Buque de vapor
Un barco de vapor, a menudo denominado vapor, es un tipo de embarcación a vapor, normalmente navegable en alta mar y en condiciones de navegar, propulsada por uno o más máquinas de vapor que normalmente 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 de "PS" para barco de vapor o "SS" para vaporizador de tornillo (mediante hélice o tornillo). A medida que los barcos de vapor se volvieron menos comunes, los "SS" muchos asumen que significa "barco de vapor". Los barcos propulsados por motores de combustión interna utilizan un prefijo como "MV" para barco a motor, por lo que no es correcto usar "SS" para la mayoría de los barcos modernos.
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 "impulsor principal de la primera ola de globalización del comercio (1870–1913)" y contribuyente a "un aumento en el comercio internacional sin precedentes en la historia humana".
Historia
Los barcos de vapor fueron precedidos por embarcaciones más pequeñas, llamadas barcos de vapor, concebidos 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 la tecnología del vapor se dominó a este nivel, las máquinas de vapor se montaron en embarcaciones más grandes y, finalmente, en alta mar. Al volverse confiable y propulsada por tornillos en lugar de ruedas de paletas, la tecnología cambió el diseño de los barcos para una propulsión más rápida y económica.
Las ruedas de paletas como principal fuente de motivación 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 operaba a cierta profundidad, sin embargo, cuando la profundidad del barco cambió debido al peso adicional, sumergió aún más la rueda de paletas, lo que provocó una disminución sustancial en el rendimiento.
Pocas décadas después 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 desde Leeds a Yarmouth en julio de 1813.
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 de hierro en hacerse a la mar cuando cruzó el Canal de la Mancha en 1822 y llegó a París el 22 de junio. Llevó 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 hizo el viaje transatlántico sustancialmente a vapor pudo haber sido el Curaçao, de propiedad holandesa y construido en Gran Bretaña, un barco 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.
El primer barco de vapor construido especialmente para cruces transatlánticos regulares fue el barco de vapor británico con ruedas laterales SS Great Western construido por Isambard Kingdom Brunel en 1838, que inauguró la era del transatlántico.
El SS Archimedes, construido en Gran Bretaña en 1839 por Francis Pettit Smith, fue el primer barco de vapor del mundo propulsado por hélices de tornillo para navegar en alta mar. Tuvo una influencia considerable en el desarrollo de los barcos, alentando la adopción de la propulsión de tornillo por parte de la Royal Navy, además de su influencia en los barcos comerciales. El primer barco de vapor de hélice impulsada por tornillos introducido en Estados Unidos estaba en un barco construido por Thomas Clyde en 1844 y siguieron muchos más barcos y rutas.
Barcos de vapor de hélice
La innovación clave que hizo viables a los barcos de vapor oceánicos fue el cambio de la rueda de paletas a la hélice de tornillo como mecanismo de propulsión. Estos barcos de vapor rápidamente se hicieron más populares porque la eficiencia de la hélice era constante independientemente de la profundidad a la que operaba. Al ser más pequeño en tamaño y masa y al 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, que comenzó con el uso de un tornillo hidrodinámico para la propulsión.
El desarrollo de la propulsión de tornillo se basó en las siguientes innovaciones tecnológicas.
Las máquinas de vapor tenían que diseñarse con la potencia entregada en la parte inferior de la maquinaria, para dar impulso 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 Gran Bretaña usó la transmisión por cadena para transmitir potencia desde el motor de un remo al eje de la hélice, el resultado de un cambio de diseño tardío en la propulsión de la hélice.
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Se requería una bocina efectiva y los cojinetes asociados. El tubo de popa contiene el eje de la hélice 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 el agua entre en el 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 instaló un casquillo largo de metal blando en el extremo posterior del tubo de popa. 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 lubricado con agua de lignum vitae, patentado en 1858. Esto se convirtió en una práctica estándar y se usa en la actualidad.
