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Un barco de vapor , a menudo denominado barco de vapor , es un tipo de embarcación propulsada por vapor , típicamente oceánica y en condiciones de navegar , que es propulsada por una o más máquinas de vapor [1] que generalmente mueven (giran) 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 "PS" para vapor de paletas o "SS" para vapor de tornillo (que utiliza una hélice o un tornillo). A medida que los barcos de vapor se volvieron menos comunes, muchos suponen incorrectamente que "SS" significa "buque de vapor". Los barcos propulsados por motores de combustión interna utilizan un prefijo como "MV" para embarcación a motor , por lo que no es correcto utilizar "SS" para la mayoría de embarcaciones modernas.
Como los barcos de vapor dependían menos de los patrones del viento, se abrieron nuevas rutas comerciales. El barco de vapor ha sido descrito como "un importante impulsor de la primera ola de globalización comercial (1870-1913)" y 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 paletas en funcionamiento , el Pyroscaphe , de 1783. Una vez que se dominó la tecnología del vapor a este nivel, se montaron máquinas de vapor. en buques más grandes y, eventualmente, de navegación oceánica. Al volverse confiable y propulsada por tornillos en lugar de ruedas de paletas, la tecnología cambió el diseño de los barcos para lograr una propulsión más rápida y económica.
Las ruedas de paletas como principal motivo motriz se convirtieron en estándar en estos primeros barcos. Era un medio eficaz de propulsión en condiciones ideales, pero por lo demás tenía serios inconvenientes. La rueda de paletas funcionó mejor cuando funcionó a cierta profundidad; sin embargo, cuando la profundidad del barco cambió debido al peso agregado, sumergió aún más la rueda de paletas, lo que provocó una disminución sustancial en el rendimiento. [3]
A las pocas décadas del desarrollo del barco de vapor de río y canal, los primeros barcos de vapor comenzaron a cruzar el Océano Atlántico . El primer barco de vapor de navegación marítima fue el primer barco de vapor Experiment de Richard Wright , un ex lugre francés ; navegó de Leeds a Yarmouth en julio de 1813. [4] [5]
El primer barco de vapor de hierro que se hizo 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 barco construido con hierro que se hizo 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 barco 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 realizó a vela. El primer barco que realizó el viaje transatlántico sustancialmente propulsado por vapor pudo haber sido el Curaçao , de construcción británica y propiedad holandesa , un barco de madera de 438 toneladas construido en Dover y propulsado por dos motores de 50 hp, que cruzó desde Hellevoetsluis , cerca de Rotterdam , el 26 de enero. de abril de 1827 a Paramaribo , Surinam , el 24 de mayo, pasando 11 días a vapor a la ida y más a la vuelta. Otro reclamante es el barco 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 de 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 hélices de tornillo [a] para navegación en aguas abiertas. Tuvo una influencia considerable en el desarrollo de los barcos, fomentando la adopción de la propulsión por tornillo por parte de la Royal Navy , además de su influencia en los barcos comerciales. El primer barco de vapor de hélice accionada por tornillo introducido en Estados Unidos fue en un barco construido por Thomas Clyde en 1844 y muchos más barcos y rutas siguieron.
La innovación clave que hizo viables los vapores transoceánicos 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 haber aplicado la primera hélice de tornillo a un motor en su fábrica de Birmingham , una de las primeras máquinas de vapor , iniciando el uso de un tornillo hidrodinámico para la propulsión.
El desarrollo de la propulsión por tornillo se basó en las siguientes innovaciones tecnológicas.
Las máquinas de vapor tuvieron que diseñarse con la potencia entregada en la parte inferior de la maquinaria, para dar accionamiento directo al eje de la hélice . Los motores de un barco de vapor impulsan un eje que se coloca por encima de la línea de flotación, con los cilindros colocados debajo del eje. SS Great Britain utilizó transmisión por cadena para transmitir potencia desde el motor de un palista al eje de la hélice, resultado de un cambio tardío en el diseño de la propulsión por hélice.
