Posibilidades del transporte marítimo de alta velocidad

REVISMAR 2/01 18/06/2002 9:06 AM Página 186

REPORTAJE ACTUALIDAD

POSIBILIDADES EN EL TRANSPORTE
MARITIMO
DE ALTA VELOCIDAD

Julio Vergara Aimone*

Introducción. explorar nuevas formas y diseños que permiten

H
asta media- recuperar una parte del terreno perdido. Es pro-
dos del siglo bable que la razón de esta demora haya sido
20, práctica- por un lado la falta de interés de las empresas
mente todo el trans- navieras debido a la profundización de la
porte intercontinental industria aeronáutica, por otro lado al riesgo
era realizado por mar. A comercial dado el nivel de complejidad para
partir de ese momento, la incipiente aviación modelar la hidrodinámica de diseños avanzados
comercial comenzó a desarrollar su tecno- y, finalmente, a la escasez de sistemas de pro-
logía al punto de obtener casi todo el trans- pulsión lo suficientemente innovadores, equi-
porte de pasajeros y disputar el transporte de valente a lo que fue en su época el propulsor
aquellas cargas de mayor valor. Esta transi- turbojet en la aviación.
ción se logró como resultado de una agresi- El propósito de esta somera investi-
va introducción de nuevos diseños aerodi- gación es revisar las razones del estado
námicos de alas y estructuras de sustentación, actual del transporte marítimo y explorar las
nuevos materiales estructurales y mecanis- tendencias previsibles en la arquitectura
mos para presurizar las cabinas, permitiendo naval y propulsión que permitirían su revi-
de este modo buscar alturas en el espacio talización frente al medio aeronáutico, el posi-
donde la resistencia al avance fuese mínima ble efecto en diversas industrias y servicios
y a la vez aprovechar los nuevos propulsores, afines a este transporte, como la construc-
en particular el motor de reacción de Whittle ción naval, la producción de nuevos moto-
y von Ohain, en su versión turboventilador. res y propulsores, etc., y finalmente especular
La industria marítima, más conservadora, sobre su efecto en el desarrollo de los inte-
no asumió el reto de la aviación, con lo cual reses marítimos y del poder naval de los paí-
quedó relegada al transporte de productos indi- ses que lideren en esta tendencia.
ferenciados de alto volumen, equivalente a más
del 90% de toda la carga, y de aquellos cuyo Estado Actual del Transporte Marítimo.
costo, por avión, era limitante o prohibitivo. Esto Hoy nos encontramos con una industria
se mantuvo por varias décadas, y sólo recien- de transporte marítimo caracterizada, en
temente se aprecia una tímida tendencia a forma muy resumida, por los atributos que

* Capitán de Fragata, Licenciado en Ciencias Navales e Ingeniero Naval Mecánico (A.P.N.). M.B.A. de la Universidad Adolfo Ibáñez.
Ph.D. en Nuclear Materials Engineering, M.Sc. en Naval Architecture and Marine Engineering, M.Sc. en Materials Engineering,
y M.Sc. en Nuclear Engineering del Massachusetts Institute of Technology. Profesor de Postgrado de Arquitectura, Construcción
e Ingeniería Naval de la A.P.N.

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POSIBILIDADES EN EL TRANSPORTE MARITIMO

Figura 1. Atributos y costos de los vehículos de transporte transatlántico.

se señalan en el recuadro de la Figura 1, los poco menor capacidad y mayor autono-
que se comparan con la industria de trans- mía. Pero, también se visualizan tecnologí-
porte aeronáutico. as navales, que aún no han alcanzado un
Como se aprecia, los factores caracte- tamaño crítico, que pueden arrebatarle
rísticos de estos medios son muy extre- aquella parte de menor valor unitario del
mos, y en la presencia de un vacío que no está transporte aéreo.
cubierto por estos medios, nos lleva a for- Debido a la creciente interdependencia
mular las siguientes preguntas: ¿existe de las distintas economías y mercados, el
alguna tecnología aeronáutica o un con- intercambio comercial de productos ela-
junto de ellas que agrave la pérdida de borados es un fenómeno que se incremen-
competitividad de la industria marítima ta agresivamente, y potencia los servicios de
frente a la aviación?, o bien ¿existe una transporte, los cuales se ven acelerados
oportunidad a partir de un conjunto actual o por otros fenómenos, como la desregulación
potencial de tecnologías náuticas que per- de algunos servicios, la mayor competitivi-
mitan recuperar la competitividad de esa dad y apertura, y la existencia de factores pro-
industria? ductivos disímiles alrededor del mundo.
La respuesta es afirmativa en ambos Este escenario es una oportunidad para el
casos, pues existen renovadas tecnologías transporte intercontinental, en el cual el
aeronáuticas que podrían llegar a erosionar transporte marítimo puede asegurarse una
la parte de mayor valor unitario del transporte parte del beneficio. Para este último, existe
marítimo, acelerada por la desregulación y un potencial de transporte rápido de pro-
la creciente competencia, que ha respondi- ductos de demanda justo a tiempo, merca-
do con mayor frecuencia de aviones de un dos de oportunidad, e incluso de productos

