea para calafatear las juntas. El « barco de Keops », una embarcación de 43,6 metros sellada en un pozo en el complejo de la pirámide de Giza al pie de la Gran Pirámide de Giza en la IV Dinastía alrededor del 2500 a. C., es un ejemplo superviviente de tamaño real que puede haber cumplido la función simbólica de una barca solar . Los primeros egipcios también sabían cómo unir los tablones de este barco con juntas de mortaja y espiga . [7]
El dique de mareas más antiguo conocido en el mundo fue construido alrededor del 2500 a. C. durante la civilización Harappa en Lothal, cerca del actual puerto de Mangrol en la costa de Gujarat en la India . Probablemente otros puertos estaban en Balakot y Dwarka . Sin embargo, es probable que muchos puertos de pequeña escala, y no puertos masivos, se usaran para el comercio marítimo de Harappa. [22] Los barcos del puerto de estas antiguas ciudades portuarias establecieron el comercio con Mesopotamia . [23] [ cita completa requerida ] La construcción naval y la fabricación de barcos pueden haber sido industrias prósperas en la antigua India. [24] Los trabajadores nativos pueden haber fabricado la flotilla de barcos utilizados por Alejandro Magno para navegar a través del Hidaspes e incluso el Indo , bajo Nearcos . [24] [ cita completa requerida ] Los indios también exportaron teca para la construcción naval a la antigua Persia . [25] Otras referencias a la madera india utilizada para la construcción naval se señalan en las obras de Ibn Jubayr . [25]
Los barcos de la Dinastía XVIII del Antiguo Egipto tenían normalmente unos 25 metros (80 pies) de largo y tenían un solo mástil , a veces compuesto por dos postes atados juntos en la parte superior formando una "A". Montaban una sola vela cuadrada en una verga , con un larguero adicional a lo largo de la parte inferior de la vela. Estos barcos también podían ser propulsados por remos . [27] Los barcos oceánicos y marítimos del Antiguo Egipto se construían con madera de cedro, probablemente procedente del Líbano. [28]
Los barcos de Fenicia parecen haber tenido un diseño similar.
Los austronesios establecieron la red de comercio marítimo austronesia entre los años 1000 y 600 a. C., que unía el sudeste asiático con el este de Asia, el sur de Asia, Oriente Medio y, más tarde, el este de África. La ruta pasó a formar parte más tarde de la red de comercio de especias y de la Ruta Marítima de la Seda . [29] [30] [ fuente obsoleta ] [26]
La historia naval de China se remonta al período de las Primaveras y Otoños (722 a. C.–481 a. C.) de la antigua dinastía china Zhou . Los chinos construían grandes barcazas rectangulares conocidas como "barcos castillo", que eran esencialmente fortalezas flotantes con múltiples cubiertas y murallas protegidas . Sin embargo, las embarcaciones chinas durante esta era eran esencialmente fluviales (fluviales). Las verdaderas flotas oceánicas chinas no aparecieron hasta la dinastía Song del siglo X. [31] : 20–21 [32]
Existe un conocimiento considerable sobre la construcción naval y la navegación en el Mediterráneo antiguo. [33]
Los grandes barcos de navegación de varios mástiles de los austronesios del sudeste asiático comenzaron a aparecer en los registros chinos durante la dinastía Han como el k'un-lun po o kunlun bo ("barco de los k'un-lun [gente sureña de piel oscura]"). [34] Estos barcos usaban dos tipos de velas de su invención, la vela de junco y la vela tanja . Los barcos grandes tienen alrededor de 50-60 metros (164-197 pies) de largo, tienen un francobordo de 5,2-7,8 metros (17-26 pies) de alto , [35] cada uno transporta provisiones suficientes para un año, [36] : 464 y pueden transportar de 200 a 1000 personas. Los chinos registraron que estos barcos del sudeste asiático fueron alquilados para pasar al sur de Asia por peregrinos y viajeros budistas chinos, porque no construyeron sus propios barcos aptos para navegar hasta alrededor del siglo VIII-IX d. C. [32] : 276
Los austronesios (especialmente de las islas occidentales del sudeste asiático ) comerciaban en el océano Índico hasta llegar a África durante este período. Alrededor del 50 al 500 d. C., un grupo de austronesios, que se cree que eran de las costas sudorientales de Borneo (posiblemente un grupo mixto relacionado con los modernos Ma'anyan , Banjar y/o Dayak ) cruzó el océano Índico y colonizó Madagascar . Esto dio como resultado la introducción de la tecnología de canoas con estabilizadores en culturas no austronesias en la costa este de África . [37]
