La navegación con barco de cadena [1] o con barco de cadena [2] es un capítulo poco conocido en la historia de la navegación en los ríos europeos. Desde mediados del siglo XIX, se utilizaban embarcaciones llamadas barcos de cadena para arrastrar hileras de barcazas río arriba utilizando una cadena fija que se encontraba en el lecho de un río. La cadena se levantaba desde el lecho del río para pasar por encima de la cubierta del barco de vapor, siendo arrastrada por un cabrestante pesado impulsado por una máquina de vapor. Una variedad de compañías operaban servicios de barcos de cadena en ríos como el Elba , el Rin , el Neckar , el Meno , el Saale , el Havel , el Spree y el Saona, así como otros ríos de Bélgica y los Países Bajos. Los barcos de cadena también se utilizaban en los Estados Unidos.
La práctica cayó en desuso a principios del siglo XX, cuando los barcos de vapor con potentes motores y calderas de alta presión, capaces de superar la fuerza de la corriente del río, se volvieron comunes.
En los primeros tiempos de las embarcaciones de cadena, el transporte de mercancías por río se limitaba a los barcos de madera sin su propia energía a bordo. Cuando se viajaba río abajo, las embarcaciones eran impulsadas simplemente por la corriente o las velas utilizaban la energía eólica. Para avanzar río arriba, se utilizaban hombres o animales de tiro en caminos de sirga para arrastrar las embarcaciones con cuerdas largas. En aguas poco profundas, las embarcaciones también podían ser impulsadas río arriba mediante palos largos . Cuando no era posible remolcarlas desde un camino de sirga en la orilla del río, se utilizaba un método conocido como warping . Estas secciones del río se podían sortear anclando una cuerda delante de la embarcación y luego utilizando a la tripulación para arrastrarla río arriba. [3]
En un manuscrito iluminado que data de 1438, el ingeniero italiano Jacopo Mariano ilustró el concepto fundamental en el que se basó posteriormente la navegación con botes de cadena. El bote se impulsa río arriba con un cable tendido a lo largo del río. La cuerda está enrollada alrededor de un eje central impulsado por dos ruedas hidráulicas montadas en los laterales (ver diagrama superior). Detrás de la embarcación fluvial hay un pequeño objeto similar a un bote que es arrastrado por la corriente, que mantiene el cable tenso y, por lo tanto, garantiza la fricción necesaria en el eje. [4] [5]
En 1595 Fausto Veranzio describió un sistema de navegación con cable que permitía alcanzar velocidades mayores y que, además, no necesitaba ningún medio de propulsión adicional. Dos barcos están conectados por un cable que pasa por una polea anclada firmemente al lecho del río. El barco más pequeño, que se desplaza río abajo, se mueve muy rápido, impulsado por las grandes velas de agua de ambos lados y, de este modo, arrastra al barco más grande río arriba contra la corriente. [4] La gran barcaza de la imagen tiene dos ruedas hidráulicas montadas en los laterales que enrollan el cable y aumentan aún más su velocidad. Sin embargo, no se ha registrado si el sistema se utilizó en la práctica. [5]
En 1723, Paul Jacob Marperger, que más tarde se convertiría en el Kommerzienrat de Sajonia, describió una propuesta del profesor de matemáticas Nicolaus Molwitz de Magdeburgo para utilizar asistencia mecánica para hacer frente a las rápidas corrientes debajo de los puentes de Magdeburgo. En ese momento, se necesitaban 50 hombres para cruzar esta sección del río. La idea era construir una "máquina" con dos ejes horizontales, en la que el cable de remolque se girara alrededor del eje delantero de tal manera que se desenrollara continuamente de él nuevamente y pasara al eje trasero. Según Marperger, con el uso adicional de palancas debería haber sido posible que cinco o seis hombres lograran realizar con éxito el paso del barco. Al mismo tiempo, sin embargo, recalcó que la máquina fue "fabricada" pero "nunca se puso en uso". De su descripción, los elementos de este principio básico parecen ser similares a los que se utilizaron posteriormente en la construcción de barcos de cadena. [6] Esta sección del río se convertiría más tarde en el punto de partida de los primeros barcos de cadena en Alemania.
