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viernes, 31 de julio de 2015

Propulsión por Rueda de Paletas

La introducción de la máquina de vapor alternativa para la propulsión de buques llevó en un primer lugar a la adopción de la rueda de paletas para trasmitir la potencia generada por la maquinaria de vapor al agua y de esta forma conseguir la propulsión de los buques. El primer uso de la rueda de paletas en suele atribuirse a Fulton, que la instaló en su buque Clermont botado en 1807.
Aparecieron entonces unos buques denominados vapores de ruedas, los cuales llevaban unas ruedas con paletas situadas generalmente a ambos lados del casco, o en la popa, diseño que durante un tiempo se extendió mucho sobre todo en barcos portuarios o fluviales. Generalmente, los vapores de ruedas, seguían llevando mástiles con velas al mismo tiempo, sobre todo los vapores transoceánicos.
Las ruedas de paletas primitivas tenían pocas paletas, rígidamente fijadas a unos radios que partían de un núcleo central. Al principio eran construidas íntegramente de madera, pero posteriormente se hicieron las ruedas de hierro, conservando las paletas de madera.

Cuando se navegaba a vela, era necesario desmontar las ruedas ya que ofrecían una gran resistencia al avance y daban lugar a momentos de arribada, que había que corregir de manera constante con el timón. Sin embargo, estas operaciones de desmontaje en cubierta eran peligrosas por lo que se desarrollaron diseños de paletas articuladas o con posibilidad para desacoplar las bielas y así dejar “locas” las ruedas.

Con respecto al número, generalmente se instalaban dos ruedas, situadas a la altura de la maestra, aunque también se desarrollaron buques con una rueda en la popa o con la rueda alojada en un hueco a crujía.

Uno de los problemas de las primeras ruedas de paletas vino por el hecho de necesitar estar suficientemente sumergidas para que su acción no se redujera a remover la superficie del agua. Pero no tanto, que al estar algunas lejos de la vertical, chocaran con el agua al entrar y la lanzaran hacia arriba al salir, en lugar de empujar en sentido de la marcha. Este problema se soluciona en parte equipando al buque con ruedas de gran diámetro, lo cual hizo que se hicieran lo más grandes posibles dentro de las limitaciones impuestas por la altura de francobordo del buque. Para reducir los inconvenientes debidos a los ángulos de entrada y salida de las paletas se hizo que estas estuvieran articuladas. Lógicamente con la articulación el rendimiento mejoraba, ya que se redujo el resbalamiento (diferencia de velocidad entre el buque y las paletas) desde un 35% a un 20%, consiguiendo una reducción en el resbalamiento del 15% al introducir las paletas articuladas. Sin embargo debido a su complicación técnica y frecuentes averías, este tipo de paletas tardaron en aceptarse y tuvieron una difusión limitada.
 

Otra solución que tuvo poco éxito debido a su problemático mantenimiento y averías fue la cadena de paletas, como esta reproducción conservada en el Science Museum de Londres;

Las ventajas del sistema de propulsión por rueda de paletas era principalmente que las palas eran sencillas de fabricar y fáciles de reparar. Representaban una tecnología probada, conocida y razonablemente eficaz. A cambio estaban muy expuestas, especialmente cuando se montaban en los laterales, lo que ocasionaba problemas en los buques militares. Tampoco eran muy útiles en caso de mal tiempo, ya que las olas podían sacarlas fuera del agua con demasiada frecuencia.

La alternativa a las ruedas de paletas vino con la aparición de las hélices helicoidales, pero sus ventajas no estaban demasiado claras al principio, además su fabricación era más complicada, sobre todo en grandes tamaños, ya que era necesario definir con gran precisión su forma y dimensiones. Su eje penetraba el casco bajo la línea de flotación y podía provocar filtraciones a través de las juntas o incluso romperse. Por no hablar de las reparaciones. Una hélice dañada tenia que se extraída bajo el agua o reparada en un dique seco. 
 
Para decidir cuál de los sistemas de propulsión era superior, los británicos decidieron realizar en 1845 unas pruebas comparativas entre dos corbetas, Rattler y Alecto, muy similares pero dotadas una de hélice y otra de paletas. Se realizaron una serie de test de velocidad entre ambas y sobre todo destaca una prueba donde se enganchó a los dos barcos por la popa y se pusieron a tirar en direcciones contrarias, se observó que  la Rattler con hélice arrastró a casi 3 millas por hora a la Alecto. A partir de este momento la suerte de las palas estaba decidida y todos los nuevos barcos de la Royal Navy se construyeron con hélices y no con paletas.

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LINKS:

 - HMS Rattler (1843)

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