Los antiguos chinos también construyeron barcos fluviales de embestida como en la tradición grecorromana del trirreme , aunque los barcos gobernados por remos en China perdieron popularidad muy pronto, ya que fue en el siglo I en China cuando se desarrolló por primera vez el timón montado en la popa . Esto se encontró doblemente con la introducción del diseño de barco junco de la dinastía Han en el mismo siglo. Los chinos usaban velas cuadradas durante la dinastía Han y adoptaron la vela junco austronesia más tarde en el siglo XII. [31] : 20–21 Los restos iconográficos muestran que los barcos chinos antes del siglo XII usaban velas cuadradas, y se cree que el aparejo junco de los barcos chinos se desarrolló a partir de velas inclinadas . [38] : 612–613
Los juncos del sur de China se basaban en el barco austronesio con quilla y tablones múltiples conocido como po por los chinos, del antiguo javanés parahu , [39] : 1280 javanés prau , o malayo perahu - barco grande. [40] : 613 [41] : 193 [42] : 21 Los juncos del sur de China mostraban características de los barcos austronesios, ya que estaban hechos con maderas de origen tropical, con un casco con quilla y en forma de V. Esto es diferente de los juncos del norte de China, que se desarrollaron a partir de barcos fluviales de fondo plano. [31] : 20–21 Los juncos del norte de China se construían principalmente con madera de pino o abeto, tenían fondos planos sin quilla, mamparos estancos sin marcos, popa y roda de espejo de popa (cuadrados), y tenían sus tablones sujetos con clavos de hierro o abrazaderas. [40] : 612–614
No se sabe cuándo el pueblo chino empezó a adoptar las técnicas de construcción naval del sudeste asiático (austronesia). Es posible que se hayan iniciado ya en el siglo VIII, pero el desarrollo fue gradual y los auténticos juncos oceánicos chinos no aparecieron de repente. [43] : 276 [44] : 200 [45] : 83 La palabra "po" sobrevivió en chino mucho después, haciendo referencia a los grandes juncos oceánicos. [43] : 274
En septiembre de 2011, las investigaciones arqueológicas realizadas en el sitio de Portus en Roma revelaron inscripciones en un astillero construido durante el reinado de Trajano (98-117) que indicaban la existencia de un gremio de constructores navales . [46]
Aproximadamente en esta época se produce la última ola migratoria de la expansión austronesia , cuando las islas polinesias, que se extendían a lo largo de vastas distancias a través del océano Pacífico, estaban siendo colonizadas por los polinesios (austronesios) de la Melanesia insular utilizando catamaranes de doble casco . En su punto más lejano, existe la posibilidad de que hayan llegado a América . [47] Después del siglo XI, se registró un nuevo tipo de barco llamado djong o jong en Java y Bali. [48] : 222, 230, 267 [49] : 82 Este tipo de barco se construía utilizando clavijas de madera y clavos de árboles, a diferencia del kunlun bo que utilizaba fibras vegetales para las amarras. [50] : 138
El imperio de Majapahit utilizaba jong, construidos en el norte de Java, para transportar tropas a ultramar. [51] : 115 Los jongs eran barcos de transporte que podían transportar entre 100 y 2000 toneladas de carga y entre 50 y 1000 personas, y tenían una longitud de entre 28,99 y 88,56 metros. [52] : 60–62 Se desconoce el número exacto de jong desplegados por Majapahit, pero el mayor número de jong desplegados en una expedición fue de unos 400 jongs, cuando Majapahit atacó Pasai, en 1350. [53]
Hasta hace poco, los barcos vikingos eran vistos como un avance sobre los cascos tradicionales construidos con clinker , donde se usaban correas de cuero para unir las tablas de tablones. [54] Este consenso ha sido cuestionado recientemente. Haywood [55] ha argumentado que la práctica náutica anterior de los francos y anglosajones era mucho más lograda de lo que se había pensado y ha descrito la distribución de la construcción con clinker frente a la construcción con carvel en Europa occidental (ver mapa [1]). Una idea de la construcción naval en las áreas del Mar del Norte/Báltico del período medieval temprano se encontró en Sutton Hoo , Inglaterra, donde un barco fue enterrado con un cacique. El barco tenía 26 metros (85 pies) de largo y 4,3 metros (14 pies) [56] de ancho. Hacia arriba desde la quilla, el casco estaba hecho superponiendo nueve tracas a cada lado con remaches que sujetaban los tablones de roble juntos. Podía albergar a más de treinta hombres.
