Historia de la Ingeniería. (Historia de la Ingeniería Naval).
A lo largo de nuestra existencia el ser humano ha ido desarrollando sus facultades para inventar lo que le ha permitido solventar las necesidades que ha ido padeciendo, utilizando los diferentes instrumentos que le ha proporcionado el medio ambiente.
La historia de la civilización es en cierto modo, la de la ingeniería: largo y arduo esfuerzo para hacer que las fuerzas de la naturaleza trabajen en bien del hombre.
Los primeros hombres utilizaron algunos principios de la ingeniería para conseguir sus alimentos, pieles y construir armas de defensa como hachas, puntas de lanza, martillos etc. Pero el desarrollo de la ingeniería como tal, comenzó con la revolución agrícola (8000 a C), cuando los hombres dejaron de ser nómadas, y vivieron en un lugar fijo para poder cultivar sus productos y criar animales comestibles. Hacia el año 4000 a C, con los asentamientos alrededor de los ríos Nilo, Éufrates e Indo, se centralizó la población y se inició la civilización con escritura y gobierno. Con el tiempo en esta civilización aparecería la ciencia.
Los primeros ingenieros fueron los, que construyeron muros para proteger las ciudades, y construyeron también edificios para lo cual utilizaron algunas habilidades de ingeniería; seguidos por los especialistas en irrigación, estos se encargaron de facilitar el riego de las cosechas, pero como las mejores zonas para cosechar eran frecuentemente atacadas por enemigos invasores, aparecen los ingenieros militares encargados de defender las zonas de cosecha y las ciudades. Se destaca la importancia que la comunicación ha tenido en el desarrollo. Así las poblaciones ubicadas a lo largo de rutas comerciales desde China hasta España progresaron más rápidamente porque a estas les llegaba el conocimiento de innovaciones realizadas en otros lugares.
Fue la necesidad quien hizo a los primeros ingenieros. La primera disciplina de ingeniería fue, la ingeniería militar que se desarrolló para ayudar a satisfacer una necesidad básica de supervivencia. Cada periodo de la historia ha tenido distintos climas sociales y económicos, así como presiones que han influido grandemente tanto en el sentido como en el progreso de la ciencia y de la ingeniería.
De esta forma el hombre ha ido evolucionando a nivel cultural, ampliando sus conocimientos a través del trabajo o estudios teóricos que haya realizado, como a nivel social creando las distintas máquinas con el fin de poder realizar sus labores en el menor tiempo y obtener mayor productividad en las mismas. Es decir, el hombre ha elaborado distintos procedimientos y máquinas que han permitido que el trabajo que este realizaba en una semana se ejecute en uno o dos días.
En los últimos tres siglos la ciencia y la ingeniería han avanzado a grandes pasos, en tanto que antes del siglo XVIII era muy lento su avance. Los campos más importantes de la ingeniería aparecieron en el siguiente orden: militar, civil, mecánica, eléctrica química, industrial, siendo la ingeniería de sistemas uno de los campos más nuevos.
La primera referencia que describe ampliamente el procedimiento de la ingeniería de sistemas fue publicada en 1950 por Melvin J. Kelly, entonces director de los laboratorios de la Bell Telephone, subsidiaria de investigación y desarrollo de la AT&T. Esta compañía desempeño un papel importante en el nacimiento de la ingeniería de sistemas por tres razones: la acuciante complejidad que planteaba el desarrollo de redes telefónicas, su tradición de investigación relativamente liberal y su salud financiera.
Así en 1943 se fusionaban los departamentos de ingeniería de conmutación e ingeniería de transmisión bajo la denominación de ingeniería de sistemas en opinión de Arthur D. Hall, “la función de ingeniería de sistemas se había practicado durante muchos años, pero su reconocimiento como entidad organizativa genero mayor interés y recursos en la organización.