Dado que la potencia motriz de la propulsión de tornillo se entrega a lo largo del eje, se necesita un cojinete de empuje para transferir esa carga al casco sin fricción excesiva. SS Gran Bretaña tenía una placa de bronce de cañón de 2 pies de diámetro en el extremo delantero del eje que se apoyaba contra una placa de acero unida a las bases del motor. Se inyectó agua a 200 psi entre estas dos superficies para lubricarlas y separarlas. Esta disposición no era suficiente para potencias de motor más altas y "collar" lubricado con aceite. Los cojinetes de empuje se convirtieron en estándar desde principios de la década de 1850. Esto fue reemplazado a principios del siglo XX por cojinetes flotantes que acumulaban automáticamente cuñas de aceite que podían soportar presiones de cojinete de 500 psi o más.
Prefijo de nombre
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Los barcos a vapor fueron nombrados con un prefijo que designaba la configuración de su hélice, es decir, tornillo simple, doble o triple. Barco de vapor de un solo tornillo SS, Barco de vapor de dos tornillos TSS, Barco de vapor de tres tornillos TrSS. Los barcos impulsados por turbinas de vapor tenían el prefijo TS. En el Reino Unido, el prefijo RMS para Royal Mail Steamship anuló el prefijo de configuración de tornillo.
Primeros barcos de vapor en alta mar
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, ya que la primera mitad del viaje utilizaba el vapor. motor. Savannah partió del puerto de Savannah, Georgia, EE. UU., el 22 de mayo de 1819 y llegó a Liverpool, Inglaterra, el 20 de junio de 1819; su máquina de vapor estuvo en uso durante parte del tiempo durante 18 días (las estimaciones varían de 8 a 80 horas). Un reclamante del título del primer barco que hizo el viaje transatlántico sustancialmente a vapor es el Curaçao, de propiedad holandesa y construido en Gran Bretaña, un barco de madera de 438 toneladas construido en Dover y propulsado por dos motores de 50 hp. motores, que cruzaron desde Hellevoetsluis, cerca de Rotterdam el 26 de abril de 1827 a Paramaribo, Surinam el 24 de mayo, pasando 11 días a vapor en la ida y más en el regreso. Otro reclamante es el barco canadiense SS Royal William en 1833.
El barco de vapor británico de ruedas laterales SS Great Western fue el primer barco de vapor especialmente diseñado para los cruces transatlánticos regulares, a partir de 1838. En 1836, Isambard Kingdom Brunel y un grupo de inversores de Bristol formaron la Great Western Steamship Company para construir una línea de barcos de vapor para la ruta Bristol-Nueva York. Varios grupos estaban discutiendo la idea de un servicio transatlántico regular programado y, al mismo tiempo, se estableció la rival British and American Steam Navigation Company. El diseño de Great Western generó controversia entre los críticos que afirmaban que era demasiado grande. El principio que entendió Brunel fue que la capacidad de carga de un casco aumenta con el cubo de sus dimensiones, mientras que la resistencia al agua solo aumenta con el cuadrado de sus dimensiones. Esto significaba que los barcos grandes eran más eficientes en combustible, algo muy importante para los viajes largos por el Atlántico.
ElGreat 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 eran solo para proporcionar propulsión auxiliar, sino que también se usaban en mares agitados para mantener el barco en una quilla uniforme y garantizar que ambas ruedas de paletas permanecieran en el agua, conduciendo el barco en línea recta. El casco fue construido de roble por métodos tradicionales. Fue el barco de vapor más grande durante un año, hasta que el British Queen británico y estadounidense entró en servicio. Construido en el astillero de Patterson & Mercer en Bristol, Great Western se botó el 19 de julio de 1837 y luego navegó a Londres, donde se equipó con dos máquinas de vapor de palanca lateral de la firma Maudslay, Sons & Field, produciendo entre ellos 750 caballos de fuerza indicados. El barco resultó 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 desde Liverpool a Boston.
En 1845, el revolucionario SS Great Britain, también construido por Brunel, se convirtió en el primer barco con casco de hierro y hélice en cruzar el Atlántico. El SS Gran Bretaña fue el primer barco en combinar estas dos innovaciones. Después del éxito inicial de su primer transatlántico, el SS Great Western de 1838, la Great Western Steamship Company reunió al mismo equipo de ingeniería que había colaborado con tanto éxito antes. Esta vez, sin embargo, Brunel, cuya reputación estaba en su apogeo, llegó a afirmar el 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.
