lunes, 26 de noviembre de 2007

Electricidad solar en Lesoto

La información para este artículo se ha obtenido en Popular Mechanics (Logan Ward, 21 de noviembre de2007).

En el mes de julio de 2006 un grupo de estudiantes del MIT construyó en Lesoto el primer prototipo de una turbina ORC diseñada por ellos. Esta turbina tiempo más tarde se ha convertido en un equipo llamado Promethean Power en el que, mediante colectores solares de concentración, se consigue producir agua caliente, refrigeración y electricidad. Para construir este equipo se utilizaron piezas recuperadas de coches de desguace. Las piezas necesarias para construir la turbina se pueden conseguir incluso en remotas áreas de África. El concentrador solar se construyó con bidones de aceite.

El equipo de trabajo estaba liderado por Matt Orosz, miembro de la ONG Cuerpos de Paz. El proyecto estuvo inspirado en los modelos de concentradores parabólicos que se utilizan en este país para cocinar.

La turbina solar tiene tres elementos importantes: los colectores solares parabólicos y su sistema de orientación, una turbina que funciona según un Ciclo Rankine Orgánico (ORC) y el generador eléctrico y su sistema de control. A lo largo del foco de los concentradores solares se encuentra situado un tubo por el que circula líquido anticongelante a base de glicol, como el utilizado en los radiadores de los motores de coche.

La temperatura de este líquido alcanza los 149ºC. Este circuito primario transfiere su calor en un intercambiador de calor al fluido de trabajo, que es el R134, un refrigerante utilizado en los equipos de aire acondicionado. A esta temperatura el R134 está en forma de vapor a gran presión, por lo que se le puede utilizar para accionar una turbina, de unos 1.000 watios de potencia, que unida a un alternador proporciona electricidad que se va acumulando en baterías.

Cuando se dispone de energía suficiente se pueden utilizar los vapores de R134 para producir agua caliente sanitaria y refrigeración, utilizando un refrigerador de absorción.

El Ciclo Rankine Orgánico (ORC) se utiliza en los yacimientos geotérmicos y en el aprovechamiento del calor residual, en multitud de procesos industriales y de producción de energía. La instalación termosolar Nevada One produce electricidad con una potencia de 64 Mw, suficientes para abastecer 40.000 viviendas.

El grupo Solar Turbine (STG) desarrolla equipos para su utilización en lugares remotos. Orosz, junto con sus tres socios ha trabajado durante un año en las montañas de Lesoto para instalar el prototipo en una escuela femenina alejada. Se utilizaron piezas usadas de coches y camiones: un turbocompresor, un alternador, un radiador que sirve de condensador del motor y una bomba hidráulica de una dirección asistida que se utiliza para devolver el condensado del R134 a la caldera.

El proyecto se ha llevado adelante con la ayuda de 130.000 $ del Banco Mundial. Además en Cambridge colaboran para optimizar el diseño y realizar los planos del próximo prototipo.

Trineos rusos motorizados

La revista rusa MK Magazin se edita desde 1965 y es el equivalente ruso a la americana Popular Mechanics. Entre los contenidos que podemos encontrar en esta revista están el modelismo, el bricolaje, los diseños de vehículos para hacerse uno mismo, los proyectos de electrónica y muchos artículos que describen, tanto innovaciones tecnológicas, como productos históricos. Se puede acceder a muchos artículos de números de la revista de diferentes años, y entre ellos hay muchos relativos a trineos motorizados. Algunos de los dibujos que aparecen en estos artículos se muestran a continuación, sin el texto, ya que en el original está en riguroso ruso.


Trineo impulsado mediante una hélice y utilizado por el ejercito ruso en 1942. (1981 nº3).

Los trineos movidos por una hélice de avión ya se habían utilizado en la expedición de Douglas Mawson, en Terra Nova, en 1911. Este trineo era un modelo Vickers REP, en realidad un avión al que se le habían suprimido las alas.

Moto de nieve casera. (1973 nº1) En el número 12 de 1968 también podemos ver otra moto de nieve y en el número 11 de 1971 otra más moderna.

Podemos encontrar más información en la página de la Asociación internacional de fabricantes de motos de nieve.

Taxi trineo para dos pasajeros. (1982 nº1) Este otro transporte de tropas de 1941, aparecido en el número 10 de 1977, es algo más grande.

Sobre la invención de la moto de nieve se puede encontrar más información en Patent Pending.

En el bloc Ovejas Eléctricas se puede encontrar información sobre la utilización de los trineos en las expediciones del explorador noruego Roald Amundsen (1872-1928), que en 1906 fue el primer hombre en finalizar el recorrido del célebre Paso Noroeste,y que dirigió también la expedición a la Antártida que por primera vez alcanzó el Polo Sur.

domingo, 25 de noviembre de 2007

El camión 3HC

Algunas fotografías y parte de la información del artículo se han obtenido del portal Camiones Clásicos.

En los años 40 en España faltaba de todo y se utilizaba lo que se tenía a mano. En cuestión de camiones se usaron los restos de la Guerra Civil. Yo recuerdo, de pequeño, haber oido hablar de los “camiones rusos“ que se usaban para transportar el carbón de las minas y los mineros hacia las mismas (La mina “El oro“ disponía de varios, que posteriormente fueron vendidos a particulares, como Segundo “el carnicero“ o Amando. El camión de Amando lo desguazó mi tío Florentino en los años 70.). En aquellos tiempos (Años 40 y 50) muchos de estos camiones tenían acoplado un gasógeno que los chóferes tenían que preparar alguna hora antes para que estuviese en condiciones a la hora de salir. La Unión Soviética había enviado a la República muchos camiones del modelo ZIS -5. Dado que la marca estaba escrita en cirílico, aquello se parecía mucho a 3HC, razón por la cual se les conoció tambien por “Tres hermanos comunistas“.

Las siglas ZIS correspondían a “Zavod Imena Stalina“ (Planta Industrial Stalin) Tras la muerte de Stalin en 1956 se convirtió en ZIL “Zavod Imena Lihacheva“ (Planta Industrial Lihachev) Lihachev fue el director de la fábrica durante 22 años. Entre 1933 y 1941 se fabricaron en la Unión Soviética más de 325.000 camiones del modelo ZIS - 5 (ЗИС-5). Estos camiones podían cargar 3 toneladas y pesaban en vacío 3.100 Kg. Disponían de un motor de gasolina de 6 cilindros y 73 caballos de potencia, que consumía 36 litros de gasolina cada 100 kilómetros. Con su caja de cambios de 4 velocidades podía llegar a una velocidad máxima de 60 Km/h. La capacidad de su depósito de combustible era de 60 litros.

En la fotografía anterior se puede ver la marca de la fábrica ZIS en la parte superior del radiador de este ZIS - 5.

Durante la Guerra Civil llegaron a España muchos cientos de camiones rusos ZIS. Muchos de esos camiones pasaron al cabo de los años a manos privadas y acabaron su vida en los años sesenta reequipados con motores diesel Barreiros o Perkins. A estos camiones (Se hizo con unos 2.000) Eduardo Barreiros, los transformó de gasolina a diesel. Asi, el primer motor Barreiros, fue un 3HC dieselizado al que se le puso el nombre de EB-1.

