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Un velero, el Buckau (Bruckau,
según otros) de 52 m de eslora, fue desarbolado y provisto
con dos grandes rotores de unos 15 m de altura y 2,75 m de
diámetro. El peso del nuevo aparejo era de 7 toneladas,
mientras que el anterior pesaba 35 y además alcanzaba una
altura 12 m menor que los palos, cosa que, sin duda,
favorecía la estabilidad. El resultado fue un feísimo barco
que, no obstante, navegó bien , zarpó de Hamburgo el 2 de
abril de 1926 mandado por el capitán Peter Callsen, hizo
escala en las Canarias y llegó a Nueva York el 9 de Mayo, ya
rebautizado como Baden-Baden; fue recibido con gran
expectación y entusiasmo, como rara novedad. Después de un
interés inicial que llevó a la Hamburg-Amerika Linie a
encargar diez barcos con rotores, de mucho mayor tonelaje
que el Baden-Baden, de los que sólo llegó a
construirse uno, el Bárbara, el bajo precio del
combustible y la evidente ventaja de no depender del viento
hicieron languidecer la idea, el Baden-Baden volvió a
tener su aparejo convencional y acabó perdiéndose en el
Caribe.
A la izquierda el antiguo velero
Buckau con sus rotores listo para navegar. A la derecha,
su llegada a Nueva York en 1926.
Veamos también el Bárbara, barco
de 92 m de eslora con tres rotores de 17 m de altura y 4 m
de diámetro. A diferencia del Buckau, el Bárbara
fue construido especialmente para ser propulsado por tres
rotores. Aunque los descomunales cilindros afean también el
aspecto de este barco, el resultado estético es más
tolerable. Como en el Buckau, los motores que movían
los rotores eran eléctricos; en el Bárbara
eran de 27 kW y daban una velocidad de giro de 150 rpm. Este
barco podía transportar 3000 toneladas y unos cuantos
pasajeros. Navegó entre Hamburgo e Italia durante seis años.
La idea de los rotores fue perdiendo
fuerza y acabaron por caer en el olvido. Se volvió a pensar
en ellos durante la crisis del petróleo, sin llegar a ningún
resultado. Tal vez se encontraron dificultades técnicas para
los grandes barcos que hacen económico el transporte, ya que
los que funcionaron no pasaron de tener un tamaño modesto,
como el Bárbara de la imagen..
Cousteau pensó en utilizarlos para su
nuevo Calypso II, pero, que sepamos, tampoco llegó a
construirlo; la estética de los barcos se lo ha de
agradecer, ya que el dibujo que lo representa es
verdaderamente feo contrastando el monumental tubo con las
buenas líneas del casco. Aunque el cilindro es poco pesado y
no afecta mucho a la estabilidad del barco, el aspecto
sugiere, por el contrario, la inestabilidad.
El gobierno de los barcos con
rotores.

Aunque hemos dicho que los rotores son,
en cierto modo, velas, hay bastante diferencia entre el
gobierno de un velero normal y un barco con rotores. Sin
duda el manejo es más sencillo, ya que no hay que marear las
velas; los rotores ejercen una fuerza cuya intensidad
depende sólo de la velocidad de rotación y de la velocidad
del viento aparente y que es siempre perpendicular a la
dirección de este viento. No hay que cazar ni orientar
ninguna vela. Pero, a medida que el viento se acerca a la
proa, la fuerza ejercida por los rotores se hace transversal
al barco y cesa el efecto propulsor. En los veleros pasa lo
mismo, pero en mayor grado, ya que no sólo la fuerza gira,
sino que además disminuye porque la vela va perdiendo
eficacia. En consecuencia, mientras que el antiguo Buckau no
podía orzar a más de 45 grados, el nuevo llegaba a los 25
grados y, además, era más rápido. La situación de los
rotores es muy importante para poder orzar o navegar con
viento cercano a la popa, ya que las componentes
transversales de las fuerzas, si su resultante está muy
descentrada, producirá una gran tendencia a arribar o a
orzar, exactamente igual que pasa con un velero si el
velamen está descompensado.
Otra diferencia notable es que los
barcos con rotores no pueden navegar con viento en popa
cerrada, ya que la fuerza ejercida por los cilindros es
entonces de través con nulo efecto propulsor; en realidad,
son los vientos de través los más favorables porque producen
una fuerza dirigida por completo de popa a proa.
Si el viento cambia de banda, es
necesario invertir el giro de los rotores porque la fuerza
de propulsión se convierte entonces en directamente opuesta
al movimiento; con rotores girando en el sentido contrario
al de las agujas del reloj, un viento de estribor es
propulsor y viceversa. Por eso, si se ha de virar, sea por
avante o en redondo, para dar una bordada, hay que parar los
rotores para darles después un giro contrario, lo que obliga
a realizar estas maniobras con un motor auxiliar. Se
comprende ahora la ventaja de los motores eléctricos para
los rotores, la facilidad de invertir el sentido de la
rotación, aunque la inversión requiere bastante tiempo por
la considerable inercia de los rotores.. No sería necesario
cambiar el sentido de la rotación si lo que se quiere es
tomar el rumbo contrario. En la figura se representan en
negro ocho vientos y sus correspondientes fuerzas por el
efecto Magnus en rojo; el cilindro gira en sentido contrario
al de las agujas del reloj y se puede ver que todos los
vientos de babor dan una componente contraria al avance y
que los de popa, como los de proa, no tienen componente
según el eje del barco. Si el rotor invierte su giro, todas
las fuerzas invierten su sentido.
La navegación a palo seco por mal
tiempo equivale ahora a parar los rotores. A pesar del gran
diámetro de los rotores que dan mucha superficie al viento,
el Buckau no se comportó mal cuando le tocó capear.
Damos fin a esta breve exposición sobre
unos barcos que suscitaron mucho interés y que hoy son una
anécdota en la historia de la marina. |
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L vela es
tan antigua como la historia, quizá más. Pero la
eficiencia del procedimiento ha aumentado continuamente
al avanzar los conocimientos técnicos y ahora mismo las
grandes regatas de veleros, como la Copa (de la)
América, exigen un esfuerzo constante para lograr el
aparejo más eficaz.
El desarrollo de la aviación llevó a
una mejor comprensión de la forma de actuar de una vela,
sobre todo las de cuchillo. La fuerza de sustentación de un
avión y el empuje de una vela son, en esencia, el mismo
fenómeno; por la forma del ala o de la vela y su orientación
se consigue una disimetría del flujo del aire en las dos
caras, circulando más velozmente por una que por la otra. El
teorema de Bernouilli, esencialmente un teorema de
conservación de la energía, permite afirmar que la cara con
mayor velocidad del aire está sometida a una depresión y la
otra a una sobrepresión, por lo que aparece una fuerza más o
menos perpendicular al ala o a la vela. En realidad hemos
creado un vórtice o torbellino en un fluido que no lo tenía.
Aunque la idea más intuitiva es suponer que el efecto
principal de sustentación de un ala se debe a la
sobrepresión creada en su cara inferior, en realidad el
efecto más importante, con mucho, es el de la depresión de
la cara superior, el avión va colgado de la cara superior
por la acción de esa depresión.
En busca de una mayor eficacia de las
velas se han empleado velas rígidas o casi rígidas
deformables para adaptarlas al viento, en realidad algunas
son un ala de avión puesta vertical.