Brunel tuvo la oportunidad de inspeccionar el barco de paquetes del canal inglés Rainbow de 213 pies (65 m) de John Laird, el barco con casco de hierro más grande que estaba en servicio en ese momento, en 1838., y pronto se convirtió a la tecnología de casco de hierro. Descartó sus planes de construir un barco de madera y persuadió a los directores de la empresa para que construyeran un barco con casco de hierro. Las ventajas del hierro incluían ser mucho más barato que la madera, no estar sujeto a la pudrición 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 por debajo, se vuelve demasiado grande. Los cascos de hierro están mucho menos sujetos al acaparamiento, por lo que el tamaño potencial de un barco con casco de hierro es mucho mayor.
En la primavera de 1840, Brunel también tuvo la oportunidad de inspeccionar el SS Archimedes, el primer barco de vapor propulsado por tornillos, completado solo unos meses antes por Propeller Steamship Company de F. P. 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 prestar Archimedes a Brunel para realizar pruebas prolongadas. Durante varios meses, Smith y Brunel probaron varias hélices diferentes en Archimedes para encontrar el diseño más eficiente, un modelo de cuatro palas presentado por Smith. Cuando se botó en 1843, Gran Bretaña era, con mucho, el barco 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 escalas de carbón. Podría decirse que este barco fue más revolucionario que sus predecesores. Fue uno de los primeros barcos en construirse con un 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 tenía 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 transatlántico de vapor construido en acero fue el SS Buenos Ayrean, construido por Allan Line Royal Mail Steamers y que entró en servicio en 1879.
El primer servicio regular de barcos de vapor desde la costa este hasta la costa oeste de los Estados Unidos comenzó el 28 de febrero de 1849, con la llegada del SS California a la bahía de San Francisco. El California salió 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 Hudson's Bay Company entre Puget Sound, Washington y Alaska.
Barcos de vapor comerciales de larga distancia
La ruta de mayor prueba para el vapor fue desde Gran Bretaña o la costa este de los EE. UU. hasta el Lejano Oriente. La distancia desde cualquiera de los dos es aproximadamente la misma, entre 14 000 y 15 000 millas náuticas (26 000 a 28 000 km; 16 000 a 17 000 mi), viajando por el Atlántico, alrededor del extremo sur de África y a través del Océano Índico. Antes de 1866, ningún barco de vapor podía transportar suficiente carbón para hacer este viaje y le quedaba suficiente espacio para transportar una carga comercial.
La Peninsular and Oriental Steam Navigation Company (P&O) adoptó una solución parcial a este problema, utilizando una sección 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 vela seguía siendo la única solución para prácticamente todo el comercio entre China y Europa occidental o la costa este de América. El más notable de estos cargamentos fue el té, que normalmente se transportaba en podadoras.
Otra solución parcial fue el Steam Auxiliary Ship, un barco con una máquina de vapor, pero también aparejado como un velero. La máquina de vapor solo se usaría 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 levantarse fuera del agua para reducir la resistencia cuando solo se navegaba a vela. Estos barcos lucharon para tener éxito en la ruta a China, ya que el aparejo permanente requerido cuando navegaba era una desventaja cuando navegaba con viento en contra, sobre todo contra el monzón del suroeste cuando regresaba con un cargamento de té nuevo. Aunque los vapores auxiliares persistieron en competir en el comercio del Lejano Oriente durante algunos años (y fue Erl King quien llevó 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. Mientras que las calderas de las máquinas de vapor en tierra podían funcionar a altas presiones, la Junta de Comercio (bajo la autoridad de la Ley de Marina Mercante de 1854) no permitía que los barcos excedieran las 20 o 25 libras por pulgada cuadrada (140 o 170 kPa). Los motores compuestos eran una fuente conocida de eficiencia mejorada, pero generalmente no se usaban en el mar debido a las bajas presiones disponibles. Carnatic (1863), un barco P&O, tenía un motor compuesto y logró una 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.
