Lancha rápida

Una lancha a reacción es una embarcación propulsada por un chorro de agua expulsado desde la parte trasera. A diferencia de una lancha motora, que utiliza una hélice externa en el agua, debajo o detrás de la embarcación, una lancha a reacción aspira el agua desde debajo de la embarcación a través de una entrada y la dirige hacia una bomba de chorro en el interior, antes de expulsarla por una boquilla en la popa .

La lancha motora moderna fue desarrollada por el ingeniero neozelandés Sir William Hamilton a mediados de la década de 1950. Su objetivo era crear una embarcación capaz de remontar los ríos de Nueva Zelanda, de corriente rápida y demasiado poco profundos para las hélices.

Los intentos previos de propulsión por chorro de agua tuvieron una vida útil muy corta, generalmente debido al diseño ineficiente de las unidades y a que ofrecían pocas ventajas sobre las hélices convencionales. A diferencia de estos desarrollos previos de chorro de agua, como los de Campini y el Hanley Hydrojet , Hamilton tenía una necesidad específica de un sistema de propulsión que operara en aguas muy poco profundas, y el chorro de agua demostró ser la solución ideal. La popularidad de la unidad de chorro y la lancha a reacción aumentó rápidamente. Se descubrió que el chorro de agua era mejor que las hélices para una amplia gama de tipos de embarcaciones, y ahora se utiliza ampliamente en muchas embarcaciones de alta velocidad, incluidos transbordadores de pasajeros, embarcaciones de rescate, patrulleras y buques de suministro en alta mar.

Las lanchas a reacción son muy maniobrables, y muchas pueden retroceder desde máxima velocidad y detenerse en poco más de su propia longitud, en una maniobra conocida como "frenada brusca". El conocido giro Hamilton o "giro a reacción" es una maniobra a alta velocidad en la que se corta la potencia del motor, se gira bruscamente el timón y se vuelve a acelerar, lo que provoca que la lancha gire rápidamente con una gran cantidad de agua pulverizada.

No existe un límite de ingeniería para el tamaño de las lanchas a reacción, aunque su utilidad depende del tipo de aplicación. Los sistemas de propulsión por hélice clásicos suelen ser más eficientes y económicos a bajas velocidades, hasta unos 20 nudos (37 km/h; 23 mph) , pero a medida que aumenta la velocidad de la embarcación, la resistencia adicional del casco generada por los puntales, timones , ejes, etc., hace que los sistemas de propulsión por chorro de agua sean más eficientes hasta los 50 nudos (93 km/h; 58 mph) . Para hélices muy grandes que giran a bajas velocidades, como en los remolcadores , un sistema de propulsión por chorro de agua de tamaño equivalente sería demasiado grande para ser práctico. Por lo tanto, la gran mayoría de las unidades de propulsión por chorro de agua se instalan en embarcaciones de alta velocidad y en situaciones donde el bajo calado, la maniobrabilidad y la flexibilidad de carga son las principales preocupaciones.    

Los buques propulsados ​​a reacción más grandes se encuentran en uso militar y en la industria de transbordadores de pasajeros y automóviles de alta velocidad. La fragata clase Valour de SudáfricaEl USS (de aproximadamente 120 metros o 390 pies de largo) y el USS Littoral Combat Ship de 127 metros (417 pies) de largo se encuentran entre los buques propulsados ​​a reacción más grandes a partir de 2020. Incluso estos buques son capaces de realizar "frenadas de emergencia".

Una hélice convencional funciona dentro del cuerpo de agua bajo el casco de la embarcación, girando a través del agua para impulsarla hacia adelante mediante la generación de una diferencia de presión entre las superficies delantera y trasera de las palas de la hélice y la aceleración de una masa de agua hacia atrás. En cambio, un sistema de propulsión por chorro de agua proporciona un empuje de alta presión desde la popa de la embarcación al acelerar un volumen de agua a medida que pasa por una bomba especializada instalada por encima de la línea de flotación dentro del casco. Ambos métodos generan empuje debido a la tercera ley de Newton : toda acción tiene una reacción igual y opuesta.

En una lancha a reacción, el propulsor aspira agua desde debajo del casco, donde pasa a través de una serie de impulsores y estatores —conocidos como etapas— que aumentan la velocidad del flujo de agua. La mayoría de los propulsores modernos son de una sola etapa, mientras que los más antiguos pueden tener hasta tres. La sección de cola del propulsor se extiende a través del espejo de popa del casco, por encima de la línea de flotación. Este chorro de agua sale del propulsor a través de una pequeña boquilla a alta velocidad para impulsar la lancha hacia adelante. La dirección se logra moviendo esta boquilla hacia los lados o, menos comúnmente, mediante pequeñas compuertas laterales que desvían el chorro de agua. Dado que la lancha a reacción depende del flujo de agua a través de la boquilla para su control, no es posible dirigir una lancha a reacción convencional sin el motor en marcha.

A diferencia de los sistemas de hélice convencionales, donde la rotación de la hélice se invierte para proporcionar movimiento hacia atrás, un sistema de propulsión por chorro de agua continúa bombeando normalmente mientras un deflector se baja en el chorro después de que este sale de la boquilla de salida. Este deflector redirige las fuerzas de empuje hacia adelante para proporcionar empuje inverso. La mayoría de los deflectores inversos más avanzados redirigen el chorro hacia abajo y a cada lado para evitar la recirculación del agua a través del chorro, lo que podría causar problemas de aireación o aumentar el empuje inverso. La dirección sigue estando disponible con el deflector inverso bajado, por lo que la embarcación tiene plena maniobrabilidad. Con el deflector bajado aproximadamente hasta la mitad del chorro, el empuje hacia adelante y hacia atrás son iguales, por lo que la embarcación mantiene una posición fija, pero la dirección sigue estando disponible para permitir que la embarcación gire sobre su propio eje, algo imposible con una hélice simple convencional.