En algún momento alrededor del siglo XII, los barcos del norte de Europa comenzaron a construirse con un codaste recto , lo que permitía montar un timón, que era mucho más duradero que un remo de dirección sostenido por el costado. El desarrollo en la Edad Media favoreció los "barcos redondos", [57] con una manga ancha y muy curvados en ambos extremos. Otro tipo de barco importante fue la galera, que se construía tanto con velas como con remos.
El primer tratado existente sobre construcción naval fue escrito alrededor de 1436 por Miguel de Rodas, [58] un hombre que comenzó su carrera como remero en una galera veneciana en 1401 y fue ascendiendo hasta ocupar puestos de oficial. Escribió e ilustró un libro que contiene un tratado sobre construcción naval, un tratado sobre matemáticas, mucho material sobre astrología y otros materiales. Su tratado sobre construcción naval trata sobre tres tipos de galeras y dos tipos de barcos redondos. [59]
Los constructores navales de la dinastía Ming (1368~1644) no eran los mismos que los de otras dinastías chinas, debido a cientos de años de experiencia acumulada y a los rápidos cambios que se produjeron en la dinastía Ming. Los constructores navales de la dinastía Ming trabajaban principalmente para el gobierno, bajo el mando del Ministerio de Obras Públicas .
Durante los primeros años de la dinastía Ming, el gobierno Ming mantuvo una política abierta hacia la navegación. Entre 1405 y 1433, el gobierno realizó siete viajes diplomáticos del tesoro Ming a más de treinta países del sudeste asiático, India, Oriente Medio y África oriental. Los viajes fueron iniciados por el emperador Yongle y dirigidos por el almirante Zheng He . Se realizaron seis viajes bajo el reinado del emperador Yongle, el último de los cuales regresó a China en 1422. Después de la muerte del emperador Yongle en 1424, su sucesor, el emperador Hongxi, ordenó la suspensión de los viajes. El séptimo y último viaje comenzó en 1430, enviado por el emperador Xuande . Aunque los emperadores Hongxi y Xuande no enfatizaron la navegación tanto como el emperador Yongle, no estaban en contra de ella. Esto condujo a un alto grado de comercialización y a un aumento del comercio. Se construyeron grandes cantidades de barcos para satisfacer la demanda. [60] [61]
Los viajes de la dinastía Ming fueron de gran envergadura, contando con 300 barcos y 28.000 hombres. [62] Los constructores de barcos fueron llevados desde diferentes lugares de China al astillero de Nanjing , incluidos Zhejiang , Jiangxi , Fujian y Huguang (ahora las provincias de Hubei y Hunan ). Uno de los astilleros más famosos fue el Astillero Long Jiang (zh:龙江船厂), ubicado en Nanjing cerca del Astillero del Tesoro, donde se construían los barcos oceánicos. [60] Los constructores de barcos podían construir 24 modelos de barcos de diferentes tamaños. [60]
Se construyeron varios tipos de barcos para los viajes, incluidos Shachuan (沙船), Fuchuan (福船) y Baochuan ( barco del tesoro ) (宝船). [63] Los barcos del tesoro de Zheng He se consideraban tipos Shachuan , principalmente porque se fabricaban en el astillero del tesoro en Nanjing. Shachuan , o 'barcos de arena', son barcos utilizados principalmente para el transporte interior. [60] Sin embargo, en los últimos años, algunos investigadores coinciden en que los barcos del tesoro eran más del tipo Fuchuan . Se dice en el vol. 176 de San Guo Bei Meng Hui Bian (三朝北盟汇编) que los barcos hechos en Fujian son los mejores. [63] Por lo tanto, los mejores constructores de barcos y trabajadores fueron traídos de estos lugares para apoyar la expedición de Zheng He.