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JULIO VERGARA AIMONE

perecibles y alimentos frescos, que son de representar casi tres cuartas partes del costo
alto valor unitario. Pero, no se trata sólo de total de la operación, esto es excluyendo el
tecnologías de transporte transoceánico. costo del vehículo de transporte, el que a su vez
Este es un eslabón en una cadena de acti- depende de la complejidad del diseño y de la
vidades productivas, logísticas y transporte cantidad de unidades que se requiere para un
que colocan un producto, en manos de un flujo de carga. En lo que se refiere al transporte
cliente, que se ha adquirido a un proveedor mismo, el tiempo y garantía de entrega en ese
distante. En este caso, las nuevas tecnologías período se traducen en sobre precios, lo cual
logísticas y de información pueden fomen- explica las tarifas disímiles que separan a
tar una u otra forma de transporte. los aviones de los buques. (ver figura 1).
El sistema de transporte moderno no sólo
debe ser eficaz en la navegación. También debe Limitaciones en el Transporte Marítimo.
ser confiable, y muy rápido en el embarque y El diseño de un buque,1 debe satisfacer
desembarque portuario, y debe ser efectivo en la misión y los requerimientos del usuario:
la recepción, clasificación, recolección, despacho - Capacidad de transporte de la carga requerida.
y entrega final de la carga. Hoy es usual que, - A la velocidad y la distancia establecidas.
aparte del transporte entre puertos, un car- - Con la menor potencia en todo el perfil de utilización.
gamento permanezca entre 3 y 10 días más en Con esta premisa, se minimizan los cos-
actividades de estiba, transferencia, desem- tos de inversión y de operación o se maximiza
barque, recepción, aduana, etc., según el la utilización del buque. Esto no es simple, pues
tipo de servicio. Por este motivo, es impro- hasta ahora ha sido empírico y complejo de
ductivo desarrollar el transporte rápido, direc- modelar teóricamente, ya que aparecen efec-
to y de alta frecuencia si no se integra en un sis- tos acoplados y problemas de escala. En
tema rápido, confiable y compatible, lo que principio se trata de combinar adecuada-
invita a innovaciones logísticas radicales, mente los factores señalados en la figura 2.
pero juiciosas frente a la estructura del mer- El primer factor es la Resistencia al
cado del transporte. Conviene recordar el Avance, la cual es la fuerza requerida para
caso del buque portacontenedor SL-7 de mover el buque a una determinada velocidad
Sealand, que fuera parte de una flota de (se acostumbra referirlo a la fuerza necesa-
buques rápidos de 55.000 tons. de desplaza- ria para remolcarlo, en mar calma y sin
miento, proyectada en los años 70, con plan- interferencia de un remolcador). Para su
tas a vapor de alta potencia, para lograr más estudio, ésta se divide en varios componentes
de 33 nudos, sin contenedores ISO. Por ello, de la Resistencia Total (RT):
quedaron fuera del mercado en plena crisis del
petróleo, aunque pudieron ser transformados
para la Armada de Estados Unidos. Similar con-
sideración es la de los buques tipo LASH y SEA-
BEE, que utilizan barcas con una capacidad muy
superior al contenedor estándar, para un
embarque más rápido y eficiente, pero que han
quedado confinados a un mercado reducido
por no ser el diseño dominante.
El transporte eficiente obliga a observar
todos los costos asociados, ya que el servicio
de puerto, los sistemas de manejo de la
Figura 2. Factores de diseño de un buque.
carga, y el transporte a los terminales puede

1. Cabe notar que esto es válido tanto para buques de guerra como para buques mercantes, teniendo en cuenta que la "carga", la
"misión" y el "usuario" son específicos a cada caso.




