Así funciona 'Ghost' un barco ultra rápido que bucea entre burbujas

El barco utiliza el principio de supercavitación para jalar al barco en lugar de impulsarlo utilizando el vacío que generan las burbujas
'Beluga': el avión-ballena está listo para crecer
Autor: Peter Shadbolt
(Reuters) -

En Australia, los pescadores les llaman "langostas boxeadoras" por el doloroso golpe que pueden causar. En Hong Kong, son tan peligrosas, que los restaurantes de mariscos las almacenan vivas dentro de botellas de agua vacías de plástico para poder manejarlas.

El camarón o langosta mantis —un crustáceo de mar que se asemeja a una mantis religiosa— tiene un conjunto de garras que puede mover tan rápido que crean burbujas de aire que crean un manto tan espeso que también sirve para atontar a la presa de la mantis.

En física, el efecto se conoce como supercavitación y los ingenieros marinos han copiado el ejemplo del humilde camarón mantis para crear aparatos que, al menos en teoría, podrían algún día viajar bajo el agua a velocidades supersónicas.

El principio funciona basándote en el hecho de que cuando un objeto que viaja a través del agua está rodeado de burbujas, existe poca o ninguna fricción o arrastre.

Los rusos ya han utilizado la supercavitación en el diseño de sus torpedos; el torpedo VA-111 Shkval vuela a través del agua encerrado en una burbuja, logrando velocidades de más de 200 nudos, casi 600 kilómetros por hora.

Para Gregory Sancoff de Juliet Marine Systems —una empresa que ha construido un buque supercavitante completamente funcional— los mismos principios que permiten que las focas y los pingüinos se desplacen a través del agua encerrados en una manta de burbujas podrían ser utilizados en aplicaciones militares y civiles.

Eliminación de la fricción

De la misma manera que empujar tu mano a través del agua de la piscina crea burbujas, al crear una zona de alta presión frente a ella y una baja presión detrás, los dispositivos supercavitantes como el torpedo Shkval, funcionan al empujar un disco del tamaño de un plato que se encuentra en su nariz, a través del agua, a una alta velocidad.

Luego, este plato es sometido a una suspensión cardánica —es decir, que gira sobre un eje— proporcionándole al dispositivo cierto control direccional. Sin embargo, Sancoff dijo que dirigir de esta manera aún es una ciencia inexacta.

"El control para empujar algo a través del agua de forma contundente es tan difícil que es imposible mantener ese objeto en dirección al blanco", dijo.

Una parte del dispositivo, explicó, tiene que estar en contacto con el agua densa para darle estabilidad y capacidad para dirigir.

Recuperación del control

Su nave supercavitante Ghost funciona al colocar hélices en la parte delantera en lugar de hacerlo en la parte trasera del barco, para que efectivamente lo arrastre a través del agua.

El casco principal de casi 12 metros viaja por encima del agua más como un hidroplano, pero la draga de la embarcación se encuentra en los tubos largos de 19 metros que se encuentran adheridos al extremo de los puntales.

El barco, que está equipado con motores de turbina de gas, utiliza un sistema Venturi para canalizar el impulso expulsado de los propulsores hacia los tubos a fin de crear una burbuja de aire alrededor de los motores.

"De hecho, estamos volando a través de esta espuma increíblemente densa, compuesta principalmente de aire y que proporciona velocidades mucho más altas", dijo. "A veces es conocida como supercavitación de microburbujas".

Décadas de investigación

El concepto no es nuevo y los científicos han estado trabajando en varios diseños durante décadas.

"La tecnología de supercavitación se remonta a cierta investigación importante que se llevó a cabo en la década de 1950", dijo Roger Arndt, profesor emérito de Ingeniería Civil de la Universidad de Minnesota.

"Cuando un hidroplano excede cierta velocidad, la cavitación no se puede evitar y debe ser acomodada por un cambio en la forma del hidroplano para permitir que funcione en el modo de supercavitación.

"El diseño preliminar de un barco de 80 nudos en Lockheed en 1963-1964, usó hidroplanos supercavitantes, así como la propulsión a chorro de agua", dijo Arndt, quien trabajó en el equipo de diseño.

Mientras tanto, Sancoff ha gastado 15 millones de dólares en la construcción del buque de tipo militar (el cual él ha descrito como una especie de "helicóptero de ataque marítimo"), con el objetivo de asegurar los contratos de la Marina estadounidense.

Aplicaciones civiles

El interés civil por las naves supercavitantes también ha aumentado, en gran medida porque los barcos —que son efectivamente un tipo de submarino que forma un túnel de espuma en el agua— permiten dar un paseo muy tranquilo.

"Acabamos de volver de un espectáculo que hizo la Marina de guerra en la superficie y tuvimos serias inquietudes por parte de personas que construyen transbordadores de alta velocidad entre Florida y Cuba, ahora que Cuba estará nuevamente abierto a Estados Unidos", dijo Sancoff.

"Si cruzas la corriente del Golfo entre la Florida y Cuba, te encuentras en aguas de casi 5 metros de profundidad... La nave Ghost no solamente logra la supercavitación sino que la forma en que está diseñada aísla por completo el movimiento de las olas para evitar que afecte el interior de la cabina del barco".

"Puedes estar en el mar de 3 metros de profundidad y ni siquiera sentirlo".

Mientras que el Ghost puede alcanzar velocidades de más de 50 nudos (150 km/h), Sancoff dijo que es probable que su estabilidad sea su mayor gancho de venta.

"Por esa razón, realmente lo estamos comercializando como una plataforma estabilizada de armas... es la única pequeña nave desde la que puedes disparar armas con precisión", dijo.

Transporte de carga y guerreros

También se han recibido consultas de compañías navieras comerciales —una industria que pierde miles de contenedores al año por el mal tiempo— en relación a la adaptación de la tecnología para crear buques de carga altamente estables.

Las plataformas petrolíferas en alta mar también se han interesado en un tipo de tecnología que pueda transportar a la tripulación que trabaja en las plataformas de petróleo, de forma rápida, segura y sin mareos.

A pesar de esto, Sancoff dice que el primer interés de Juliet Marine es crear un buque militar que sea lo suficientemente rápido para proteger una flota de la nube de ataques y lo suficientemente estable como para llevar tropas de forma segura en los mares agitados.

"Si quieres transportar a esos 16 miembros de los Navy SEAL o de los Royal Marines a esa playa en aguas turbulentas y quieres que salgan de ese barco casi con las botas secas, tenemos esa plataforma.

"Podemos llevar al guerrero a donde tenga que ir, listo para combatir y no golpeado por el impacto 20G que algunos de estos chicos sufren en los barcos de alta velocidad."

"Los barcos de alta velocidad realmente golpean a estos chicos."

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