Aliscafos: Funcionamiento y Usos Lanchas Flotantes



Aliscafos: Funcionamiento y Usos Lanchas Flotantes

La velocidad de un barco, incluso cuando se trata de una nave de combate, está muy limitada por las enormes fuerzas de fricción que se desarrollan entre su casco y el agua en la que flota. Parece, sin embargo, que el desarrollo del aliscafo (aliscafo, hidroplano o hidrofoil), basado en principios totalmente nuevos, puede proporcionar un medio de vencer las limitaciones de velocidad impuestas por el agua.

Las relaciones que existen entre los aliscafos y las embarcaciones ordinarias son similares a las que existen entre los aeroplanos y los globos dirigibles. Tanto los globos dirigibles como los barcos ordinarios se trasladan (en el aire y en el agua, respectivamente), y casi toda la potencia suministrada por sus motores se emplea en vencer «la resistencia al avance entre su superficie externa y el agua o aire que los rodea.

aliscafo

En contraposición, tanto los aeroplanos como los aliscafos emplean sus planos inclinados, esquíes o aletas, para desviar parte del aire o del agua hacia abajo. De esta forma, la potencia desarrollada por sus motores se emplea no sólo para impulsar la nave venciendo la resistencia al avance, sino también para sustentarla.

Esta fuerza de elevación sostiene el aeroplano (que es, por supuesto, mucho más pesado que el aire) en el vuelo, mientras que en los aliscafos se emplea para elevar el casco de la nave sobre la superficie del agua, produciendo una drástica reducción de la resistencia al avance, con el correspondiente aumento de velocidad. Sin embargo, cuando están parados, los aliscafos flotan sobre el agua de forma análoga a una embarcación normal, y sólo cuando se impulsan a gran velocidad reducen la superficie de contacto con el agua, al elevarse.

aliscafo PT 10

El PT.10, primer aliscafo construido para el transporte de pasajeros, fue botado en 1952. Esta embarcación, equipada con pianos en «V», puede transportar a   30  personas.

En el momento en que un aliscafo alcanza la velocidad adecuada, su casco se eleva sobre la superficie del agua, creando perturbaciones aerodinámicas mucho menores que una embarcación corriente que se trasladara a la mitad de la velocidad, en condiciones comunes. Los aliscafos son, por tanto, muy adecuados para el servicio en ríos y lagos, donde las perturbaciones excesivas pueden causar grandes perjuicios en las orillas y a otras embarcaciones. De hecho, hasta hace poco, este tipo de embarcación se ha utilizado sólo en aguas interiores o resguardadas.

Se han empleado, por ejemplo, para viajar por los ríos soviéticos y para cruzar los lagos suizos, siendo especialmente adecuados para viajes cortos, ya que consumen, como mínimo, el doble que las embarcaciones ordinarias. Al principio, se encontró cierta oposición al empleo de estas embarcaciones en aguas abiertas, ya que existían dudas sobre su comportamiento en condiciones climatológicas adversas, y no se sabía si serían más vulnerables a las grandes olas que las embarcaciones corrientes, en caso de ser sorprendidas por una tormenta en el mar.

Las primeras experiencias en los años 60 de un grupo de investigadores en los EE. UU. han demostrado que un aliscafo navegando por el océano es, en realidad, una realización práctica. El viaje de 370 kilómetros entre Port Everglades, en Florida, y las Bahamas con este tipo de embarcación, se puede realizar en unas tres horas, siendo más rápido que los buques de vapor y más económico que los aviones.



Aunque los aliscafos viajan más rápidamente que las embarcaciones ordinarias de tamaño parecido, este aumento de velocidad se consigue sin pérdida de comodidad para los pasajeros, e incluso se afirma que el viaje en aliscafo es mucho más suave. Esta ventaja adicional sobre los viajes ordinarios por agua se deriva del hecho de que el casco del aliscafo se eleva sobre la superficie.

Como sólo los planos (esquíes o aletas) reciben los golpes de agua directamente, las elevaciones y descensos, así como el balanceo experimentado por el barco, se reducen considerablemente. También se reducen en alto grado las vibraciones debidas a los motores.

DISEÑO DEL ALISCAFO
Aunque el agua es unas 815 veces más densa que el aire, los aliscafos tienen muchos puntos en común con los aeroplanos. Los planos inclinados no sólo crean un impulso hacia arriba, como consecuencia de desplazar el agua hacia abajo, sino que la presión hidrostática en la zona inmediatamente superior al plano se reduce, como consecuencia del movimiento. Por lo tanto, sobre ambas superficies del plano se crean fuerzas que tienden a elevarlo, trasmitiendo su impulso al casco unido a él.

La zona de bajas presiones que se crea por encima del plano puede, en ciertas circunstancias, provocar la formación de burbujas de vapor bajo la superficie del agua (un líquido se puede vaporizar haciendo descender su presión, lo mismo que elevando su temperatura).