El astillero estaba bajo el mando del Ministerio de Obras Públicas . Los constructores navales no tenían control sobre sus vidas. Los constructores, los médicos de los plebeyos, los cocineros y los recados tenían el estatus social más bajo. [64] Los constructores navales se vieron obligados a mudarse de su ciudad natal a los astilleros. Había dos formas principales de ingresar a la profesión de constructor naval: tradición familiar o aprendizaje. Si un constructor naval ingresaba a la profesión debido a la tradición familiar, el constructor naval aprendía las técnicas de construcción naval de su familia y era muy probable que obtuviera un estatus más alto en el astillero. Además, el constructor naval tenía acceso a redes comerciales que podían ayudarlo a encontrar clientes. Si un constructor naval ingresaba a la ocupación a través de un aprendizaje, probablemente era un agricultor antes de ser contratado como constructor naval, o previamente era un constructor naval experimentado.
Muchos constructores de barcos que trabajaban en el astillero se vieron obligados a dedicarse a la actividad. Los barcos construidos para los viajes de Zheng He debían ser impermeables, sólidos, seguros y tener suficiente espacio para transportar grandes cantidades de mercancías comerciales. Por lo tanto, debido a la sociedad altamente comercializada que se fomentaba con las expediciones, los intercambios y las políticas gubernamentales, los constructores de barcos necesitaban adquirir las habilidades necesarias para construir barcos que cumplieran con estos requisitos.
La construcción naval no era la única industria que utilizaba madera china en esa época; la nueva capital se estaba construyendo en Pekín aproximadamente a partir de 1407, [60] lo que requería enormes cantidades de madera de alta calidad. Estos dos ambiciosos proyectos encargados por el emperador Yongle habrían tenido enormes efectos ambientales y económicos, incluso si los barcos tuvieran la mitad de las dimensiones que se dan en la Historia de la dinastía Ming . También se habría ejercido una presión considerable sobre la infraestructura necesaria para transportar los árboles desde su punto de origen hasta los astilleros. [60]
Los constructores de barcos solían estar divididos en diferentes grupos y tenían trabajos separados. Algunos eran responsables de reparar los barcos viejos, otros de fabricar la quilla y otros de construir el timón.
Después de 1477, el gobierno Ming revirtió sus políticas marítimas abiertas y promulgó una serie de políticas aislacionistas en respuesta a la piratería . Las políticas, llamadas Haijin (prohibición marítima), duraron hasta el final de la dinastía Ming en 1644. Durante este período, la tecnología de navegación china no hizo ningún progreso e incluso decayó en algunos aspectos. [60]
En el mundo islámico, la construcción naval prosperó en Basora y Alejandría . El dhow , la faluca , la baghlah y el sambuk se convirtieron en símbolos del comercio marítimo exitoso en todo el océano Índico, desde los puertos de África Oriental hasta el Sudeste Asiático y los puertos de Sindh y Hind (India) durante el período abasí .