Los primeros intentos prácticos de utilizar un barco de cable se realizaron en 1732 por iniciativa del mariscal Mauricio de Sajonia , entonces al servicio de Francia. Estos se llevaron a cabo en el río Rin , cerca de Estrasburgo . [3] Se dispusieron tres pares de cilindros de distintos diámetros sobre un eje horizontal y eran impulsados por dos caballos. Dependiendo de la fuerza requerida, se tiraba de la cuerda enrollándola alrededor de uno de los pares de cilindros mientras los otros dos pares se deslizaban. La relación variable permitió un mejor uso de la fuerza. En comparación con el remolque desde tierra, este sistema podía mover el doble de carga con el mismo número de caballos de tiro por embarcación. [7]
Después de 1820, varios inventores franceses trabajaron por separado, pero simultáneamente, en la implementación técnica de barcos que pudieran moverse mediante cables o cadenas. Entre ellos, los ingenieros Tourasse y Courteaut, que realizaron experimentos en el río Saona, cerca de Lyon. Ataron a la orilla del río un cable de remolque de aproximadamente un kilómetro de largo (3300 pies) hecho de cáñamo . Este se enrollaba alrededor de un tambor giratorio a bordo, que tiraba del barco hacia adelante. Se utilizaban seis caballos para hacer girar el tambor. [8]
Con el avance de la industrialización en el siglo XIX, la demanda de capacidad de transporte por vía fluvial aumentó notablemente. Pero esta industrialización también revolucionó los métodos de transporte en sí. La invención de la máquina de vapor significó que, por primera vez, se disponía de un motor para propulsar barcos independientemente del viento y las olas. Sin embargo, la potencia de las primeras máquinas de vapor era relativamente baja y, al mismo tiempo, muy pesadas. Por lo tanto, se intentó aprovechar su potencia de la manera más eficaz para mover barcos.
Un poco más tarde, los dos ingenieros Tourasse y Courteaut realizaron pruebas en el Ródano entre Givors y Lyon utilizando la energía del vapor. Un barco de escolta impulsado por vapor transportó la cuerda de cáñamo de 1.000 metros de largo (3.300 pies) río arriba y la ancló a la orilla. Luego, el barco de escolta regresó y llevó el extremo amargo de la cuerda al remolcador . Este último se izó río arriba con la cuerda, pasándola al tambor del barco de escolta a medida que avanzaba. Durante este proceso, un segundo barco de escolta se apresuró a remontar el río para anclar una segunda cuerda y así ahorrar tiempo de espera. [7]
Vinochon de Quémont realizó pruebas en el río Sena en las que se sustituyó la cuerda por una cadena. Los resultados de las primeras pruebas se pueden leer en el Anuario de Invenciones de 1866: Aunque todos estos intentos [anteriores] no utilizaron una cadena continua, sino que la cadena de remolque siempre tenía que ser impulsada por un barco antes de que el barco pudiera ponerse en movimiento, los resultados parecieron ser tan satisfactorios que en 1825, bajo el liderazgo de Edouard de Rigny, se formó una compañía basada en estos sistemas para navegar por el río Sena en el tramo de Rouen a París . [9]
Sin embargo, la introducción de la empresa de reembolsar el dinero fracasó debido a un diseño defectuoso. [4] El barco de vapor de cadena, La Dauphine , no se construyó exactamente según las especificaciones del Tourasse. El calado era demasiado grande y el motor tenía poca potencia. Además, los ejes estaban demasiado alejados de la cubierta. [10] Además, el capital de la empresa era insuficiente. [3]
En 1826, MF Bourdon probó una variante con dos barcos de vapor . Uno de los barcos avanzaba utilizando una rueda de paletas mientras desenrollaba simultáneamente una cuerda de 600 metros (2000 pies) de largo. Después de desenrollar la cuerda por completo, el barco anclaba y arrastraba hacia sí el segundo remolcador con su cadena de barcazas unidas, mientras que el remolcador trasero ayudaba al proceso con su propia fuerza. A continuación, los dos barcos cambiaban de posición y repetían el procedimiento. Sin embargo, se perdió mucho tiempo durante la maniobra de fondeo. [3]
Desde aquellos primeros intentos en la primera mitad del siglo XIX, la tecnología de las embarcaciones con cadena mejoró de forma constante y se produjo el primer uso exitoso de estas embarcaciones en Francia. Después de eso, otros ríos y canales franceses también fueron equipados con cadenas. [8] En Alemania, se colocaron cadenas en el Elba , el Neckar , el Meno , el Spree , el Havel , el Warthe y el Danubio . En Rusia también se generalizó la navegación con embarcaciones con cadena. En total, se colocaron unos 3.300 kilómetros (2.100 millas) de cadenas en Europa. [11]
Los barcos de cadena revolucionaron el transporte fluvial , especialmente en ríos con fuertes corrientes. En comparación con el método de remolque estándar hasta entonces, un barco de cadena podía remolcar muchas más barcazas y de mucho mayor tamaño. La carga posible de una sola barcaza se multiplicó por cinco en tan solo unos años. Además, el transporte con barcos de cadena era mucho más rápido y económico. El número de viajes que podía realizar un barco aumentó, por ejemplo, en el Elba casi tres veces. [12]
