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Breve historia de los instrumentos de navegación

Parte 1: Comienzos

Desde que la primera embarcación, ya sea un cayuco o una balsa de troncos, se alejó de la playa y se alejó de la vista de la tierra, la gente ha necesitado instrumentos marinos para saber dónde están y cómo volver a casa. 

Una brújula y algunos medios para medir la velocidad a través del agua permiten trazar un rumbo estimado, y ambos dispositivos han estado a bordo de la marina mercante y de los buques de guerra durante siglos. Fue el crecimiento masivo de la navegación de recreo en el siglo XX, combinado con la disminución del tamaño de los barcos, lo que creó un mercado para los instrumentos de navegación especializados en pequeñas embarcaciones.

Comienzos

Uno de los pioneros en este mercado fue Ted Kenyon, un brillante inventor y amigo de L. Francis Herreshoff y Albert Einstein. La leyenda cuenta que cada año los tres hacían un crucero a Block Island, en la costa de Nueva Inglaterra. La primera patente de Ted Kenyon en 1930 fue la de un velocímetro para barcos, fabricado por su empresa Kenyon Instruments en Boston.

Otro de los primeros en entrar en el mercado fue B&G. Fue en febrero de 1955 cuando el Mayor R.N. Gatehouse y Ronald Brookes comenzaron a producir una unidad de radiogoniometría a la que llamaron Heron. Al año siguiente, Brookes y Gatehouse se constituyeron como sociedad limitada con ese nombre y se establecieron cerca de Lymington, en la costa sur de Inglaterra. La empresa permaneció en la ciudad hasta 1992.

Los primeros productos fueron todos de ayuda a la navegación; una mezcla de tecnologías más nuevas, como el radiogoniómetro y la ecosonda, junto con el velocímetro Hermes y Harrier, una bitácora de navegación combinada con velocímetro que rápidamente se convirtió en la línea más popular de la empresa. La Hestia fue la primera brújula electrónica de B&G (nombre con el que la empresa fue finalmente rebautizada) en 1968, pero fue en 1971 cuando llegó el verdadero e innovador producto de éxito. El ordenador Hadrian DR combinaba datos de la brújula Hestia con la bitácora de navegación Harrier y mostraba la distancia que el barco se había alejado de su ruta prevista.

La integración de dos sensores como este señaló el camino a seguir, aunque su uso para la navegación fue de corta duración. El problema de la fijación precisa de la posición se resolvió con el GPS, cuando Ronald Reagan puso el sistema de satélites a disposición pública en 1983 (aunque las unidades comerciales tardaron un poco más en llegar). Mientras tanto, los sistemas de instrumentos integrados encontraron su nicho en los sistemas de rendimiento para las regatas.

El escenario definitivo para la tecnología de los yates de competición fue donde tuvo lugar la mayor parte de esta innovación: la Copa América. Uno de estos vanguardistas fue Richard McCurdy, que construyó un "ordenador de viento real" analógico para el 12M Valiant en la Copa América de 1970, completando su tesis de grado en el proyecto en mayo de ese año. La tesis trataba de resolver un problema con el que los instrumentos de navegación todavía se enfrentan hoy en día: el cálculo de un "viento verdadero" preciso a partir de los sensores de la embarcación: el viento aparente, la velocidad del barco y una brújula.

Lamentablemente, Valiant perdió su desafío en la defensa de la Copa y, de acuerdo con los relatos contemporáneos, el esfuerzo inicial de McCurdy tampoco tuvo mucho éxito. Así que se puso a trabajar para Kenyon Marine y comenzó a desarrollar una nueva versión para el sindicato del Courageous, un aspirante en las pruebas de selección de la Copa América de 1974. La máquina de McCurdy finalmente pesaba 27 kg (60 libras) y requería refrigeración por agua, pero ofrecía 32 canales de datos en una pantalla de cuatro caracteres. Este sería el origen de un nombre muy famoso en el deporte: Ockam.