En 1950 se creaba un primer curso postgrado sobre el tema en el MIT y seria el propio Hall el primer actor de un tratado completo sobre el tema (Hall, 1962). Para Hall, la ingeniería de sistemas es una tecnología por la que el conocimiento de investigación se traslada a aplicaciones que satisfacen necesidades humanas mediante una secuencia de planes, proyectos y programas de proyectos. Hall definiría así mismo un marco para las de esta nueva tecnología, una matriz tridimensional de actividades en la que los ejes representaban respectivamente:
La dimensión temporal: son las fases características del trabajo de sistemas, desde la idea inicial hasta la retirada del sistema.
La dimensión Lógico: son los pasos que llevan a cabo en cada una de las fases anteriores, desde la definición de problemas hasta la planificación de acciones.
La dimensión del conocimiento: se refiere al conocimiento especializado de las diversas profesiones y disciplinas. (Esta dimensión octogonal a las anteriores, no ha sido incluida en la tabla a efectos de una mayor claridad).
La especialización de ingeniería de sistemas en la EPN se creó en 1985 como respuesta a las demandas del mercado. Su pensum y programas de estudio se han venido actualizando periódicamente para mantenerlo al ritmo de los cambios de la disciplina y de la tecnología que se usan en la profesión. La última actualización se realizó en 1994 y posteriormente se han implementado mejoras parciales de acuerdo a las exigencias del sistema de crédito.
El ingeniero naval
Se ocupa del diseño, planificación, proyecto y construcción de buques, embarcaciones, y artefactos flotantes como pudieran ser plataformas petrolíferas e incluso parques eólicos y piscifactorías La ingeniería naval abarca las funciones de ingeniería incluyendo el proyecto creativo del buque y artefactos flotantes, la investigación aplicada, el desarrollo técnico en los campos de diseño y construcción y la administración de los centros de producción de material flotante (astilleros). Así como también del mantenimiento y reparación de estos.
El ingeniero naval debe poseer conocimientos de muchos campos de la ingeniería, tales como generación y transporte de energía eléctrica, fabricación de motores navales y su instalación, estructuras metálicas dinámicas, logística, actividad portuaria, organización industrial, gestión de flotas y navieras, etc.
En España y hasta el siglo XVIII eran llamados «constructores». A partir de 1770 aparecieron los «ingenieros de marina» (o «hidráulicos»), posteriormente el término acabó en «ingenieros navales». Algunos ingenieros navales famosos que se pueden citar son Thomas Andrews, diseñador del RMS Titanic y Olympic, y William Francis Gibbs diseñador de muchos buques de línea como el SS America, el SS Leviathan y el SS United States. También hay que nombrar a Francisco Gautier, que sucedió a Jorge Juan como ingeniero para la construcción de buques de la Real Armada, o a Romero Landa, uno de los mejores constructores navales de su época.
Más actualmente, se puede citar a Víctor González, fundador de Next Limit Technologies y ganador de un Óscar técnico por un simulador de líquidos para películas o Manuel Ruiz de Elvira, diseñador de varios buques Copa América (4 de ellos ganadores de la competición).
Breve historia de la Ingeniería Naval:
El mar siempre ha causado fascinación en el ser humano desde el comienzo de los tiempos. Así mismo, siempre le ha provisto de alimento para su sustento.
En la costa sur central del Perú en la provincia de Pisco, en el distrito de Paracas hacia el 10.000 a. C.; los primeros hombres se volvieron sedentarios a causa del abundante alimento existente en sus playas. Primero la recolección de mariscos y moluscos, luego la pesca y finalmente se aventuró a adentrarse en ese mar que generosamente le proveía de alimento.
La tecnología fue progresando y el hombre construyó elementos para flotar en el agua; probablemente usó troncos de árboles u otros materiales abundantes en su entorno que tenían flotabilidad.
Para impulsarse y no quedar a la deriva, echó mano del remo hasta que descubrió que la fuerza eólica podía impulsarlo con menor esfuerzo y mayor efectividad; luego, descubrió la manera de llevar la embarcación hacia donde quería e inventó el timón.