En lugar de dos viajes al año, el patrón podía hacer entre seis y ocho viajes al año o, en lugar de recorrer 2.500 kilómetros, su embarcación podía navegar hasta 8.000 kilómetros al año. Los plazos de entrega eran, por tanto, más cortos y fiables, lo que a su vez reducía los costes. [13]
Gracias a la máquina de vapor, por primera vez fue posible satisfacer la creciente demanda de capacidad de transporte impulsada por la creciente industrialización de la segunda mitad del siglo XIX y la primera mitad del siglo XX. La navegación con barcos de cadena dio a los marineros y sus barcazas la oportunidad de competir contra la creciente competencia de los ferrocarriles. [13] Antes de la introducción de los barcos de cadena, los barcos de vapor de ruedas ya funcionaban como remolcadores y barcos de carga en algunos tramos de río, pero no supusieron un gran avance en el transporte de masas. Debido a su dependencia del nivel del agua del río y de los intereses económicos del mercado, el barco de vapor no podía garantizar un servicio regular. Hasta que no se dispusieran de servicios regulares con conexiones rápidas, así como de los bajos y garantizados costes de transporte de los barcos de cadena, el transporte fluvial en barcazas no pudo empezar a ser competitivo. [14]
Con el desarrollo y el crecimiento del uso de nuevas formas de energía, como la hélice y el motor diésel en la primera mitad del siglo XX, los barcos autopropulsados fueron sustituyendo cada vez más a los barcos de cadena. El desarrollo de los sistemas fluviales y la competencia de las carreteras y los ferrocarriles redujeron aún más la rentabilidad de la industria de los barcos de cadena, que estaba diseñada para el remolque continuo. Con el tiempo, el uso de los barcos de cadena quedó restringido a unas pocas secciones de ríos especialmente difíciles.
En 1839 se construyó el primer barco de vapor de cadena técnica y económicamente exitoso, el Hércules , en un tramo de aguas rápidas de entre 5 y 6 kilómetros de largo (3,1 a 3,7 millas) del río Sena, dentro de la ciudad de París. [15] Fue en esta misma sección del río donde De Rigny había fracasado unos años antes debido a dificultades técnicas. [10]
A partir de París en 1854, los servicios de barcos de cadena se extendieron río arriba hasta la ciudad de Montereau en la confluencia con el Yonne , así como río abajo hasta Conflans (en la desembocadura del Oise ). [3] A partir de 1860, los servicios se ampliaron hacia la desembocadura del Sena. [10] La longitud total máxima de la cadena en el Sena era de 407 kilómetros (253 millas). Además, en 1873 se añadió otra ruta de 93 kilómetros (58 millas) en el propio Yonne, entre Montereau y Auxerre . [10]
La naturaleza del cauce del Sena ofrecía condiciones ideales para las embarcaciones de cadena. El río tenía una profundidad uniforme, una pendiente relativamente pronunciada y un lecho arenoso y uniforme. Por el contrario, los ríos cuyas fuentes se encontraban en la región alpina eran menos adecuados. Esto significaba que, especialmente cuando los ríos estaban en crecida , arrastraban grandes cantidades de arena. En los ensayos realizados en el Ródano , se descubrió que la cadena a menudo quedaba sepultada por arena y piedras. Los ensayos en el Saona también fracasaron y se terminaron relativamente rápido. [15]
Las barcazas de cadena también servían para el transporte fluvial en los canales de Francia, así como en los ríos. Los túneles en el nivel más alto de estos canales eran muy largos y se utilizaban barcazas de cadena accionadas eléctricamente para remolcar los barcos a través de ellos. Debido a la falta de ventilación en los sistemas de túneles, las barcazas de cadena accionadas eléctricamente siguieron utilizándose incluso después de la introducción de los buques de motor autopropulsados. [16]
En 1866, en Bélgica [17] los barcos de cadena navegaban por el Canal de Willebroek entre Bruselas y la confluencia del canal con el río Rupel . A diferencia de los barcos de cadena de Francia y Alemania, los barcos de cadena de Bélgica utilizaban el sistema von Bouquié, por el cual la cadena no se guiaba por la línea central del barco, sino simplemente sobre una rueda de cadena en el costado del barco. La rueda de cadena estaba equipada con dientes para evitar que la cadena se deslizara. [18] Cada día operaban unos cinco barcos de cadena tirando en cada dirección, cada uno tirando de una cadena de 6 a 12 barcazas. [19]
En Alemania, la navegación con barcos de cadena comenzó en 1866 con la colocación de una cadena de hierro en el Elba . [8] [20] El primer servicio de transporte regular con un barco de cadena tuvo lugar en un tramo del Elba entre Magdeburgo -Neustadt y Buckau . La longitud de esta ruta era de aproximadamente tres cuartos de milla prusiana (unos buenos 7,5 kilómetros (4,7 mi) - es decir, la longitud real era de 5 a 6 kilómetros (3,1 a 3,7 mi)). En este punto, junto al Domfelsen , el río fluía especialmente rápido. El barco de cadena era operado por la Hamburg-Magdeburg Steamship Company. [15]
