Descripción y datos referentes al Ictíneo

Indice de los Ictíneos

Como la importancia de los Ictíneos depende de la profundidad á que puedan navegar, me ha parecido que la designación de éstos debía depender de los índices de su fortaleza. Así, con las denominaciones de á 5, de á 10, de á 100, etc., deberáse entender que pueden resistir como carga permanente 5, 10, 100 atmósferas, y que por lo tanto pueden trabajar respectivamente á 50, 100, 1.000 metros de profundidad vertical. El índice del segundo Ictíneo, á que tantas veces me refiero en este Ensayo, y que actualmente está en el mar, es de á 5 atmósferas, esto es, puede navegar por 50 metros de profundidad.


Relaciones entre el motor y la profundidad

No puedo prescindir de continuar en este artículo, corno lo he hecho en el capítulo del motor, los estudios acerca del muscular que hice cuando no poseía el inanimado y que me sirvieron en los primeros ensayos. Además, como ellos son la base de la aplicación de la fuerza en navegación subacuática, cuanto sobre ellos establezca queda sentado como regla para los demás motores.

Ya hemos visto en el citado capítulo, que el mínimum de espacio, tanto en el barco exterior como en su cámara submarina, que se puede conceder á un hombre, es de decímetros cúbicos 2.290; suponiendo, pues, un Ictíneo de este volumen (esta suposición la hago para establecer una unidad), veamos á qué profundidad podría navegar.

Está depende de la fuerza motriz y están las dos relacionadas con la velocidad en el descenso; y por las consideraciones que luego veremos, resultará la verdad del siguiente principio:

«Navegar por grandes profundidades y bajar á ellas velozmente, reclama el empleo de grandes fuerzas y por consiguiente de grandes Ictíneos.»

Este principio es verdadero, porque la presión aumenta la densidad bajo tres aspectos: 1.°, contrayendo la cámara y reduciéndola á un menor espacio; 2.°, aumentando la densidad de toda la madera ¹ empleada en la construcción del cuerpo exterior; 3.°, haciendo sensibles las vías de agua por leves que sean en flotación. Sin estas tres causas podría conservarse exactamente la densidad primitiva (ó de flote) del Ictíneo, podría bajar hacia al fondo por la sola fuerza propulsiva, siguiendo una línea inclinada parándose cuando conviniese, y dirigirse luego á la superficie por la acción del mismo propulsor, describiendo otra diagonal, como en la sumersión. Mas la presión, obrando conforme he explicado, conspira á que la nave submarina sea más pesada y se dirija con una velocidad creciente hacia el fondo, y cuando éste es grande ó desconocido, las indicadas circunstancias constituyen un verdadero peligro.

El aumento de densidad, pues, está en razón directa de la presión y, según he podido colegir de los experimentos verificados con los dos Ictíneos de madera hasta 30 metros de profundidad, la proporción es de 0,0001 por metro de descenso vertical.

Siendo el volumen del Ictíneo proporcional á la fuerza del motor, aumentando su densidad conforme la presión, y dependiendo el tiempo en que puede emplear la unidad de la fuerza, del tiempo que se emplee en el descenso, es claro que puede establecerse una ecuación que indique para cada Ictíneo el límite, do la profundidad á que puede descender.

Como en el primer Ictíneo no establecí vejigas natatorias, los cálculos que indican el límite del descenso estaban basados sobre el almacenamiento de fuerza que se hacía durante el mismo descenso, cálculos fundados sobre supuestos que luego los experimentos corrigieron.

1   Continuaré dos experimentos bien observados:
1.º Una pieza de pino, dicho de Flandes, sin resina, que mojada por las lluvias tuvo una densidad de 0,603, sumergida durante diez días á doce metros de profundidad en el mar, adquirió la de 0,845.
2.º Otra de pino del país, algo verde, siendo su densidad 0,8145, después de estar 24 horas á una profundidad de 112 metros adquirió la de 0,9022.

Resistencia

Para el motor-hombre y un individuo, el volumen de un Ictíneo es de decímetros cúbicos 2.290; éstos, si la cámara y cuerpo exterior son de madera se contraerán de la cantidad de 0,0001 por metro de descenso vertical; luego, pues, multiplicando estas dos cantidades entre sí y luego por la profundidad, nos darán  una  parte del valor de  la  resistencia, el  cual será completo, si añadimos un peso adicional (que es de 1 por mil del pesodel Ictíneo) y multiplicamos el todo por la misma profundidad.

(a) 2,290 x 0,0001 x profundidad (+ peso adicional)
         2,290 x profundidad  = n kilográmetros.

El producto es la resistencia, la cual depende de la. profundidad en metros.
La cantidad 1 por mil en peso adicional imprime una velocidad de descenso de metros 0^m30.


Potencia

El motor-hombre da en fuerza útil, es decir, agua expelida del Ictíneo kilográmetros 4'5 ¹, los cuales, multiplicados por el tiempo de su empleo en segundos, nos ha de dar una cantidad igual á la de la fórmula (a). Este tiempo es la profundidad en metros, dividida por la velocidad en el descenso vertical que he dicho ser de 0'30 por segundo.

Tenemos, pues, como verdadera expresión, dadas estas circunstancias, del motor-hombre:

La profundidad / 0,3 x 4'5 = n kilográmetros

Como en la resistencia y en la potencia tenemos un mismo término desconocido, igual y común á las dos, debemos buscarlo por aproximación hasta que encontremos uno que dé en ambas ecuaciones el mismo número do kilográmetros; para el caso presente 56 metros de profundidad satisfacen esta condición.

Por consiguiente, para el motor-hombre y sin vejigas natatorias, el límite de la profundidad es 50 metros; sin embargo, como hemos supuesto un trabajo normal que se ejerce sin gran fatiga, podría llegar el límite á 80  y aun 100 metros desplegando un esfuerzo extraordinario.

El segundo Ictíneo está provisto de vejigas natatorias, donde se almacena una fuerza tanto mayor cuanta sea la profundidad á que se intente la sumersión. El volumen de ellas es de metros cúbicos 0'800, y el de la cámara y barco exterior es de unos 50^m3.

En ellas se inyectan unos 400 litros de agua, mientras que el coeficiente de contracción á 50 metros de profundidad, no representa más que unos 250 litros. Siendo su destino navegar por 50 metros, puede, sin embargo, por esta parte, bajar á 80, desde cuyo punto, por el solo auxilio de las vejigas, puede alcanzar la superficie.

La regla que establece la capacidad de las vejigas es la siguiente:

Q, volumen del ictíneo, esto es, el de la cámara, el del cuerpo exterior y de todas las máquinas y objetos contenidos entre ellos;
A, coeficiente de contracción ; para ictíneos de madera igual á 0'0001;
P, profundidad en metros.
Se multiplica por 2 para los casos extraordinarios en que deba navegarse por una profundidad superior á la del índice.

Sólo resta añadir, que la presión dentro de las vejigas ha de ser doble de la que experimentará la cámara en su mayor descenso, a fin de que toda el agua que contengan pueda ser expelida.

De la fórmula (b) se deduce que, cuanto mayor sea la profundidad, tanto mayor ha de ser la presión y el volumen de las vejigas natatorias; y como éste ha de ser proporcional á la cámara, resulta probado que «navegar por grandes profundidades, reclama el empleo de grandes fuerzas y de grandes Ictíneos». Disponiendo de un aparato tan provechoso y de un Ictíneo bien construido, no hay inconveniente en hacer descensos rápidos.

El límite del descenso tiene otro índice, del cual voy á ocuparme.