Esta foto está hecha en Madrid el 29 de marzo de 1939, poco antes de acabar la guerra.

Interior de la cabina del camión ZIS - 5.

Este es el camión ZiS-5 que existe en el Museo de la Gran Guerra Patriótica, en Rusia.

Camión 3HC fotografiado en una exposición en Palma de Mallorca.

Camión ZIS - 5V, perteneciente a un coleccionista ruso. Esta versión se fabricó entre 1942 y 1948.

Según parece, en el malogrado Museo del Transporte de Castellar de n'Hug, tenían un ZIS -5 restaurado.

Camión 3HC reacondicionado, su matrícula corresponde a julio de 1946. La foto está tomada en la localidad de Tardienta, al parecer en fiestas. Es probable que su cabina fuese construida en los Talleres Nápoles de Zaragoza y la dieselización fuese una T.D.Z.

Un camión 3HC en estado original en la localidad oscense de Labuerda.

Camión 3HC trabajando en 1.940 para modernizar la artillería de costa en la zona del Estrecho.

Experimentando con rayos y truenos

En los libros de física antiguos encontramos descripciones curiosas de los efectos de los rayos y las tormentas. A continuación reproducimos algunos de estos relatos.

De “El Mundo Físico“ de Amadeo Guillemin editado por Montaner y Simón en 1883 se extrae lo siguiente:

(1) Franklin fue el primer instigador de los experimentos que demostraron la identidad del rayo con la electricidad, pero no fue el primero en realizarlos, honor que le corresponde al físico francés Dalibard. Este habia hecho plantar en un jardin de Marly muchas barras de hierro aisladas y terminadas en punta: cuando pasó sobre ellas una nube tempestuosa, pudo sacar chispas del pié de una de dichas barras que tenia 14 metros de altura, cargar botellas de Leyden, etc., resonando un trueno al mismo tiempo.

El citado físico efectuó este experimento decisivo el 10 de mayo de 1752. Un mes después, Franklin hizo en América, acompañado de su hijo, el famoso experimento de la cometa, que Romas repitió al año siguiente. Gay-Lussac refiere en su Instruccion de los pararayos las circunstancias detalladas de las observaciones de este último físico, que no dejan de ofrecer interés, por lo cual las reproducimos aquí.

«La cometa tenia 7 pies y medio de largo por tres de ancho. La cuerda era un bramante de cáñamo entrelazado con un alambre de hierro, y á fin de que el observador pudiese hacer cuantos experimentos se le ocurriesen sin riesgo de su persona, Romas ató al extremo del bramante un cordón de seda bien seco.»

«A la una de la tarde del 7 de junio de 1753, remontó esta cometa á 550 pies de altura con un cordel de 780 pies de longitud que formaba con el horizonte un ángulo de 45o, y sacó de su conductor chispas de 3 pulgadas de largo y 3 líneas de grueso, cuyo chasquido resonó á 200 pasos de distancia. Al sacar estas chispas, sintió como si le tocara el rostro una telaraña, aunque se hallaba á más de 3 pies de la cuerda de la cometa, por lo cual creyó que era peligroso estar tan cerca, y dijo á todos los circunstantes que se apartasen, retirándose él mismo unos 2 pies.»

«Creyéndose entonces más seguro y no viendo á nadie junto á sí, fijó su atención en lo que pasaba en las nubes que estaban inmediatamente encima de la cometa, pero no observó en ellas ni en otra parte relámpago alguno, ni siquiera el menor indicio de trueno, ni tampoco llovia. El viento, que soplaba con bastante fuerza del oeste, remontó la cometa lo menos 100 pies más.»

«Fijando en seguida la vista en el tubo de hojalata atado á la cuerda de la cometa, y á unos 3 pies del suelo, vio que se levantaban tres pajas, una de cerca de 1 pié, otra de 4 á 5 pulgadas y la tercera de 3 á 4, poniéndose derechas y formando una danza circular bajo el tubo susodicho y sin tocarse una á otra. Este espectáculo, que divirtió en gran manera á muchos de los circunstantes, duró casi un cuarto de hora, y habiendo llovido en seguida un poco, volvió á sentir la impresión de la telaraña en su rostro, y al mismo tiempo un ruido continuo como el que produce un pequeño fuelle de fragua.»

«Esto fue un nuevo aviso del aumento de la electricidad, por lo cual, desde el momento en que Romas vio saltar las pajas, no se atrevió á sacar más chispas, aun tomando toda clase de precauciones, y volvió á rogar á los espectadores que se retirasen todavía más.»

«Inmediatamente después siguióse el desenlace, que hizo temblar á Romas, según confesión propia. El tubo de hojalata atrajo a la paja más larga, y en seguida resonaron tres explosiones cuyo ruido se pareció al del trueno. Varios de los presentes lo compararon al estallido de los cohetes, y otros al ruido que haría una tinaja rompiéndose contra el empedrado. Lo cierto fue que se le oyó en la ciudad, á pesar de los varios ruidos que en ella se hacían.»

«El fuego que se vio en el momento de la explosión tenia la forma de un haz de 8 pulgadas de largo y 5 líneas de diámetro; pero lo más sorprendente y divertido fue que la paja que habia ocasionado la explosión corrióse por la cuerda de la cometa. Algunas personas la vieron á 45 ó 50 brazas de distancia, atraída y repelida alternativamente, con la particularidad de que cada vez que la atraía la cuerda, se veían chispas y se oian estallidos, si bien no eran tan estrepitosos como cuando la primera explosión.»

(2) Muchos físicos de Francia, Inglaterra, Italia y Rusia hicieron experimentos análogos, y no sin peligro, como lo demostró la muerte de Richmann en San Petersburgo. Este físico habia puesto en el tejado de su laboratorio una barra de hierro vertical aislada, y puesta en comunicación, por una cadena aislada también, con una varilla metálica empotrada en el techo y rematada en una bola. Habiéndose acercado demasiado á esta, Richmann recibió una descarga eléctrica en la cabeza y murió instantáneamente.

(3) Si los relámpagos múltiples son raros en Europa, no sucede lo propio en el Brasil. Liáis hace en su Espacio celeste el relato de una tempestad que observó en Rio Janeiro el 30 de enero dé 1859. «A las siete, dice, empezó á relampaguear por el este, y á las siete y diez minutos habia estallado la tempestad con toda su fuerza. En aquel momento veíanse continuamente, con intervalos de uno á dos segúndos, relámpagos tortuosos, de los cuales se bifurcaba más de la tercera parte.

Además de los relámpagos bifurcados y de los de tres ó cuatro ramas, que eran también muy frecuentes, apenas trascurría un minuto sin que se viera lo que podria llamarse relámpagos arborescentes. Eran unos relámpagos que se dividian en muchos brazos principales, los cuales se subdividian á su vez en una multitud de ramitas. Uno de ellos, en el que me fijé más particularmente y que parecía propagarse al descender, se dividió primero en tres partes, que se subdividieron en seguida hasta formar quince entre todas.»