Es a partir de acá que el hombre a través del tiempo fue introduciendo mejoras Asus naves, dándoles cada vez mejor impulsión y gobierno, hasta llegar a las modernas naves que surcan hoy día los océanos del mundo.
Los barcos y sus comienzos en la historia:
Edad De La Vela.
Las carracas eran navíos grandes y robustos, redondos, de alto bordo, develas, especializados en el transporte de grandes cargas en travesías largas, aptos para el comercio entre Flandes y el Mediterráneo, y posteriormente para atravesar el Atlántico. Hubo carracas desde el siglo XII hasta el siglo XVI. Fueron los mayores buques de su época. El Galeón fue una embarcación a vela utilizada desde mediados del siglo XV.
Consistía en un bajel grande, de alto bordo que se movía por la acción del viento. Fue una derivación de la carraca pero combinada con la velocidad de la carabela. Los galeones eran barcos de gran tamaño y poseían gran capacidad de fuego. En el siglo XVI, después que Juan Sebastián Elcano efectuara la primera circunnavegación a la Tierra, el comercio marítimo transatlántico aumentó considerablemente, lo que incentivó la investigación y la creación de nuevos tipos de naves más apropiadas para largas travesías y para soportar los rigores de la mar en forma continuada. Así fue como apareció el navío que en el mundo militar adoptó el nombre de bergantín y en el ámbito comercial, la urca y los ya nombrados galeones.
Más adelante aparecieron, en la marina militar, la fragata, nave que tenía dos puentes y la corbeta con sólo uno. En la marina comercial apareció el bergantín-goleta y la goleta. El último tipo importante de nave a vela fue el clíper que apareció en 1840 construido en los Estados Unidos de América, destinado inicialmente al tráfico entre Norte américa y Europa y que luego se extendió a Oceanía y Asia. Era de casco de madera, fino y ligero. Alcanzaba gran velocidad en sus travesías compitiendo con las naves a vapor que ya estaban apareciendo. También en el siglo XIX apareció el buque de pesca de mayor tonelaje, el ballenero. De gran calado y espacio en cubierta para poder faenar a las ballenas y cachalotes que cazaban.
Edad Del Vapor.
En el siglo XIX la construcción naval comenzó a utilizar el hierro para el casco y el vapor para la propulsión, lo que constituyó una revolución en el ámbito marítimo.
El "Clermont", pequeña nave de madera construida en los Estados Unidos por RobertFulton fue el primer barco propulsado por ruedas movidas mediante maquinaria a vapor. Prestó servicios efectivos la navegación, remontando el río Hudson en 1807. Desde esa fecha los buques a vapor se multiplicaron. A las naves se les colocaron mástiles y velas además de ruedas en sus costados para darles más velocidad en sus travesías oceánicas.
En 1819 el "Savannah", velero norteamericano con propulsión auxiliar de ruedas fue la primera nave a vapor en atravesar el Atlántico desde New York a Liverpool.
En 1821 se construyó en Inglaterra el primer buque a vapor con casco de hierro el "Aaron Manby" que en 1822efectuó su primera navegación desde Londres al Havre. Luego, en 1838, Brunel construyó el “Great Western” primer transatlántico de casco de hierro dando inicio a la verdadera era de la construcción naval de hierro.
En 1845 entró en servicio el Paquebote "Great Britain", transatlántico de pasajeros de casco de hierro y hélice. A partir de entonces el progreso en la construcción naval no se ha detenido. Durante la guerra de Crimea, en 1855, se probaron con éxito unas baterías flotantes acorazadas y en 1858 el ingeniero naval Dupuy deLome construyó el primer buque acorazado, el “Gloire”, nave de madera, blindada. Poseía motor de vapor y aparejo de fragata.