Alfred Holt, que había ingresado a la ingeniería marina y la 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 sociedad con su hermano Phillip, lanzó Agamemnon en 1865. Holt había diseñado un motor compuesto particularmente compacto y tuvo mucho cuidado con el diseño del casco, produciendo un ligero, fuerte, casco fácilmente manejable.
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La eficiencia del paquete 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 al día. Este consumo de combustible supuso un ahorro de entre 23 y 14 toneladas largas diarias, en comparación con otros vapores contemporáneos. No solo se necesitaba transportar menos carbón para recorrer una distancia determinada, sino que se necesitaban menos bomberos para alimentar las calderas, por lo que se redujeron los costos de la tripulación y el espacio de alojamiento. El Agamemnon pudo navegar de Londres a China con una parada carbonera en Mauricio en el viaje de ida y vuelta, con un tiempo de travesía sustancialmente menor que los veleros de la competencia. Holt ya había pedido dos barcos gemelos a Agamemnon cuando regresó de su primer viaje a China en 1866, operando estos barcos en la recién formada Blue Funnel Line. Sus competidores copiaron rápidamente sus ideas para sus propios barcos nuevos.
La apertura del Canal de Suez en 1869 proporcionó un ahorro de distancia de unas 3250 millas náuticas (6020 km; 3740 mi) en la ruta de China a Londres. 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. Los barcos de vapor inmediatamente hicieron uso de esta nueva vía fluvial y se encontraron con una gran demanda en China para el comienzo de la temporada del té de 1870. Los barcos de vapor pudieron obtener una tarifa de flete mucho más alta que los barcos de vela y la prima de seguro para la carga fue menor. Los barcos de vapor que utilizaban el Canal de Suez tuvieron tanto éxito que, en 1871, se construyeron 45 en los astilleros de Clyde solo para el comercio del Lejano Oriente.
Motores de triple expansión
A lo largo de la década de 1870, los barcos de vapor y los veleros con motores compuestos coexistieron en un equilibrio económico: los costos operativos de los barcos de vapor aún eran demasiado altos en ciertos comercios, por lo que la vela era la única opción comercial en muchas situaciones. El motor compuesto, donde el vapor se expandía dos veces en dos cilindros separados, todavía tenía 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.
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, según los estándares de la época, a presiones muy altas. La tecnología de calderas existente no podía ofrecer esto. El hierro forjado no podía proporcionar la fuerza para las presiones más altas. El acero estuvo disponible en grandes 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 esa fecha todavía funcionaban con las presiones más bajas que eran corrientes en ese momento.
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.
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Hubo algunos experimentos más hasta que 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 dos extremos, que funcionaban a 125 libras por pulgada cuadrada (860 kPa). Estas calderas tenían hornos corrugados patentados que superaron los problemas competitivos de transferencia de calor y suficiente resistencia para lidiar con la presión de la caldera. Aberdeen fue un éxito marcado, logrando en las pruebas, a 1800 caballos de fuerza indicados, un consumo de combustible de 1,28 libras (0,58 kg) de carbón por caballo de fuerza indicado. Esta fue una reducción en el consumo de combustible de alrededor del 60%, en comparación con un barco de vapor típico construido diez años antes. En servicio, esto se tradujo en menos de 40 toneladas de carbón al día cuando viajaba a 13 nudos (24 km/h; 15 mph). Su viaje inaugural de ida a Melbourne duró 42 días, con una escala para cargar carbón, y transportó 4.000 toneladas de carga.
Otros barcos similares se pusieron en servicio rápidamente en 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 vagabundos 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 significaba que los barcos de vapor ahora podían operar como el principal método de transporte marítimo en la gran mayoría de las situaciones comerciales.
Era del transatlántico
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Para 1870, varios inventos, como la hélice helicoidal, el motor compuesto y el motor de triple expansión, hicieron económicamente viable la navegación transoceánica a gran escala. En 1870, el RMS Oceanic de White Star Line estableció un nuevo estándar para los viajes marítimos al tener sus cabinas de primera clase en medio del barco, con la comodidad adicional de grandes ojos de buey, electricidad y agua corriente. El tamaño de los transatlánticos aumentó a partir de 1880 para satisfacer las necesidades de la migración humana a los Estados Unidos y Australia.