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Se requería una bocina eficaz y los cojinetes asociados. La bocina contiene el eje de la hélice por 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 bocina debe evitar cualquier flexión que doble el eje o provoque un desgaste desigual. El extremo interior tiene un prensaestopas que evita que entre agua al casco a lo largo del tubo. Algunas de las primeras bocinas estaban hechas de latón y funcionaban como cojinetes lubricados con agua en toda su longitud. En otros casos, se colocó un casquillo largo de metal blando en el extremo posterior de la bocina. SS Great Eastern tuvo este arreglo fallido en su primer viaje transatlántico, con una gran cantidad de desgaste desigual. El problema se resolvió con un cojinete de palo santo lubricado con agua, patentado en 1858. Esto se convirtió en una práctica estándar y se utiliza en la actualidad.
Dado que la fuerza motriz de la propulsión por tornillo se entrega a lo largo del eje, se necesita un cojinete de empuje para transferir esa carga al casco sin una fricción excesiva. SS Great Britain tenía una placa de bronce 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 inyectó agua a 200 psi entre estas dos superficies para lubricarlas y separarlas. Esta disposición no era suficiente para motores de mayor potencia y los cojinetes de empuje de "collar" lubricados con aceite se convirtieron en estándar desde principios de la década de 1850. Esto fue reemplazado a principios del siglo XX por cojinetes de almohadilla flotante que acumulaban automáticamente cuñas de aceite que podían soportar presiones de cojinete de 500 psi o más. [8]
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Los barcos propulsados por vapor recibían nombres con un prefijo que designaba la configuración de su hélice, es decir, de hélice simple, doble o triple. Barco de vapor SS de un solo tornillo , Barco de vapor TSS de doble tornillo , Barco de vapor TrSS de triple tornillo . Los barcos propulsados por turbinas de vapor tenían el prefijo TS . En el Reino Unido, el prefijo RMS de Royal Mail Steamship anuló el prefijo de configuración de tornillo. [9]
El primer barco de vapor al que se le atribuye haber cruzado el Océano Atlántico entre América del Norte y Europa fue el barco estadounidense SS Savannah , aunque en realidad era un híbrido entre un barco de vapor y un velero, y la primera mitad del viaje utilizaba la máquina de vapor. Savannah salió 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 de 8 a 80 horas). [10] Un pretendiente al título del primer barco que realizó el viaje transatlántico sustancialmente impulsado por vapor es el Curaçao , de construcción británica y propiedad holandesa , un buque de madera de 438 toneladas construido en Dover y propulsado por dos motores de 50 hp, que cruzó de Hellevoetsluis , cerca de Rotterdam , el 26 de abril de 1827, a Paramaribo , Surinam, el 24 de mayo, pasando 11 días a vapor a la ida y más a la vuelta. Otro reclamante es el barco canadiense SS Royal William en 1833. [11]
El barco de vapor británico de ruedas laterales SS Great Western fue el primer barco de vapor construido específicamente para travesías transatlánticas programadas regularmente, 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 buques de vapor para la ruta Bristol-Nueva York. [12] La idea de un servicio transatlántico regular programado fue discutida por varios grupos y al mismo tiempo se estableció la rival británica y estadounidense Steam Navigation Company . [13] El diseño de 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 significó que los barcos grandes consumían más combustible, algo muy importante para los viajes largos a través del Atlántico. [14]
Great Western era un barco de vapor de ruedas laterales de madera, con correas de hierro y cuatro mástiles para izar las velas auxiliares. Las velas no solo debían proporcionar propulsión auxiliar, sino que también se usaban en mares agitados para mantener el barco en equilibrio y garantizar que ambas ruedas de paletas permanecieran en el agua, impulsando el barco en línea recta. El casco fue construido en roble mediante métodos tradicionales. Fue el barco de vapor más grande durante un año, hasta que el británico y el estadounidense British Queen entraron 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 a 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 siguientes barcos de vapor del Atlántico.