RT =RF +RE +RO +RV +RA + ... El segundo
factor es la
Como el agua es viscosa, ésta se adhie- Eficiencia del
re localmente al casco y genera fuerzas Propulsor, que es
cortantes en capas tangenciales al casco que el mecanismo
se desplazan a distintas velocidades. El encargado de
momentum entregado al medio se traduce transmitir el empu-
“La barrera económica” exige
en la Resistencia Friccional (R F), que es je. El propulsor contar con alta potencia instalada
simple de estimar a partir de modelos y más común es la o un casco más afinado.
coeficientes conocidos, y depende princi- hélice de tornillo, el
palmente de la velocidad, las propiedades del que semejando una helicoide, y con un cierto res-
agua y la magnitud de la superficie mojada. balamiento, transmite su impulso al buque
El avance del casco produce una estela que mientras se "atornilla" en el agua.
se va engrosando en su interacción, y cuya Para alta demanda de potencia, 2 el
frontera se conoce como capa límite. Donde diseñador debe considerar distribuirla en más
cambia la forma del casco, y en los apéndi- de un eje, lo cual generalmente afecta la geo-
ces, se produce una separación, agregándose metría del casco. Una forma complementaria
la Resistencia por Corrientes de Eddy (RE). de entregar mayor potencia es aumentar el
La Resistencia por Formación de Ola (RO) diámetro de la hélice o la velocidad rotacional
es la fuerza resistente más compleja y limitante del eje propulsor, en cuyo caso se producen
en la velocidad de los buques de superficie. problemas físicos e hidrodinámicos. Las
Se debe a las presiones normales al casco, las palas de la hélice se acercan al casco, con lo
cuales varían cuando éste avanza, produ- que se generan fuerzas pulsantes destructivas
ciendo ondas en la superficie que alteran la pre- y ruidos indeseables, lo cual para evitarse obli-
sión sobre el casco, y que crean con la velo- ga a inclinar el eje propulsor, con una pérdida
cidad un tren de olas compuesto por olas neta de empuje. Por otro lado, una hélice más
transversales y divergentes. En la práctica, hay grande o rápida tiene una mayor veloci-
interferencias entre los frentes de ola y efec- dad tangencial en los extremos de las palas,
tos dimensionales que dificultan su predicción, lo que produce la cavitación, fenómeno
a lo cual se le suma el oleaje natural. También responsable de la erosión de las palas, de una
se desarrolla una Resistencia por Viento pérdida abrupta de eficiencia, y de genera-
(RV), que interesa en buques de gran obra ción de ruido. Por estas razones, existe una
muerta y superestructura, y la Resistencia por limitación en la adición de potencia.
Aceleración (RA), que interesa al diseñador para Los aviones modernos tienen ventajas
dimensionar el margen de potencia, entre otras en todos estos aspectos, pues se han diseñado
formas de resistencia. para operar en alturas donde la viscosidad es
Así como RF aumenta con casi el cua- muy baja, y por ello experimentan una míni-
drado de la velocidad, RO puede aumentar ma resistencia friccional (resistencia análoga
en ciertas condiciones hasta con el séxtuplo a RF), una baja resistencia de vórtice (análo-
de la velocidad. Se ha demostrado que esta ga a RE), y mientras vuelen a velocidades sub-
resistencia es máxima cuando la distancia sónicas, no observarán resistencia por for-
entre crestas de dos olas transversales mación de ondas de presión (análoga a RO),
sucesivas es igual a la eslora del buque, la cual y en general pueden sortear mejor los efec-
se constituye en una "barrera económica", que tos del clima. Por otro lado, sus turboventi-
es difícil de cruzar, y que para sobrepasarla, ladores no sufren los inconvenientes de las héli-
exige contar con alta potencia instalada o un ces tradicionales, ya que éstos pueden
casco más afinado. manejar mejor los fluidos poco densos.
2. Hidrodinámicamente, la potencia es igual al producto de la resistencia, o el empuje, por la velocidad.




Tendencias en el Transporte Marítimo. de transporte, como la Eficiencia de
En los últimos años, han aparecido Transporte y la Relación de Ascenso versus
muchos diseños de buques avanzados para Resistencia, pero es más útil para comparar
transporte rápido, y se han materializado formas y fuentes de poder más avanzadas.
varios de ellos como respuesta a la deman- El peso del vehículo puede subdividirse en
da de servicios de transporte más rápidos y tres elementos, el peso de las estructuras y
confiables, pero no tan caros como el trans- sistemas de propulsión y soporte (W S), el
porte aéreo. Estos diseños compiten en peso de la carga (WC) y el peso del com-
rendimiento, comportamiento marinero, bustible (WF), lo cual permite establecer
potencia instalada, consumo de combusti- componentes simples del Factor de
ble, tamaño unitario, autonomía y velocidad. Transporte (sistema, carga y combustible):
Para representar mejor sus FT = (W + W + W ) . V = W .V + W . V + W . V = FT + FT + FT
atributos y compararlos con S C F S C F S C F
PS PS PS PS
otros vehículos de transpor-
te, se puede utilizar el concepto de Factor de La expresión anterior puede ser reaco-
Transporte (FT), el cual es un factor adi- modada para reflejar mejor los factores de dise-
mensional que relaciona el peso (W), la ño del vehículo y los requerimientos del
velocidad de diseño (V) y la potencia nomi- operador, quedando de la siguiente manera:
nal para propulsión y sustentación (PS),
del siguiente modo: FT = WC . (1 + WS ) . V + A . CEC
Ps ( WC )
FT = W V
PS Así, los principales factores de diseño
del vehículo son el peso de las estructuras y
Este factor se asemeja a otros pará- sistemas (Ws), la potencia nominal (Ps) y el
metros utilizados en la evaluación de modos consumo específico de combustible (CEC),

Figura 3. Factor de transporte de vehículos transoceánicos.