El Imperio mogol tenía una gran industria de construcción naval, que se centraba principalmente en la Subah de Bengala . [ cita requerida ] El historiador económico Indrajit Ray estima la producción de construcción naval de Bengala durante los siglos XVI y XVII en 223.250 toneladas anuales, en comparación con las 23.061 toneladas producidas en diecinueve colonias de América del Norte entre 1769 y 1771. [65] También evalúa la reparación de barcos como muy avanzada en Bengala. [65]
Por ejemplo, documentos de 1506 hablan de embarcaciones que navegaban por el río Sierra Leona con 120 hombres a bordo. Otros hablan de pueblos de la costa de Guinea que utilizaban canoas de guerra de distintos tamaños (unas de 21 metros de largo y 2,1-2,4 metros de ancho, con extremos puntiagudos, bancos de remo en los laterales y alcázares o castillos de proa construidos con juncos). Las embarcaciones incluían instalaciones diversas, como fogones para cocinar y espacios de almacenamiento para las colchonetas de la tripulación. [66]
A partir del siglo XVII, algunos reinos añadieron cañones de bronce o hierro a sus barcos. [67] Sin embargo, en el siglo XVIII, el uso de cañones giratorios en canoas de guerra se aceleró. La ciudad-estado de Lagos , por ejemplo, desplegó canoas de guerra armadas con cañones giratorios. [66]
Con el desarrollo de la carraca , Occidente entró en una nueva era en la construcción de barcos, al construir los primeros buques transoceánicos regulares. En un tiempo relativamente corto, estos barcos alcanzaron un tamaño, una complejidad y un coste sin precedentes.
Los astilleros se convirtieron en grandes complejos industriales y los barcos construidos fueron financiados por consorcios de inversores. Estas consideraciones llevaron a la documentación de las prácticas de diseño y construcción en lo que anteriormente había sido un negocio secreto dirigido por maestros carpinteros de barcos y, en última instancia, condujo al campo de la arquitectura naval , en el que los diseñadores y dibujantes profesionales desempeñaron un papel cada vez más importante. [68] Aun así, las técnicas de construcción cambiaron solo muy gradualmente. Los barcos de las guerras napoleónicas todavía se construían más o menos con el mismo plan básico que los de la Armada española de dos siglos antes, aunque hubo numerosas mejoras sutiles en el diseño y la construcción de barcos a lo largo de este período. Por ejemplo, la introducción de la casa rodante , los ajustes en las formas de las velas y los cascos, la introducción de la rueda, la introducción de sujeciones de cobre endurecido debajo de la línea de flotación, la introducción de revestimiento de cobre como elemento disuasorio contra los gusanos y las incrustaciones, etc. [69] [ página necesaria ]
En las primeras décadas de la Revolución Industrial (1760 a 1825), el diseño de los barcos occidentales se mantuvo en gran medida basado en sus diseños y materiales preindustriales tradicionales y, sin embargo, mejoró mucho en seguridad, ya que "el riesgo de naufragio para la navegación atlántica se redujo en un tercio, y el de naufragar en dos tercios, lo que refleja mejoras en la navegabilidad y la navegación respectivamente". [70] La mejora en la navegabilidad se ha atribuido a la adopción del diseño de cubierta al ras más fuerte derivado de los diseños indios , y al uso creciente de refuerzo de hierro. [70] La cubierta al ras se originó a partir de los barcos arroceros de Bengala , [70] siendo Bengala famosa por su industria de construcción naval en ese momento. [71] El hierro se adoptó gradualmente en la construcción de barcos, inicialmente para proporcionar juntas más fuertes en un casco de madera, por ejemplo, como rodillas de cubierta, rodillas colgantes, jinetes de rodilla y otras juntas afiladas, en las que no se podía lograr una junta curva y progresiva. Un estudio concluye que entre 1750 y 1850 se produjeron mejoras considerables en la velocidad de los barcos: "Hemos descubierto que la velocidad media de navegación de los barcos británicos con vientos moderados o fuertes aumentó casi un tercio. Este progreso constante parece estar impulsado por la evolución continua de las velas y los aparejos, y por la mejora de los cascos, que permitían desplegar de forma segura una mayor superficie de vela con un viento determinado. Por el contrario, si analizamos todos los viajes entre los Países Bajos y las Indias Orientales realizados por la Compañía Holandesa de las Indias Orientales entre 1595 y 1795, descubrimos que el tiempo de travesía se redujo sólo un 10 por ciento, sin que se produjera ninguna mejora en la elevada mortalidad, que era de un promedio del seis por ciento por viaje, de las personas a bordo". [72]
