EL GLOBO DE ACERO

 

Es bien sabido que un globo aerostático se eleva gracias a la fuerza ascensional suministrada por el gas contenido en su interior, cuya densidad es siempre nferior a la del aire. Por ejemplo, siendo la densidad de éste ga = 1,293 kgf/m3 = 12,68 N/m3, y la del hidrógeno gH = 0,092 kgf/m3 = 0,90 N/m3, el empuje ascensional es 12,68 – 0,90 = 11,78 N/m3. Bastará con tomar un volumen de gas adecuado para conseguir que se eleve el peso deseado (envoltura, barquilla, tripulantes, etc.).

Un lector ingenuo podría hacerse la siguiente pregunta: ¿Por qué no hacer que el interior del globo esté vacío? En empuje sería entonces el máximo posible, 12,68 N/m3. Sin embargo, a poco que se reflexione, se ve que el globo resultante sería muy poco práctico, pues la presión atmosférica lo aplastaría a menos que la envoltura estuviera hecha de un material muy resistente. El hidrógeno de relleno equilibra la presión exterior.

¿Es posible este globo de acero? Detallemos un poco más la idea. Supongamos que el globo es esférico, hecho de un material razonablemente resistente como es el acero. La presión atmosférica es p = 1,033 kg/cm2 = 101300 Pa. Supongamos para éste un peso específico gF = 7850 kgf/m3 = 77008 N/m3. Supongamos además que se trata de acero de alta resistencia, con una tensión admisible sa = 15000 kgf/cm2 = 1,47×109 Pa. Si el radio de la esfera es r, el empuje ascensional valdrá:

 

 

(Donde r está en m y E en N)

 

La presión que ejerce el exterior contra el globo es de 1,033 kgf/cm2 = 101300 Pa

 

El espesor de las paredes necesario para resistir ésta vale:

 

 

Por tanto, el peso de la bola hueca de acero vale:

 

 

Con las mismas unidades que anteriormente.

Resulta, por tanto, que en todos los casos, tanto en peso de la esfera como el empuje ascensional son proporcionales al cubo del radio, con coeficientes no tan distintos. La idea de la bola de acero sería posible, después de todo. Bastaría con hallar un acero de alta resistencia, con una tensión admisible igual a 1,59 veces la máxima actual. No parece un objetivo difícil de alcanzar.

¿Veremos en el futuro globos de acero? A fin de cuentas, ya ha habido dirigibles metálicos.

 

                                                                                     JMAiO, jun 00