1    I,as suelas de los émbolos y las estopas de las cajas absorben una cantidad de trabajo que Langsdorf expresa por la siguiente fórmula:

n D H;

D, diámetro del émbolo en metros;
H, presión del agua sobre el embolo, expresada en metros de altura;
n, coeficiente igual á 7 por el cilindro do bronce pulido; á 15 por el de hierro colado alizado al torno: á 25 por el de madera pulida, y á 50 desgastada por el uso.
El  autor considera que la fricción es independiente de la altura do las suelas ó guarniciones de las estopadas, y expresa esta pérdida en kilográmetros por

n D H V ;

V, velocidad del émbolo en metros.

Resistencia de los Ictíneos a la presión

La resistencia de las paredes que constituyen las cámaras de los Ictíneos, debe ser proporcional á las presiones; de lo cual se deduce, que todo Ictíneo tiene un límite de descenso vertical, dependiente de su resistencia á la presión. La resistencia depende tanto de la naturaleza del material empleado y de su espesor, como de la forma que se dé al casco interior del Ictíneo.

En la forma que consiste en una superficie plana, las presiones ejercidas sobre cada uno de los puntos se adicionan y ocasionan todas juntas la flexión y ruptura de un punto que arrastra la de los puntos inmediatos.

Las  presiones ejercidas  por  los fluidos son  normales á  las superficies de los cuerpos en ellos sumergidos, y obrarán, por consiguiente, sobre los poliedros vacíos é impermeables, sin que se adicionen las presiones de una cara á las de otra cara; por lo tanto, un poliedro de muchas caras es más resistente que uno de pocas, siendo los volúmenes idénticos. Una esfera, que es un poliedro de infinitas caras, es la forma más resistente que puede darse á una cámara submarina; es más resistente que el elipsoide y que el cilindro. Sin embargo, como las esferas y los elipsoides tienen inconvenientes de que carece el cilindro, he escogido para cámara interior de los Ictíneos la forma cilindrica terminada por dos conos, por dos semi-elipsoides, ó por dos semi-esferas.

Veamos cuál es la ley encontrada por la práctica entre la forma cilindrica y el esfuerzo de compresión exterior que tiende á aplastar el cilindro. «Sobre este punto poco estudiado, dice Morin ¹, Fairbain ha hecho experimentos recientes que ha publicado; y aunque la influencia de todos los diámetros, á igualdad de espesor del metal y la proporción de su resistencia para esta dimensión, no esté establecida de una manera inconcusa, yo pienso, que debe darse como expresión aproximada de la resistencia de los tubos al aplastamiento, la fórmula:

que por su simplicidad me parece deber preferirse á otras más complicadas sin ser mucho más exactas »

P, es la presión de aplastamiento en kilogramos por centímetro cuadrado;
A, una constante, cuyo valor depende de la naturaleza del material;
L, longitud del cilindro ó tubo en metros, ó de la porción de cilindro sostenida por refuerzos, nervios ó estribos anulares, adaptados á las paredes interiores del cilindro;
D, diámetro en metros, del cilindro;
E, espesor del material en metros.

La constante A para el cobre rojo, según Fairbairn, es 400,000 promedio de veinte y ocho experimentos sobre tubos du 10 á 30 centímetros de diámetro y de 0^m38 a 2^m de largo, y cuyo espesor de paredes fue en todos de 0^m00109.

Según M. Manés, ingeniero de minas, la constante A para el cobre rojo es de 500,000 á 800,000, resultado de catorce experimentos verificados en  tubos caloríficos de calderas tubulares de 3^m 3^m50 de largo, de 6 á 15 centímetros de diámetro y milímetros 1'5 á 3 de espesor.

Según un experimento hecho en Montluçon, citado por Morin , la constante A de la plancha de hierro es de 500,000; el tubo consistía en.un cilindro de 1^m70 de diámetro por l^m88 de largo y tenía 6^mm de espesor.

En todos estos experimentos, el aplastamiento empezó por uno de los puntos centrales equidistante de los extremos; lo cual prueba la influencia que tiene L ó longitud del tubo, cuya circunstancia nos advierte la utilidad de reforzar los Ictíneos con anillos interiores que acorten la distancia L, de manera que la cámara ictínea se presente como un compuesto de cilindros de eje corto unidos por las láminas de la circunferencia.

Por otra parte, tiene influencia manifiesta la relación del diámetro con el espesor de las paredes del tubo, influencia que no ha podido observarse de una manera precisa por los experimentos de Fairbairn, ya que los publicados han sido hechos con láminas de un  mismo espesor. Por lo tanto, la fórmula no es rigurosamente propia para poder determinar de una manera cierta el espesor que se ha de dar á las paredes de los tubos, conocidos que sean los diámetros y la presión que ha de obrar sobre ellos. Sin embargo, como la fórmula es empírica y da cuenta de los hechos, puede aceptarse para los Ictíneos, con tal de que el espesor de las paredes del cilindro esté en relación con el diámetro en una proporción que no sea superior á la de 1 por 60 ó por 70, y la del diámetro D con L sea corno 5 es 1. Con estas proporciones se asegura la resistencia á la carga y al mismo tiempo se obtiene mucho volumen de cámara, esto es: una grande fuerza de sustentación que corresponde al peso de la maquinaria. Además, hay otra razón para aceptar la fórmula, y es que los Ictíneos no deben trabajar nunca bajo una carga superior al 1/6 de la carga de aplastamiento.

El coeficiente A para el bronce y el latón en Montlucon se encontró ser de 900,000; sin embargo, yo me atrevo á aconsejar que sólo se tome por valor el del cobre rojo, porque en este experimento la relación del espesor con el diámetro fué como 1 es 25.

Para las maderas fuertes como el olivo, caoba y roble, el coeficiente A lo estimo en 50,000, cifra que deduzco de la resistencia de estas maderas al aplastamiento, relacionada á las del cobre, bronce y hierro.

De la fórmula indicada de Fairbairn se deduce la siguiente ecuación, que da el espesor de las paredes de la cámara ictínea, siendo conocidos los demás datos.

Un Ictíneo que pueda navegar por mil metros de profundidad, resistirá una carga constante; de 100 kilogramos por centímetro cuadrado, y no se aplastará hasta una carga de unos 600 kilogramos ó atmósferas, también por centímetro cuadrado. Partiendo de que el diámetro interior sea 5 metros y la porción del cilindro entre anillos ó nervios sea 1, tendremos por espesor, siendo el material bronce, la indicada ecuación, que para este caso y sustituyendo á las letras los valores, es

y por lo tanto, el diámetro exterior será de 5^m192. Si el eje de la cámara interior es de 48^m se encontrará que la fuerza de sustentación de la cámara de bronce equivale á unas 400 toneladas métricas, las cuales deben representar el peso de todas las máquinas, lastres, estribos ó nervios anulares, órganos de toda clase, carbones, material de combustión submarina, etc.

El Ictíneo, que está en el agua, es un elipsoide de revolución prolongado, y sólo puede sujetarse á esta fórmula en cuanto se tome una proporción del eje considerándolo como cilindro.

La cámara es de madera de olivo, de la figura que requería la construcción; tiene un diámetro de 2 metros y un espesor de 10 centímetros y está reforzada exteriormente por un forro de tablones de roble de 6 centímetros, el cual á su vez está cubierto de un forro de cobre impermeable.

Tomando, pues, una porción de L = 5, D = 2 y E = 0^m1, tendremos que la carga de aplastamiento será

de cuya carga tomando el décimo, por tener algún defecto de construcción, puedo navegar por 50 metros de profundidad.

