EL EKRANOPLANO

1. INTRODUCCIÓN

El efecto ala en suelo (The Wing-In-Ground) (WIG) es un fenómeno que afecta a todas las aeronaves de alguna forma, debido a vórtices de aire que quedan atrapadas entre las alas de una aeronave y el suelo (cuando la aeronave está a nivel de la tierra). Es importante señalar que “tierra” puede referirse no sólo a la tierra, sino también al agua, el hielo, la nieve y la arena. Los efectos de ala en suelo pueden ser beneficiosos o perjudiciales según sea el caso de cada aeronave.

Son varias las embarcaciones que han sido diseñadas específicamente para aprovechar los beneficios de este efecto, siendo así por lo tanto no considerables realmente dentro del término “aeronave”. Aunque el desarrollo de WIG ha tenido lugar durante muchas décadas, la tecnología no ha progresado hasta el punto que este tipo de embarcaciones pueda convertirse en una fuente comercial exitosa, debido en parte a la ineficiencia del diseño inicial y la debida financiación de parte de cada gobierno para la investigación y el desarrollo en este tipo de tecnologías. Sin embargo, aún existe la creencia generalizada de que existe el potencial para naves de vuelo rasante que tienen aplicaciones más prácticas.

El presente informe habla de la teoría, historia, aplicaciones, ventajas y desventajas del efecto ala en suelo además del conocido ekranoplano que aprovecha este efecto siendo uno de los más emblemáticos de este tipo.

2. HISTORIA

Durante el tiempo que la aeronave ha existido, los aviadores han sido conscientes del aumento en la elevación experimentado por un avión que se aproximaba al terreno para el aterrizaje. Los hermanos Wright utilizaron involuntariamente este efecto de volar aún más cuando se acercaban al suelo, y para llevar a cabo lo que se describió como “aterrizaje panqueque”, donde una repentina pérdida de sustentación en el aterrizaje resultó en un aterrizaje plano de la aeronave en el suelo. Estas observaciones llevaron a los estudios en la década de 1920, con el fin de obtener un conocimiento formal de este

fenómeno, conocido como “efecto suelo” o “efecto ala en suelo” (WIG).

Se cree que la primera nave de efecto de suelo funcional se desarrolló durante el año 1935 por un ingeniero finlandés llamado Toivo J. Kaario. La nave fue nombrada “Aerosledge N°8”. La URSS y los Estados Unidos fueron los primeros países en el desarrollo experimental de aeronaves durante la década de 1960 que hizo uso del efecto WIG, mientras que Alemania comenzó a desarrollarlo a finales de 1960. Era la URSS sin embargo la que tenía mucha mayor presencia en esta área de investigación durante esta época, financiación lograda a través de militares. La mayor parte de los conocimientos actuales sobre el diseño de las WIG ha llegado desde la década de 1960, así como las naves de vuelo rasante más emblemáticas de la historia. A pesar de las fallas en el proyecto de la nave de vuelo rasante, se hizo evidente que existía la posibilidad de aplicaciones prácticas.

Figura 1: El Aerosledge N º 8 de 1935, que se cree que es la primera de las WIG funcional

Las aeronaves de efecto WIG Soviéticas eran conocidas como ekranoplanos, que significan “avión volando bajo” en Ruso. En agosto de 1967 un satélite espía estadounidense tomo fotos sensacionales, una nave gigante que parecía un avión se vio volando sobre las aguas del Mar Caspio, tenía aproximadamente cien metros de largo, con un peso de 500 toneladas y se desplazaba a más de

500 Km/hr, nada como esto se había visto anteriormente, era el KM, uno de los proyectos militares soviéticos más secretos. Cuando la noticia salió al aire, la prensa occidental fue rápida en darle un apodo “El Monstruo del Mar Caspio”.El objeto que tanto alarmó a los estadounidenses fue desarrollado por el diseñador Rostislav Evgenievich Alexeyev, que pensó en una idea que cambió la forma de pensar acerca de las naves acuáticas, sugirió colocar alas submarinas a las naves, la idea era que las alas empujarían la nave fuera del agua una vez que esta fuera lo suficientemente rápida, fue un verdadero avance, de un golpe el nuevo diseño corto radicalmente la resistencia del agua, poco después, las naves de alta velocidad con alas submarinas estaban surcando los mares y lagos de la Unión Soviética, su inventor estaba obsesionado con la velocidad, sus máquinas eran capaces de alcanzar velocidades de 100 Km/hr o 55 nudos, pero, para lograr velocidades superiores Alexeyev sabía que tenía que sacar sus naves fuera del agua, comenzó a trabajar en un plan que hiciera justamente eso.

Alexeyev estaba entusiasmado con darle a la unión Soviética un nuevo tipo de transporte basado en el fenómeno misterioso del efecto suelo, preveía la creación de un vehículo capaz de viajar sobre el agua y la tierra, logrando el apoyo de líderes soviéticos para el desarrollo de su proyecto. Según Alexeyev, el ekranoplano o vehículo de efecto pantalla reunía todos los requerimientos de grandeza, poder, capaz de alcanzar grandes velocidades. El siguiente paso era localizar una ubicación idónea para probarlo, una gran extensión de agua donde su pudieran llevar maniobras de gran velocidad.

Después del modelo KM, se desarrollaron otros prototipos de ekranoplano, seguido por varios modelos de producción. Son ocho los motores de la parte delantera de la nave que proporcionan la elevación requerida para despegar, aunque no son utilizados una vez iniciado el vuelo horizontal.

Figura 2: “El monstruo del mar Caspio” Ekranoplano modelo KM año 1963

Se llevaron a cabo numerosos estudios y actividades de investigación en los Estados Unidos para investigar la eficacia y viabilidad de las WIG para aplicaciones militares; sin embargo, no resultaron en el desarrollo real de cualquiera de los modelos operativos.

Se reconoció que las WIG sufrían de estabilidad longitudinal, por otra parte, las pruebas de Estados Unidos mostraron que las WIG tenían menos rendimiento como resultado de factores relativos al despegue y aterrizaje.

Desde la década de 1980 y con la caída de la Unión Soviética en la década de 1990, la escala de la investigación y el desarrollo de las WIG se ha reducido, y el foco del desarrollo se ha desplazado hacia las embarcaciones de menor tamaño, aplicaciones civiles y recreativas (por ejemplo: transporte de carga pesada, ferries, etc.), en lugar de aplicaciones militares.

3. TEORÍA

3.1. TEORÍA DE VUELO4. DISEÑO