(4) El caso siguiente, que tomamos de Peltier, dará una idea de la singularidad del fenómeno del rayo globular.

«Durante una violenta tempestad que estalló el 28 de agosto de 1839, cayó un rayo en el patio de la oficina central de arbitrios municipales de París, que estaba aún sin concluir. Aquel rayo tenia la forma de un grueso globo de fuego, y dejaba tras sí un rastro de vapor; al llegar al suelo, recien removido, abrió en él un hoyo de 18 centímetros de diámetro: agitóse en él violentamente girando sobre sí mismo, levantó la tierra, rebotó para volver á caer tres metros más allá, abriendo un nuevo hoyo y agitándose como antes.

En seguida saltó á la pared de cerca, por cuyo borde se corrió en una longitud de 30 metros, y al llegar á la esquina, enfrente del hospital de San Luis, aquel globo, muy reducido ya, se lanzó á la calle mojada de lluvia, arrastróse por el empedrado serpeando, atravesó la puerta cochera del hospital y desapareció en medio del patio, enfrente de la iglesia. Conforme iba pasando tiempo, su masa menguaba; cuando llegó en medio del patio del hospital de San Luis, no era más que una tira delgada, poco luminosa, que desapareció de pronto. En el momento de caer en el patio de la oficina de arbitrios municipales, todos los trabajadores y empleados que se habian guarecido en los cobertizos sintieron una fuerte conmoción eléctrica, así como un desagradable olor sulfuroso que el meteoro dejó tras sí.»

(5) Hé aquí algunos casos mencionados por Arago en su Tratado del rayo:

«En la noche del 14 al 15 de abril de 1718, un rayo voló el tejado y las paredes de la iglesia de Couesnon, cerca de Brest, como los hubiera podido volar una mina, habiendo ido á parar las piedras en todas direcciones hasta 51 metros de distancia.

El 6 de agosto de 1809 produjo el rayo notables efectos mecánicos en una parte de la casa de M. Childwick, situada en Swinton, á unas 5 millas de Manchester. A las dos de la tarde, después de haberse oido muchas veces el fragor de lejanos truenos que parecían cada vez más próximos, resonó una explosión formidable, seguida inmediatamente de torrentes de lluvia. Por espacio de algunos minutos la casa estuvo rodeada de un vapor sulfuroso. La parte exterior de la casa, la bodega y la cisterna fueron arrancadas de cuajo y levantadas en masa; la explosión las llevó verticalmente sin derrumbarlas á alguna distancia del sitio que antes ocupaban. Uno de los extremos de la pared habia avanzado 9 pies y el otro 4. La pared, levantada y trasportada de tal suerte, se componía, sin contar la argamasa, de 7.000 ladrillos, y pesaría unas 26 toneladas.»

(6) Hé aquí otro caso análogo citado por M. Daguin: «En 1852, un rayo rompió en Cherburgo el palo macho de un buque desarmado; un fragmento de 2 metros de largo y de 20 centímetros de ancho fue despedido con tal fuerza que dio á 90 metros de distancia en un mamparo de roble de 3 centímetros de espesor, en el cual penetró por su extremo más grueso, agujereándolo cual pudiera hacerlo una bala de cañón.»

(7) En 1827 cayó un rayo en el vapor New-York, fundiendo la punta del para-rayos que formaba un cono de 30 centímetros de longitud por 6 milímetros de diámetro en la base; habiendo hecho lo propio con la cadena que iba á parar desde dicha punta al mar y que consistía en una serie de alambres de 6 milímetros de diámetro y 45 centímetros de longitud unidos entre sí por anillos intermedios. Esta cadena iba oblicuamente al mar desde el tope del palo de mesana, y su longitud no bajaría de 40 metros.

Todo cuanto quedó, todo lo que se encontró de ella después de caer el rayo no llegó á un metro. Unos 8 centímetros de esta cadena quedaron unidos á la base de la varilla metálica superior: lo que se recogió en la proa del buque se redujo á dos ganchos con el anillo intermedio completamente abollado, y un pedacito de eslabón.» Despues de la explosión, la cubierta del New-York quedó llena de granitos de hierro que quemaron la madera en cincuenta sitios diferentes, á pesar de caer en aquel momento una lluvia torrencial, y de que en casi todas partes llegaba el granizo á 6 ú 8 centímetros de altura.

(8) Un efecto de fusión sumamente curioso es el que produce el paso de la chispa eléctrica por los terrenos arenosos y húmedos. El pastor protestante Hermán descubrió en 1711 en Silesia las fulguritas ó tubos de rayo, que el doctor Hentzen reconoció de nuevo en 1805, indicando su verdadero origen. Consisten en cilindros ó conos, huecos con frecuencia, cuyas paredes son de una materia vitrificada, enteramente lisa en el interior y rodeada exteriormente de una costra compuesta de granos de cuarzo aglutinados. Por lo regular el tubo es uno solo, hundido verticalmente en la arena, y á veces de 10 metros de longitud. También suele presentarse oblicuo al horizonte, ó se divide en dos ó tres brazos principales, cada uno de los cuales se subdivide en ramas laterales de una longitud que varía entre 3 y 30 centímetros.

«La corteza exterior de las fulguritas, dice Arago, es redondeada á veces; con frecuencia presenta una serie de asperezas muy parecidas por su aspecto á las rugosidades de que están llenas las ramitas del olmo de Holanda, ó á la corteza grieteada del tronco de los abedules añosos. Las irregularidades del canal vitreo corresponden á las de la superficie exterior, pareciendo, en fin, como si el tubo en fusión hubiera sido doblado totalmente en todos sentidos. Examinados con un anteojo de aumento los granos negros y blancos que componen la costra exterior de las fulguritas, parecen redondeados como si hubieran experimentado un principio de fusión.»

En muchas ocasiones se ha visto que habia fulguritas en los puntos en que acababa de caer algún rayo. El profesor Hagen de Koenigsberg descubrió en 1823, junto á un árbol alcanzado por una exhalación, dos agujeros estrechos y profundos, uno de los cuales contenia, á partir de unos 30 centímetros de profundidad, un tubo vitrificado.

(9) Ya hemos tenido ocasión de decir que la chispa eléctrica influye en las agujas de las brújulas, alterando ó destruyendo su magnetismo. Este es uno de los efectos físicos más peligrosos, por lo menos para los buques en los que cae un rayo cuando navegan por alta mar, y cuya dirección y marcha pueden sufrir desagradables modificaciones por esta causa. Cítanse barcos cuyas brújulas se contrapolizaron, habiendo pasado el norte al sur y viceversa; y otros, que, por efecto del mismo meteoro, se quedaron con sus brújulas vueltas constantemente al noroeste, al nornoroeste, al sudoeste, etc.

«En 1675. dice Arago, dos embarcaciones inglesas navegaban de conserva durante un viaje de Londres á la Barbada. A la altura de las Bermudas, un rayo rompió el palo y desgarró las velas de una de ellas; la otra no recibió daño alguno. Habiendo observado el capitán de esta que el primer buque viraba de bordo, como si quisiera volver á Inglaterra, le preguntó la causa de tan brusca determinación y supo, no sin asombro, que su compañero creia seguir aún el primer rumbo. Entonces se examinó detenidamente las brújulas del buque alcanzado por el rayo, y se vio que las flores de lis de las rosas de vientos que, como es regular, se dirigían antes al norte, marcaban el sur, de suerte que el rayo habia trastrocado enteramente los polos, y así continuaron todo el resto del viaje.»