El RMS Britannia de Cunard Line inició su primer servicio regular de pasajeros y carga en un barco de vapor en 1840, navegando de Liverpool a Boston. [15]
En 1845, el revolucionario SS Great Britain , también construido por Brunel, se convirtió en el primer barco de hélice con casco de hierro en cruzar el Atlántico. [16] SS Great Britain fue el primer barco que combinó estas dos innovaciones. Después del éxito inicial de su primer transatlántico, el SS Great Western de 1838, la Great Western Steamship Company reunió el mismo equipo de ingenieros que había colaborado con tanto éxito antes. Esta vez, sin embargo, Brunel, cuya reputación estaba en su apogeo, llegó a ejercer un control general sobre el diseño del barco, una situación que tendría consecuencias de gran alcance para la empresa. La construcción se llevó a cabo en un dique seco especialmente adaptado en Bristol , Inglaterra. [17]
Brunel tuvo la oportunidad de inspeccionar el barco de paquetes del canal Rainbow de John Laird, de 213 pies (65 m) (inglés), Rainbow , el barco con casco de hierro más grande entonces en servicio, en 1838, y pronto se convirtió a la tecnología de casco de hierro. Descartó sus planes de construir un barco de madera y convenció a los directores de la empresa 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 podredumbre seca ni a la carcoma , y su resistencia estructural mucho mayor. El límite práctico de la eslora de un barco con casco de madera es de unos 300 pies, después de lo cual el acaparamiento (la flexión del casco cuando las olas pasan debajo de él) se vuelve demasiado grande. Los cascos de hierro están mucho menos sujetos a acaparamiento, de modo 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 de propulsión helicoidal, completado sólo unos meses antes por la Propeller Steamship Company de FP Smith . Brunel había estado investigando métodos para mejorar el rendimiento de las ruedas de paletas de Gran Bretaña y se interesó de inmediato en la nueva tecnología, y Smith, al percibir un nuevo cliente prestigioso para su propia empresa, acordó prestarle Arquímedes a Brunel para realizar pruebas prolongadas. [18] Durante varios meses, Smith y Brunel probaron varias hélices diferentes en Arquímedes para encontrar el diseño más eficiente, un modelo de cuatro palas presentado por Smith. [18] Cuando se botó en 1843, 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 de carbón. Podría decirse que este barco fue más revolucionario que sus predecesores. Fue uno de los primeros barcos construidos con doble casco con compartimentos estancos y fue el primer transatlántico en tener cuatro embudos. Fue el transatlántico más grande durante el resto del siglo XIX, con un tonelaje bruto de casi 20.000 toneladas y una capacidad de transporte de miles de pasajeros. El barco se adelantó a su tiempo y pasó por una historia turbulenta, sin que nunca se le diera 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 necesaria ]
El primer servicio regular de barcos de vapor desde la Costa Este a la Costa Oeste de Estados Unidos comenzó el 28 de febrero de 1849, con la llegada del SS California a la Bahía de San Francisco . El California zarpó del puerto de Nueva York el 6 de octubre de 1848, dobló el Cabo de Hornos en el extremo 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 barco de vapor 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 desde Gran Bretaña o la costa este de Estados Unidos hasta el Lejano Oriente . La distancia desde cualquiera de ellos es aproximadamente la misma, entre 14.000 y 15.000 millas náuticas (26.000 a 28.000 km; 16.000 a 17.000 millas), viajando por el Atlántico, alrededor del extremo sur de África y a través del Océano Índico . [21] Antes de 1866, ningún barco de vapor podía transportar suficiente carbón para realizar este viaje y le quedaba suficiente espacio 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 conectadas 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 , que normalmente se transportaba en clíperes . [22]
Otra solución parcial fue el Steam Auxiliary Ship, un barco con motor de vapor, pero también equipado como velero. La máquina de vapor sólo se utilizaría cuando las condiciones no fueran adecuadas para navegar: con vientos ligeros o contrarios. Algunos de este tipo (por ejemplo, Erl King ) se construyeron con hélices que podían elevarse fuera del agua para reducir la resistencia cuando se navegaban únicamente a vela. Estos barcos lucharon por tener éxito en la ruta a China, ya que la jarcia firme necesaria para navegar era una desventaja cuando navegaban con viento en contra, sobre todo contra el monzón del suroeste cuando regresaban con un cargamento de té nuevo. [23] Aunque los vapores auxiliares persistieron en competir en el comercio del Lejano Oriente durante algunos años (y fue Erl King quien 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 a las calderas de las máquinas de vapor en tierra se les permitía funcionar a altas presiones, la Junta de Comercio (bajo la autoridad de la Ley de Marina Mercante de 1854 ) no permitiría que los barcos excedieran las 20 o 25 libras por pulgada cuadrada (140 o 170 kPa). . Los motores compuestos eran una fuente conocida de mejora de la eficiencia, pero generalmente no se utilizaban en el mar debido a las bajas presiones disponibles. Carnatic (1863) , un barco de P&O, tenía un motor compuesto y logró una mayor 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 se había iniciado en ingeniería marina y gestión de barcos después de un aprendizaje en ingeniería ferroviaria, experimentó con presiones de caldera de 60 libras por pulgada cuadrada (410 kPa) en Cleator . Holt pudo persuadir a la Junta de Comercio para que permitiera estas presiones de caldera y, en asociación con su hermano Phillip, lanzó Agamemnon en 1865. Holt había diseñado un motor compuesto particularmente compacto y había tenido mucho cuidado con el diseño del casco, produciendo un motor ligero, fuerte y casco de fácil conducción. [22]
