La introducción del diseño asistido por ordenador y la capacidad de simular situaciones informáticamente, como cualquier tipo de cálculo o resistencia o estabilidad, han favorecido la innovación en la ingeniería naval durante las últimas décadas. Gracias a ello, los ingenieros navales no detienen sus esfuerzos por buscar soluciones más allá de las típicas señaladas por la construcción naval tradicional.

Tras esta introducción encontrarás 7 barcos que han llevado la ingeniería naval a otro nivel:

1. Proas invertidas: de la clase Zumwalt a la X-BOW de Ulstein

Aunque lo más valioso del buque está en su interior, lo primero que llama la atención de los  destructores de la clase Zumwalt de la US Navy es su diseño exterior. El recogimiento de formas de su casco (el casco es más ancho en la flotación que en la cubierta) y las mínimas protuberancias de su superestructura le dan una apariencia futurista alejada de los destructores convencionales.

El recogimiento de formas, olvidado en la construcción naval desde la guerra Ruso-Japonesa de 1905, minimiza la firma radar del buque, a la vez que aumenta la velocidad, maniobrabilidad y estabilidad del mismo. Por su parte, la proa está diseñada para “cortar” las olas en vez de remontarlas, lo que también reduce el movimiento del barco, lo que reduce a su vez las posibilidades de que el Zumwalt sea detectado en el radar. Todo esto hace del DDG-1000 hasta 50 veces más difícil de detectar que un destructor de la clase Arleigh Burke.

Por otro lado, son más de cien barcos los construidos incluyendo la X-BOW de Ulstein en su diseño desde su introducción en 2005. La reducción del cabeceo del barco en condiciones de mala mar y el efecto wave-piercing en olas de poca altura (el buque atraviesa las olas en vez de remontarlas) dotan a estos barcos de una navegación más suave mientras les permiten desplazarse a velocidades constantes.

2. El rompehielos oblícuo Baltika

El Baltika es el primer rompehielos de su tipo, con un casco asimétrico diseñado y construido no sólo para romper el hielo con su proa o popa en el sentido normal de la marcha, si no también capaz de abrir canales mucho más anchos al navegar “de lado”. Operado desde 2015 por el Ministerio de Transporte ruso, y construido en el astillero finlandés de Arctech Helsinki, el Baltika realiza además labores de rescate o de limpieza de vertidos de petróleo en el Golfo de Finlandia.

La apuesta de las autoridades rusas por la ruta marítima del Norte como alternativa al viaje a través del Canal de Suez se basa en tres pilares:

• el acortamiento del viaje: la distancia entre el puerto ruso de Murmansk al japonés de Yokohama se reduce de los 23.780 km por Suez a los 10.686 km por el Ártico
• la nula restricción al tamaño de los buques al evitar pasar por el canal de Suez o el estrecho de Malaca
• la total ausencia de piratas en estas aguas

Pero navegar a través del Ártico exige la asistencia de remolcadores capaces de abrir grandes canales en el hielo para el paso de los buques. El rompehielos más grande del mundo, el ruso 50 Let Pobedy, con una manga de 30 metros es capaz de abrir canales de entre 28 y 30 metros. Pero para el paso de buques de mayor manga se necesitan dos remolcadores a la vez, una práctica ni eficiente ni económica.

La solución pasaba por el concepto del rompehielos oblicuo, desarrollado desde finales de los 90 por la compañía de ingeniería finlandesa MARC (Masa-Yards Arctic Research Centre), hoy en día Aker Artic. Desde 1997 sus estudios demostraron que rompehielos con 20 metros de manga son suficientes para asistir a la mayoría de los buques de carga.

3. E-Ship 1: navegando con rotores Flettner

El E-Ship 1 de Enercon es un buque ro-lo de transporte de componentes de turbinas eólicas, cuya característica principal es la utilización del viento como sistema de propulsión, utilizando para ello cuatro rotores Flettner instalados sobre su cubierta con el ánimo de reducir el gasto de combustible fósil en un 30 por ciento.

Aunque las velas han sido el sistema utilizado durante siglos para la propulsión marina, su aparejo y manejo en buques de carga podría resultar costoso y molesto. La opción escogida por Enercon, el rotor Flettner,  fue la desarrollada por el ingeniero e inventor alemán Anton Flettner a principios de los años veinte del siglo pasado.

Flettner desarrolló un sistema de propulsión basado en el efecto Magnus, un fenómeno por el cual “un objeto en rotación crea un remolino de aire a su alrededor. Sobre un lado del objeto, el movimiento del remolino tendrá el mismo sentido que la corriente de aire a la que el objeto está expuesto. En este lado la velocidad se incrementará. En el otro lado, el movimiento del remolino se produce en el sentido opuesto a la de la corriente de aire y la velocidad se verá disminuida. La presión en el aire se ve reducida desde la presión atmosférica en una cantidad proporcional al cuadrado de la velocidad, con lo que la presión será menor en un lado que en otro, causando una fuerza perpendicular a la dirección de la corriente de aire. Esta fuerza desplaza al objeto de la trayectoria que tendría si no existiese el fluido”.

