Alas cilíndricas y rotores de Flettner

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En febrero de 1925, un extraño barco, el Buckau, navegó de Gdansk (Polonia) a Escocia, a través del mar del Norte. Su diseñador, Anton Flettner, había sustituido las velas por dos cilindros giratorios, de 15 metros de altura y 3 de diámetro, sobre los que actuaba un motor eléctrico de 37 kilovatios. El barco fue capaz de orzar con ángulos de 20 y 30 grados, mucho más que con sus velas originales con las que no navegaba contra el viento con un ángulo de menos de 45 grados.

El principio físico que movía el buque se conoce como ‘efecto Magnus’. Es frecuente observar cómo un balón que se mueve, girando sobre sí mismo, en el aire, también se desplaza lateralmente. Lo que ocurre es que el movimiento de rotación del balón induce también un movimiento rotatorio del aire que le rodea. En el lado que gira en sentido contrario al de la marcha del balón se frena la corriente de aire, mientras que en el opuesto su velocidad aumenta. Según Bernoulli, al aumentar la velocidad la presión disminuye y al disminuir la velocidad la presión aumenta. La diferencia de presión produce una fuerza perpendicular al sentido de la marcha, que desvía el balón. Los dos cilindros del Buckau producían una fuerza, perpendicular al viento aparente, capaz de mover el barco. Para demostrar la viabilidad de este sistema de propulsión, Flettner, volvió a bautizar el mismo buque con otro nombre, Baden Baden, y el barco cruzó el Atlántico. El 9 de mayo de 1926 los neoyorquinos lo recibieron en su ciudad con todos los honores. Los rotores del buque suministraban una fuerza, por unidad de superficie, 10 veces mayor que las velas. Los mejores resultados se consiguen con una velocidad de la superficie de los cilindros que es entre 3,5 y 4 veces la del viento.

Anton Flettner había patentado sus rotores e intentó que los buques de transporte adoptaran este sistema de propulsión, revolucionario y muy eficiente desde el punto de vista energético, pero el precio del combustible fósil era tan barato que los armadores prefirieron seguir quemando carbón y gasóleo.

El uso de rotores de Flettner en buques mercantes resurgió en 2008 cuando el fabricante alemán de turbinas eólicas, Enercon, dotó un moderno barco, el E Ship 1, con cuatro grandes rotores cilíndricos. Desde entonces, este buque es capaz de ahorrar alrededor de un 30% a un 40% de combustible en sus viajes, gracias a los rotores Flettner. El E-Ship 1 lleva a bordo 7 generadores diesel que mueven una hélice de paso variable y sus gases de escape hacen girar los rotores de 25 metros de altura y 4 de diámetro. Además del barco de Enercon, la Universidad de Flensburg ha construido un catamaran experimental equipado con uno de estos rotores y Jacques Cousteau también los montó en su yate Alcyon.

La idea de los rotores de Flettner también la ha adoptado la Aeromobile European Association (AEA) en el diseño de su automóvil volador del futuro. El iCar 101 es un vehículo que, además de poder circular en tierra como cualquier otro coche, contaba originalmente con cuatro cilindros giratorios que le permitirían volar a 280 kilómetros por hora. La asociación aún no ha construido ningún prototipo que, en su última versión, ha reducido el número de cilindros giratorios a dos, son retráctiles, lleva una hélice en la cola y podrá transportar a dos pasajeros a una distancia de 900 a 1200 kilómetros. La asociación se nutre con donaciones voluntarias y el proyecto no parece que se desarrolle a gran velocidad.

Y es que con los rotores Flettner se puede volar. Hay que sustituir las alas por cilindros giratorios y se necesita una hélice para que el aparato adquiera y mantenga la velocidad horizontal. Una idea bastante antigua sobre la que ya se publicó un artículo en la revista Flight en el año 1924. Sin embargo, al menos que yo sepa, nadie ha volado con un artefacto de este tipo, aunque sí se han construido pequeños modelos teledirigidos que lo han hecho. Para cualquiera que tenga curiosidad y haga unos pequeños cálculos podrá comprobar que este tipo de alas generan una fuerza de sustentación por unidad de superficie muy elevada.

El ‘efecto Magnus’ también se ha tratado de explotar en molinos de viento con cilindros giratorios, en vez de velas, aunque estos aparatos no se han llegado a comercializar. Se trata de una tecnología poco experimentada y me parece muy extraño que, hasta la fecha, nadie se haya atrevido a construir y volar con una aeronave cuyas alas estén hechas con cilindros rotatorios, con el objetivo de ocupar un lugar preferente en el libro de los records y la historia de la aviación. Quedan ya, pocas oportunidades como esta.

5 comentarios el “Alas cilíndricas y rotores de Flettner

  1. Hola Francisco, muy buen artículo. He descubierto tu Blog de casualidad y me parece muy interesante y muy entretenido. El sistema de rotores Flettner es un tema muy interesante, pero así a bote pronto hago cálculos mentales en cuanto a lo que podría pesar el sistema para montarko en un avión, tal como sugieres. Me parece que sería viable económicamente, aunque técnicamente es perfectamente posible.

    • Gracias por tus comentarios, Manolo. Lo que más me llama la atención de esta tecnología es que hasta ahora, al parecer, nadie haya intentado seriamente convertirse en el primero de la historia de la aviación que ha volado con una máquina de este tipo. La publicidad y la fama la tendría garantizada. Es una de las pocas oportunidades aeronáuticas que quedan de ser el primero en algo.

      Con respecto a la falta de viabilidad económica del aparato, quizá tengas razón, no lo sé.

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