Los dos primeros barcos de vapor que navegaron por el Elba tenían 6,7 metros de ancho y 51,3 metros de largo y estaban equipados con motores que generaban unos 45 kilovatios (60 CV) motorizados, [8] y arrastraban cuatro barcazas de hasta 250 toneladas. En 1871, la cadena ya se había extendido desde Magdeburgo hasta Schandau , en la frontera con Bohemia . Tres años más tarde, la Hamburg-Magdeburg Steamship Company extendió la ruta hacia el noroeste hasta Hamburgo . [12] Hasta 28 barcos de cadena recorrieron río arriba a lo largo de una longitud total de 668 kilómetros (415 millas). En 1926-27, los barcos de cadena se retiraron de grandes secciones del Elba y se levantaron las cadenas. Los barcos de vapor de cadena solo se utilizaron en las secciones más difíciles. La última sección en Bohemia se cerró en 1948. [3]
En el Saale , se pusieron en servicio barcazas de cadena en 1873, que recorrían desde su desembocadura hasta el Calbe , y en 1903 los servicios se habían extendido hasta Halle , un total de 105 kilómetros (65 millas). La última barcaza de cadena en el Saale todavía estaba en funcionamiento en 1921. [21]
Después de obtener una concesión para proporcionar servicios de barcos de cadena en 1869, la Compañía de Barcos de Vapor del Danubio colocó una cadena entre Viena y Preßburg (el antiguo nombre de Bratislava ). Sin embargo, en 1871, algunos tramos del río ya estaban prohibidos para el transporte de cadenas. En 1881, los barcos de cadena navegaban por el Danubio desde Spitz hasta Linz . Había diez barcos de cadena en uso. La cadena se rompía cada vez más (en promedio una vez por viaje), por lo que los barcos de cadena se convirtieron en 1890 en remolcadores. En 1891, se establecieron servicios de barcos de cadena entre Ratisbona y Hofkirchen (113 kilómetros (70 millas)). En 1896, cesaron los servicios de barcos de cadena entre Viena e Ybbs y, en 1906, también se terminaron los servicios entre Ratisbona y Hofkirchen. [22] [23]
Debido a la fuerte corriente del Danubio, los barcos de cadena no podían utilizar la cadena para navegar río abajo, por lo que debían tener grandes ruedas de paletas en los costados como medio adicional de propulsión, generando 300–400 caballos de fuerza (220–300 kW). [7]
El río Brahe inferior (en polaco: Brda), de 15 kilómetros de longitud, servía de enlace entre el río Vístula y la red de vías navegables con Europa occidental. Esta vía fluvial era especialmente importante para el transporte de madera, pero las balsas madereras del río Brahe debían ser remolcadas río arriba entre la desembocadura del Vístula y las esclusas de la ciudad de Bromberg . Durante muchos años se habían utilizado caballos para remolcar barcazas a lo largo de esta sección del río de 26 metros de ancho, muy sinuosa y de corriente relativamente rápida. El 12 de noviembre de 1868, el propietario de la Bromberg Haulage Company ( Bromberger Treibercomptoir ), responsable del remolque, solicitó al ayuntamiento de Bromberg una licencia para la introducción de una operación de barcazas de cadena en el río Brahe inferior. [24]
La concesión otorgada el 3 de junio de 1869 se limitaba a un período de 25 años y correspondía esencialmente a la normativa prusiana vigente en el Elba. Poco después, en el verano de 1869, se inició el primer recorrido de prueba con un barco de vapor de cadena construido por Maschinenfabrik Buckau . Sin embargo, la operación tuvo que ser interrumpida en otoño, ya que el barco no podía ofrecer el rendimiento y la velocidad requeridos. En el verano de 1870 se introdujo un barco de reemplazo con suficiente potencia. Sin embargo, solo se podían realizar uno o dos viajes por día. No fue hasta la construcción de un atajo en el tramo más crítico en marzo de 1871, y la adquisición de un segundo barco de cadena en la primavera de 1872, que un número significativo de balsas de madera pudieron ser arrastradas por barcos de cadena. [24]
Un barco de vapor recogió las balsas cerca de la desembocadura del Brahe y las arrastró aproximadamente un kilómetro río arriba. Luego entregó las balsas de 100 metros de largo (330 pies) y 7,5 metros de ancho (25 pies) al segundo barco de vapor para los 14 kilómetros restantes (8,7 millas) hasta las esclusas de Bromberg. El servicio de transporte fue rentable y el número de barcos de cadena se aumentó a cuatro. El 30 de abril de 1894, el Ministro de Comercio e Industria y el Ministro de Obras Públicas extendieron la concesión por otros 25 años. [24]
En 1878, el primer barco de cadena entró en servicio en el río Neckar entre Mannheim y Heilbronn , con nueve barcazas remolcadas. La explotación de los barcos de cadena estaba a cargo de la Compañía de barcos de cadena del Neckar ( Kettenschifffahrt auf dem Neckar AG ). Sin embargo, la regulación del caudal del río mediante esclusas en los años 30, que permitió su reconversión en una importante vía fluvial, supuso el fin de los hasta entonces rentables barcos de cadena del Neckar y su sustitución por grandes barcazas.
