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Estamos tan
acostumbrados a observar cómo los veleros se mueven
gracias al viento en sus velas, que no nos paramos a pensar que el viento puede
mover barcos sin necesidad de ellas. ¿Puede ser cierto?
Sólo por poner un
ejemplo. Podríamos idear un barco con dos o tres mástiles poblados
por generosos aerogeneradores, que se encargaran de producir la
electricidad para mover un motor eléctrico de propulsión. ¿Se lo
imaginan? Podría ceñir a cero grados, que sería justamente cuando
avanzaría más rápido al conseguir el mejor viento relativo en sus
aerogeneradores. Pero en este artículo veremos algo tan distinto
como viejo viejo y conocido.
 
Ya en 1.926 el "Baden Baden", una antigua goleta
a la que se había eliminado la arboladura, navegaba con un curioso
engendro de gruesas "chimeneas" gracias a un efecto físico
descubierto algunos años antes por el físico Alemán Heinrich Gustav
Magnus. El efecto Magnus explica que, si por frotamiento
alteramos
la velocidad en dos caras de una superficie expuesta al viento, se
produce un empuje en el lado en el que el viento se mueve más
rápido. Exactamente lo mismo que consiguen las velas trabajando en
perfil alar.
En otras
palabras, si por ejemplo giramos un cilindro expuesto al viento, el
rozamiento por fricción de la superficie del cilindro con el aire,
acelera la capa de aire en una cara y ralentiza la contraria. Lógico
si pensamos que toda superficie del cilindro tiene una rugosidad y ésta actúa
como si en un lado estuviéramos empujando el viento y en el otro
ralentizándolo.
Esto es fácil.
El tema a entender es que si en un lado aceleramos el aire y en el
otro lo detenemos, se origina una diferencia de presión entre ambas
caras, y esta diferencia de presión es la que "chupa" y produce un
empuje propulsor. Para ser más "finos", tendríamos que recordar la
ecuación el genial Francés Bernoulli, que en el fondo viene a decir,
que si en el aire se mueven más rápido sus moléculas, tienen menos
tiempo para chocar y ejercer presiones en su entorno, o lo que es lo
mismo, disminuye la presión, pues esta en el fondo no es más que la
suma de todos los millones de choques contra una superficie.
El Alemán
Antón Flettner (que también fue uno de los primeros en fabricar un
helicóptero) montó un par de cilindros de 15 metros de altura y 3
metros de diámetro en la vieja "Baden Baden" y los puso a girar a 11
vueltas por segundo. El éxito fue total ya que el barco andaba bien
y podía remontar el viento hasta 25º mientras en esas épocas los
veleros sólo ceñían hasta un tope de 45º con el viento.
En este caso la
fuerza de empuje es mayor cuanto mayor sea el viento y cuanto más
rápido sea la velocidad del cilindro. Para más detalle podemos
escribir que la fuerza de empuje es:
siendo r el
radio del cilindro, p la densidad del aire, L la altura del cilindro,
V la velocidad del aire y N la rotación en vueltas por segundo.
La Turbovela de
Cousteau
En 1.980 dos
ingenieros diseñan para Jacques Cousteau la "Turbovela" que funciona
de forma parecida, pero en vez de girar el cilindro, este tiene unas
aberturas por las que se aspira aire, creando de esta forma una
diferencia de velocidades.
Más futuro
tienen los perfiles de ala rígidos como ya se han probado en barcos
como el trimarán "Blue Nova". El ingeniero aeronáutico John Walker
directamente puso un perfil de ala de avión en vertical sobre una
crucera giratoria, consiguiendo empujes muy importantes. La idea se
basa en que un perfil de ala es en torno a un 50% más efectivo que
la superficie única de una vela tradicional moderna. Los perfiles
rígidos aguantan vientos huracanados sin romperse (el ala de un
avión recibe vientos a 1.000 kilómetros por hora sin problemas!) pero
son mucho más pesados que una simple vela de dacron.
Lo que está claro
es que según vemos aparecer nuevos materiales más rígidos, baratos y
ligeros, veremos nuevas propuestas que a la larga harán evolucionar
mucho los barcos movidos por el viento tal y como los entendemos hoy
en día. Tiempo al tiempo…
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