En 1859 se construyó el primer acorazado, el británico “Warrior” y en1866 la fragata acorazada española “Numancia”, gemela del “Gloire”, fue la primera nave acorazada en dar la vuelta al mundo, al mando del almirante Casto Méndez Núñez. En la década de 1860 desaparecieron los buques a vapor y vela, esto porque ya la maquinaria de propulsión se había perfeccionado suficientemente.
En el siglo XX aparecieron los motores de combustión interna y a fines de ese mismo siglo la propulsión nuclear. La marina mercante es factor fundamental en el desarrollo de los países. La actividad naviera genera una importante actividad económica que se refleja en sus puertos y en la economía. La marina mercante, en los últimos tiempos, se ha desarrollado a la par que la marina de guerra.
Desde 1873 se estableció una gran competencia por la velocidad de las naves con el propósito de acortar sus tiempos de navegación. Partiendo con 14,4 nudos en 1873, 23,36nudos en 1900. Fue tanto la búsqueda de la velocidad que se estableció un trofeo para los campeones de velocidad en el mar, un gallardete azul que ganaron naves como el “Mauritania” en 1908 con 26 nudos y el “Queen Mary” en 1936 al conseguir 30,63 nudos.
Los Grandes Cruceros.
El Lusitania, junto con su gemelo el Mauretania, no sólo destacaron por su velocidad, sino por las comodidades a bordo, llegando a ser sus salones interiores tan lujosos como cualquier instalación de renombre en tierra.
Pertenecientes a la naviera Cunard, bien podría decirse que iniciaron la edad de oro de los grandes transatlánticos, al incitar a las demás empresas navieras a la competencia por lograr la supremacía en cuanto a lujo, tamaño y velocidad de sus respectivos barcos.
La empresa de la competencia, la White Star Line, decidió hacer frente a la fama de estos dos buques construyendo tres grandes barcos de pasajeros que superarían a los de la Cunard: el Olympic, El Titanic y el Britannic. El siniestro del Titanic, ocurrido en su viaje inaugural y en el cual se perdieron tanto la nave como muchos de sus pasajeros y tripulantes, supuso una serie de cambios radicales en materia de seguridad, diseño y construcción naval que han perdurado hasta nuestros días.
De casi 300 metros de largo y 11 pisos de alto, estos grandes buques sentaron también un precedente en cuanto a tamaño y decoración delos interiores se refiere. Tras la destrucción del Titanic en 1912, la competencia se intensificó, y otros grandes barcos fueron construidos. El Imperator superaba al Titanic por casi 8 000 toneladas, y era prácticamente igual de lujoso. Los buques hermanos del Titanic, el Olympic y el Britannic continuaron prestando servicios incluso durante la primera guerra mundial.
El Britannic nunca opero como barco de pasajeros, fue requisado por el almirantazgo británico y usado como barco hospital durante el conflicto, siendo destruido por un submarino alemán. Los mayores barcos de pasajeros de tiempos modernos superan las100 000 toneladas de peso, y disponen de 14 o 15, y en algunos casos más, pisos de alojamientos y áreas comunes. Barcos como el Queen Mary 2, de la Cunard Line, el Freedom Of The Seas, de la Royal Caribbean, o el Carnival Dream, actualmente en construcción, son ejemplos de los grandes avances de la ingeniería y la arquitectura naval de tiempos modernos.
Buques De Guerra.
Inicialmente los buques de guerra fueron los que más progresaron comparados con las naves mercantes, que se dividían en de pasajeros y de carga.
A fines del siglo XIX aparecieron los submarinos y después de la Primera Guerra Mundial los portaaviones sustituyeron a los acorazados, pero hacia finales del siglo XX los buques mercantes comenzaron a especializarse de acuerdo al tipo de carga a transportar: carga seca, graneleros, carga general, petroleros, frigoríficos y la gran revolución de los contenedores y la aparición de los buque porta contenedores. También apareció la propulsión nuclear en las naves mercantes, el "Savannah" fue el primero de este tipo. Al comenzar el siglo XX aparecieron los primeros acorazados, tenían15.000 ton.