Los rotores Flettner son grandes cilindros verticales colocados sobre la cubierta del buque, que giran dentro del fluido que es el viento. La fuerza perpendicular a la dirección del viento propulsa el buque. Esta fuerza puede llegar a equivaler a 10 veces la ejercida por una vela de la misma superficie que el cilindro.

4. Los buques de recuperación de vertidos de la clase Bottsand

Al estilo de Pacman abriendo su boca y comiendo todo lo que encuentra a su paso, los buques de la clase Bottsand, operados por la marina de guerra de Alemania, se parten en dos longitudinalmente para atrapar el agua contaminada y bombearla a su interior, en donde se separan y almacenan los hidrocarburos vertidos al mar.

5. El buque de investigación sísmica Ramform Titan

Basado en las formas del buque del servicio de inteligencia de la marina noruega F/S Marjata, el casco del Ramform Titan le da al buque una gran estabilidad, y el gran espejo de popa, que ocupa la máxima manga, es perfecto para la instalación y el despliegue de todos los equipos de investigación sísmica. El primero de esta clase de buques, el Ramform Explorer, instalaba 10 carreteles de streamers en su popa. El Ramform Titan eleva ese número hasta las 24 unidades, permitiendo a la compañía dueña del buque obtener el máximo volumen de datos, de una manera fiable y segura.

Sus formas lo dotan de un gran espacio dedicado al almacenamiento de repuestos a bordo del buque, que le permiten extender su tiempo entre varadas hasta los 7 años, aumentando los beneficios del armador al permanecer más tiempo el barco operando. Su gran volumen interior lo habilita también para cargar una gran cantidad de combustible, de manera que su autonomía alcanza los 150 días.

6. Pioneering Spirit: el buque más grande del mundo

El buque multipropósito Pioneering Spirit es el barco más grande del mundo. Sus dos cascos, unidos al estilo de un gigantesco catamarán, alcanzan los 382 metros de eslora por 124 metros de manga.

El tamaño del Pioneering Spirit permite que el buque transporte en un solo viaje una topside, es decir, la parte superior de la estructura de una plataforma offshore, que está fuera del agua y sobre la que se instalan los equipos. De esta manera se reducen enormemente tanto el coste como el riesgo de realizar el montaje por partes de las topsides en alta mar, pudiendo realizarlo en tierra en donde es más barato y seguro. Para ello el buque lleva instalado en su proa un equipo de elevación de 122 por 59 metros consistente en un conjunto de ocho vigas elevadoras, sobre las que se colocan las topsides, de hasta 48.000 toneladas de peso.

El mismo equipo de elevación que es utilizado para la instalación se utiliza para la desinstalación de las topsides, aunque previamente estas han de ser separadas de la estructura que las soporta, bien desde el propio Pioneering Spirit o bien utilizando un buque auxiliar. El sistema AHC (active heave compensation) absorve todos los movimientos del buque derivados de las acción de las olas sin afectar a la operación de desinstalación. Una vez que las pinzas del buque sujetan la estructura, el sistema elevador transfiere poco a poco el peso de la misma al barco hasta el momento en que se separan jacket y topside. Retirar las topsides enteras evita tener que desmontar uno a uno sus componentes, lo que elimina todo el tiempo dedicado a vaciar y purgar cada una de las tuberías que las componen, con su correspondiente riesgo de fugas de productos contaminantes.

El buque añade además la posibilidad de instalar tubería submarina hasta aguas super profundas, con unas capacidades que superan al Allseas’ Solitaire, el mayor buque de tendido de tubería del mundo.

7.  Shell Prelude: la primera planta de licuefacción de gas natural flotante del mundo

La FLNG Prelude FLNG es la primera planta de licuefacción de gas natural flotante del mundo, pero también la instalación offshore flotante más grande jamás construida. Ensamblada en los astilleros surcoreanos de la Samsung Heavy Industries para la Royal Dutch Shell, han sido necesarias 260.000 toneladas de acero para construir este gigante de 488 metros de largo por 74 de ancho.

Una vez sea puesta en operación, la Prelude funcionará anclada en el mar a 475 kilómetros al noreste Broome, en la costa de Australia Occidental durante 25 años. El gas natural extraído del fondo marino se licuará en la Prelude para luego ser llevado a tierra en buques de transporte de LNG.

Un artículo original de Marine Insight con modificaciones propias.

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Juan A Oliveira es el responsable del Área de Ingeniería Naval Aplicada en CT Ingenieros. Desde 2013 edita y coordina el blog de temática naval vadebarcos.net. Puedes conectar con él a través de Twitter o LinkedIn.

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