Image: Eventual 1970 Cup winner - Image by GLaDOS - by Aaron Doucett, CC BY-SA 3.0, 

Mientras tanto, de vuelta al agua en el Reino Unido, B&G había desarrollado su propio ordenador de rendimiento de navegación Horatio en 1972, en un proyecto conjunto con la Universidad de Southampton. Le siguió la primera brújula Halcyon en 1975. La llegada de las brújulas electrónicas fue un paso crucial. Esto supuso que ahora era posible calcular la dirección real del viento como un rumbo magnético y permitió el desarrollo del Hercules 190. Lanzado en 1980, el 190 integraba una brújula electrónica, mediciones de la velocidad de viento aparente, del ángulo de viento aparente y de la velocidad del barco para producir un sistema de instrumentos integrados que pudiera presentar todos sus datos en pantallas instaladas en el barco.

"Fue realmente el primer sistema comercial fácil de conseguir que hacía cosas como calcular la velocidad efectiva (VMG), los ángulos de viento verdadero y las velocidades de viento verdadero", declaró Richard Russell, que se incorporó a B&G en 1980 (y trabajó brevemente con Major Gatehouse), ascendiendo a director de diseño de sistemas de yates antes de irse en 1992. "También tenía una característica de rendimiento que permitía poner algo que representaba puntos en la tabla polar. Fue un gran paso adelante". Dos años más tarde, Dick McCurdy fundó Ockam con su colaborador Art Ellis, y rápidamente lanzarían su propio sistema integrado.

Si bien estas dos empresas se hicieron grandes en el mercado durante los años 80, no fueron los únicos actores. Con base en Los Ángeles y todavía en marcha está Signet Marine Electronics, que desarrolló un transductor de velocidad tipo corredera, junto con pantallas LCD y un sistema integrado basado en microprocesador. Otro negocio todavía muy presente en el mercado (particularmente en Francia) es NKE, creado por Noël Kerebel en 1984.

La década de 1980 fue una década muy activa en el diseño de instrumentos de navegación. Los sensores mejoraron constantemente; B&G introdujo su Sonic Speed en 1984 para eliminar las partes móviles de una corredera que podía obstruirse con la maleza. Las unidades de mástil vertical a medida aparecieron en la Copa América de 1987 y pronto se convirtieron en artículos estándar. Se aumentó el control de los sistemas por parte del usuario, permitiendo cambios en la amortiguación y la calibración, un primer paso de lo que se convertiría en una larga búsqueda de la precisión. Se crearon canales lineales que medían la salida de voltaje mediante sensores de carga o potenciómetros. Esto significaba que se podían medir funciones como el ángulo del timón, la posición del viajero y la carga del estay.

Estas mejoras animaron a los demás a entrar en el juego; las omnipresentes células de carga Diversa se introdujeron a mediados de los años 80 para aprovechar los canales lineales. Y a medida que los sistemas se abrieron con buses que suministraban datos a ordenadores externos, la gente empezó a escribir sus propios programas tácticos y de rendimiento.

Al margen de la Copa América, las contribuciones vinieron del legendario navegante e innovador tecnológico Stan Honey. Estaba el programa Compusail para DOS, escrito por Bob Winson y lanzado en 1984. Mientras, Tactician de Peter Schofield se desarrolló a lo largo de los 80 y los 90 para sobrevivir hoy en día como Seatrack.

Dentro de los equipos de la Copa América uno de los participantes más destacados fue Graeme Winn, que fundó Sailmath Ltd después de trabajar para el Victory Challenge británico en 1983. Allí desarrolló un sistema de análisis de rendimiento que funcionaba con un ICL PERQ en la embarcación, y un sistema táctico de a bordo basado en MS DOS. Ambos se desarrollaron para la Copa de 1987 y los utilizaron los equipos neozelandeses, británicos e italianos.

El concepto de tablas de consulta de calibración de ángulo de viento y velocidad de viento llegó en este período (con mi propia pequeña contribución a esa historia), al igual que el concepto de Wallying de Ockam (modificando las velocidades objetivo para los cambios de viento. Y mientras que el desafío del Deed of Gift de 1988 no hizo nada para la comunidad de la Copa, el gran barco neozelandés hizo importantes innovaciones con su uso de galgas extensométricas para monitorizar las cargas de los aparejos, y una versión muy temprana de la medición de la forma de las velas basada en cámaras que se denominó Sail Vision.

En abril de ese año, llevé el primer sistema táctico comercialmente disponible en el mundo, resistente al agua, en la cubierta (los 6 kg del Deckman de Sailmath) a su primera regata. Muchos de los elementos de lo que ahora reconocemos como un moderno sistema de instrumentos de veleros de competición ya estaban ahí. Solo podrían mejorar.