1 Rèsistance des matèriaux, par Arthur Morin, tome premier, pages 195, 207.
Troisième edition. Paris.- Librairie de L. Hachette et Cie. 1862

Resistencia de los cilindros arqueados

Me parece que la forma más robusta que puede darse á los Ictíneos con la menor cantidad posible de material empleado, consiste en que la cámara cilindrica esté compuesta de toros vacíos unidos entre sí; esto es, en un cilindro engendrado por una una generatriz compuesta de semicircunferencias salientes. Los toros que se sujetaron á prueba, habían recibido la forma circular por los medios ordinarios de que hacen uso los caldereros y sin que después se afinasen sus formas en el torno: los toros se soldaron entre sí formando batería ó cilindro. Este procedimiento grosero, no puede dar formas perfectas, y, sin embargo, he aquí los resultados que se obtuvieron en las tres siguientes pruebas:

Primer cilindro: lo componían cinco toros de 0^m39 de diámetro mayor, de 0^m10 de diámetro en la semicircunferencia generatriz, y de espesor 0^m00084; se aplastó por el diámetro mayor á la carga de 6'5 atmósferas.

Segundo cilindro: compuesto también de cinco toros de 0^m20 de diámetro mayor, 0'02 de semicircunferencia generatriz y de espesor 0^m0005; se aplastó en el mismo sentido perpendicular al eje, como el anterior, á la carga de 7'5 atmósferas.

Tercer cilindro: de igual número de toros y dimensiones que el anterior, con la sola diferencia de ser el espesor de paredes de 0^m001; éste no se aplastó ni presentó la menor abolladura después de haberlo sujetado á una presión de 15 atmósferas.

El material de los tres cilindros era el cobre rojo; los casquetes estaban sostenidos por cuatro estribos interiores paralelos al eje, á fin de que la presión en el sentido del mismo eje no interviniera en el aplastamiento de los cilindros.

Como estos experimentos son muy costosos, y se rompió el vaso en que se verificaba la presión, no he podido continuarlos hasta encontrar la ley de la resistencia de estas formas á presiones exteriores. Sin embargo, podemos valernos entretanto de la fórmula de Fairbairn, la cual da cuenta de los dos primeros experimentos, si L significa el diámetro de la circunferencia generatriz de los toros.

En la superficie de estos cilindros la presión ha dejado escrita la historia del aplastamiento desde que empieza hasta que concluye; abundan por todas partes pequeñas fracciones aplanadas, de uno, dos, tres y más milímetros de extensión, hasta alcanzar abolladuras de forma elíptica y la gran concavidad por donde se ha determinado la ruptura del vaso.

Esta forma se presta á las condiciones propias de los Ictíneos, reune á la delgadez relativa de paredes una resistencia mucho mayor que la del cilindro común, y dará por consiguiente mayor fuerza de sustentación á los Ictíneos, que, no por ser livianos, estarán impedidos de descender á grandes profundidades.

Para los vasos que deben sufrir grandes presiones interiores como son, las vejigas natatorias, la mejor forma es la de un cilindro cuya generatriz esté compuesta de semicircunferencias entrantes, de modo que la vista exterior se parezca á una batería ó cilindro compuesto de escocias.

La fuerza que ha de quedar almacenada en las vejigas natatorias, fuerza dos veces superior á la presión que debe sufrir un Ictíneo, ha hecho necesaria la indicada forma, la cual ha dado el resultado que luego notaré.

Se fundieron cuatro aros parecidos á las escocias de las columnas arquitectónicas, de secciones transversales semicirculares, los cuales, después de unidos entre sí por tornillos formaron un cilindro cuyos casquetes eran semi-elipsoides: los cuatro aros y los dos semi-elipsoides se sujetaron con cuatro barras de hierro de 5^cm de diámetro, á fin de que el cilindro tuviese en el sentido del eje una grande resistencia á la presión interior. El material de los aros era de un bronce cuya resistencia á la ruptura por tracción fué de kilogramos 9'2 por milímetro cuadrado. Estos aros se tornearon exterior é interiormente, dejándolos á un grueso ó espesor de seis milímetros; el diámetro en la parte convexa que miraba hacia el centro, era de 0^m49; en las uniones de los aros entre sí, el diámetro era de 0^m55; la sección transversal en este punto, era de 0^m2374, y como fue sujetado el cilindro á 35 atmósferas de presión interior, resultó ser la total en el sentido del eje de 83,111 kilogramos y en este sentido, á pesar del refuerzo de las cuatro indicadas barras, tuvo lugar la ruptura. El bronce, pues, se rompió á una carga por tracción de kilogramos 9'2 por milímetro de sección. En el sentido de la generatriz resistió 14'3 kilogramos por milímetro, sin que hubiese el menor aumento de diámetro; indicio cierto de estar lejana la ruptura; y como debía romperse á 9'2 y resistió 14'3, esto es, una mitad más, sin que pueda encontrarse otra razón que la forma, debemos admitir que este exceso de resistencia debióse exclusivamente á la forma dada á las paredes del vaso.

Esta es la manera como he resuelto el gravísimo problema, en navegación submarina, de resistencia á la presión, sin adoptar la forma embarazosa de la esfera, y huyendo del excesivo espesor de paredes reclamado por el cilindro común. Siento no haber podido establecer las leyes que rigen el espesor y los diámetros tanto en el caso de presiones interiores como en el de las exteriores; pero el camino está abierto y creo que en cuanto sea conocido se seguirá en la construcción de las prensas hidráulicas de gran potencia y sobre todo en los aparatos destinados á la liquidación de gases: tiene aplicación esta forma á las calderas de las máquinas marítimas y de los ferrocarriles, en las cuales podrán usarse presiones más elevadas que las actuales.


Visión é iluminación exteriores

Los Ictíneos terminan por proa en un casquete esferóidico que contiene cinco ó más cristales: uno está en la prolongación del eje, y los otros cuatro en direcciones perpendiculares al eje de la cámara; estos cristales tienen la forma de conos truncados, cuya mayor base mira á la parte externa; en la cuaderna maestra tienen dos miradores, uno á babor y otro á estribor con cinco cristales en cinco direcciones distintas; en la cubierta hay una cúpula dispuesta también con cristales que miran á popa, proa, estribor, babor y hacia arriba. De este modo, desde el interior de los Ictíneos, puede observarse todo lo que hay á su alrededor. Estos cristales deben poder resistir centenares de atmósferas de presión; los del segundo Ictíneo tienen un espesor de 10 centímetros, y sólo absorben una décima parte do la luz natural; consisten en conos truncados, cuyos diámetros mayor y menor son respectivamente de 12 y 20 centímetros.

Como la luz natural va disminuyendo conforme se baja al fondo del mar, es necesario que los Ictíneos lleven luces potentes como la eléctrica ú oxhídrica, las cuales no ofrecen dificultades; es de una instalación fácil la última, en las cámaras submarinas.

En uno de los experimentos de esta luz verificados por la noche y en plena atmósfera, se recibía la corriente de estos dos gases sobre un pedazo de cal; y dirigida la luz por un reflector parabólico, no solamente se distinguieron los objetos á 200 metros de distancia, sino que se conocieron las personas á pesar de la copiosa lluvia que caía.

Las explosiones se evitan, no mezclando los dos gases hasta el momento que éstos salen de los dos tubos, que separadamente y con presiones iguales, los conducen á una pequeña cámara de 50 milímetros de capacidad, donde se verifica la mezcla.

Las sustancias que recibiendo los dos gases en ignición aumentan el brillo de esta luz, por el orden de su potencia, son: la zirconia, magnesia, cal viva, yeso, óxido de zinc, mármol. Estas sustancias se usan en forma de cilindros de dos centímetros de eje por seis á ocho milímetros de diámetro. La zirconia, según Caron, de la Academia francesa, no se desgasta como los demás materiales.

He aquí los órganos que constituyen el aparato de iluminación exterior: 1.°, una linterna que gira sobre su eje; 2.°, un tubo bifurcado en forma de Y, que conduce los gases separados sobre el expresado cilindro, el que lleva un pedazo de platino esponjoso para inflamarlos; el cilindro está sobre una varita que puede subir ó bajar; 3.°, un reflector cóncavo parabólico; 4.°, un generador de oxígeno; 5.°, un depósito de hidrógeno; 6.°, dos manómetros que marquen la tensión de cada uno de los dos gases.