En el Havel también se hicieron pruebas durante un breve período con barcos de cadena. Aunque el caudal del Havel siempre fue bajo, se podía remolcar un gran número de barcazas cargadas de forma económica con un barco de cadena. En los ríos Havel y Spree, entre Pichelsdorf [25] cerca de la ciudad de Spandau y el Puente del Príncipe Heredero ( Kronprinzenbrücke ), el Unterbaum en el borde de Berlín, la Berlin Barge Company, fundada en 1879 por dos ingleses [26] , abrió un servicio de barcos de cadena el 16 de junio de 1882. En Havelland había numerosas fábricas de ladrillos cuyos productos se transportaban casi exclusivamente por barco. En el verano de 1894 se retiraron los barcos de cadena del Havel y del Spree. El desarrollo del remolcador a vapor con hélices de tornillo los había reemplazado.
En el período de 1886 a 1936 también se utilizaron barcazas de cadena en el río Meno. La cadena se colocó en la sección navegable del río de 396 kilómetros de largo (246 millas) entre Maguncia y Bamberg . [27] Hasta 8 barcazas de cadena estuvieron en servicio en el Meno. La cadena fue recuperada del Meno en 1938 y reutilizada. Las barcazas de cadena en el Meno también se llamaban coloquialmente Maakuh o Määkuh ("Vaca del Meno"). [28]
La Compañía Naviera de Cadena Volga-Tver [29] inició servicios de transporte de mercancías por el Alto Volga entre Rybinsk y Tver . [30] Este tramo del río, de aproximadamente 375 kilómetros de longitud (233 mi), estaba mal regulado y a menudo solo tenía una profundidad de 52 centímetros (20 in). Sin embargo, los beneficios obtenidos eran bajos. [31] En 1885, solo 10 barcos de vapor de cadena operaban en el Volga, cada uno con una potencia de 40 o 60 caballos de fuerza (30 o 45 kW). [29]
En 1871, la Chain Steamship Company, cuya sede estaba en San Petersburgo , también estableció servicios de barcos de cadena en el Sheksna . La cadena se extendía a lo largo de 445 kilómetros (277 millas) desde la confluencia del río con el Volga hasta la ciudad de San Petersburgo. [30] Desde el principio, el servicio de barcos de cadena obtuvo malos resultados. Posteriormente, la compañía canceló el servicio de cadena en un tramo de la ruta de aproximadamente 278 kilómetros (173 millas) de largo que tenía una pendiente muy leve y lo reemplazó con un servicio de remolcadores. [31] En el tramo restante de 167 kilómetros (104 millas) con sus fuertes corrientes, los barcos de cadena obtuvieron una ganancia en muchos años de alrededor del 30%. [30] En 1885, la compañía introdujo 14 barcos de vapor de cadena en este tramo, cada uno capaz de desarrollar 40 caballos de fuerza (30 kW). [29]
Además, en el río Moskva se prestaban servicios de transporte de barcos con 4 vapores de 60 caballos de fuerza (45 kW) cada uno, y en el río Svir con 17 vapores con un total de 682 caballos de fuerza (509 kW). [29] En el siglo XIX se desarrolló un proyecto que uniría la entonces capital rusa, San Petersburgo, con la isla de Kotlin en la bahía de Finald, pero fue abandonado.
En 2022, el único barco de cadena que todavía está en servicio en aguas rusas es el remolcador diésel-eléctrico Enisei (1964, proyecto n.° 1111-03), que remolca caravanas de barcos a lo largo de los rápidos de Kazachinsky en el río Yenisey en Siberia . [32]
El barco de cadena se desplazaba por sí mismo mediante una cadena colocada en el lecho del río. Para ello, la cadena se elevaba fuera del agua mediante una botavara situada en la proa del barco y descendía por la cubierta siguiendo el eje longitudinal del barco hasta la cadena de transmisión situada en el centro. La fuerza se transmitía desde la máquina de vapor a la cadena principalmente a través de un cabrestante de tambor . Desde allí, la cadena se conducía por la cubierta hasta la botavara situada en la popa y de vuelta al lecho del río. Gracias al movimiento lateral de la botavara y a los dos timones montados en la parte delantera y trasera, era posible volver a colocar la cadena en el centro del río, incluso en las curvas del río.