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La eficiencia del paquete de Holt de presión de caldera, motor compuesto y diseño de casco dio como resultado un barco que podía navegar a 10 nudos con 20 toneladas largas de carbón por día. Este consumo de combustible supuso un ahorro de entre 23 y 14 toneladas largas diarias, respecto a otros vapores contemporáneos. No sólo era necesario transportar menos carbón para recorrer una distancia determinada, sino que también se necesitaban menos bomberos para alimentar las calderas, por lo que se redujeron los costos de la tripulación y el espacio de alojamiento. Agamenón pudo navegar de Londres a China con una parada para cargar carbón en Mauricio en el viaje de ida y vuelta, con un tiempo de travesía sustancialmente menor que el de los veleros competidores. Holt ya había encargado dos barcos gemelos a Agamenón cuando regresó de su primer viaje a China en 1866, operando estos barcos en la recién formada Blue Funnel Line . Sus competidores rápidamente copiaron sus ideas para sus propios barcos nuevos. [22]
La apertura del Canal de Suez en 1869 supuso un ahorro de distancia de unas 3.250 millas náuticas (6.020 km; 3.740 millas) en la ruta de China a Londres. [b] El canal no era una opción práctica para los veleros, ya que usar un remolcador era difícil y costoso, por lo que este ahorro de distancia no estaba disponible para ellos. [22] Los barcos de vapor inmediatamente hicieron uso de esta nueva vía fluvial y se encontraron con una gran demanda en China al comienzo de la temporada del té de 1870. Los barcos de vapor podían obtener un flete mucho más alto que los veleros y la prima del seguro por la carga era menor. Los barcos de vapor que utilizaron el Canal de Suez tuvieron tanto éxito que, en 1871, se construyeron 45 sólo en los astilleros de Clyde para el comercio del Lejano Oriente. [21]
A lo largo de la década de 1870, los barcos de vapor con motores compuestos y los veleros coexistieron en un equilibrio económico: los costos operativos de los barcos de vapor todavía eran demasiado altos en ciertos sectores, 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, de presión intermedia y 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 presiones muy altas, según los estándares de la época. La tecnología de calderas existente no podía ofrecer esto. El hierro forjado no podía proporcionar resistencia para presiones más altas. El acero estuvo disponible en mayores cantidades en la década de 1870, pero la calidad era variable. El diseño general de las calderas se mejoró a principios de la década de 1860, con las calderas de tipo escocés , pero en aquella época todavía funcionaban a las presiones más bajas que entonces se utilizaban. [26] : 106-111
El primer barco equipado con motores de triple expansión fue el Propontis (botado en 1874). Estaba equipada con calderas que funcionaban a 150 libras por pulgada cuadrada (1000 kPa), pero tenían problemas técnicos y tuvieron que ser reemplazadas por otras que funcionaban a 90 libras por pulgada cuadrada (620 kPa). Esto 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 fue el uso de dos calderas de acero tipo escocés de doble extremo, que funcionan a 125 libras por pulgada cuadrada (860 kPa). Estas calderas tenían hornos corrugados patentados que superaron los problemas de transferencia de calor y resistencia suficiente para hacer frente a la presión de la caldera. Aberdeen fue un éxito rotundo, logrando en las pruebas, con 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 supuso una reducción del consumo de combustible de aproximadamente el 60%, en comparación con un barco de vapor típico construido diez años antes. En servicio, esto se traducía en menos de 40 toneladas de carbón por 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
Otros barcos similares se pusieron rápidamente en servicio durante los años siguientes. 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 unos pocos años, las nuevas instalaciones funcionaban a 200 libras por pulgada cuadrada (1400 kPa). Los vapores tramp que operaban 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 significó que los barcos de vapor ahora podrían operar como el método principal de transporte marítimo en la gran mayoría de situaciones comerciales. [26] : 106–111 [25] : 89 En 1890, los barcos de vapor constituían el 57% del tonelaje mundial, y en 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 marítimos al tener sus camarotes de primera clase en el centro 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.