Esta luz aumenta con la presión, según los experimentos del físico inglés Dr. Frankland, experimentos sabiamente desarrollados por H. Sainte-Claire Deville, autor de las Lecciones sobre la Disociación.

Según este último, en la llama oxhídrica á la presión de 0^m76, sólo quema la mitad del hidrógeno, con motivo de las relaciones que existen entre la tensión de disociación del agua con la temperatura y la presión. Por lo tanto, añade Deville, las proporciones de la materia combinada ó el vapor de agua formado, crecerá á medida que aumentará la presión ¹.

Cuando la luz arde en plena atmósfera, he observado que unas veces tiene á su alrededor una aureola poco luminosa, y otras un punto oscuro central. La aureola y la mancha central jamás los he observado juntamente: la corona desaparece cerrando un poco la canilla del hidrógeno; la mancha oscura dando menos oxígeno. Esto parece probar que la corona proviene del hidrógeno en exceso; y la oscuridad del centro, de demasiado oxígeno.

1. Comptes rendus de l'Académie des Sciences.- 30 novembre de 1868.

Ventilación y purificación de la atmósfera

En la popa del actual Ictíneo, hay un ventilador que por un largo tubo de 20 centímetros de diámetro, aspira el aire de proa y determina una corriente constante que recibe un chorro muy dividido de agua alcalina y de oxígeno purificado y oloroso.

Constituyen los órganos de purificación: 1.°, un ventilador de 50 centímetros de diámetro; 2°, una bomba de agua; 3.°, un generador de oxígeno; 4.°, un ancho tubo de conducción de aire; 5.°, un aljibe de agua alcalina.

La corriente de aire es de 5 metros por segundo; la sección del tubo soplador es de 0^m20925; la cámara ictínea contiene un espacio libre de unos 28^m3; por lo tanto, el aire de la cámara puede pasar catorce veces, en una hora, por el chorro alcalino, en el cual necesariamente ha de dejar todo el ácido carbónico que contenga.

Hasta ahora, que yo sepa, no ha sido posible dar una expresión analítica exacta de los efectos de los ventiladores, á causa de no poder valorar las resistencias que experimenta el aire, desde el instante que es aspirado, pasa por las alas y es expelido: la fórmula que yo uso es 3/4 de la velocidad de las alas multiplicada por la sección del tubo de salida y por el tiempo; da por producto la cantidad de aire arrojado por el ventilador.


Generador de oxígeno

Consiste: 1.°, en un cilindro proporcionado al número de tripulantes, armado de una tapa que se cierra por medio de una brida; 2.°, en una caja de purificación que contiene en su interior un líquido alcalino y una rueda de palas, cuyo movimiento mezcla el líquido con el gas, con objeto de purificarlo; 3.°, en un manómetro para saber la presión que se desarrolla dentro del cilindro. En el complemento al capítulo Respiración, se habla de las sustancias que generan el oxígeno.


Organos de locomoción y virada

Los propulsores de los Ictíneos serán siempre una de sus partes más interesantes, ya que no pudiendo disponer de un motor barato, es indispensable que puedan aprovecharse de toda su fuerza. Al hablar de los hélices, tengo que repetir lo publicado en 1860 sobre el primer Ictíneo, cuyo motor era muscular, y cuya capacidad interior no llegaba á 7^m3.

La fuerza que ejerce un hombre asido á un manubrio es de 6 á 8 kilográmetros; cinco hombres constituían la fuerza disponible del primer Ictíneo, de la cual se inutilizaba una tercera parte por las fricciones ó roces: quedaban, pues, 20 kilográmetros, al menos, de fuerza útil.

La sección maestra inmergida del Ictíneo flotante, era de 3^m2, el calado de 3 metros, la superficie exterior de 40 metros, la cual tenía muchos agujeros para cristales y útiles, y ofrecía, por consiguiente, mucha resistencia á la velocidad; con tan malas condiciones, cuatro hombres le imprimían una marcha de 1,671 metros por hora.

El propulsor del Ictíneo se parece al molinete de Wolteman, empleado para medir la velocidad de las aguas corrientes; con el hélice no tiene otra cosa de común que la oblicuidad de las alas y la de describir en el agua una generatriz helizoidal.

John Bourne, á quien el almirantazgo inglés facilitó los documentos en que se consignan todos los experimentos referentes al hélice, practicados hasta 1852, y París, vicealmirante francés, que publicó un tratado del hélice, donde examina los resultados obtenidos en los buques de guerra franceses hasta 1855, convienen en que debiera hacerse en gutta-percha y armazón de hierro un hélice que, dando vueltas en el agua caliente, tomaría la forma que más apropiada estuviese á esta clase de propulsores.

Smith, que dejó la esteva para inventar la hélice, tomó por punto de partida el paso entero; pero como la hélice era de madera, á consecuencia de una avería se le rompió; le quedaron dos alas y el barco marchó mejor. Mangin divide un hélice en dos, en sentido perpendicular al eje, y coloca las dos hélices paralelas, uno junto á otro, y consigue alguna ventaja. Esto parece probar que cuanto más se acerca la superficie de las hélices á un plano, mayor resistencia encuentran en el agua; y cuanto mayor sea esta resistencia, mejor punto de apoyo ofrecerá á la oblicuidad de las alas.

Si queremos aumentar esta resistencia, hagamos por manera que la hélice remueva menos aguas, esto es, que éstas encuentren dificultad en apartarse del plano en que giran las alas del hélice. Para conseguirlo, he construido un molinete de Wolteman, de alas paralelas, cuyo espacio comprendido entre los dos planos es de 8 centímetros. Una de estas alas puede quitarse; he aquí los resultados que he obtenido:

Alas dobles. — Paso en metros 1'92 x vueltas 179 =  343^m68
Anduvo el Ictíneo........................................................325
Retroceso ó diferencia................................................18'68
       id.        por ciento...........................................      5 ' 2

Tiempo empleado: 11 minutos, 40 segundos (3 segundos 9 por vuelta de hélice). El camino andado en una hora, 1,671 metros. El motor consistía en 4 hombres.

Alas simples. — Paso en metros 1'92 x vueltas 200 =  384   m.
Anduvo el Ictíneo.........................................................325
Retroceso ó diferencia....................................................59
      Id.       por ciento..............................................      7'5

Tiempo empleado: 11 minutos, 52 segundos (unos 3'5 por vuelta de hélice). El camino andado en una hora, 1,643 metros. El motor consistía en 4 hombres.

Estas cifras son el promedio de un gran número de experimentos y son concluyentes en favor de los hélices de alas paralelas.

El segundo Ictíneo alcanza una velocidad de 3 1/2 millas por hora, navegando contra viento fresquito, y olas de 2 metros de base por 0^m50 de altura. Velocidad suficiente para resistir, hasta cierto punto, el viento fresco contrario, máxime presentando la parte flotante poco volumen al aire y estando destinado á trabajar cerca de los sitios de refugio.

El propulsor es también de dos alas, cada una de las cuales tiene dos palas paralelas, 1 metro de paso y l ^m90 de diámetro. El promedio del retroceso de un gran número de experimentos fué de 9 por ciento.

La virada, estando parado el Ictíneo, se obtiene á favor del movimiento giratorio de uno de los pequeños hélices de 0^m80 de diámetro y de 0^m20 de paso dispuestos en la parto superior entre el centro y popa é inclinados en 45 grados sobre la horizontal: uno á estribor y otro á babor; giran con una rapidez de tres vueltas por segundo. Estos hélices están debajo cubierta, de la cual salen por su propio movimiento cuando empiezan á funcionar.