siendo los dos primeros elementos más cir su velocidad en más de un 25%, lo que afec-
sensibles y en compromiso, afectados por el ta la confiabilidad de una entrega oportuna.
tipo de vehículo y los materiales, mientras que Esta limitación explica la lógica actual del pre-
el CEC es una variable relativamente uniforme, cio del transporte, la cual se asocia princi-
dentro de vehículos similares. Así, se apre- palmente al fenómeno de resistencia (este fue
cia que el componente de combustible del FT, uno de los factores críticos en el abandono del
depende prácticamente de la autonomía SL-7). Por otro lado, sobre los 60 nudos
(A). En el caso del transporte marítimo, la prácticamente no se observan buques de
forma del casco, la potencia de la maquinaria transporte, sino que lanchas de competi-
y la eficiencia de los propulsores son críticos ción, capaces de planear en el agua. En la figu-
en su desempeño. Por otro lado, los reque- ra anterior, se ha superpuesto una curva
rimientos del operador son la carga (Wc), la de referencia, para la cual se ha asumido que
velocidad (V) y la autonomía. La figura 3 los buques no experimentan resistencia por
muestra la relación entre FT y velocidad formación de ola ni una degradación de la efi-
para diferentes tipos de vehículos. ciencia propulsiva, sino que sólo se mantiene
En general, interesa el mayor FT, lo cual es una resistencia viscosa bajo los paráme-
indicativo de una alta velocidad o alta capacidad tros típicos de baja velocidad.
de carga, con baja demanda de potencia. De la
figura anterior, en la cual se han incluido Potencial de Alta Velocidad en el Transporte
buques modernos y prototipos bajo estudio, se Marítimo.
puede apreciar que el FT tiene una alta depen- El potencial de un transporte maríti-
dencia en el tipo de vehículo y la velocidad. mo rápido depende de la capacidad para eva-
Los buques tipo monocasco de alto dir las limitaciones de la tecnología y las prác-
coeficiente prismático tienen alto FT, pero son ticas de diseño actuales. Los nuevos diseños,
sensibles al estado de mar, ya que en malas en especial aquellos buques con un FT entre
condiciones pueden verse obligados a redu- 10 y 40, y una velocidad entre 30 y 60 nudos,

Figura 4. Vehículos aptos para transporte transoceánico y tendencia evolutiva.




son opciones válidas si tienen éxito en: A continuación, se enuncian algunos
i) Reducir la resistencia al avance buques cuyos diseños tienen mayor poten-
que limita al transporte marítimo tradicional, cial de evolución comercial en el mediano
ii) Utilizar propulsores cuyo rendi- plazo. A modo de referencia, compitiendo con
miento y eficiencia no se degraden a alta velo- el transporte marítimo, se encuentran los nue-
cidad, como sucede en los propulsores clá- vos gigantes de la aviación (por ejemplo, las
sicos, versiones de carga de los futuros aviones
iii) Disponer de mayor potencia pro- Boeing 747-400X Stretch, el Airbus A3XX-100,
pulsiva, que permita sobrepasar los límites o el Sukhoi KR-860). Otro vehículo aéreo con
impuestos por la resistencia de ola. un buen potencial es el aeróstato rígido
iv) Incorporar nuevos materiales. (por ejemplo, el nuevo CargoLifter alemán),
resurgimiento del "Luftschiff Zeppelin",
Reducción de la Resistencia. cuya principal ventaja es la independencia
La reducción de la resistencia al avan- de los terminales marítimos. Por último,
ce se logra mediante el alejamiento de los entre aviones y buques están los vehículos
modos de sustentación vigentes, hacia dise- tipo "avión de efecto superficie", como los anti-
ños menos resistentes, como se aprecia guos "Ekranoplan" de origen ruso, hidroa-
en la figura 4. viones gigantes que se sustentan a no más
En esta figura se ha representado una de 5 mts. sobre el nivel del mar. La dificultad
variedad de vehículos para el transporte principal de este último es la incompatibili-
transoceánico arreglados según el modo de dad con los terminales, y su degradación
sustentación, que van desde los aerodiná- estructural por corrosión. No obstante, los
micos, pasando por los aerostáticos e hidros- FT de todos estos vehículos son limitados,
táticos, hasta los hidrodinámicos. Al substituir con un bajo valor relativo de su FTs, y por
parte de la sustentación hidrostática, se ende son opciones de alto precio de trans-
permite mayor velocidad y en la mayoría de porte, además que sus contenedores son dis-
los casos también se mejora el comporta- tintos al estándar actual.
miento marinero, lo cual facilita un servicio La primera reacción para reducir la
más puntual. La figura 5 muestra la potencia resistencia es utilizar buques más estilizados,
efectiva (PE) específica al desplazamiento, de modo que el oleaje que generan sea de
que logran los distintos diseños según el menor magnitud y más corto en relación a
número de Fronde, un número adimensio- la eslora, sin embargo éstos tienden, a igual
nal indicativo del nivel de Ro. desplazamiento, a ser menos estables trans-
versalmente y de peor comportamiento
marinero. Este diseño puede compensarse
con un casco en V a proa, con una mayor
superficie de flotación, espejo ancho, y un
mayor francobordo. Dos cascos represen-
tativos de esta aproximación son el del
ferry Gotland, construido por Alstom para
operar en el Báltico a velocidades de 35
nudos, y el Taurus, de Fincantieri, con una
capacidad de 1.200 tons DWT, y que alcan-
za los 40 nudos.
Otra opción es evitar Ro, y utilizar
sumergibles y semisumergibles. Aún cuan-
do es una alternativa técnicamente posible,
Figura 5. Tendencia en la relación de potencia a velocidad.
requieren estructuras cilíndricas resistentes




