Hélice de Proa; trucos y consejos, pagar lo justo y mejorar el rendimiento

armadores finalizamos la maniobra de amarrada para dar la popa al muelle y facilitar el acceso al barco.

Si ya estamos hartos del stress cada vez que vamos a amarrar, la solución pasa por instalar una hélice de proa o incluso también una de popa para conseguir domar el barco en puerto con las condiciones más complicadas, con vientos inesperados y racheados o corrientes indeseadas, o cuando la entrada al amarre es tan justa que no existe apenas hueco para poder maniobrar con un poco de velocidad de maniobra.

Ya se sabe que si no hay velocidad o arrancada, no hay gobierno. Esto se agrava si navegamos marcha atrás, pues la carena no está pensada para navegar de esta manera y por tanto el timón se muestra exasperadamente ineficaz. Si tenemos que maniobrar en marcha atrás la única manera de hacer las cosas bien y con garantías de éxito es llevar un buena velocidad de arrancada para que la pala del timón reciba una buena masa de agua y por tanto nos permita gobernar. 3  nudos son suficientes pero entrar en un hueco muy justo, esta velocidad entraña tener la maniobra muy clara para poder detener el barco en su justo momento. Existen amarradas en las que el espacio es tan justo que entrar a esa velocidad es tarea complicada y en este caso o amarramos de proa para que el barco tenga más gobierno a menor velocidad, o bien instalamos una hélice de proa.

Elegir la posición del túnel en la carena

Es de primordial importancia y tendrá un impacto muy importante en el rendimiento final de la instalación. Es necesario que el montaje quede tan alejado hacia proa y tan profundo como podamos, lo cual a veces es incompatible y debemos elegir una solución de compromiso.

También debemos tener presente el rozamiento hidrodinámico que el túnel generará al navegar y las salpicaduras que podría crear al avanzar a altas velocidades, minimizando estos efectos al elegir la mejor posición y montar deflectores en los bordes de unión con la obra viva. De la misma forma la instalación de un túnel puede generar ruidos molestos y debemos actuar para que es este efecto sea mínimo.

La fuerza que genera el propulsor de proa actúa como una palanca respecto al centro de resistencias de la carena sobre el que "pivotará" o girará el barco, y por tanto la efectividad de esta palanca será el producto de la fuerza del propulsor por la distancia a ese punto de giro.

Supongamos un barco de 10 metros cuyo eje de giro se encuentra a 3 metros de la popa. Si montamos una hélice que genera 80 kilos de fuerza a un metro de la proa la longitud de esta palanca es 6 metros. Por ello el "par" de fuerza conseguido en esta palanca será el producto de los 80 Kg de fuerza x  6 metros= 480 Kilogramos x Metro (kgm). Si pudiéramos adelantar el túnel un metro más a proa, el producto quedaría como 80 x 7 = 560 kgm logrando un resultado netamente superior.

Para conseguir el mismo efecto la fuerza en el punto A deberá ser mayor a la que ejerzamos en B.

Al final quien manda es la disposición interior del camarote o baño de proa, que habremos de desmontar para analizar donde se puede instalar el motor de la hélice de proa, que debería quedar escondido debajo de una cama o detrás de un depósito.

Lo más profundo posible

Pero cuanto más vamos a proa en la obra viva, más nos acercaremos a la línea de flotación, en donde si montásemos el túnel, no entraría más que agua mezclada con aire por la fuerza de aspiración de la hélice, consiguiendo un resultado desastroso.

El túnel debe montarse lo más profundo que sea posible por dos motivos:

- Para que no aspire aire como acabamos de comentar, lo cual además de destruir el empuje generaría mucho ruido consiguiendo un resultado desastroso y extremadamente ineficaz.

- De esta manera el agua propulsada esté a mayor presión debido a la profundidad, y la hélice del túnel 'agarrará' con más fuerza sin efectos de deslizamientos, lo cual aumentará el rendimiento del montaje.

Como norma podríamos decir que la parte superior del túnel debe quedar como mínimo a una distancia de la superficie de al menos medio diámetro de este túnel. Quedarse en ¾ de esta distancia es norma común. Tenga presente que en esloras pequeñas esta distancia puede ser de solo 8 ó 10 centímetros, y en un puerto con olitas esto puede hacer que la hélice entre y salga del agua debido a este movimiento, produciéndose succión de aire. Por ello en esloras pequeñas a pesar de lo dicho, no deberíamos bajar de los 15 centímetros hasta la línea de flotación.  