Una de las cualidades que podríamos llamar fundamentales, si casi todas no fueran de suma importancia, es la de poder permanecer los Ictíneos en perfecta quietud entre dos aguas. Las aplicaciones á la guerra, á la ciencia y á la industria, reclaman esta cualidad de una manera casi absoluta. Esto me preocupó en tanta manera en la construcción del primer Ictíneo, que desconfiando conseguirlo por los medios que más adelante explicaré, dispuse que su puntal fuese mayor que la manga, á fin de hacer eficaz la acción de una hélice que coloqué sobre la quilla: esta hélice, girando en un plano horizontal paralelo al mayor eje de la cámara, debía corregir su tendencia al movimiento de ascenso ó descenso.

La acción del hélice debía parecer dudosa obrando sobre un plano tan extenso relativamente al diámetro del hélice cuya relación es de 7 á 1; sin embargo, como las resistencias en este caso consisten en la adherencia del agua á las paredes del Ictíneo y en la cohesión molecular del líquido, por la misma razón de que estas resistencias crecen como el cuadrado de la velocidad, no pueden oponerse á los movimientos suaves. El hélice colocado sobre la quilla del primer Ictíneo, en sus vueltas directas é inversas, lo hacía subir ó bajar ó le mantenía entre dos aguas si la velocidad de las vueltas correspondía sólo á la diferencia de densidad.

Sin embargo, en el segundo Ictíneo no se ha colocado este hélice, del cual hicimos muy poco uso en el primero, por la facilidad con que se obtiene que la densidad de los Ictíneos sea igual á la del agua del mar.


Vejigas natatorias o de presión

Componen este aparato varios órganos:
1." Uno, dos ó más cilindros de paredes arqueadas medio llenas de agua de mar, que comunican entre sí (cuando son dos ó más) por la parte inferior el agua y por la parte superior los gases que contienen. Los gases antes de empezar la sumersión deben estar comprimidos:

La capacidad de los cilindros debe ser proporcional al volumen do la cámara ictínea, como se ha dicho antes; mas como éste tiene cierto límite según se ha dicho en el artículo Generalidades, también lo tienen las vejigas de presión; además, al igual de la cámara, también crece el volumen de éstas como el cuadrado del radio. Dicha proporción es exigida tanto por el encogimiento de la cámara ictínea fuertemente oprimida por las aguas, como por la mayor densidad que adquieren las maderas del casco exterior en las presiones profundas.

2.° Un depósito, en el centro longitudinal de la cámara, para el agua que sirve como lastre: en este depósito van á parar las aguas que se admiten en las sumersiones.

3.° Entre este depósito y las vejigas es necesario un órgano que restituya á aquéllas el agua que hayan expelido con objeto de hacer el Ictíneo más ligero, esto es: un órgano que alivie el depósito del agua que ha entrado para hacer el Ictíneo más pesado; este órgano es un juego de bombas de pequeño diámetro que comprimen el agua como en la prensa hidráulica. De esta manera el agua que ha entrado pasa á las vejigas natatorias y asi puede disponerse siempre de la misma fuerza para los movimientos por diferencia de densidad, ya admitiendo agua que va al depósito, ya abriendo paso a la que está comprimida en las vejigas. Así se logran avances suaves ó precipitados hacia arriba y hacia abajo, los cuales combinados con los de  marcha y retroceso y de virada  hacia uno y otro lado, dan al Ictíneo aptitud para las operaciones submarinas.

4.° En el sitio mismo de las bombas, hay dos manómetros; uno que indica la presión de las vejigas y otro la exterior del mar. El primero siempre ha de indicar al menos la presión inicial, que, como he dicho, ha de ser doble de la del índice del Ictíneo, pero desde el momento en que la presión exterior llegue á la del índice, las bombas deben funcionar constantemente hasta que el manómetro de la presión exterior indique que el Ictíneo empieza á subir.

En el manejo bien entendido y regular de entrada de agua en el depósito de salida de la comprimida en las vejigas y del juego de las bombas, consiste la perfecta navegación subacuática. En la densidad bien manejada del Ictíneo, estriba la seguridad de los tripulantes; desde el momento en que un Ictíneo ha empezado su movimiento de descenso, ha de proveerse á la disminución de su densidad de una cantidad proporcional al encogimiento que puede ir experimentando y que las primeras pruebas (verificadas sobre altos fondos y en un declive suave) habrán indicado.


Lastres esféricos y lastres de apuro

Los primeros consisten en esferas macizas de hierro que llevan los Ictíneos en su parte exterior y superior, dentro una caja cuyo fondo forma un ángulo de 45 á 60° sobre la horizontal, y cuya tapa ligera cede y se abre al peso de las esferas, á fin de que éstas puedan caer libremente al mar. La cerradura de la tapa depende de un árbol que comunica al interior de la cámara.

El objeto de estos lastres es remediar las consecuencias de la obstrucción de los tubos por los cuales pasa el agua de las vejigas de presión; cuando esto sucediere, ó cuando acabada el agua comprimida que contienen, no subiera el Ictíneo y las bombas descompuestas no pudieran achicar el agua de lastre del depósito, en estos casos deben arrojarse los lastres esféricos. El peso de estas esferas debe ser doble próximamente al del agua que contienen las vejigas de presión. Sólo la práctica de la navegación submarina podrá decidir acerca de la necesidad de esta clase de lastres, que no tienen otro objeto que sustituir la acción de las vejigas natatorias en el caso de inhabilitarse.

Los lastres de apuro, responden á necesidades mayores: 1.° A la contracción considerable de la cámara, contracción posible cuando se han empleado materiales falsos ó cuando la construcción ha sido viciosa, 2.º, cuando una vía de agua considerable impida la subida del Ictíneo; 3.°, cuando su descenso sea tan rápido que no pueda gobernarlo el capitán y se encuentre navegando por un mar cuyo fondo es desconocido. En cualquiera de estos casos y después de haber expelido el agua de las vejigas de presión y arrojado los lastres esféricos, se soltarán con rapidez los retenedores de los lastres de apuro, y el Ictíneo se dirigirá instantáneamente á la superficie.

La relación entre el peso de estos lastres con el peso del agua desplazada por la cámara ictínea es como 1 es á 30.

Estos lastres están colocados en la parte central baja y exterior del Ictíneo; aparecen en los planos como portas en el pantoque, y dependen de un árbol que comunica al interior de la cámara.


Lastre de equilibrio

Sus funciones consisten en mantener el Ictíneo en perfecta coincidencia con el plano horizontal del mismo, á fin de que pueda navegar entre dos aguas, sin dirigirse hacia arriba ni hacia abajo. Pero como la parte alta y la cubierta de un Ictíneo es algo más gruesa y más accidentada que la parte baja, de aquí que aquélla opondrá más resistencia á la marcha que ésta, y que el Ictíneo perfectamente equilibrado en todos sentidos, estando en marcha, se dirigirá hacia arriba. Esta dirección se corregirá colocando hacia proa un peso proporcionado al volumen del Ictíneo, el cual inclinándole la proa hacia abajo, anulará la tendencia á la superficie.

Además, este lastre está destinado á dar las inclinaciones proeles ó popeles que reclamen los trabajos submarinos; inclinaciones que se obtienen muy fácilmente en los cuerpos equilibrados con el agua y sumergidos, sobre todo cuando la diferencia en la longitud de los ejes es tan notable como en los Ictíneos.

El lastre de equilibrio es bastante, cuando alcanza 5 milésimas del peso del agua que desplaza la cámara, y cuando puede recorrer 1 / 7 de su eje mayor.

Debe estar en la parte inferior del Ictíneo, siendo indiferente que esté en popa ó proa; irá colocado entre guías y poleas y su movimiento dependerá de manubrios á fin de que pueda correr y lograrse con facilidad la inclinación ú horizontalidad del buque.

Los movimientos ocasionados por este lastre, deben referirse al nivel de agua, colocado paralelamente al eje longitudinal del Ictíneo.