El Great Britain de Isambard Kingdom Brunel de 1843 , que inicialmente copiaba las tradiciones de construcción en madera con un marco sobre el que se sujetaba el casco, fue el primer diseño radicalmente nuevo, construido completamente en hierro forjado. A pesar de su éxito y del gran ahorro en costos y espacio que proporcionaba el casco de hierro, en comparación con su contraparte revestida de cobre, seguía habiendo problemas con las incrustaciones debido a la adherencia de las malas hierbas y los percebes. Como resultado, la construcción compuesta siguió siendo el enfoque dominante cuando se requerían barcos rápidos, con vigas de madera colocadas sobre un marco de hierro ( el Cutty Sark es un ejemplo famoso). Más tarde, el casco de hierro de Great Britain se revistió de madera para permitirle llevar un revestimiento a base de cobre . El Great Eastern de Brunel representó el siguiente gran desarrollo en la construcción naval. Construido en asociación con John Scott Russell , utilizó largueros longitudinales para mayor resistencia, cascos interiores y exteriores y mamparos para formar múltiples compartimentos estancos. El acero también sustituyó al hierro forjado cuando se hizo más accesible en la segunda mitad del siglo XIX, lo que supuso un gran ahorro en comparación con el hierro en cuanto a coste y peso. La madera siguió siendo la preferida para las cubiertas.
Durante la Segunda Guerra Mundial , la necesidad de buques de carga era tan grande que el tiempo de construcción de los buques Liberty pasó de ocho meses o más, a semanas o incluso días. Se emplearon técnicas de producción en cadena y prefabricación como las que se utilizan en los astilleros actuales. El número total de buques de carga seca construidos en los Estados Unidos en un período de 15 años justo antes de la guerra fue un total de dos. Durante la guerra, se construyeron miles de buques Liberty y Victory , muchos de ellos en astilleros que no existían antes de la guerra. Y fueron construidos por una fuerza laboral compuesta en gran parte por mujeres y otros trabajadores inexpertos que nunca antes habían visto un barco (o incluso el océano). [73] [74] [75]
Después de la Segunda Guerra Mundial , la construcción naval (que abarca los astilleros, los fabricantes de equipos marinos y muchos proveedores de servicios y conocimientos relacionados ) creció como una industria importante y estratégica en varios países del mundo. Esta importancia se debe a:
Históricamente, la industria ha sufrido la ausencia de reglas globales [ cita requerida ] y una tendencia hacia la sobreinversión ( apoyada por el Estado ) debido al hecho de que los astilleros ofrecen una amplia gama de tecnologías, emplean un número significativo de trabajadores y generan ingresos, ya que el mercado de la construcción naval es global .
Japón utilizó la construcción naval en los años 50 y 60 para reconstruir su estructura industrial; Corea del Sur comenzó a hacer de la construcción naval una industria estratégica en los años 70, y China está ahora en proceso de repetir estos modelos con grandes inversiones apoyadas por el Estado en esta industria. Por el contrario, Croacia está privatizando su industria de construcción naval.
Como resultado, el mercado mundial de la construcción naval padece de exceso de capacidad, precios deprimidos (aunque la industria experimentó un aumento de precios en el período 2003-2005 debido a una fuerte demanda de nuevos buques que fue superior a los aumentos de costos reales), márgenes de beneficio bajos, distorsiones comerciales y subsidios generalizados. Todos los esfuerzos para abordar los problemas en la OCDE han fracasado hasta ahora, ya que el acuerdo internacional de construcción naval de 1994 nunca entró en vigor y la ronda de negociaciones 2003-2005 se detuvo en septiembre de 2005 después de que no se logró ningún acuerdo. Después de numerosos esfuerzos para reiniciar las negociaciones, estas se terminaron formalmente en diciembre de 2010. El Grupo de Trabajo del Consejo de la OCDE sobre Construcción Naval (GT6) continuará sus esfuerzos para identificar y reducir progresivamente los factores que distorsionan el mercado de la construcción naval.