De desplazamiento y cañones de 305 mm montados en torres dobles. También llevan tubos lanza torpedos. En 1906 el acorazado británico “Dreadnought” era el buque más poderoso del mundo, tenía 5 torres dobles de cañones de 305 mm y 24cañones de 76 mm, su desplazamiento era de 17.000 t y consumía petróleo. Después de la Primera Guerra Mundial había acorazados de hasta 72.000 ton. de desplazamiento a plena carga. Estos fueron los protagonistas de la Segunda Guerra Mundial de 1939-1945.
Edad Nuclear.
Estados Unidos en 1940 inició la construcción del USS Enterprise (CVN-65) primer portaaviones nuclear de la Armada de los Estados Unidos que además, entre los años 1961 y 1972, fue el buque de guerra más grande del mundo. Tiene 342, 3 m de eslora, 78,4 m de manga y 11,9 m de calado.
Su desplazamiento a plena carga era de 93.500 t, podía transportar 85 aviones y su velocidad máxima era sobre los 30 nudos con 8reactores nucleares y 4 hélices. Poseía misiles antiaéreos teledirigidos. En julio de 1959 fue lanzado al mar el "Savannah" perteneciente a la marina mercante estadounidense, fue el primer buque mercante que empleó la energía nuclear.
A comienzos del siglo XXI la Armada de los Estados Unidos se alza como la más grande Armada nunca antes vista, la cual posee 9 portaaviones nucleares de la clase Nimitz sobrepasando varios de ellos las 100.000 t de desplazamiento.
El Submarino.
Estados Unidos fue el país que construyó el primer submarino. En 1741 David Bushnell ideó una nave submarina, nave que estuvo operativa en 1776.
Era totalmente de madera con la forma de dos conchas unidas por suborden plano, era tripulada por solo un hombre movida mediante pedales o mediante los brazos dando vuelta unas manillas que movían una hélice. «La tortuga» Fue empleada en la guerra de la independencia americana contra una fragata inglesa que se encontraba anclada en el puerto de Nueva York. La nave llevaba un torpedo que no pudo afirmar a la quilla de la fragata, aunque llegó a situarse bajo esta. En 18, Robert Faltón, trabajando para el gobierno de Francia construyó el «Nautilus», Que fue probado inicialmente en el río Sena y luego en el mar.
Tenía forma de pez y era tripulado por 3 hombres. Nunca pudo ser empleado en acciones bélicas. El mismo Faltón destruyó el Nautilus en1803.En 1850, Wilhelm Bauer, construyó en Alemania el «Brandtaucher », Cuya hélice era movida a mano. El casco era de hierro. En 1888, el español Isaac Peral, construyó en el «Peral » De 22 m de largo, propulsado por un motor eléctrico accionado por acumuladores inventados por el mismo Peral. Este submarino resultó ser el mejor construido hasta esa fecha por nación alguna.
Durante la Primera Guerra Mundial el submarino era propulsado por motores a combustión en superficie y por baterías eléctricos sumergidos, siendo necesaria su frecuente subida a la superficie para poder recargar las baterías. A fines del siglo XX son propulsados por energía nuclear, lo que les permite permanecer bajo el agua un tiempo limitado sólo por el aspecto logístico.
A finales del siglo XX aparecieron los submarinos de flota con misiles balísticos. Son submarinos a propulsión nuclear que están equipados con misiles estratégicos de largo alcance. Son los submarinos más grandes de las armadas. Como ejemplo diremos que el USS «Lousiana» (SSBN 743) de la Armada de los Estados Unidos tiene una eslora de 171m, manga de 12,8 m y calado de 11,1 m con un desplazamiento
Sumergido de 18.750 t. Da una velocidad sobre los 20 nudos con un reactor nuclear y lo tripulan alrededor de 150 hombres.
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