Organos de presa

Si se pretende recoger objetos del fondo del mar, aunque sean de escasísimo volumen, y trasladarlos dentro del Ictíneo son necesarios órganos sumamente embarazosos y caros. Consisten en un cilindro vacío colocado en la parte baja del Ictíneo; el cilindro, cuyo extremo inferior saldrá fuera del barco, debe tener en su parte media una grande espita ó válvula; en la parte superior tendrá una tapa con caja de estopas por la cual pasará una barra en cuyo extremo inferior tendrá pinzas mecánicas para coger los objetos. Por lo tanto, el Ictíneo tendrá que colocarse encima del objeto que se pretenda coger, y en este estado se abrirá la espita suavemente para evitar la ruptura del cilindro, lo cual tendría lugar por la brusca entrada del agua; así quedan en comunicación la barra y las pinzas con el exterior, y podrá cogerse el objeto, introducirlo en el cilindro y cerrar la espita: abriendo la caja do estopas, podrá sacarse el objeto pescado junto con la cantidad de agua contenida en el cilindro.

Sin embargo, yo no creo necesario el establecimiento de este órgano en los Ictíneos industriales (si bien puede ser útil á los destinados á investigaciones científicas) por cuanto lo mejor y más cómodo es coger los objetos y dejarlos en la parte exterior y superior del buque. Esto se alcanza á favor de un azadón de una forma particular, de ástil largo y encorvado siguiendo la forma del Ictíneo movido por un árbol horizontal, como se explica en la leyenda y planos.

Los destinados á la pesca del coral se valen de este azadón para recoger al coral mulé ó que está en el suelo. En cuanto al coral vivo que está pegado en los acantilamientos ó paredes verticales de los fondos y en las techumbres de las cuevas ó huecos de las rocas, se corta ó arranca á favor de un hacha ó pala superior, cuyo ástil es muy largo y sale de la proa del Ictíneo como 2 ó 3 metros; este ástil ó mango es de madera de plantón, va asegurado por medio de dos anillos de hierro perpendicularmente á un árbol que penetra en la cámara y á favor del cual se da un movimiento de vaivén á la pala. El coral arrancado, cae en la red pendiente de una bifurcación del ástil.


Máquina de vapor

Componen el motor del Ictíneo una caldera cilindrica y tubular; una máquina grande movida por la. combustión del carbón ó petróleo y destinada al servicio del Ictíneo flotante; una máquina pequeña, funcionando por el fuego submarino y condensadores tubulares del vapor.

Los condensadores tubulares los aplicó Hall á un buque de vapor para probar que podía hacerse un uso indefinido de una misma cantidad de agua; á pesar de no  haber sido seguido su ejemplo, voy á dar una ligera idea del procedimiento. El agua de la caldera convertida en vapor pasa á obrar en los cilindros, y de éstos se dirige á una vasta superficie de condensación, formada por una gran cantidad de tubos de paredes delgadas y de escaso diámetro, constantemente bañados por el agua del mar donde el vapor se condensa, y líquido ya, pasa á un depósito, del que lo toman las bombas de alimentación para introducirlo de nuevo en la caldera. Entre las ventajas de este sistema, resalta en primera  línea la supresión de tener que evacuar continuamente el agua demasiado saturada de las calderas, á fin de evitar que la sal se precipite y las inutilice, ocasionando un gasto mayor de combustible y exponiéndolas á las explosiones. La saturación, no pudiendo pasar de 1 / 32 obliga á una extracción de agua salada: la relación entre el agua evaporada y la extraída es como 1 es á 0'333. Por lo tanto se evita por los condensadores de Hall la pérdida de calor que se lleva el agua extraída.

En navegación submarina debe hacerse uso del procedimiento de Hall por dos razones: 1.^a, para no perder la cantidad de calor que se lleva el agua; 2.^a, para evitar el empleo de una fuerza considerable, cual sería la expulsión continua del agua salada navegando por debajo de agua, que á cierta profundidad llegaría á consumir toda la fuerza útil. Ignoro la relación que debe haber entre la superficie de calefacción y la de condensación; sin embargo, por experimentos bastante incompletos parece que podía ensayarse la de 1 es á 1'5 de condensación; en el actual Ictíneo es de 1^m de superficie de calefacción por 2^m de refrigerante. El agua condensada que entra en la cámara es fría.

La caldera y depósito de vapor en el actual Ictíneo, están revestidos de esparto y de madera formando juntos un forro de 8 centímetros de grueso.

Cubren las dos máquinas de vapor camisas de madera de 4 centímetros de espesor.

Los tubos que conducen el vapor á las máquinas y á la descara para pasar á los condensadores tubulares están cubiertos de cuerda de esparto y sobre ella camisas de lana.

La caldera y depósito están cubiertos además por cajas de cobre que siguen la figura de estos órganos y cuya separación de paredes es de 5 centímetros, las cuales se llenan de agua poco antes del encerramiento de la tripulación. Así hemos logrado permanecer dos horas cuarenta y cuatro minutos en la prueba del 9 de octubre de 1868, funcionando la máquina de vapor continuamente, la cual trabajaba bajo la presión media de dos atmósferas.

En la aplicación del vapor á la navegación submarina, debe excluirse la madera como material de las paredes de la cámara, por ser mala conductora del calórico, construyéndolas de bronce ó cobre, los cuales conducirán el calor fuera del Ictíneo: además de estar cubiertos todos los órganos en que funciona el vapor, no sólo de  materias  mal  conductoras  del  calórico, sino  también de refrigerantes tubulares.

Para su establecimiento á bordo debe adoptarse la siguiente disposición: habrá un tubo grande en la parte baja de la cámara que comunicará por sus dos extremos armados de válvulas con el mar; á este tubo irán  insertados los refrigerantes tubulares de la caldera de los conductores de vapor y de las máquinas; en  la parte alta del Ictíneo habrá otro tubo grande que también por sus dos extremos armados de válvulas comunicará con el mar; á este tubo irán á parar igualmente los expresados refrigerantes. Los refrigerantes consistirán en una serie de tubos de pequeño diámetro que cubrirán los órganos de cuyo calor queremos librarnos, siguiendo la figura que tengan. El espesor de las paredes de estos tubos será proporcional á la presión que deban resistir y por consiguiente dependen del índice del Ictíneo. Así se establecerá una corriente de agua de mar de abajo hacia arriba, que, entrando fría por los dos extremos del tubo grande inferior, penetrará por las series de refrigerantes tubulares y saldrá caliente por los dos extremos del tubo grande superior, llevándose el calórico que tan penosa hace la permanencia de la tripulación en el actual Ictíneo.

Como la temperatura de los fondos del mar es bastante baja y la eficacia de los condensadores tubulares podría ser tal que enfriase mucho la atmósfera del  Ictíneo, en este caso, las válvulas de los tubos grandes podrán gobernar la temperatura interior hasta hacerla agradable; porque impedirán, según convenga, la salida del agua de los refrigerantes.

La parte de la caldera que se refiere á los fuegos submarinos esta dividida en quince cámaras de combustión horizontales con quince tapas y sus bridas para incomunicarlas con el aire del Ictíneo. Cada una de estas cámaras está provista de dos llaves que comunican con dos tubos circulares concéntricos colocados en el frente de la caldera, uno por la parte interior del espacio que cierran las quince cámaras y otro por la parte exterior, el cual conduce los gases á una caja de purificación: el tubo interior sirve para indagar si en una cámara de combustión determinada, ésta tiene lugar, ó si ya ha concluido, lo cual se sabe cerrando la llave del tubo exterior y abriendo la interior, si en  la cámara hay combustión lo revelan los gases que salen por el tubo interior. Los cilindros de mezcla de combustión arden tranquilamente hasta el amarillo claro y á razón de 5 centímetros por minuto.