A diferencia de los hidroalas , que utilizan aletas o puntales subacuáticos para elevar la embarcación fuera del agua, las lanchas a reacción estándar utilizan un casco de planeo convencional para deslizarse sobre la superficie del agua, con solo la parte trasera del casco desplazando agua. Al estar la mayor parte del casco fuera del agua, se reduce la resistencia, lo que mejora considerablemente la velocidad y la maniobrabilidad; por lo tanto, las lanchas a reacción normalmente operan a velocidad de planeo . A velocidades más bajas, con menos agua bombeada a través de la unidad de propulsión, la lancha a reacción perderá algo de control de dirección y maniobrabilidad, y disminuirá rápidamente la velocidad a medida que el casco abandona su estado de planeo y aumenta la resistencia del casco. Sin embargo, la pérdida de control de dirección a bajas velocidades se puede superar bajando ligeramente el deflector de reversa y aumentando el acelerador; de esta manera, un operador puede aumentar el empuje y, por lo tanto, el control sin aumentar la velocidad de la embarcación. Una lancha a reacción convencional para ríos tendrá un casco de ángulo poco pronunciado (pero no de fondo plano) para mejorar su control de giro a alta velocidad y su estabilidad, al tiempo que le permite navegar en aguas muy poco profundas. A alta velocidad, las lanchas a reacción pueden operarse de forma segura en menos de 7,5  cm (3  pulgadas) de agua.

Uno de los avances más significativos en el desarrollo del propulsor a chorro fue modificar su diseño para que expulsara el chorro por encima de la línea de flotación, contrariamente a la intuición de muchos. Hamilton descubrió desde el principio que esto mejoraba enormemente el rendimiento, en comparación con la expulsión por debajo de la línea de flotación, a la vez que proporcionaba un fondo de casco "limpio" (es decir, sin nada que sobresaliera por debajo de la línea del casco), lo que permitía a la embarcación deslizarse por aguas muy poco profundas. La cantidad de empuje generado no varía si la salida está por encima o por debajo de la línea de flotación, pero tenerla por encima de la línea de flotación reduce la resistencia del casco y el calado. El primer diseño de propulsor a chorro de Hamilton tenía la salida por debajo del casco y, de hecho, delante de la entrada. Esto probablemente significaba que el agua turbulenta entraba en la unidad de propulsión y reducía su rendimiento, y esta es la razón principal por la que el cambio a la salida por encima de la línea de flotación marcó una diferencia tan grande.

Las aplicaciones de las lanchas a reacción incluyen la mayoría de las actividades donde también se usan hélices convencionales, pero en particular los servicios de transbordadores de pasajeros, patrullaje de guardacostas y policía, armada y ejército, turismo de aventura (que se está volviendo cada vez más popular en todo el mundo), operaciones de lanchas piloto, rescate en el mar , agricultura , pesca , exploración , navegación de recreo y otras actividades acuáticas donde se usan lanchas a motor. Las lanchas a reacción también pueden competir como deporte, tanto en ríos ( Maratón de Lanchas a Reacción del Campeonato Mundial celebrado en México, Canadá, EE. UU. y Nueva Zelanda ^{[ 1 ]} ) como en pistas de carreras especialmente diseñadas conocidas como pistas de velocidad. Recientemente ha habido un uso creciente de lanchas a reacción en forma de botes inflables de casco rígido y como auxiliares de yates de lujo . Muchas lanchas a reacción son lo suficientemente pequeñas como para ser transportadas en un remolque y remolcadas por un automóvil.

Como las lanchas a reacción no tienen partes giratorias externas, son más seguras para los nadadores y la vida marina , aunque pueden ser golpeadas por el casco. La seguridad en sí misma puede ser, en ocasiones, motivo suficiente para utilizar este tipo de propulsión.

En 1977, Sir Edmund Hillary dirigió una expedición en lancha motora, titulada "Del océano al cielo", desde la desembocadura del río Ganges hasta su nacimiento. Una de las lanchas fue hundida por un amigo de Hillary. ^{[ 2 ]}

La eficiencia del combustible y el rendimiento de una lancha a reacción pueden verse afectados por cualquier cosa que interrumpa el flujo uniforme del agua a través del sistema de propulsión. Por ejemplo, una bolsa de plástico succionada por la rejilla de entrada del sistema de propulsión puede tener un efecto bastante adverso.

Otra desventaja de las lanchas a reacción parece ser que son más sensibles a la incompatibilidad entre el motor y la unidad de propulsión a chorro, en comparación con el problema de la incompatibilidad entre el motor y la hélice en las embarcaciones con hélice convencional. Si la unidad de propulsión a chorro no se ajusta bien al rendimiento del motor, puede producirse un consumo excesivo de combustible y un rendimiento deficiente.

• motos acuáticas
• Lista de deportes acuáticos
• Carreras de lanchas rápidas a reacción

• Historia del sistema de chorro de agua Hamilton
• Orígenes e historia de las lanchas a reacción