(10) Hase reconocido también otra clase de perturbación producida por el rayo, y de la que puede resultar no menos peligro para los navegantes. Dicha perturbación consiste en la imantación de las piezas de acero de los cronómetros y particularmente de su péndulo. Así fue que los cronómetros del vapor New York del que hemos hablado antes, adelantaban al llegar el buque á Liverpool, 33 minutos 58 segundos sobre el tiempo que hubieran debido marcar, en el caso de que el rayo hubiese respetado el barco.

(11) Al dar cuenta el físico Boussingault á la Academia de Ciencias de los efectos de un rayo, que había hendido y carbonizado en parte el tronco de un peral, añade lo siguiente: «Este rayo no tuvo nada de particular, y hubiera prescindido de hablar de él á no ser por esta circunstancia: un hombre advirtió el fuego á las cuatro de la mañana y llevó la noticia al dueño del árbol, asegurando que el peral exhalaba un olor de azufre insoportable. Cuantas personas vieron dicho árbol después que hubo cesado de arder estuvieron seguras en percibir olor sulfuroso, y la que me acompañaba participó y participa aún de esta opinión, pues no conseguí convencerla de lo contrario.

Puedo afirmar, sin embargo, que el penetrante olor que difundían las partes carbonizadas del peral cuando yo lo examiné, no era en modo alguno sulfuroso, sino que más bien se parecía al que se nota en las fábricas en las que se destila vinagre de la madera; no siendo fácil confundirlo con otro.

Más de una vez he tenido que habérmelas con los rayos: en cierta ocasión uno de estos mató á un negro junto á mí; la casa en que yo vivia en Zupia fue abrasada por otro; siete veces los he visto caer en los árboles; y en Europa, cayó uno en mi cuarto. Colocado tan á menudo en las más favorables circunstancias para observar bien, ¿no es extraño que jamás haya advertido el olor del ácido sulfuroso? Creo que todo el mundo se inclina en demasía á tomar por vapores sulfurosos todos los olores penetrantes, nauseabundos, que se desarrollan necesariamente siempre que se somete á un cuerpo orgánico al calor ¡ntenso que puede ocasionar el paso de la electricidad.»

(12) Parece que ciertas personas están más expuestas que otras á ser heridas ó muertas por el rayo. Las mujeres lo están menos que los hombres: según una estadística de las víctimas del rayo en Francia, hecha por el doctor Boudin y comprensiva del período de 1835 á 1863, hubo 2.238 muertes, y de los 880 muertos en los diez últimos años de este período, 243 eran mujeres, es decir, sólo el 27 por 100. Aquí hay una inmunidad fisiológica especial para las mujeres, ó tal vez consistirá la diferencia en que los hombres están más expuestos á los rayos por sus ocupaciones ó por sus imprudencias:

Cítanse casos de rebaños de carneros totalmente exterminados por el rayo, saliendo ileso el pastor á pesar de estar en medio de su ganado.

(13) Las personas heridas por la chispa eléctrica no ven el relámpago ni oyen el trueno, por lo nénos así lo han dicho cuantas han podido recobrar el conocimiento por no haber experimentado otros efectos sino el desmayo consiguiente y una ligera herida.

Cuando la catástrofe, famosa en los fastos del rayo, que en julio de 1819 costó la vida á 9 personas y de la que resultaron 82 heridas en la iglesia de Chateauneuf-de-Moustiers (Hoy en día La Palud-sur-Verdon), dirigióse á la Academia de Ciencias una relación circunstanciada del caso, la cual contiene interesantes detalles que vamos á reproducir en parte.

«El domingo 11 de julio de 1819, M. Salomé, cura de Moustiers y delegado episcopal, fue á Chateauneuf para dar posesión á un nuevo rector. A eso de las diez y media, se trasladaron en procesión desde la casa rectoral á la iglesia. Hacia buen tiempo y sólo se veia alguno que otro nubarrón. El nuevo rector empezó á decir misa.»

«Estaba cantando la epístola un joven de 18 años que habia acompañado al cura de Moustiers, cuando de pronto se oyeron tres truenos que se sucedieron con la rapidez del relámpago. El fluido eléctrico arrancó el misal de las manos de aquel joven, haciéndolo pedazos; y éste se sintió estrechamente rodeado por la llama, que le quemó el cuello. Entonces, dicho joven, que al pronto lanzara terribles gritos, cerró involuntariamente la boca, y fue derribado y arrojado sobre las personas congregadas en la iglesia, que á su vez habian caido al suelo ó sido lanzadas fuera del templo.

Al volver en sí, lo primero que se le ocurrió fue entrar de nuevo en la iglesia para ir en busca del cura de Moustiers, á quien encontró asfixiado y sin conocimiento. El joven se dedicó á auxiliar al anciano y respetable sacerdote juntamente con los que, ligeramente heridos, podian ayudarle en su tarea. Le levantaron, apagaron la sobrepelliz que estaba ardiendo, y dándole fricciones con vinagre, lograron hacerle recobrar el sentido á las dos horas de haberlo perdido. El pobre sacerdote vomitó mucha sangre, y aseguró que ni habia oido el trueno ni tenia idea de lo que habia pasado. La chispa eléctrica le quemó el galón de oro de la estola, le arrancó un zapato que fue á parar al otro extremo de la iglesia y rompió la hebilla de metal. La silla en que estaba sentado también quedó hecha pedazos.»

«Al dia siguiente trasladaron al cura de Moustiers á su casa, donde le curaron sus heridas, que tardaron dos meses en cicatrizarse. Tenia una gran escara en el hombro derecho; otra llegaba desde el medio posterior del brazo del mismo lado hasta la parte media y exterior del antebrazo; otra más profunda partia de la parte media y posterior del brazo izquierdo y terminaba en la parte media del antebrazo del mismo lado; y por fin, otra más superficial y menos extensa, en el lado externo de la parte inferior del muslo izquierdo, y otra en el labio superior hasta la nariz. Por espacio de dos meses padeció de insomnio absoluto; quedóse con el brazo paralizado, y aún hoy se resiente cuando hay mudanza de tiempo.»

«El rayo arrebató á un niño de los brazos de su madre, lanzándolo seis pasos más allá: no pudo recobrar el sentido sino cuando lo sacaron al aire libre. Todos los que se hallaban en el templo, se quedaron con las piernas paralizadas: las mujeres, despeinadas, ofrecían un aspecto lastimoso. Llenóse la iglesia de una humareda negra y densa; y tanto, que no se podían distinguir los objetos sino á favor de las llamas de las ropas incendiadas por el rayo.»

«Ocho personas quedaron en el sitio. Una joven de diez y nueve años fue trasportada sin conocimiento á su casa y espiró á la mañana siguiente, sufriendo dolores horribles á juzgar por sus gritos; de suerte que las personas muertas son nueve y las heridas ochenta y dos.»