a una presión cercana a 1.2 MPa, que los hace
pesados y caros. Sin embargo, lo más com-
plejo es su incompatibilidad con los puertos
existentes y probablemente la necesidad de
otra geometría en sus contenedores, por
ejemplo una forma hexagonal compacta.
También es posible usar modificadores
de ola (ej. el típico bulbo de proa). En este
caso, puede emplearse una proa de entrada
invertida, común por otras razones en
buques antiguos y que se ha propuesto Figura 6. Modos de sustentación de vehículos de transporte.
para reducir la ola del BathMax 1500, como ten varias formas y combinaciones posibles,
también del DD21, aunque puede degradar que se aprecian conceptualmente en la
el comportamiento marinero si posee poco figura 6.
francobordo. Una de ellas es el uso del "hidroplano",
Otra alternativa es el uso de multicascos en que el buque despega a medida que
(catamaranes, trimaranes, etc.), lo cual equi- adquiere velocidad para luego sustentarse
vale a utilizar "varios buques" delgados, uni- hidrodinámicamente. En general, estos
dos por una “plataforma común", con lo que vehículos no se han establecido con un
se obtiene un buen comportamiento marinero buen potencial de FT, y por ahora se limitan
sin una pérdida de estabilidad transversal. Una al transporte de pasajeros.
de las limitaciones de estos diseños es la Otra posibilidad es el vehículo de col-
resistencia estructural de la plataforma, la chón de aire (ACV), en que éste se levanta,
que se compensa utilizando materiales con una y por ende se vuelve menos resistente, al
menor razón de resistencia a densidad, como inyectar aire a una cavidad de paredes fle-
el aluminio o el plástico reforzado, y que xibles bajo el vehículo, con las ventajas
poseen una adecuada tenacidad. Otra limitación que se vuelve más económico al consumir
es la insuficiencia de boyantés, la cual se su combustible y que posee capacidad anfi-
corrige con pontones sumergidos. Cabe seña- bia. El vehículo del "efecto de Superficie"
lar que en la actualidad, existe una cantidad (SES), es similar al ACV pero recurre a una
apreciable de buques tipo catamarán de alta sustentación hidrostática parcial en dos
velocidad, muchos de ellos con su casco y cascos laterales rígidos, con lo cual aumen-
estructuras de aluminio, y esloras de hasta 100 ta su potencial de velocidad a costa de su
m. Son representativos de este concepto los capacidad anfibia. Un diseño con un buen
catamaranes rompeolas de InCat, Australia. Los potencial es el "SeaLance", proyectado por
SWATH3 son una forma de catamarán, pero se el DK Group Inc., de Alemania, que posee un
asocian mejor a dos submarinos paralelos con casco central bajo el cual se inyecta aire, para
"velas" más grandes, que generan poca ola y navegar a más de 42 nudos, el cual se com-
que sostienen una estructura superior. Estos plementa con estructuras laterales para
buques tienen muy buen comportamiento mari- mejorar la estabilidad transversal, que lo hace
nero, pero no son muy veloces y calan más que parecer un trimarán. Su capacidad nominal
un monocasco. es de 1.200 TEU (Twenty-foot Equivalent Unit).
La quinta alternativa es substituir parte Otra opción es el uso del "casco de
de la sustentación hidrostática, característica planeo", en que el buque se levanta hidro-
de los buques convencionales, por empuje dinámicamente, mediante un fondo plano,
ascendente, lo cual se logra mediante efec- más común en lanchas rápidas, el cual si se
tos estáticos y dinámicos. En esta opción exis-
3 Acrónimo inglés que significa doble casco de baja superficie en el plano de flotación.