La cadena, que debía ser pagada por las propias compañías navieras, estaba hecha de eslabones de acero sin costura. Los eslabones individuales estaban hechos de barras soldables de buena calidad con un bajo contenido de carbono. Dependiendo de la sección del río, las barras tenían un grosor típico de entre 18 y 27 milímetros (0,71 y 1,06 pulgadas). A pesar de eso, se rompían con frecuencia. La cadena tenía grilletes a una distancia de varios cientos de metros (trescientos treinta pies) que se podían abrir cuando dos barcos de cadena se encontraban. La mayoría de estas cadenas de alta calidad se fabricaban en Inglaterra o Francia. [34]
Si dos barcos de cadena se encontraban, era necesaria una maniobra compleja en la que un barco pasaba la cadena, utilizando una cadena auxiliar, al otro barco. Este procedimiento suponía un retraso de al menos 20 minutos para el barco que navegaba río arriba, mientras que el barco que navegaba río abajo sufría un retraso de unos 45 minutos como resultado de la maniobra. La introducción de motores auxiliares permitió que los barcos de cadena navegaran río abajo por sus propios medios sin utilizar la cadena, evitando así la necesidad de estas operaciones que consumen mucho tiempo.
Para evitar el alto coste de la compra de una cadena o un cable, Dupuy de Lome realizó pruebas en el Ródano utilizando una cadena "sin fin". El barco utilizaba su propia cadena, que se bajaba al agua mediante la botavara delantera; su peso la hacía descender hasta el lecho del río. En la popa, la cadena se sacaba del agua de nuevo y se arrastraba hacia delante a lo largo de la cubierta del barco mediante la transmisión por cadena. Suponiendo que la parte inferior de la pesada cadena autónoma no pudiera deslizarse sobre el lecho del río, el barco podía avanzar. Este tipo de propulsión nunca se utilizó comercialmente porque la transferencia de potencia suficiente solo era posible si la cadena tenía la longitud adecuada para las condiciones. Si el agua era demasiado profunda, la longitud de la cadena que descansaba sobre el lecho del río se hacía demasiado corta para generar la fricción necesaria. Si el agua era demasiado baja, la longitud de la cadena en el río era demasiado grande y no se estiraba, sino que se enrollaba en el fondo. Por lo tanto, las variaciones en la profundidad del río complicaban considerablemente el manejo del barco. [35]
Las compañías navieras de cadenas necesitaban una licencia para operar barcos de cadena. Esta concesión garantizaba a la compañía el derecho exclusivo para este tipo de transporte marítimo. Dado que la compra de la cadena y de los barcos de cadena representaba una carga financiera elevada para el operador, la concesión tenía que ofrecer cierto grado de seguridad. Pero esto no eliminaba la competencia de los ferrocarriles, los barcos de vapor o las barcazas remolcadas normales. A cambio, los derechos y obligaciones de los marineros estaban regulados en la concesión. Por ejemplo, cada barcaza tenía que ser transportada a tarifas fijadas por el estado. [12]
Los barcos de cadena no sólo tenían que competir con los ferrocarriles, sino también en las propias vías navegables. En comparación con los barcos de vapor , los barcos de cadena tenían ventajas en cualquier lugar donde las condiciones fueran difíciles para la navegación, como en rápidos, curvas cerradas del río y bancos de arena. [13]
En un barco de vapor con rueda de paletas o con hélice, el agua se empuja hacia atrás para avanzar. Una parte importante de la energía se convierte en turbulencia y, por lo tanto, no está disponible para la propulsión del barco. En cambio, el barco de vapor con cadena avanza sobre una cadena sólida y, por lo tanto, puede convertir una proporción mucho mayor de su potencia de vapor en empuje. [36] Con la misma fuerza de tracción, redujo el consumo de carbón en aproximadamente dos tercios. [13]
En los ríos con mayor caudal, la ventaja se inclina cada vez más a favor de los barcos de vapor de cadena. En 1892, Ewald Bellingrath introdujo la siguiente regla general: con una pendiente media del río de 0,25 ‰, los barcos de vapor de ruedas son superiores. Entre 0,25‰ y 0,3‰, ambos tipos de embarcaciones son equivalentes. Por encima de 0,3‰, los barcos de vapor de cadena tienen la ventaja. En pendientes superiores a 0,4‰, los barcos de vapor de ruedas tienen cada vez más dificultades para avanzar y, a partir de 0,5‰, son completamente incapaces de arrastrar barcazas. [36]