«El sacerdote que celebraba salió ileso, sin duda porque llevaba una casulla de seda.»

«Todos los perros que habia en la iglesia quedaron muertos en la misma actitud que tenian al sorprenderles el rayo.»

«Una mujer que estaba en una cabaña, en la montaña de Barbin, á poniente de Chateauneuf, vio caer sucesivamente tres masas de fuego que al parecer debían reducir la población á cenizas.»

«Créese que el rayo cayó primeramente en la cruz del campanario, pues se la encontró hincada en la hendidura de una roca á 16 metros de distancia. En seguida, la chispa penetró en la iglesia por una grieta que abrió en la bóveda, á medio metro de distancia del agujero por donde pasa la cuerda de una campana. El pulpito quedó hecho trizas. Se encontró en la iglesia una excavación de medio metro de diámetro, prolongada por debajo de los cimientos de la pared hasta el empedrado de la calle, y otra que entraba por debajo de los de una cuadra y en la cual se hallaron muertos cinco carneros y una yegua.»

«Cuando el rayo cayó en la iglesia, estaban tocando las campanas.»

La mayor parte de los efectos mecánicos, físicos y fisiológicos del rayo que hemos mencionado anteriormente se hallan reunidos en el notable suceso cuyo relato acaba de leerse. El narrador atribuye á la vestidura aisladora que llevaba el sacerdote celebrante, el que este se librara de figurar en el número de las víctimas; es muy posible que tal sea en efecto la razón de semejante hecho, del mismo modo que el rayo puede caer con preferencia sobre las personas que llevan efectos metálicos, buenos conductores de la electricidad.

(14) El 20 de marzo de 1784, cayó un rayo en el teatro de Mantua, y mató dos espectadores é hirió diez, de los cuatrocientos que habia en el local. Entonces se vio un caso sumamente curioso, y fue que «la descarga eléctrica fundió pendientes y llaves de reloj, y rajó diamantes, sin lastimar en lo más mínimo á las personas que los llevaban.»

sábado, 24 de noviembre de 2007

El Pantelégrafo de Caselli

En “El Mundo Físico“ de Amadeo Guillemin editado por Montaner y Simón en 1883, se informa de un aparato telegráfico utilizado para transmitir imágenes. Se trata del pantelégrafo del sistema Caselli.

La idea de utilizar las propiedades electrolíticas de la corriente eléctrica para transmitir signos se había intentado llevar a la práctica desde comienzos del siglo XIX. A ello dedicaron esfuerzos muchos científicos, técnicos e inventores. Soemmering en su telégrafo usaba el desprendimiento de burbujas de hidrógeno para marcar las señales. En 1839 E. Davy también utilizó las reacciones electroquímicas para imprimir los signos en una hoja de papel ó en una tela convenientemente preparada. Doce años después, Bain construía su telégrafo impresor, basado en la propiedad que tiene la corriente eléctrica de descomponer el cianuro de potasio produciendo un compuesto químico de color, el azul de Prusia, que se deposita en el papel del receptor siempre que pasa la corriente.

A partir de estos telégrafos se han desarrollado otros impresores de nuevo género, como el pantelégrafo de Caselli, en los que ya no se trata solamente de trasmitir signos, que como los aparatos escritores, dejan rastro del despacho, ó de que los reproduzcan é impriman en caracteres alfabéticos, sino que el problema propuesto y resuelto con asombroso ingenio, consistía en obtener en la estación recibidora la reproducción fiel, el verdadero facsímile del carácter de letra del despacho, y hasta dibujos, mapas, planos y retratos, en una palabra, un verdadero autógrafo que el destinatario recibe del expedidor, de modo que aquél posea en caso necesario un documento auténtico.

La base del funcionamiento del pantelégrafo de Caselli se muestra en la figura Fig. - 305, representada anteriormente. En dos estaciones telegráficas se disponen dos placas de cobre M y R en comunicación con tierra T. Sobre la placa M de la estación expedidora se coloca una hoja de papel metalizado sobre la que se ha escrito el texto, o hecho el dibujo, con tinta grasa aisladora. En la placa R de la estación receptora se pona una hoja de papel, impregnada previamente de cianuro amarillo de potasio y de hierro.

La pila de la estación expedidora esta unida a dos estiletes de hierro S1 y S2, el primero en la propia estación y el segundo en la estación receptora, a través del el hilo de línea L. Estos dos estiletes pueden moverse describiendo sincrónicamente y con igual velocidad líneas paralelas muy juntas en las dos hojas de papel. En virtud de otro movimiento se van corriendo las hojas de papel á medida que quedan trazadas las líneas de que hablamos, de modo que si el estilete S1 recorre totalmente en la placa M la superficie del papel en que está escrito el despacho, el estilete S2 recorrerá precisamente en el mismo espacio de tiempo una superficie igual en el papel químico de la placa de la estación de destino R.

Siempre que el estilete S1 toca la parte metálica ó conductora del despacho, la corriente de la pila pasa por el circuito A B C D, que ofrece á la electricidad mucha menos resistencia que el hilo de línea L, cuya longitud es considerable. La corriente va a parar a tierra en la estación expedidora, y como no entra en el aparato receptor, éste no escribe nada.

Pero si el estilete S1 toca las partes aisladoras, es decir, si pasa por los trazos mismos del escrito, ó del dibujo del despacho, la corriente no pasará por A B C D y habrá de hacerlo por la línea L, yendo a parar al estilete S2 del receptor. Esta corriente influye químicamente en el punto de la hoja impregnada de cianuro por el que pasa la corriente para ir á tierra, y esta sustancia se descompone, resultando azul de Prusia que queda marcado en el papel.

Fig.- 307

Esta impresión se reproduce siempre que el estilete del manipulador encuentra partes señaladas con tinta aisladora, y el número de trazos, y su longitud en cada línea recorrida sincrónicamente por los dos estiletes serán tan iguales en la estación de partida como en la de llegada. Por consiguiente el despacho resultará reproducido idénticamente en el papel cianurado en trazos azules.

La única diferencia con el original consistirá en que no estando absolutamente en contacto las líneas sucesivas trazadas por los estiletes, los trazos del despacho reproducido no serán rigurosamente continuos. La figura 306 da una idea exacta de esta diferencia, pero se ve que no se altera en modo alguno la forma general del despacho primitivo, y que el aparato de este sistema puede llamarse con razón telégrafo autográfico.

El motor del pantelégrafo de Caselli es un péndulo cuya varilla metálica, de 2 metros de longitud, pende de una sólida armazón de hierro, lastrada con una masa rectangular de hierro de 8 kilogramos.

En la parte media de la varilla se articulan dos bielas que comunican el movimiento oscilatorio del péndulo, por una parte al aparato trasmisor, y por otra al receptor. Como estos dos aparatos funcionan separadamente, una de las bielas se desprende cuando la otra recibe su movimiento de vaivén, siendo esta biela la que produce el del estilete en la superficie del trasmisor, donde está colocado el despacho.