modifica con una proa en V puede mejorar su el uso de hélices supercavitantes,4 pero tie-
comportamiento marinero. El rendimiento de nen limitaciones debido a la alta velocidad
estos buques depende de la relación de rotacional que se requiere, y a ciertas carac-
esbeltez, la razón del área de planeo a super- terísticas de inestabilidad fluidodinámica
ficie mojada, la posición del centro de planeo, de este sistema. La alternativa en este caso
y la forma general de las líneas de planeo. Un es utilizar un propulsor compacto que trabaje
diseño que ha encontrado interés comercial en un rango que escape a este fenómeno
de alta velocidad es el "FastShip", proyectado Lo anterior es posible, utilizando pro-
por la empresa Thornycroft, Giles & Co. para pulsores tipo chorro de agua (waterjets), que
FastShip Atlantic Inc., y asesorado por MIT, para operan bajo el principio de impulso, es decir
el transporte entre Filadelfia y Cherburgo. que hidrodinámicamente éstos se aseme-
Sus dimensiones generales son similares al SL- jan más a una bomba centrífuga de flujo
7, pero es más veloz y de mayor manga. semiaxial que a una hélice, a pesar que geo-
Posee un casco en V profundo a proa para buen métricamente son hélices entubadas, con
comportamiento marinero y un casco de las puntas de las palas más anchas para evi-
planeo posterior, para su ascenso, arreglo que tar pérdidas por circulación y estatores para
se conoce como monocasco de semiplaneo alinear la vena de agua, que aspiran el agua
(SPMH). La capacidad nominal del FastShip es desde el fondo del casco, y la expulsan cerca
de 1.432 TEU, y se complementa con un sis- del espejo de popa del buque. Como el flujo
tema logístico que incluye un embarque muy está a sobrepresión, no experimenta cavitación
rápido. Estos poseen algunas limitaciones y por ende no se ve limitada a alta potencia.
que pueden vulnerar su masificación, que Aparte de lanchas menores, en la actua-
dependen de la compatibilidad con el mercado lidad existen cerca de 1.000 buques rápidos con
de transporte más que de sus atributos tec- este tipo de propulsor, montados en diferentes
nológicos, y que son: una manga superior al tipos de cascos, con desplazamientos de hasta
ancho del canal de Panamá, y el requisito de 4.000 toneladas, algunos de los cuales poseen
puertos especiales y dedicados. De hecho, cada unidades de hasta 25 MW, con impulsores de
terminal invertirá entre US$ 70 y 100 millones más de 2 mts. de diámetro. En el ámbito
para atender a estos buques. naval, estos propulsores ya son comunes en lan-
Así como el SeaLance y el FastShip, exis- chas, misileras y pequeñas corbetas, y pronto
ten otros cascos de sustentación combina- se masificarán en corbetas y fragatas, princi-
da, que compensan los inconvenientes de un palmente por su efecto en la furtividad. Un arre-
tipo de casco con los beneficios de otro. glo propulsivo representativo del ámbito marí-
timo es la planta DAG-HD del ferry tipo Ro-Ro
Propulsores de Alto Rendimiento. Taurus, que posee 2 waterjets centrales de 22
Aunque se obtengan cascos de baja MW, cada uno alimentado por una turbogas LM
resistencia, aptos para altas velocidades, la 2500, y 2 waterjets externos con capacidad de
utilización de propulsores clásicos (hélices gobierno, de 13.000 kW, movidos por dos
de tornillo) no es posible, ya que el tamaño motores Diesel cada uno, totalizando 70 MW.
de éstos los hace poco prácticos, pues los Dada su asociación con impulsores
esfuerzos mecánicos en las palas obligan a hidráulicos, con experiencias en el rango de
utilizar mayores espesores. Por otro lado, el los cientos de miles de kW por unidad, no se
rendimiento de empuje y su eficiencia pro- aprecian inconvenientes de escalamiento de
pulsiva se ven degradados por la cavitación, estos propulsores. De hecho, recientemen-
debido a la mayor velocidad tangencial de las te, la empresa KaMeWa autorizó el desarrollo
palas. Para ciertas aplicaciones, es posible de nuevos waterjets con impulsores de

4 Estas son hélices diseñadas para obtener un mayor empuje gracias a la pseudo curvatura del manto cavitante que se crea arti-
ficialmente, con una sección geométrica especial.