RMS Umbria [30] y su barco gemelo RMS Etruria fueron los dos últimos transatlánticos Cunard de la época en estar equipados con velas auxiliares. Ambos barcos fueron construidos por John Elder & Co. de Glasgow, Escocia, en 1884. Batieron récords para los estándares de la época y eran los transatlánticos más grandes en servicio en ese momento, que navegaban por la ruta de Liverpool a Nueva York.
RMS Titanic era el barco de vapor más grande del mundo cuando se hundió en 1912; un importante hundimiento posterior de un vapor fue el del RMS Lusitania , como acto de la Primera Guerra Mundial .
Lanzado en 1938, el RMS Queen Elizabeth fue el barco de vapor de pasajeros más grande jamás construido. Botado en 1969, el Queen Elizabeth 2 (QE2) fue el último barco de vapor de pasajeros que cruzó el Océano Atlántico en un viaje regular antes de ser convertido a motores diésel en 1986. El último gran barco de pasajeros construido con turbinas de vapor fue el Fairsky , botado en 1984. , [ cita necesaria ] más tarde Atlantic Star , supuestamente vendido 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 (ver yates de lujo ; también yates Cox & King ). Thomas Assheton Smith fue un aristócrata inglés que desarrolló 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 a principios de los años cincuenta se mantenía un porcentaje similar. [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 la máquina de vapor alternativa 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 que ocupaba más espacio y era más barato de construir.
Los barcos Liberty fueron la última clase importante de barcos de vapor equipada con motores alternativos. Los últimos barcos Victory ya estaban equipados con motores diésel marinos, y los motores diésel sustituyeron tanto a los barcos de vapor como a los barcos de vela 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 ha construido ningún barco de vapor comercial con motores alternativos.
La mayoría de los barcos de vapor actuales funcionan con turbinas de vapor . Después de la demostración realizada por el ingeniero británico Charles Parsons de su yate propulsado por turbinas de vapor, Turbinia , en 1897, el uso de turbinas de vapor para la propulsión se extendió rápidamente. El Cunard RMS Mauretania , 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 la quilla) y pronto fue seguido por 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 alternativas 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 permanecieron 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 siguen funcionando con turbinas de vapor y utilizando reactores nucleares para hervir el agua. NS Savannah , fue el primer buque de carga y pasajeros de propulsión nuclear y fue construido a finales de la década de 1950 como un proyecto de demostración del uso potencial de la energía nuclear. [33]
En la Segunda Guerra Mundial se construyeron miles de Liberty Ships (impulsados por motores de pistón de vapor) y Victory Ships (impulsados por motores de turbina de 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 con turbina de vapor puede ser de propulsión directa (las turbinas, equipadas con un engranaje reductor, hacen girar directamente las hélices) o turboeléctrico (las turbinas hacen girar generadores eléctricos, que a su vez alimentan los motores eléctricos que accionan las hélices). [34]
Mientras que hasta la década de 1970 se construyeron buques mercantes propulsados por turbinas de vapor, como los cargueros de clase Algol (1972-1973), los portacontenedores de clase ALP Pacesetter (1973-1974) [35] [36] y los buques de transporte de crudo de gran tamaño , el 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 buques de GNL que utilizan como combustible el gas de ebullición de los tanques de carga. [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 alrededor del 10% de cuota de mercado en nuevas construcciones en 2013. Últimamente, ha habido cierto desarrollo en las centrales eléctricas híbridas donde se utiliza la turbina de vapor. junto con los motores de gasolina. [37] A partir de agosto de 2017, la clase más nueva de barcos con turbina de vapor son los transportadores de GNL clase Seri Camellia construidos por Hyundai Heavy Industries (HHI) a partir de 2016 y que comprenden cinco unidades. [38]
Los buques de propulsión nuclear son básicamente buques 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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