La biela está articulada con la palanca que lleva el estilo, haciéndola describir en sus oscilaciones sucesivas, así como al estilete, una serie de arcos de círculo paralelos entre sí y á la superficie cilindrica de metal en la cual está sujeto el papel metalizado del despacho (figura 307). Cuando el péndulo hace una oscilación completa, el estilete cursor se mueve de izquierda á derecha y recorre el despacho en toda su anchura. Al final del movimiento, el cursor tropieza con una pieza metálica y el choque vuelve la pieza que lleva el estilete, de suerte que éste se levanta y se aparta del papel mientras dura la oscilación siguiente, así pues, el aparato no funciona sino durante una media oscilación del péndulo.

El motivo de esta disposición consiste en haber demostrado la experiencia que no habia identidad entre los efectos producidos por las oscilaciones de sentido contrario; mas el aparato trasmisor es doble para utilizar estas oscilaciones, sólo que los mecanismos están invertidos sucediendo lo propio en los receptores. De aquí resulta que no se pierde tiempo alguno, y que se pueden trasmitir y recibir dos despachos simultáneamente.

Para que el pantelégrafo Caselli funcione bien, es condición indispensable que haya sincronismo perfecto entre los movimientos del péndulo de la estación de partida y los del de la estación de llegada. Y no tan sólo deben ser isócronas sus oscilaciones, sino que sus amplitudes han de ser enteramente iguales, para que los estiletes se muevan simultáneamente en las dos estaciones y estén animados en el mismo instante de velocidades también iguales.

En cada uno de los extremos del arco que describe la masa del péndulo hay un electro-iman situado en el sentido del arco, con sus armaduras en frente de la masa de hierro, cuando esta llega al término de cada oscilación, sea á la derecha ó sea á la izquierda. En este momento, una corriente emitida por un cronómetro regulador,—el que se ve á la izquierda y en la parte superior de la figura 307—anima el electro-iman y su armadura, que atrae la masa del péndulo, la mantiene inmóvil un instante, y por consiguiente hace que cada oscilación sea de la misma amplitud.

La interrupción de la corriente se efectúa por el movimiento mismo del péndulo del cronómetro que, á cada doble oscilación, separa un pequeño muelle y abre el circuito. El conmutador, cuya función consiste en dar paso á la corriente é interceptarla, recibe á su vez su movimiento de una pieza articulada á frotamiento duro en la varilla del péndulo. Vese pues que el sincronismo de los dos péndulos en ambas estaciones depende de la concordancia de los movimientos de los péndulos cronométricos que acompañan á los primeros. Estos cronómetros reguladores, cuyos péndulos marchan con doble velocidad que los del pantelégrafo, se regulan separadamente con toda la exactitud apetecible, exactitud que facilitan los mecanismos de relojería que los componen.

El papel cianurado en que se imprimen los despachos debe estar cuidadosamente preparado, y conservado á un grado de humedad conveniente. Hasta la calidad del papel tiene su importancia. Las hojas metalizadas que sirven para escribir los despachos con una tinta especial son hojas de papel blanco, plateadas esmeradamente en la prensa y con anchos márgenes. Tienen tres rayas: una sirve de punto de partida para la marcha del estilete cursor, y las otras dos marcan los límites del despacho.

Por lo demás, no hay nada tan sencillo como el modo de funcionar del pantelégrafo. Colócase el despacho escrito sobre la superficie del cilindro trasmisor. El empleado de la estación da la señal de aviso con el timbre ó por cualquier otro medio, y en seguida pone en marcha el péndulo. La trasmisión del despacho es automática, sin que el empleado tenga que efectuar manipulación alguna, y por consiguiente sin necesidad de adquirir conocimientos especiales. Como se pueden trasmitir simultáneamente dos despachos, y por otra parte no hay inconveniente en que se use un sistema de escritura abreviado, por ejemplo la estenografía, la trasmisión puede ser muy rápida.

«Los largos péndulos del telégrafo Caselli, dice M. Quet, efectúan por lo regular cuarenta oscilaciones por minuto, y los estiletes trazan cuarenta rayas separadas entre sí 1/3 de milímetro. Así pues, las rayas extremas trazadas en un minuto por los estiletes distan una de otra 13 milímetros, y en 20 minutos, 260. Como se da á las rayas 11 centímetros de longitud, resulta que el aparato Caselli reproduce en veinte minutos el facsímile del escrito, de los retratos ó de los dibujos trazados en una hoja metalizada de 11 centímetros de ancho por 26 de largo. Para que la reproducción salga con limpieza es menester que el carácter de letra sea algo grande y muy legible.»

En 1865 se abrió al servicio público la línea de París á Lyon y Marsella para la trasmisión de despachos con este sistema maravilloso, hoy día desechado por su poco uso. «Si no se ha generalizado su uso, dice con razón M. Bontemps, consiste en que en cierto modo no es indispensable para las necesidades comunes, pues el público no da al parecer gran importancia á la reproducción autográfica de los escritos. Por lo que respecta á la trasmisión telegráfica de dibujos ó de cualesquiera figuras, debe considerarse como un caso puramente excepcional.

El aparato Caselli se presta á muchas combinaciones: mencionaremos solamente, como experimento curioso, la reproducción telegráfica de un dibujo de varios colores. El punzón de hierro animado por la corriente da con el cianuro de potasio una tinta azul. Cuando se le sustituye con un punzón de cobre, resulta una tinta roja, obteniéndose con otros metales y otras disoluciones colores diferentes. Así pues, si en la estación de partida se descompone el dibujo en muchas hojas en cada una de las cuales se hayan trazado las partes correspondientes á un color determinado, y si en la de llegada se reciben las trasmisiones sucesivas en un mismo papel, cuidando de usar para cada una de ellas el punzón y la disolución convenientes, se reproduce el dibujo de muchos colores.»

En los años 30 del siglo XX se utilizaban sistemas más modernos para transmitir imágenes, lo que se conocía como telefotografía.

Un puente desmontable diseñado por Leonardo

Leonardo da Vinci dejó dibujadas numerosas, máquinas, artificios, estatuas y edificios. Entre estos dibujos se conserva el de un puente provisional armado simplemente con maderos, que no necesita ni de cuerdas ni de clavos para asegurar su rigidez y estabilidad.

En el bloc italiano Gulliver encontramos la información para construir un pequeño modelo de este puente.

Para construirlo se necesitan 15 palos redondos de madera de un centímetro de diámetro y 13 centímetros de largo. En 10 de estos palos se han de hacer tres muescas para que encajen las piezas transversales. Las muescas se hacen con una lima redonda.

En el sitio Le Machine di Leonardo da Vinci entre las múltiples maquetas de sus máquinas se muestra una del puente desmontable.

El puente Leonardo de Oslo

Leonardo da Vinci ofreció sus servicios como ingeniero, allá por el año 1502, al Sultán de Constantinopla, Bayaceto II, en una carta en la que exponía: “Yo, vuestro humilde servidor, construiré para vos un molino que no requiere agua, pues bastará para propulsarlo la sola fuerza del viento, un sistema que permite extraer el agua de los barcos sin necesidad de cuerdas o cables, recurriendo en su lugar a una máquina hidráulica autopropulsada“ y a continuación añadía:

“Ha llegado a oídos de vuestro humilde servidor que teneis la intención de levantar un puente desde Estambúl hasta Gálata, pero que no lo habeis podido realizar hasta ahora porque no habéis encontrado a un hombre capaz de hacerlo. Yo, vuestro humilde servidor, sé como realizarlo. Lo construiría tan alto como un edificio, para que así, debido a su altura, nadie pudiera sobrepasarlo“. El dibujo de Leonardo muestra el puente, con un gran barco de velas desplegadas pasando por debajo de el.