El RMS Umbria y su barco gemelo, el RMS Etruria, fueron los dos últimos transatlánticos de Cunard de la época en equiparse con velas auxiliares. Ambos barcos fueron construidos por John Elder &Amp; Co. de Glasgow, Escocia, en 1884. Batieron récords según los estándares de la época y fueron los transatlánticos más grandes en servicio en ese momento, navegando en la ruta de Liverpool a Nueva York.
RMS Titanic era el barco de vapor más grande del mundo cuando se hundió en 1912; un gran hundimiento posterior de un barco de vapor fue el del RMS Lusitania, como un acto de la Primera Guerra Mundial.
Botado 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 en cruzar el Océano Atlántico en un viaje de línea regular antes de que se convirtiera a diésel en 1986. El último gran barco de pasajeros construido con turbinas de vapor fue el Fairsky, botado en 1984, 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 yate de lujo; también yates Cox & King). Thomas Assheton Smith fue un aristócrata inglés que envió el diseño del yate de vapor junto con el ingeniero marino escocés Robert Napier.
Ocaso del barco de vapor
El declive del barco de vapor comenzó después de la Segunda Guerra Mundial. Muchos se habían perdido en la guerra y los motores diesel marinos finalmente habían madurado como una alternativa económica y viable a la energía de vapor. El motor diesel tenía una eficiencia térmica mucho mejor que el motor de vapor alternativo y era mucho más fácil de controlar. Los motores diésel también requerían mucha menos supervisión y mantenimiento que los motores de vapor, y como motor de combustión interna no necesitaba calderas ni suministro de agua, por lo tanto, era más eficiente en espacio.
Los barcos Liberty fueron la última clase importante de barcos de vapor equipada con motores alternativos. Los últimos barcos Victory ya habían sido equipados con motores diesel marinos, y los motores diesel reemplazaron tanto a los barcos de vapor como a los windjammers poco después de la Segunda Guerra Mundial. La mayoría de los barcos de vapor se utilizaron hasta su vida útil económica máxima, y desde la década de 1960 no se ha construido ningún barco de vapor comercial de alta mar con motores alternativos.
1970-actualidad
La mayoría de los barcos de vapor actuales funcionan con turbinas de vapor. Después de la demostración del 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.
La mayoría de las naves capitales de las principales armadas fueron propulsadas por turbinas de vapor que quemaban combustible búnker en ambas guerras mundiales. Los grandes buques de guerra y submarinos continúan operando con turbinas de vapor, utilizando reactores nucleares para hervir el agua. NS Savannah, fue el primer barco de carga y pasajeros de propulsión nuclear y fue construido a fines de la década de 1950 como un proyecto de demostración para el uso potencial de la energía nuclear.
Miles de Liberty Ships (propulsados por motores de pistón de vapor) y Victory Ships (propulsados por motores de turbina de vapor) se construyeron en la Segunda Guerra Mundial. Algunos de estos 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 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).
Si bien hasta la década de 1970 se construyeron barcos mercantes impulsados por turbinas de vapor, como los cargueros de la clase Algol (1972–1973), los portacontenedores de la clase ALP Pacesetter (1973–1974) y los transportadores de crudo muy grandes, el uso del vapor para la propulsión marina en el mercado comercial ha disminuido drásticamente debido al desarrollo de motores diesel más eficientes. Una excepción notable son los buques metaneros que utilizan como combustible el gas evaporado de los tanques de carga. Sin embargo, incluso allí, el desarrollo de motores de combustible dual ha llevado a las turbinas de vapor a un nicho de mercado con una participación de mercado de alrededor del 10 % en nuevas construcciones en 2013. Últimamente, ha habido algún desarrollo en plantas de energía híbrida donde la turbina de vapor se usa junto con gas motores A partir de agosto de 2017, la clase más nueva de barcos Steam Turbine son los transportadores de GNL de clase Seri Camellia construidos por Hyundai Heavy Industries (HHI) a partir de 2016 y que comprenden cinco unidades.
Los barcos de propulsión nuclear son básicamente barcos de 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 de hoy en día son portaaviones o submarinos.
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