más de 3 m. de diámetro, con una potencia Se estima que el peso de la planta
de 50.000 kW girando a 200 rpm, para ser ins- propulsora del FastShip, es de 1000 toneladas
talados, en conjuntos de cinco unidades, en con un costo estimado de US$ 130 millones,
los buques de FastShip Inc. pero deberá tener una capacidad de 5000 tons.
de combustible.
Mayor Potencia Propulsiva. La energía nuclear, en una versión GT-
La mayor potencia propulsiva, necesaria MHR (reactor modular acoplado a una turbina
para la navegación de alta velocidad, debe de helio), es una opción esperable a media-
ser entregada manteniendo el control de la no plazo. Este reactor, que ha despertado el
densidad de potencia, tanto en peso como interés de varios países para generar elec-
en volumen, para evitar plantas muy volu- tricidad, por su eficiencia térmica, simplici-
minosas o pesadas que reduzcan el poten- dad y seguridad, es apropiado para alta
cial de transporte. Es comprensible que la potencia propulsiva, y compensaría algunas
popular propulsión con motores Diesel, desventajas de las turbogas.
una opción de alta eficiencia a distintas Estos reactores funcionan con helio en
velocidades rotacionales, sea descartada ciclo cerrado, y no emiten productos de com-
como fuente de poder en este tipo de apli- bustión a la atmósfera, por lo que se puede con-
caciones. Por otro lado, aunque la propulsión siderar una alternativa comparativamente
a vapor no tiene límite superior en potencia, ecológica, y tiene la capacidad para tolerar la
es muy cara de operar. Con la tecnología pérdida del refrigerante sin destruir su cora-
actualmente disponible, la mayor poten- zón, argumento crítico para obtener licencia
cia sólo se puede obtener de las turbinas a de construcción y operación. El gas helio se
gas aeroderivativas. expande en una turbina ad-hoc, pudiendo
La turbogas naval más poderosa en la impulsar directamente a un waterjet, con un
actualidad es la LM 6000, de General Electric, peso específico estimado cercano a 10 kg/kW.
que posee una potencia al eje nominal de alre- Con una mayor capacidad de carga de unas
dedor de 42 MW a 3.600 rpm, y que corres- 2.600 toneladas, equivalente a una ganancia
ponde a la versión naval de la turbina CF6 para en FTC de 25% respecto a una planta a tur-
aviones Boeing 747 y 767, con 270 kN de bogas, presenta ventajas desde el punto de vista
empuje. Para el desarrollo del Boeing 777, se del control de planeo, ya que el buque no expe-
ha construido la serie 800 del modelo Trent rimentaría variaciones de peso ni de posición
(Rolls Royce), la GE9OB (General Electric) y del centro de planeo al consumir su com-
la PW4000 (Pratt&Whitney). Estas turbogas bustible. Este buque sería más caro que uno
logran empujes de unos 400 kN, lo que con la versión turbogas, pero tendría una
equivale a anticipar turbogas navales aero- economía neta por el bajo costo de su com-
derivativas, con más de 60 MW por unidad. bustible, cuyo precio además es poco volátil.
En este caso, el alto consumo específico El principal problema de la energía
de combustible a potencia fraccionada no es tan nuclear es su estigma, ya que se ha atribuido
relevante, pues estas turbogas funcionarán a una mala percepción de la opinión pública,
velocidad nominal, con un CEC del orden de 0.2 que ha costado revertir, aunque la Convención
kg/kW-h, sin embargo el consumo absoluto será de las Naciones Unidas sobre el Derecho del
considerable. Por ejemplo, cada una de las cinco Mar permite esta propulsión en el Mar
plantas propulsoras del FastShip consumirá 240 Territorial con las previsiones citadas en
toneladas diarias de combustible. Por esta los Acuerdos Internacionales. Una posibili-
razón, el combustible representará un tercio del dad para construir la imagen de seguridad
costo de operación, muy similar a la proporción de la propulsión nuclear comercial, evitan-
de costos de los aviones, que en este caso sería do un aborto temprano, es utilizar al comien-
de casi US$ 900 mil por viaje. zo el reactor sólo en Alta Mar y motores eléc-




tricos acoplados a los waterjets externos, ali-
mentados desde la planta de poder eléctri-
co, para maniobra en puerto.

Nuevos materiales.
Es posible utilizar materiales resisten-
tes de menor densidad, como el aluminio y
a futuro el titanio, para substituir WS por WC.
El aluminio se utiliza ampliamente en ferries
rápidos.
En resumen, las innovaciones en los
buques rápidos (ver tabla 1) permitirán com- Tabla 1. Principales innovaciones de la industria de
transporte rápido.
pensar los efectos que, en los años 50, situaron
a la industria aeronáutica en su posición actual.
aprecia mayor potencial de FT en el SeaLance,
Impacto de la Industria Marítima de Alta por su mayor velocidad con menor potencia
Velocidad. propulsiva, que puede ofrecer mayor fre-
La tabla 2 permite apreciar las dife- cuencia con menor capacidad, aunque debe
rencias y capacidades más relevantes de cada resolver una forma de inyección de aire al
vehículo. Se puede observar que, a pesar que casco, que evite su ingestión en los waterjets.
la empresa FastShip tiene la intención de En la actualidad, ya existe el transporte
entrar primero al mercado, no es muy claro marítimo de alta velocidad, caracterizado por
que ésta sea una opción masificable. Se ferries y catamaranes, varios de los cuales

Tabla 2. Características de algunos vehículos de transporte rápido.