La formación de estas burbujas no constituye en sí un problema serio; pero, una vez que se han formado, pueden alcanzar la parte posterior del aliscafo. Allí se deshacen, provocando pequeñas ondas de choque que pueden dañar las superficies metálicas. Esto se evita, en gran parte, empleando perfiles especiales, muy finos, para los planos, lo cual requiere el uso de materiales muy costosos, tales como el titanio. Para reducir el peso al mínimo, las embarcaciones se fabrican, en general, con ligeras aleaciones de aluminio.

La gran diferencia de densidad entre el aire y el agua puede provocar una falta de estabilidad si el plano, o parte de él, se eleva momentáneamente fuera del agua. Esta dificultad no es corriente en aguas resguardadas, donde las olas no son grandes, pero es uno de los problemas a resolver antes de que los aliscafos puedan navegar con seguridad por los océanos. Si el ángulo de los planos permanece fijo, el impulso ascendente aumenta a medida que el plano se hunde en el agua. Por lo tanto, el barco mantiene automáticamente su elevación, pero sigue las ondulaciones de las olas.

Sin embargo, puede conseguirse un desplazamiento suave si el ángulo de los planos (o su incidencia) es alterable; en algunas embarcaciones, el ajuste de este ángulo se realiza por un dispositivo automático sensible. De esta forma, la quilla de la nave puede mantenerse a calado constante.

Se han desarrollado varios tipos diferentes de aliscafos, con el fin de conseguir estabilidad. Los sistemas principales emplean planos en «V», grupos de planos dispuestos en escalera y diversos sistemas con control de inclinación. En los dispositivos que emplean planos en «V», el sistema de planos principal se monta ligeramente delante del centro de gravedad de la embarcación, disponiendo un segundo plano en «V» próximo a la popa.

Como puede observarse en el esquema, los extremos de los planos emergen del agua, incluso cuando la embarcación «vuela» sobre aguas quietas. Esto es indispensable para estabilizar la nave cuando atraviesa aguas revueltas o cuando gira.

En el sistema en escalera, una serie de planos se disponen, uno sobre otro, como los peldaños de una escalera, sobre un soporte. A medida que el casco de la nave se eleva de forma gradual sobre la superficie del agua, a causa de la velocidad creciente, algunos de los planos emergen. Esto significa que se dispone dé un área extensa para producir la elevación cuando la velocidad es baja; pero, a medida que la velocidad aumenta, la fuerza precisa para el avance de la nave se reduce, ya que el área de los planos sumergidos es menor. Del mismo modo que en los sistemas en «V», la estabilidad es mantenida por los planos que se sumergen y emergen del agua.



Existen muchas variaciones en los sistemas de incidencia controlada. En general, las naves equipadas con este tipo de sistema llevan planos totalmente sumergidos a popa, y la estabilidad se consigue por una serie de dispositivos diferentes, con distintos tipos de flotadores ajustables, montados cerca de la proa. Algunos tipos poseen alas o flotadores que se deslizan sobre la superficie, mientras que en otros la estabilidad se consigue por diversos mecanismos automáticos, que ajustan el ángulo de incidencia para compensar las variaciones en la superficie del agua. Con el fin de que los planos trabajen con eficacia, es esencial que su superficie sea lisa. Pero casi todas las superficies sumergidas en el mar se recubren de lapas y otros pequeños organismos marinos.

Por ello, es preciso limpiar, al menos una vez al mes, los planos y todas las partes asociadas situadas debajo del agua. Sólo con los adelantos conseguidos hasta el presente no parece probable que puedan construirse grandes embarcaciones fundamentadas en el principio del aliscafo.

La principal dificultad con que se tropieza en el diseño de los aliscafos, incluso los de tipo más pequeño, es la acomodación de los planos para amarrar las naves. Con embarcaciones pequeñas, el problema no es grave, ya que pueden ser retráctiles. Sin embargo, con los grandes buques, dotados de sus correspondientes planos de gran tamaño, existe un peligro real de que éstos puedan dañar la obra del puerto al entrar el barco.

El mayor aliscafo construido hasta la fecha es un barco soviético de 107 toneladas, con capacidad para 300 pasajeros. De esta embarcación se afirma que puede alcanzar velocidades de 80 kilómetros por hora.

Vista Inferior de los Aliscafos Con Sistemas Distintos

APLICACIONES
Aunque la mayoría de los aliscafos que se encuentran en servicio está destinada al trasporte de pasajeros a lo largo de los ríos o a través de lagos, existen ya posibles aplicaciones para naves rápidas, basadas en el principio del aliscafo. Estas embarcaciones presentan un interés militar indudable, en especial para destruir submarinos. Otra aplicación interesante se encuentra en el campo de los vehículos anfibios y lanchas de desembarco.

El establecer una cabeza de playa ha sido siempre una operación peligrosa, ya que las lentas lanchas de desembarco son, con frecuencia, un blanco fácil. Estas naves, equipadas con planos retráctiles,  serían, por tanto, unos instrumentos valiosos.

Fuente Consultada:
Enciclopedia de la Ciencia y la Tecnología Fasc. N°72 Los Aliscafos

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