Al cerrar el hogar, se deja el cok que hay encendido á fin de no perder tiempo apagando los fuegos ó sacándolos, lo cual ahumaría la cámara y aumentaría su temperatura: esta operación se practica algunos minutos antes de empezar la sumersión.

La chimenea tiene una grande espita ó válvula que se cierra completamente pocos momentos antes de llegar el agua á ella, con objeto de que los gases que pueda ir dando todavía el carbón salgan libremente al exterior. Siendo dificultoso que la combustión continúe estando cerrada con arcilla la tapa del hogar, porque debiera establecerse una doble corriente de aire ascendente y descendente por la chimenea, no podrán formarse óxido y ácido carbónico, sino en muy pequeña cantidad; la cual en su mayor parte saldrá por la chimenea durante el tiempo que transcurre, desde el momento que empiezan á llenarse de agua los espacios entre cámara y buque, y el instante en que el nivel del mar llega á la línea de la válvula de la chimenea. En el hogar, pues, no podrán originarse otros gases que el hidrógeno carbonado que contenga todavía el carbón ó cok.

Desde el hogar al depósito de aguas de lastre, va un tubo llamado de seguridad, con su espita que se abre de vez en cuando para saber si en las cajas de humo hay vapor, el cual puede provenir de algún escape de la caldera ó del agua de mar que se infiltrare por la válvula mal ajustada de la chimenea: en uno y otro caso se juzgará de la importancia de estas pérdidas por el ruido que producirá el vapor al encontrarse con el agua fría de lastre donde estará inmergido el tubo de seguridad. Entre la espita de este tubo y el hogar puede ponerse un manómetro cuyo movímiento nos dirá la presión que por las causas indicadas se desarrolle en las cámaras del humo.

Para saber el agua que hay en la caldera no será muy propio hacer uso de indicadores de cristal, porque por su fragilidad, están expuestos á continuas rupturas; y aunque sea fácil cerrar las dos canillas cuando esto sucede, siempre se pasa algún tiempo en esta operación, para evitar las quemaduras llenándose en el entretanto la cámara do vapor, lo cual no es agradable y trae alguna confusión. En el actual Ictíneo se hace uso de tres medios para esta indagación, dos directos y uno indirecto: 1.°, de las llaves ordinarias de prueba de la caldera que son consultadas con frecuencia por el fogonero; 2.º, de un indicador de manecilla: consiste en una cámara cilindrica dispuesta en sentido vertical de 40 centímetros de eje y 20 de diámetro donde va un flotador cuya espiga pasando por guías se inserta en la cigüeña interior de la manecilla. La parte superior de este cilindro y la parte inferior comunican respectivamente con el depósito de vapor y con el agua de la caldera. El flotador en sus movimientos de ascenso y descenso moverá la manecilla cuyo árbol de 5 milímetros de diámetro pasando por una pequeña caja de estopas exterioriza los movimientos del flotador; 3.º, de un tubo de cristal colocado en el depósito de aguas de condensación, cuya cantidad indicada por la altura sobre la inicial nos dirá la cantidad de agua que falta en la caldera.

Las válvulas de toma de vapor, han de estar inmediatas á los disparos de las demás máquinas que funcionan en los Ictíneos á fin de que puedan abrirse y dar la cantidad mayor de vapor que corresponda, á cada nueva carga que se añada al árbol motor.

La máquina pequeña de vapor destinada á mover el Ictíneo por debajo de agua, es indispensable que tenga un volante tan proporcionado á su fuerza como lo permita el local, á fin de que no se pare al dar el tornillo propulsor ó las bombas de las vejigas de presión.

Es indispensable que el árbol motor sea independiente de toda máquina: esta disposición está exigida por la multitud de órganos de que está compuesto un Ictíneo, los cuales deben funcionar ya todos juntos, ya á pares y alternativamente, ya uno solo, y por lo tanto se ha de estar continuamente sobre los disparos y las válvulas de toma de vapor. De aquí la necesidad de que muchas ruedas dentadas tengan de ser de hierro batido, para evitar el desgaste y consiguiente ruptura, que con harta frecuencia en el actual Ictíneo ha paralizado nuestras operaciones.

Como las dos máquinas de vapor tienen un condensador común, se tendrá particular cuidado en cerrar la descarga de una cuando va la otra, ó de lo contrario, mientras funciona una, la otra se llenará de agua.

Las purgas de los cilindros van á parar al depósito de aguas de condensación.

El establecimiento de las máquinas de vapor en los Ictíneos, exige una cámara especial fuera del mismo cuerpo interior, y en comunicación con él, destinada á la colocación de los cilindros de mezcla después de ardidos, ya que saliendo de las cámaras de combustión á una temperatura muy superior á 100° dan mucho calor al aire del Ictíneo.

El ruido producido por los diversos órganos y en especial por el ventilador, hacen conveniente el establecimiento de tubos acústicos y el uso de silbatos para la comunicación de las órdenes.


Corredera de los Ictíneos

No se conoce ningún medio mecánico para saber de una manera fija el camino recorrido por un buque en un tiempo dado, por no ser posible apreciar la influencia de las corrientes; se recurre á medios astronómicos en largas travesías, y en las de cabotaje á distancias conocidas en la costa. Por lo tanto, la corredera sirve sólo para saber próximamente la velocidad con que anda un buque. La submarina está tomada del cilindro aforador de Lapointe, el cual es el mismo molinete de Wolteman, metido dentro de un cilindro bastante grande con relación al molinete helizoidal que ocupa el centro para evitar la influencia de las paredes en la velocidad del agua.

Este molinete se establece en el Ictíneo de la manera siguiente: en la cubierta se practicará un canal abierto por la parte superior de 60 centímetros de diámetro y 1 metro de largo, cuyos dos extremos estarán un poco agrandados á manera de embudo; en el centro de este canal irá colocado un molinete helizoidal cuyo radio será de 15 centímetros y cuyo plano estará paralelo á las secciones transversales del Ictíneo; el eje del molinete que será de un centímetro de diámetro, llevará un sinfín ó tornillo que engranará con una rueda de dientes holizoidales, cuyo eje de 5 milímetros de diámetro, penetrará por una pequeña caja de estopas dentro de la cámara del Ictíneo donde estará el contador.

Supongamos que el paso del molinete sea de 0'25, que el sinfín haga marchar de un diente por revolución de molinete á la indicada rueda de dientes helizoidales; que el número de éstas sea de 40, tendremos que 40 revoluciones de molinete equivaldrán á 10 metros de camino andado y á una vuelta de la rueda de dientes liollzoidales, cuyo eje, como he dicho, penetrando en la cámara del Ictíneo, marcará en el contador los 10 metros andados, los cuales partidos por el número de segundos empleados, nos dará la velocidad.


Personal de un Ictíneo

Las máquinas de que está compuesto un Ictíneo han de tener personas especiales para cuidarlas y dirigirlas; en la distribución de este personal se ha de atender solamente á las funciones principales, las cuales son: gobierno de la densidad; aireamiento; máquinas de vapor; fuegos, y nivelación. La más importante de todas es el gobierno de la densidad, la cual por mal gobierno ó por descuido momentáneo, podría precipitar el buque á abismos cuyas presiones aplastasen la cámara antes de dar tiempo para usar de los medios extraordinarios que tiene un Ictíneo para subir á la superficie. El gobierno, pues, de la densidad por los medios naturales del Ictíneo, debe reservarse al Jefe, Capitán y Director del buque, ó á su segundo, los cuales al mismo tiempo que marinos deben conocer la parte de las ciencias físico-químicas que se refieren á la navegación submarina. Los órganos que gobiernen la densidad, que por sus propias manos dirigirá el Capitán ó segundo, se hallarán en la timonera del Ictíneo.

Purificar el aire, producir oxígeno, ventilación y demás órganos y sus funciones, estarán á cargo de un aireante, que en las sumersiones cuidará exclusivamente del mantenimiento del aire en las condiciones exigidas por la higiene.