La experiencia práctica ha demostrado que los remolcadores de ruedas de 400 caballos de potencia (300 kW) pueden alcanzar una velocidad de unos 3 metros por segundo (11 km/h) contra una corriente fluvial de 0,5 metros por segundo (1,8 km/h). Por tanto, pueden ofrecer un servicio comercialmente viable en corrientes de hasta 2 metros por segundo (7,2 km/h). Incluso se pueden salvar pendientes mayores si se trata de una distancia corta. Al aflojar las cuerdas de remolque, los vapores de ruedas pueden superar el obstáculo. Cuando las barcazas acopladas entran en la zona de mayor corriente, el vapor ya la ha superado y puede generar de nuevo su tracción total. Con velocidades de flujo superiores a los 3 metros por segundo (11 km/h), la potencia de salida se reduce a cero. Muchos de los tramos más empinados del río eran relativamente cortos y podían superarse con barcos de vapor utilizando la maniobra descrita. [7]
Sin embargo, las corrientes rápidas cuando los ríos estaban en crecida también podían ser problemáticas para las embarcaciones de cadena. El movimiento o la deposición de sedimentos o grava podían enterrar la cadena. Un lecho fluvial con una gran cantidad de salientes o grandes rocas, como en algunas secciones del Danubio, hacía que la cadena se enganchara y era un gran obstáculo para las embarcaciones de cadena. [7]
El agua que levantaban los barcos de vapor también generaba un oleaje mucho mayor, lo que suponía un mayor riesgo de daños en la costa. Las corrientes y olas adicionales que generaban también generaban una resistencia adicional para las barcazas remolcadas. Por el contrario, detrás de un barco de cadena, el agua estaba tranquila. [36]
Algunos barcos de cadena tenían un calado reducido de tan solo 40-50 centímetros (16-20 pulgadas) y estaban diseñados para usarse en niveles de agua muy bajos, por lo que se adaptaban a las circunstancias de muchos ríos de la época. Incluso a una profundidad de 57 centímetros (22 pulgadas) todavía era posible operar un servicio efectivo en el Neckar. Sin embargo, los barcos de vapor requerían profundidades significativamente mayores de 70-75 centímetros (28-30 pulgadas) para operar comercialmente. Además, en corrientes fuertes, la profundidad mínima del agua para los barcos de vapor era mayor. Los remolcadores con propulsión de hélice también necesitan una mayor profundidad del agua para poder trabajar de manera efectiva. Solo una hélice que esté a gran profundidad bajo el agua puede producir suficiente propulsión. [36]
Los barcos de cadena no sólo tenían un calado reducido, sino que su principio técnico también era ventajoso para niveles bajos de agua: en aguas poco profundas, la cadena se elevaba en un ángulo pequeño y una proporción muy alta de la potencia del vapor podía convertirse en empuje. Si la profundidad del agua era muy alta, aumentaba la proporción de energía necesaria para levantar la cadena. El peso de la cadena ejercía una fuerza que se dirigía oblicuamente hacia abajo y la eficiencia disminuía. Además, la maniobrabilidad se reducía con el aumento de la profundidad. [36]
La cadena en sí misma supuso unos elevados costes de inversión para la compañía naviera. En el tramo de 200 kilómetros del río Meno, entre Aschaffenburg y Kitzingen, se calcula que el coste de la primera cadena, incluida la colocación, fue de más de un millón de marcos. Esta cifra correspondía casi exactamente al precio total de los ocho barcos portacadenas que se iban a utilizar en ese tramo. La cadena debía ser objeto de un mantenimiento continuo y tenía que renovarse aproximadamente cada cinco o diez años. [36]
Además del coste de la cadena, había que añadir el coste de la conversión de los transbordadores , que en esta ruta ascendía a unos 300.000 marcos. Esta conversión era necesaria porque la cadena que utilizaban los barcos de cadena y los cables que utilizaban los transbordadores no podían cruzarse, por lo que los transbordadores de cable habituales tuvieron que convertirse en transbordadores de reacción . [36]
Los primeros barcos de cadena solo podían funcionar cuando estaban unidos a la cadena, es decir, utilizaban la cadena tanto para navegar río arriba como río abajo. Cuando dos barcos de cadena que viajaban en direcciones opuestas se encontraban, tenían que realizar maniobras especiales de paso, lo que daba lugar a una importante pérdida de tiempo. En el río Neckar, de 130 kilómetros de longitud (81 millas), con siete barcos de cadena, eso significaba seis maniobras de paso que costaban al menos cinco horas para los que viajaban río abajo. [11] Para evitar esta operación que consumía mucho tiempo, las barcazas en ciertos tramos del río en Francia pasaban la cadena de barcazas de un barco de cadena a otro. Sin embargo, tal transferencia también requería una cantidad significativa de tiempo.