superan las 1.000 toneladas de peso muerto. figura 7, con una capacidad defensiva intrínseca
Si se consolidara una industria de trans- frente a submarinos convencionales, que la posi-
porte marítimo intercontinental de alta velo- cionaría ventajosamente en el combate AS.
cidad, se podría esperar una reactivación de Podría, por ejemplo, portar helicópteros pesa-
la actividad marítima mundial, recuperando dos, sonar remolcado, etc.. Este catamarán tam-
así un segmento arrebatado por la aviación bién sería apto para multimisiones y comba-
comercial de carga. Entre otros aspectos, te de superficie, pues puede contar con misiles
puede implicar la masificación de este tipo de SSM, y portar UAV, operando hasta 45 nudos,
servicio en diversos ámbitos no cubiertos, 50% más que una fragata clásica. Este diseño
como el transporte de productos elaborados puede recordarnos la silueta y el propósito del
de valor intermedio, automóviles, productos prototipo T-AGOS Sea Shadow, un catamarán
perecibles, alimentos frescos, etc. Si se habi- muy furtivo, de 49 m. de eslora. Por otro
litara este transporte en el Pacífico Sur, se lado, este concepto podría forzar la reconfi-
podría privilegiar a las exportaciones chile- guración de las unidades de vigilancia oceánica
nas de salmones, vino, frutas, etc., y algunas en la ZEE, ya que los OPV convencionales no
importaciones de autos del Asia, electrónica serían capaces de perseguir ni interceptar a los
para el hogar, etc., salvo que predomine el buques de transporte rápido.
transporte transatlántico con corredores
bioceánicos, por sobre el transpacífico. Por
otro lado, la posibilidad de un transporte rápi-
do podría estimular el desarrollo mundial de
terminales marítimos avanzados, nuevos
sistemas y procesos logísticos e industrias afi-
nes a este transporte.
Conviene meditar su impacto en las fuer-
zas navales del mundo. Con este tipo de uni-
dades se podría reestructurar el transporte
marítimo militar. Australia, ya ha tomado en Figura 7. Diagrama esquemático de una fragata catamarán
cuenta el beneficio del transporte rápido y ha rompeolas con waterjets.
arrendado un catamarán rompeolas para su
Armada. En efecto, el HMAS AKR 45 Jervis Conclusiones.
Bay, buque de carga Ro-Ro construido por Debido al mayor intercambio comercial
InCat, ha probado sus servicios en las internacional de bienes de alto valor agregado,
Operaciones de Paz en Timor Oriental. Este se presenta una oportunidad para reactivar
buque de aluminio, de 86 mts. de eslora y el transporte marítimo en el segmento de alta
1.250 tons. de desplazamiento, puede trans- velocidad, que dependerá de la capacidad
portar 500 hombres equipados, incluyendo industrial para innovar tecnológicamente, y
vehículos, con una autonomía de 1.000 mn. escapar de las actuales prácticas de diseño.
a 40 nudos, o más si sacrifica parte de la carga. Hay nuevos diseños de buques con buen FT,
Los últimos catamaranes de InCat superan varios de ellos con posibilidades comer-
los 100 m de eslora. La Armada de Estados ciales en el corto y mediano plazo, empleando
Unidos apreció las bondades de este diseño cascos de baja resistencia al avance, que dis-
y obtendrá uno para evaluarlo. pondrán de turbinas y propulsores waterjets
Los buques rápidos podrían incidir en el eficientes de alta potencia, y eventualmen-
diseño de las fuerzas navales. En efecto, no se te podría revitalizar la propulsión nuclear con
visualizan argumentos que impidan convertir reactores livianos. La disponibilidad de nue-
a un catamarán rompeolas en una fragata vos materiales estructurales facilita la mayo-
de alta velocidad, como el concepto de la ría de las innovaciones.




Para ser efectivo, el sistema debe con- navales, adoptando diseños menos tra-
templar un sistema logístico integral, de dicionales bajo la perspectiva actual, por
manera que los beneficios de un transporte ejemplo catamaranes, buques de proa
marítimo rápido no se diluyan por limitacio- invertida, propulsores de alto rendi-
nes en el manejo y distribución final de la carga, miento, entre otros. Además, esto permitirá
o por limitaciones físicas en puertos y canales. que, mediante la utilización de estos cas-
Finalmente, esta tendencia invita a cos menos resistentes y propulsores
reflexionar sobre el impacto que estas tec- menos ruidosos y eficientes, se reaprecie
nologías podrían tener en el diseño y el valor estratégico, táctico y logístico
perfil operacional de las futuras unidades de la velocidad.

BIBLIOGRAFIA
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Academia Politécnica Naval, 1998.

EN MI OPINION

E
xcelente el artículo “Torpederas en agua y que además sirviera como salvavidas”.
Acción” del Capitán de Navío Sr. Esa idea fue exitosamente materializada
Hugo Alsina Calderón, publicado por la industria petrolera Costa Afuera del Mar
en la Revista de Marina Nº 1/2001, porque per- del Norte, para proteger de un elemento de
mite conocer la realidad histórica de la ges- seguridad absolutamente necesario para
tación de algunos acontecimientos de enor- las dotaciones de las plataformas de pro-
me importancia para nuestra Armada, que ducción. Posteriormente, la Empresa Nacional
nacieron espontáneamente a través de las del Petróleo, ENAP, importó este tipo de buzo
ideas visionarias de sus integrantes. para el esforzado personal que labora en el
En adición a lo anterior, quiero resaltar estrecho de Magallanes.
que en la página 89 el autor comenta: “Fue
Carlos Quiñones López
también preciso diseñar y probar un buzo de Contraalmirante
combate, que fuese protector del frío y del Ex Ministro de Minería.


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