El puente debía salvar un espacio de 420 metros, conectando los extremos del Cuerno de Oro, un estrechamiento en el Bósforo que separa Europa de Asia.

Leonardo diseñó un puente de dovelas, estrechándolo en el centro y ensanchandolo en los estribos que lo conectaban con ambas orillas. La anchura había de ser de 24 metros, la luz de 360 metros y 40 metros de altura sobre el nivel de la marea alta.

Un día de 1996, 500 años más tarde de que el Sultán, Bayaceto II, rechazara la propuesta de Leonardo, Vebjorn Sand un pintor noruego, visitaba una exposición de dibujos de ingeniería y arquitectura de Leonardo. Inmediatamente quedó fascinado con el puente de Leonardo y se puso manos a la obra.

La administración noruega de caminos y puentes aceptó su proyecto de puente peatonal para salvar la carretera E18 en Nygårdskrysset, en el municipio de Ås, en las afueras de Oslo. Durante 5 años se dedicó a elaborar el proyecto y conseguir la financiación. Finalmente, se inaguró en 2001 en Aas, Noruega, el puente peatonal con el diseño de Leonardo.

El diseño de Leonardo disponía de dos arcos de granito que soportaban un paso superior peatonal. La piedra soporta bien los empujes del arco, lo que permite construir un puente tán esbelto. En la parte más estrecha, Leonardo dispuso que los arcos tuvieran un grosor de 65 Cm, ensanchandose hasta los 4,5 metros en los extremos. La base de los estribos había de medir 14 metros.

Basándose en el diseño de Leonardo, Vebjorn Sand lo adaptó a una luz de 109 metros, una altura de 5,7 metros sobre la carretera y una longitud total de 135 metros. Tras estudiar varias opciones se decidió construír en madera laminada. Se utilizaron, en total, 120 metros cúbicos de madera laminada del tipo Gl 36c. La decisión también tuvo en cuenta la idea de utilizar materiales y técnicas de la región.

viernes, 23 de noviembre de 2007

El misil balístico alemán V2

Durante la Segunda Guerra Mundial la Alemania nazi desarrolló el primer cohete de combustible líquido de uso práctico de la historia. ¡Valiente hazaña! Es cierto, no sabemos si se puede calificar de uso práctico la destrucción de una ciudad en el contexto de una guerra que dejo atrás más de 50 millones de muertos. Por otra parte, el desarrollo de los motores cohete y de los programas espaciales tanto de los Estados Unidos de Norteamérica como de la URSS o Inglaterra se basaron en buena medida en la experiencia de estas bombas volantes. Doble motivo para no dejarlas en el olvido, aunque en lo que ahora nos fijaremos es en su aspecto técnico.

El A-4 / V-2 era un misil balístico, con un alcance de hasta 362 kilómetros y una carga explosiva de 738 kilogramos de una sustancia denominada Amatol Fp60/40. Como que no era muy preciso disparándose a tanta distancia se utilizó contra las grandes ciudades, y por tanto, contra población civil. El primero se lanzó contra un objetivo el 8 de septiembre de 1944 y continuaron lanzándose hasta marzo de 1945. Sobre Londres cayeron unos 500 y varios cientos más en condados cercanos. Otra de las ciudades más castigadas por los V-2 fue Amberes, aunque fueron bastantes más los objetivos y un total de unos 3.000 los misiles lanzados durante la guerra.

El cohete medía 14,3 metros de largo y 1,65 metros de diámetro en la parte central más gruesa. El peso en el momento del lanzamiento, totalmente cargado de combustible, era de 12.800 kilogramos.

Desde arriba hacia abajo los componentes del misil eran los siguientes: en el cono de ataque estaba situada la carga explosiva, a continuación se encontraba el equipo de control formado por dos giroscopios, un acelerómetro y el equipo de control por radio, debajo se situaban los depósitos de alcohol y el de oxígeno líquido e inmediatamente después los depósitos de agua oxigenada y permanganato, la turbo-bomba, los depósitos de aire comprimido y el motor cohete y en la cola las cuatro aletas para el control de la dirección con sus cuatro paletas móviles y los cuatro timones de grafito. Sobre las aletas de dirección se situaban las antenas del control por radio.

El motor cohete estaba alimentado por una mezcla de 75% de alcohol etílico y 25% de agua como combustible y oxígeno líquido como oxidante. Para introducir el combustible y el oxígeno en la cámara de combustión se utilizaba una turbo-bomba accionada con agua oxigenada al 80%. Para accionar la turbina se mezclaba el agua oxigenada con un catalizador, en este caso una disolución de 33% de permanganato de sodio en 66% de agua, de forma que se disociaba el agua oxigenada en agua y oxígeno, produciéndose a la vez una gran cantidad de calor que transformaba el agua en vapor de agua. De esta forma era el vapor de agua el que movía la turbina que accionaba las bombas centrífugas. Esta turbina de vapor proporcionaba una potencia de 580 caballos a una velocidad de giro de 3.800 r.p.m. El tubo de salida del vapor de escape de la turbina conducía a un intercambiador de calor que aprovechaba parte del calor residual para vaporizar una pequeña cantidad de oxígeno líquido utilizado en la presurización de los depósitos de oxígeno.

Antes del lanzamiento, el V-2 vacío pesaba 4.539 kilogramos, se llenaba entonces de 3.710 kilogramos de una mezcla de alcohol y agua, 4.900 kilogramos de oxígeno líquido a una temperatura de 183 grados bajo cero, 175 kilogramos de agua oxigenada y 22 kilogramos de la disolución de permanganato de sodio. Los depósitos de aire comprimido y de nitrógeno se llenaban a una presión de 200 atmósferas, acabándose de esta forma la fase de llenado del cohete. A continuación se conectaban los cables de alimentación eléctrica exterior que comenzaban a hacer girar los giroscopios con corriente continua de 28 voltios y 60 amperios. Estos cables se mantenían conectados hasta el despegue para mantener totalmente cargadas las baterías de a bordo.

En el momento del encendido del motor se introducía aire a presión a 32 atmósferas para presurizar los depósitos de agua oxigenada y permanganato y enviar estos dos componentes hacia la turbina que comenzaba a girar a 3.800 r.p.m. bajo los efectos del vapor de agua a 385 grados de temperatura. Las bombas comenzaban a inyectar en la cámara de combustión alcohol a una presión de 23 atmósferas, a través de 1.224 inyectores y en una cantidad de 58 kilogramos por segundo. Este alcohol circulaba previamente por la cámara formada por la doble pared de la cámara de combustión con el fin de refrigerarla. Al mismo tiempo se inyectaba oxígeno líquido a una presión de 17 atmósferas a través de 2.160 inyectores situados en 18 cabezas inyectoras situadas en la parte superior de la cámara de combustión y en una cantidad de 72 kilogramos por segundo.