La longitud del túnel

Al aumentar ésta también aumenta la resistencia hidrodinámica de la masa de agua propulsada dentro del túnel debido a las fricciones sobre la pared del tubo que harán disminuir la velocidad y la efectividad del montaje.

En el extremo contrario, cuando el túnel se ha instalado casi al borde de la parte inferior de la carena, la longitud de la sección inferior del túnel puede llegar a ser muy corta, lo cual tampoco es correcto, pues se pueden producir fenómenos de cavitación al no existir una conducción para esta parte de la masa de agua. Esta cavitación actúa también en detrimento del rendimiento además de contribuir al ruido generado al ponerse en marcha.

Al menos debemos dejar entre la parte inferior del túnel y el borde de la carena inferior una distancia mayor de 1/3 del diámetro del túnel, aunque si el túnel tiene una longitud adecuada este valor no es tan importante.

Por todo ello, la longitud adecuada puede estar comprendida entre 2 y 4 veces el diámetro del túnel. O sea, si estamos montando un túnel de 30 centímetros de diámetro, la longitud media del túnel debería estar entre los 60 y 120 centímetros. En algunos barcos hemos visto instalaciones de túneles que llegan a 6 veces el valor del diámetro, lo cual conduce a pérdidas importantes debido a los efectos de fricción.

El túnel con los barcos de planeo

Cuando montamos una hélice de proa en una motora con capacidad de planeo, está claro que a altas velocidades la proa quedará fuera del agua lo cual es una ventaja importante pues desaparecerá la resistencia que ofrece el túnel durante la navegación. Si no fuera posible, el asunto no es prioritario pues se puede perfilar la carena del barco en su unión con el túnel para desviar el flujo del agua y que desaparezca de forma casi completa las pérdidas y rozamientos en esta zona.

No está de más comentar que en un barco a motor, si en la posición elegida debemos cortar la obra viva en mitad de un redán o escalones de planeo, no tiene por qué suponer problemas y simplemente laminaremos el túnel para reforzar la zona en que se estratifica este con el casco.

Marcar y cortar la obra viva

Comienza el montaje que no es tan complicado... Una vez definido el punto central del eje de corte, debemos trasladar estas medidas a la amura contraria y hacer dos perforaciones con un taladro que nos servirán de puntos guía para cortar los dos huecos por los que debe introducirse el túnel. Debemos tener presente que estamos cortando una superficie curva y por tanto la solución dista mucho de utilizar un compás para trazar un círculo del diámetro del túnel sobre la obra viva. Lo mejor es utilizar una gran corona del diámetro del túnel guiada por un eje largo que atraviese estos dos centros previamente marcados y perforados.

Probablemente no tengamos una corona de tan importante diámetro. Por ello, lo primero que debemos hacer es trazar sobre la carena la línea a recortar, que será la proyección del túnel sobre la superficie de la carena. Para ello podemos hacernos un sencilla herramienta con una madera rectangular, en cuyo lado pegamos un eje guía y a una distancia del radio del túnel pegamos un tubo hueco por el que pueda deslizar adelante y hacia atrás el rotulador que marca la proyección.

O más sencillo aún… Doble un alambre en forma de ‘U’ con uno de los lados suficientemente largo para que pueda atravesar las dos perforaciones de las dos amuras y actuar como eje de giro. Una imagen vale más que mil palabras…

El corte lo podemos hacer con una caladora o con una fresadora como vemos en las fotos anteriores, o incluso a base de hacer muchas perforaciones que luego unamos entre sí, para sacar la pieza, aunque en este caso tendremos que perder tiempo en lijados para regularizar el corte. Con la corona o la fresadora, la ventaja es que el espesor del casco tendrá el ángulo de corte perfecto para que el tubo encaje como anillo al dedo, y esté listo sin más trabajos para proceder al laminado.

Suavizar las aristas para facilitar el flujo laminar

Una vez estratificado el tubo a la carena, llega el turno de suavizar los ángulos de unión entre túnel y la carena. El radio de curvatura del este "suavizado" debería estar en torno a un 10% del diámetro del túnel. ¿Por qué?

El agua es 'pesada'  y densa y al moverse a gran velocidad, se ve sometida a fuerzas inerciales y por ello los cambios bruscos de dirección, como ocurre en las líneas de flujo en una esquina con el ángulo recto, producen inevitablemente zonas de fuerte turbulencia. Al entrar las líneas de agua de forma más suave se evitan las turbulencias y posibles problemas de cavitación, además de disminuir el ruido en funcionamiento debido a la cavitación y a los flujos turbulent