En los años veinte del siglo pasado,
Antón Flettner, investigador alemán aeronáutico autor de
notables adelantos en helicópteros y cuyo retrato encabeza
este artículo, tuvo la idea de utilizar el efecto Magnus
para propulsar buques. El efecto Magnus se llama así por su
descubridor, aunque la explicación que dio no era correcta.
Se había comprobado que los proyectiles de artillería
tenían a veces trayectorias no balísticas puras. La
desviación sufrida se debe al giro de la bala producido
accidentalmente por rozamiento con el ánima del cañón y, más
tarde deliberadamente, por el rayado del ánima para
estabilizar el eje del proyectil.
Un cilindro que gira dentro de una
corriente de aire arrastra por rozamiento al aire que lo
rodea; la velocidad del arrastre se suma en una parte de la
superficie y se resta en la opuesta, produciendo una
disimetría del flujo análoga a la de la vela o el ala de
avión. En consecuencia surge una fuerza transversal a la
corriente de aire y dirigida de la zona de menos velocidad a
la de más velocidad. Si se invierte el giro, la fuerza
cambia también su sentido.

El cilindro de la izquierda no gira y
el flujo del aire se distribuye simétricamente. El cilindro
de la derecha gira en el sentido del reloj, aumentando la
velocidad del aire arriba y disminuyéndola abajo, por lo que
aparece una fuerza perpendicular a la corriente del aire.
Un ejemplo más común y menos belicoso
que el de las balas es de todos los deportes que emplean
esferas, fútbol, tenis, golf, etc. Se dice que el jugador ha
lanzado la pelota con efecto y es fácil ver que la
trayectoria se curva de un modo raro permitiendo, por
ejemplo, meter un gol desde la esquina del campo, cosa
imposible si el balón se moviera en un plano vertical. La
forma de conseguir este efecto es dar un movimiento de
rotación a la pelota golpeándola mas o menos
tangencialmente. Si el futbolista acierta a dar un
movimiento de giro inicial alrededor de un eje vertical, la
pelota se desviará transversalmente y, tal vez, pueda meter
un gol desde la esquina, cosa imposible si el balón se mueve
en un plano vertical.
El efecto Magnus en las pelotas está
favorecido por la rugosidad de su superficie; las de golf
están cubiertas de hoyitos y, si se acierta con el palo, se
puede conseguir una elevación adicional o sortear un árbol
situado en la trayectoria directa.

Los barcos que lanzan cargas de
profundidad tropezaron con una muy desagradable consecuencia
del efecto Magnus; al dejar caer las cargas rodando, éstas
adquirían un movimiento de rotación y, al descender en el
agua, el efecto Magnus las empujaba para meterlas debajo del
propio barco lanzador. Hubo que arbitrar medidas correctoras
Flettner tuvo la idea de aplicar este
efecto, hasta entonces inconveniente, colocando grandes
cilindros rotores verticales que, en realidad, funcionaban
como velas mecánicas. Naturalmente era necesario que el
barco llevase los motores necesarios para hacer girar los
cilindros, además del auxiliar para las maniobras, pero
Flettner pensaba que la potencia necesaria era muy inferior
a la que haría falta para propulsar directamente el barco
sin contar con el viento.
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