Los maquinistas celarán todas las máquinas, y en especial las de vapor.

Los fogoneros tienen á su cargo el fuego submarino, el cual debe mantener una presión constante en la caldera.

Los nivelantes tienen el encargo de las bombas hidráulicas que procuran la presión necesaria en las vejigas, por medio de la cual el capitán gobierna la densidad del buque; además cuidarán del lastre de equilibrio.

Los torreros que proveen á las funciones de los faros iluminadores del espacio exterior, cuyas luces, ya sean eléctricas ú oxhídricas, requieren cuidados especiales y constantes.

Los medios extraordinarios para subir con rapidez del fondo, estarán encomendados á los que los tengan más cerca del sitio que ocupen.


Operaciones en las pruebas submarinas

Antes que todo, y esto es importantísimo, se ensayarán todas las máquinas, todas las espitas, todos los árboles que comuniquen movimiento, tanto á las máquinas interiores como exteriores, y en especial los de los lastres esféricos y de apuro, las bombas de agua y aire; y todo lo que ofrezca duda, se recompondrá ó ajustará hasta tener una seguridad completa de que todo marcha con la regularidad debida.

El Ictíneo debe estar perfectamente equilibrado; no debe inclinarse ni á estribor ni á babor, ni á popa ni á proa, y para la sumersión (contando con el agua de lastre, carbones ó petróleo, tripulación y fuego submarino), debe pesar el Ictíneo exactamente lo que pesa el agua que desplaza. Para saldar las diferencias en inclinación, serán necesarios lastres de plomo y hierro en el interior; igualmente se saldará en esta clase de lastres la diferencia de densidad si ésta es grande; si ésta es pequeña bastará saldarla en agua en el depósito de la de lastre. —La operación de equilibrar el Ictíneo, tendrá lugar cuando esté concluido y cuando por razón de alguna reforma en él se haya alterado su densidad ó los centros de gravedad y de sustentación.

El barómetro indica si la cámara está herméticamente cerrada; si estando la tripulación dentro sube, es señal de que está cerrada; si oscila, hay algún escape poco importante, y si no se mueve, es indicio de que ha quedado algo abierto, y por lo tanto, se suspenderá la sumersión hasta saber por dónde tiene lugar el escape. Algunas veces consiste en alguna espita mal ajustada, ó en alguna válvula que cierra mal por haberse interpuesto algún cuerpo duro entre las dos superficies de junta; y en uno y otro caso, son comunicaciones superiores, es decir, válvulas y canillas que están comunicando con el aire exterior.

Para proceder á la sumersión, se cerrará herméticamente el hogar dejando en él el carbón que haya, y al mismo tiempo se quitarán los tubos de entrada de aire en el Ictíneo, y la parte de chimenea exterior; cerrado el hogar, se encenderán los cilindros del fuego submarino, á fin de que no baje la presión en la caldera, y cuando estén en actividad, se procederá á la sumersión.

Se abrirá la espita superior y las inferiores de estribor y babor, ambas pertenecientes á las vejigas que mantienen el Ictíneo flotante; así se vaciarán del aire que contienen y se llenarán de agua.

En este estado se admitirá en el depósito de agua de lastre la que falte para estar el buque en perfecto equilibrio con el agua que desplaza.

Si la sumersión debe ser vertical, se admitirá agua hasta hacerse más pesado el Ictíneo, teniendo, sin embargo, en cuenta, que las paredes de la cámara se contraerán por la presión, y que la madera del barco exterior se hará más pesada, porque el agua la penetrará, y por ambas causas aumentará la densidad del Ictíneo: por lo tanto, esta última admisión de agua, se hará de una manera prudente, estando siempre dispuesto el Jefe á dar salida á la comprimida en las vejigas de presión ó natatorias. Los descensos, y sobre todo el vertical, en sitios de fondo desconocido, deben practicarse de una manera muy suave: sólo haciéndolo así, el Jefe dominará el Ictíneo y podrá vencer los peligros, aun aquellos que provengan de una vía de agua considerable. El Ictíneo debe descansar en los fondos erizados de rocas, como la ligera pluma descansa en el suelo; así el buque submarino será libre en todos sus movimientos.

Guando la sumersión haya de tener lugar estando la nave submarina en marcha, no se admitirá el lastre de agua acostumbrado, sino inclinando la proa hacia abajo por medio del lastre de equilibrio; de este modo se irá profundizando, siguiendo una diagonal, que se acercará tanto á la horizontal cuanto se quiera, según sean las relaciones entre la velocidad, la diferencia de densidad y la inclinación del eje.

Si la sumersión ha de ser profunda, antes se encenderán las luces eléctricas ú oxhídricas, tanto la superior como la inferior.

Si ha de durar horas, entonces es necesario que todos los aparatos de purificación de aire y de producción de oxígeno estén en función, para que se tenga la atmósfera en las condiciones naturales exigidas por la higiene.

Cuando la sumersión tenga por objeto la industria de la pesca, ó la exploración geológica de un fondo, entonces el descenso siempre suave, seguirá la vertical, y cuando se ande será despacio, á fin de evitar los obstáculos que ofrecen los fondos.

Los fogoneros que están encargados de mantener una presión constante en la caldera arrojarán el vapor á los condensadores siempre que la presión pase de lo convenido.

El aireante, si no recibe aviso contrario, que se lo dará el jefe cuando se acerque el momento de la emersión, no dejará en ningún caso de proveer á la respiración.

El nivelante encargado de las bombas, sostendrá en las vejigas natatorias la presión convenida de antemano, ó al menos la doble de la que le indique el manómetro de la exterior del mar.

El maquinista atenderá á las voces del jefe: cía; boga; á la vía; aprisa; suave; más suave; para; y cuando esté en este caso, á las de: vuelta por estribor ó por babor. Cuando el Ictíneo esté á la vía, las voces estribor, babor, van dirigidas al timonel.

Concluido el objeto do la sumersión, se subirá suavemente, deteniéndose el Ictíneo á 5 ó 6 metros de la superficie, á fin de evitar el choque que podría tener lugar si un barco flotante acertara á pasar por el sitio que debe ocupar el Ictíneo; lo cual inspeccionará el jefe desde los cristales de la cúpula: y en este estado se pondrá en marcha el Ictíneo y acabará de alcanzar la superficie y ponerse á flote, vigilando siempre el jefe desde la cúpula.

Para ponerse á flote se cerrará la espita superior, se abrirán las inferiores, se pondrá en movimiento la grande bomba de aire, al mismo tiempo que se abrirá la espita, por cuyo paso irá el aire de la bomba á los aljibes ó vejigas de flote, desalojando el agua que contienen la cual saldrá por las espitas inferiores.

Al hacer esta operación, el nivelante tendrá colocado transversalmente un nivel de agua, al cual tendrá puesta su atención; y á fin de que el Ictíneo se ponga á flote sin ladearse, cerrará las espitas de babor si el barco tomare la inclinación á estribor, ó al contrario cuando al revés acontezca. Cuando el barco está completamente á flote, lo indica el ruido del aire que sale por las espitas inferiores, que cuando llega este caso se cierran.

En seguida puede abrirse la escotilla, la grande válvula de la chimenea, el hogar, en el cual se encenderán los fuegos ordinarios y se colocarán los tubos de aire exteriores.

La brújula, debajo de agua, obra de la misma manera que en la atmósfera, y la corredera marca el camino andado; por consiguiente la navegación submarina tiene lo indispensable para ofrecer guías bastante seguros á los Ictíneos, los cuales podrán dirigirse por debajo de agua al cumplimiento de sus destinos.

"Ensayo sobre el arte de navegar por debajo del agua", Narciso Monturiol
Inventor del Ictíneo o Barco-pez
Barcelona, 1891, Imprenta de Henrich y C.º en comandita