En los países con altos costes laborales, donde se han eliminado los subsidios estatales y las políticas industriales nacionales no brindan apoyo, la construcción naval ha entrado en decadencia. La industria de construcción naval británica es un claro ejemplo de ello, ya que sus sectores sufrieron mucho a partir de los años 60. A principios de los años 70, los astilleros británicos todavía tenían capacidad para construir todo tipo y tamaño de buques mercantes, pero hoy se han reducido a un pequeño número especializado en contratos de defensa, yates de lujo y trabajos de reparación. También se ha producido una decadencia en otros países europeos, aunque en cierta medida se ha reducido mediante medidas de protección y políticas de apoyo industrial. En los Estados Unidos, la Ley Jones (que impone restricciones a los buques que pueden utilizarse para transportar cargas nacionales) ha hecho que la construcción de buques mercantes haya continuado, aunque a un ritmo reducido, pero esa protección no ha logrado penalizar las ineficiencias de la construcción naval. La consecuencia de esto es que los precios de los contratos son mucho más altos que los de cualquier otro país que construya buques transoceánicos.
Más allá de la década de 2000, las tres potencias manufactureras del este de Asia , China , Corea del Sur y Japón , han dominado la construcción naval mundial por tonelaje bruto completado . [76] China State Shipbuilding Corporation , China Shipbuilding Industry Corporation , Hyundai Heavy Industries , Samsung Heavy Industries , Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering e Imabari Shipbuilding abastecen la mayor parte del mercado mundial de grandes buques portacontenedores , graneleros , petroleros y Ro-ro . A principios de la década de 2020, los constructores navales chinos vieron un aumento en los pedidos a medida que los operadores demandaban flotas más ecológicas . [77] A partir de 2023 [update], la producción de construcción naval de China, los pedidos recién recibidos y los pedidos en mano representaron el 50,2%, el 66,6% y el 55% de la participación de mercado mundial, respectivamente, con un crecimiento doblemente digital de los tres índices en comparación con el año anterior. [78]
En cuanto al tipo de barco, China, Corea del Sur y Japón son los países productores de los buques de transporte mencionados anteriormente, mientras que Italia , Francia , Finlandia , Alemania , Reino Unido y otros países europeos son los fabricantes de cruceros (la mayoría), rompehielos , buques grúa , etc.
La cuota de mercado de los constructores navales europeos empezó a declinar en la década de 1960, cuando perdieron puestos de trabajo en favor de Japón, de la misma manera que Japón perdió recientemente su trabajo en favor de Corea del Sur y China. En los cuatro años transcurridos desde 2007, el número total de empleados en la industria de construcción naval europea disminuyó de 150.000 a 115.000. [79] En 2022, algunos de los constructores navales clave en Europa son Fincantieri , Damen Group , Navantia , Naval Group y BAE Systems . [80]
La producción de construcción naval de los Estados Unidos también experimentó un cambio similar. [81] [82] Estados Unidos está clasificado como el décimo constructor naval más grande del mundo. Las principales empresas que construyen grandes buques de guerra , como portaaviones y cruceros , incluyen Huntington Ingalls , Bollinger y General Dynamics . En la categoría de buques militares pequeños a medianos, los constructores navales clave incluyen Vigor Industrial y VT Halter Marine . A medida que la Armada de los EE. UU. está cambiando a una nueva arquitectura de flota que está más ampliamente distribuida, el desarrollo de vehículos de superficie no tripulados (USV) se impulsa rápidamente a una mayor prioridad. [83] El Programa de Registro estratégico clave incluye el prototipo y la construcción de hasta 9 MUSV, para el cual se adjudicó un contrato único a L3Harris Technologies, que se asoció con Swiftships para construir los MUSV. [84] [85]
En 2018, el Departamento de Defensa de los EE. UU. inició el Programa Overlord y desarrolló los prototipos USV 1 (NOMAD) y 2 (RANGER). Ambos participaron en múltiples ejercicios y demostraciones a nivel de flota, recorrieron 28 982 millas náuticas (53 675 km) en modo autónomo y probaron numerosas cargas útiles. [86] Nomam, anteriormente conocido como Riley Claire, es un buque de patrulla de alta mar reconvertido, que fue construido por Swiftships. [87] [88] El objetivo del programa Ghost Fleet Overlord es convertir grandes buques comerciales en sistemas autónomos.