Una vez encendida la mezcla de forma espontánea la temperatura alcanzada dentro de la cámara de combustión era de 2.700 grados a una presión de 15 atmósferas, expulsando los gases quemados por la tobera del motor a una velocidad de 2.000 metros por segundo. Antes del despegue se hacía funcionar el motor a baja potencia con un empuje de 2.947 kilogramos, que una vez comprobado el buen funcionamiento del propulsor se aumentaba hasta 24.574 kilogramos y se procedía al lanzamiento. En este momento se desconectaban los cables auxiliares mediante un sistema electromagnético.

Durante cuatro segundos después del despegue el cohete subía verticalmente. A partir de ese momento comenzaba a inclinarse siguiendo un programa preestablecido controlado por un temporizador. Durante 43 segundos se iba inclinando hasta alcanzar una trayectoria con una inclinación de 47 grados respecto de la vertical. A partir de aquí mantenía su trayectoria hasta el momento en que se apagaba el motor, cosa que ocurría a los 65 segundos, más o menos, después del despegue, en función de lo lejos que se quisiera hacer llegar. A partir de aquí, y desde una altura de 80 a 90 kilómetros, el cohete seguía una trayectoria parabólica de caída libre hacia su objetivo.

La aceleración inicial del cohete era de 0,9g y se elevaba hasta 5g en el momento del apagado del motor. La velocidad máxima alcanzada era de 1.600 metros por segundo, que se reducía, debido al rozamiento con el aire, a 800 metros por segundo en el momento del impacto.

Mientras el motor cohete estaba encendido se dirigía su trayectoria utilizando cuatro timones de grafito situados dentro del flujo de los gases de escape del motor, y también cuatro paletas móviles situadas en la parte exterior de sus aletas, todos ellos de accionamiento hidráulico. Las cuatro paletas de grafito estaban controladas por uno de los giroscopios y se encargaban de mantener la verticalidad durante los cuatro primeros segundos, corrigiendo las desviaciones que se pudiesen producir. Otro giroscopio controlaba el movimiento de las dos paletas situadas perpendicularmente al plano de la trayectoria y que iban llevando ésta hasta los 47 grados de inclinación con respecto a la vertical. El equipo de control se completaba con un acelerómetro que se encargaba de generar la señal para apagar los motores, según unos valores establecidos al iniciarse el lanzamiento.

A continuación se puede ver un video con imágenes de los lanzamientos de los V2, unos exitosos y otros fallidos.


Los cohetes ingleses de agua oxigenada

En la fotografía anterior se puede ver la planta de montaje del motor cohete “Stentor“, en la empresa “Armstrong Siddeley“, situada en Anstey, en 1960.

El agua oxigenada se puede utilizar como combustible de los motores cohete. En Inglaterra se realizaron muchos diseños, desde finales de la década de los 40, hasta comienzos de la década de los 70 del siglo XX.

El peróxido de hidrógeno, o agua oxigenada, tiene por fórmula H2O2. Esta substáncia puede descomponerse fácilmente en agua y oxígeno (2 H2O2 = 2 H2O + O2), mediante un catalizador.
En el laboratorio se puede utilizar como catalizador para descomponer el agua oxigenada óxido (IV) de manganeso, MnO2.

Los técnicos alemanes, durante la II Guerra Mundial, utilizaron agua oxigenada para mover las turbinas de las bombas de combustible de los cohetes V2/A4. Para descomponer el agua oxigenada y generar vapor, utilizaron el permanganato de calcio como catalizador.

El motor “Gamma“ fue uno de los primeros motores cohete ingleses de agua oxigenada. Fue desarrollado por el “Rocket Propulsion Establishment“, en Westcott (Buckinghamsire) en diciembre de 1953.



En la fotografía anterior se puede ver el grupo de cuatro motores “Gamma 301“ del lanzador Black Knight.

El motor “Gamma“ empleaba, para descomponer el agua oxigenada, un tejido de alambre de plata niquelado junto con un catalizador. Dado que el catalizador tenía una vida útil de dos horas y que el motor podía estar dispuesto para ser utilizado durante 20 horas, el diseño de la cámara del motor permitía la sustitución de este catalizador. El motor constaba sólo de una cámara de combustión y de las válvulas de entrada de combustible.

Cuando el agua oxigenada era bombeada y atravesaba el catalizador se descomponía en oxígeno y vapor de agua a 500ºC. Al mismo tiempo se bombeaba queroseno en la cámara de combustión. Este queroseno, saliendo en forma de finas gotas, se encendía gracias al calor del vapor y se quemaba gracias al oxigeno, fruto de la descomposición del agua oxigenada. La temperatura en el interior del motor llegaba a 2.300ºC, siendo a la salida de la tobera de 1.100ºC.

Los motores cohete de agua oxigenada son menos energéticos que los que utilizan oxígeno líquido. La efectividad del combustible de un cohete viene determinada por su Impulso Específico. Este valor indica el tiempo, en segundos, que un Kg de masa del combustible utilizado puede estar proporcionando un empuje de 1 Kg. Trabajando en el vacío, un motor de agua oxigenada y queroseno tiene un impulso específico de 240 segundos, si se trata de oxígeno líquido y queroseno su impulso específico es de 280 segundos y si se utilizan oxígeno e hidrógeno líquidos el impulso específico es de 400 segundos.

A su favor el agua oxigenada tiene el hecho de que no es un líquido criogénico y es, por tanto, más fácil de manejar. Además su densidad es de 1,48 g/cm3, lo que permite almacenarla en depósitos relativamente pequeños. Ocupa 17 veces menos volumen que la misma masa de hidrógeno líquido.

La R.A.F. utilizó con frecuencia motores cohete de agua oxigenada para facilitar el despegue de sus aviones. En los años posteriores a la II Guerra Mundial muchas empresas inglesas trabajaron en cohetes de agua oxigenada, entre ellas, de Havilland, Napier, Armstrong Siddeley y el Rocket Propulsion Department.

En la fotografía anterior se puede ver una sección del motor cohete “Spectre“, fabricado por la empresa inglesa “de Havilland“. Se observa como el cuerpo del motor dispone de una doble pared, dejando una cámara por donde circula el agua oxigenada que refrigera el motor. El cuerpo del cohete está construido de acero inoxidable. Se puede observar como ha cambiado la apariencia del metal allí donde hubo de sufrir más temperatura.

A la derecha de la cámara del motor, en el extremo opuesto a la tobera, se puede ver una pieza agujereada, lugar en el que se dispone el catalizador que descompone el agua oxigenada en agua y oxígeno. Dado que esta reacción produce una gran cantidad de vapor, el agua se transforma en vapor de agua a gran temperatura y presión.

El motor cohete “Spectre“ se utilizó en el avión interceptor “SR 53“, construido en 1957. La denominación de interceptor se daba en los años 50 y 60 a los aviones de caza, dotados de una gran capacidad de ascender a grandes alturas en poco tiempo para “interceptar“ los aviones enemigos que invadían el espacio aereo propio.