Las barcazas solían remolcarse sólo río arriba. Cuando viajaban río abajo, normalmente se dejaban arrastrar por la corriente para ahorrar dinero. En corrientes fuertes, operar una larga hilera de barcazas era bastante peligroso. Si un barco de cadena se veía obligado a detenerse de repente (por ejemplo, si se rompía la cadena), existía un grave riesgo de que los barcos siguientes chocaran contra él y provocaran un accidente . [36]
En los primeros tiempos de las embarcaciones de cadena, los barcos de vapor a ruedas eran más lentos que los barcos de cadena para navegar río arriba. Sin embargo, cuando navegaban río abajo eran más rápidos y también podían arrastrar barcazas.
Además de las limitaciones técnicas de los barcos de cadena, sus propietarios se veían limitados por las normas de licencia que, por ejemplo, establecían el orden de movimiento y las tarifas de transporte. Por lo tanto, no eran tan flexibles a la hora de responder a la oferta y la demanda como las compañías de barcos de vapor. [12]
Una de las razones de la desaparición de los barcos de cadena fue la mejora en el rendimiento técnico de los nuevos barcos de vapor de ruedas, que podían ofrecer una mayor tracción con un menor consumo de carbón. [13] El motor compuesto del barco de vapor de ruedas, en función de su potencia, necesitaba solo la mitad de la cantidad de carbón. Los barcos de vapor de cadena no podían aprovechar estas máquinas de vapor compuestas debido a su funcionamiento irregular. [37] Al mismo tiempo, las compañías navieras de cadena sufrían altos costos de inversión y mantenimiento. [13]
Otra causa de su desaparición fue la canalización de los ríos. En el Elba se habían realizado numerosas obras de regulación de la corriente, que igualaron la pendiente, redujeron las curvas del río y eliminaron los bajos. Como resultado, se redujeron las ventajas de los barcos de cadena. [13]
En el Meno y el Neckar se construyeron también numerosos diques y esclusas que crearon barreras artificiales para las barcazas. La construcción de diques en el río aumentó la profundidad del agua y redujo el caudal. En particular, hubo que dividir largas filas de barcazas en las esclusas y hacerlas pasar una por una, lo que provocó una considerable pérdida de tiempo. [36]
El autor estadounidense Mark Twain hizo un relato histórico y humorístico sobre su encuentro con barcos con cadenas en el río Neckar, en Alemania. Describe el suceso de la siguiente manera:
Hacia el mediodía oímos el grito inspirador:
"¡A navegar!"
"¿Adónde?", gritó el capitán.
"¡Tres puntos menos que el arco de la tormenta!"
Corrimos a ver el barco. Resultó ser un barco de vapor, pues habían empezado a navegar por el Neckar por primera vez en mayo. Era un remolcador, de una estructura y un aspecto muy peculiares. Yo lo había observado a menudo desde el hotel y me preguntaba cómo se impulsaba, pues aparentemente no tenía hélice ni remos. Ahora venía a toda velocidad, haciendo mucho ruido de un tipo u otro y agravándolo de vez en cuando con un silbido ronco. Tenía nueve botes de quilla enganchados detrás y siguiéndolo en una larga y delgada fila. Nos encontramos con él en un lugar estrecho, entre diques, y apenas había espacio para nosotros dos en el estrecho pasaje. Mientras pasaba rechinando y gimiendo, percibimos el secreto de su impulso. No se impulsaba río arriba con remos ni hélice, sino tirando de una gran cadena. Esta cadena está colocada en el lecho del río y solo está sujeta por los dos extremos. Tiene setenta millas [ciento diez kilómetros] de largo. Entra por la proa del barco, pasa alrededor de un tambor y se suelta por la popa. El barco tira de esa cadena y así se arrastra río arriba o río abajo. No tiene ni proa ni popa, estrictamente hablando, porque tiene un timón de palas largas en cada extremo y nunca gira. Utiliza ambos timones todo el tiempo y son lo suficientemente potentes como para permitirle virar a la derecha o a la izquierda y tomar curvas, a pesar de la fuerte resistencia de la cadena. Nunca hubiera creído que se pudiera hacer algo tan imposible, pero lo vi hacer y, por lo tanto, sé que hay una cosa imposible que SÍ se puede hacer. ¿Qué milagro intentará el hombre a continuación?
— Mark Twain , Un vagabundo en el extranjero