La construcción naval moderna hace un uso considerable de secciones prefabricadas . Segmentos enteros de varias cubiertas del casco o la superestructura se construyen en otra parte del astillero, se transportan al muelle de construcción o al muelle de amarre y luego se colocan en su lugar. Esto se conoce como "construcción en bloques". Los astilleros más modernos preinstalan equipos, tuberías, cables eléctricos y cualquier otro componente dentro de los bloques, para minimizar el esfuerzo necesario para ensamblar o instalar componentes en lo profundo del casco una vez que se sueldan. [ cita requerida ]
El trabajo de diseño de barcos, también llamado arquitectura naval , puede llevarse a cabo utilizando una cuenca de modelos de barcos . Anteriormente, los lofters en los lofts de moldes de los astilleros eran responsables de tomar las dimensiones y los detalles de los dibujos y planos y traducir esta información en plantillas, listones, ordenadas, bocetos de corte, perfiles, márgenes y otros datos. [89] Sin embargo, desde principios de la década de 1970 , el diseño asistido por computadora se volvió normal para el diseño de la construcción naval y el proceso de lofting. [ 90 ]
Los barcos modernos, desde aproximadamente 1940, se han fabricado casi exclusivamente de acero soldado . Los primeros barcos de acero soldado usaban aceros con una tenacidad a la fractura inadecuada , lo que provocó que algunos barcos sufrieran grietas estructurales catastróficas por fractura frágil (ver problemas del barco Liberty ). Desde aproximadamente 1950, se han usado aceros especializados como ABS Steels con buenas propiedades para la construcción de barcos. Aunque se acepta comúnmente que el acero moderno ha eliminado la fractura frágil en los barcos, todavía existe cierta controversia. [91] La fractura frágil de los barcos modernos continúa ocurriendo de vez en cuando porque el acero de grado A y grado B de tenacidad desconocida o temperatura de transición de apariencia de fractura (FATT) en las capas laterales de los barcos puede ser menos que adecuada para todas las condiciones ambientales. [92]
A medida que los paneles de construcción naval modernos en una línea de paneles se vuelven más livianos y delgados, se utiliza la técnica de soldadura híbrida láser. La mezcla híbrida láser enfoca un haz de mayor energía en el material que se va a unir, lo que le permite realizar un orificio con una relación profundidad-ancho mucho mayor que las técnicas de soldadura tradicionales comparativas. Por lo general, un proceso MIG sigue el orificio proporcionando material de relleno para la unión de soldadura. Esto permite una penetración muy alta sin un aporte excesivo de calor debido a la menor cantidad de metal de soldadura depositado, lo que genera menos distorsión y soldadura a velocidades de desplazamiento más altas. [ cita requerida ]
Todos los buques necesitan en algún momento de su vida útil trabajos de reparación. Una parte de estos trabajos deben realizarse bajo la supervisión de la sociedad de clasificación .
La tripulación del barco realiza gran parte de las tareas de mantenimiento en el mar o en el puerto. Sin embargo, un gran número de trabajos de reparación y mantenimiento solo pueden llevarse a cabo cuando el barco está fuera de servicio, en un astillero de reparación.
Antes de someterse a reparaciones, un buque tanque debe atracar en una estación de deslastre para completar las operaciones de limpieza del tanque y bombear a tierra sus lodos (agua de limpieza sucia y residuos de hidrocarburos).
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)NB segunda edición 2006: 978-1898281436