GLOBOS AEROSTÁTCIOS Y TELEFÉRICOS DE LEONARDO TORRES QUEVEDO

El teleférico fue inventado y patentado por uno de los más extraordinarios ingenieros españoles: Leonardo Torres Quevedo, un genial matemático e inventor de finales del siglo XIX y principios del XX. Dedicó su vida a la investigación en aeronáutica, automática, ingeniería y matemáticas, consiguiendo desarrollar el primer teleférico del mundo en San Sebastián, y el teleférico más popular sobre el río Niágara, el Spanish Aerocar. El globo aerostático Torres-Quevedo nº1, que hizo volar en 1907, fue el dirigible más avanzado y seguro de su tiempo por sus características innovadoras de semirrígido y trilobulado. E inventó el Telekino, el primer aparato de radio-dirección del mundo.

Además, fue el precursor de las calculadoras digitales, de diversas máquinas analógicas de cálculo como el Aritmómetro Electromecánico, y de otras tantas innovaciones como el puntero láser o la máquina de escribir Torres-Quevedo. Por todo ello, es considerado uno de los grandes matemáticos y científicos de la historia.

INVENTOS DE LEONARDO TORRES QUEVEDO

Leonardo Torres Quevedo nació en Santa Cruz de Iguña (Cantabria) en 1852. Su padre, Luis Torres Vildósola y Urquijo, fue un ingeniero de caminos vasco, mientras que su madre, Valentina Quevedo de la Maza, era de origen montañés.

Siendo niño, estudio bachillerato en Bilbao, y después, pasó a estudiar en el Colegio de los Hermanos de la Doctrina Cristiana en París.

En 1871, la familia Torres Quevedo se había trasladado a Madrid. Con un vocación hacia el estudio de las matemáticas, decidió ingresar en la Escuela Oficial del Cuerpo de Ingenieros de Caminos en Madrid. En 1874, dejó momentáneamente sus estudios para asistir como voluntario a la defensa de la Bilbao liberal contra el asedio carlista durante la III Guerra Carlista.

Tras graduarse en 1876, ejerció su profesión como ingeniero de caminos en proyectos de ferrocarriles. En 1885, se casó con Luz Polanco.

Su inquietud por la mecánica y la técnica le hizo replantearse su carrera profesional. Decidió dejar su trabajo, estuvo viajando por varios países de Europa para conocer los adelantos tecnológicos que se estaban implantando, las industrias y técnicas más modernas y, a la vuelta, se dedicó de forma exclusiva a una variada actividad científica e inventora.

Los principales campos a los que se dedicó fueron: la ingeniería de transportes por cable, la aerostática, la mecánica de cálculo analógico, y los sistemas de radiocontrol.

Todas estas disciplinas de la técnica pudo investigarlas y desarrollarlas con devoción y pasión gracias a que, en 1901, fue nombrado director del Laboratorio de Mecánica Aplicada e ingresaba en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Madrid, de la que sería su presidente en 1928.

GLOBO AEROSTÁTICO TORRES-QUEVEDO Nº1 EN GUADALAJARA EN 1907

Su actividad en la ingeniería de transbordadores, funiculares o teleféricos comenzó en el pueblo de Molledo, donde construyó, en 1887, su primer teleférico, el Transbordador de Portolín, de unos 200 metros de longitud, 40 de altura y tracción animal. Poco después construyó el Transbordador del río León, de mayor envergadura y con motor.

Ese mismo año patentó su novedoso sistema de camino funicular aéreo de cables múltiples, en el que la guía y tracción se realiza a través de un sistema de cables y de contrapesos tensados de un modo controlable, uniforme e independiente de la carga transportada. Gracias a este novedoso sistema, la rotura de algún cable no resultara peligrosa, ganando así el conjunto estabilidad y seguridad. El invento fue registrado con el nombre de Aerotransbordador o Aerocar.

En 1890, presentó su proyecto en Suiza, país muy interesado en ese transporte debido a su orografía. No fue aceptado para su desarrollo pero aquel fue el primer estudio que se realizó para la construcción de un teleférico de montaña en el mundo, en la línea Klimsenhorn-Pilatusklum.

A su regreso de Suiza, se trasladó a vivir a Madrid por segunda vez, junto a su familia. Trabajaba como ingeniero de forma autónoma, asistía a tertulias científicas, y continuaba informándose sobre las novedades en tecnología internacional.

TELEFÉRICO DE SAN SEBASTIÁN

Además de Suiza, estuvo presentando sus modelos de funiculares y teleféricos por otras academias científicas de Europa, obteniendo poco éxito. Pero, su perseverancia hizo que el ayuntamiento de la ciudad de San Sebastián contratase su servicios.

En septiembre de 1907, puso en marcha el primer transbordador de pasajeros del mundo: el teleférico de San Sebastián. Su sistema múltiple de cables-soporte aportaba una gran seguridad y fiabilidad, sustituyendo los anclajes de un extremo por contrapesos. Aunque el habitáculo era muy robusto, todo el sistema impedía la rotura de cables de soporte.

Este tranvía aéreo tenía una capacidad de 50 personas, aunque lo normal eran 18 personas en cada trayecto. Tardaba 3 minutos en superar un desnivel de 30 metros de altura en un recorrido de 280 metros aproximadamente, entre la falda del monte Ulía cercano a la playa de Ondarreta y la cima del mismo monte. La ejecución del proyecto corrió a cargo de la Sociedad de Estudios y Obras de Ingeniería de Bilbao. Lo malo es que no duró mucho, pues en 1812 fue desmantelado para la construcción del Parque de Atracciones del monte Igueldo.

El transbordador adquirió tanta fama mundial que, al año siguiente, construyó otros teleféricos en ciudades como Chamonix (Francia), Bolzano (Italia), Grindelwald (Suiza) o Río de Janeiro (Brasil).

FONICULAR SPANISH AEROCAR SOBRE EL NIÁGARA

Pero, el más famoso de los transbordadores construidos con la tecnología ideada por Torres Quevedo, aún en funcionamiento, es el funicular del Niágara, conocido como Spanish Aerocar. Fue construido entre 1915 y 1916, en la línea fronteriza entre Canadá y Estados Unidos sobre las famosas cataratas del río Niágara para unir ambas orillas de 580 metros de longitud. El proyecto fue realizado por una empresa española, la compañía Niagara Spanish Aerocar Co. Limited, fundada en Canadá únicamente para este fin.

Una placa de bronce, situada sobre un monolito a la entrada de la estación de acceso, recuerda este hecho: "Transbordador aéreo español del Niágara. Leonardo Torres Quevedo (1852–1936)"

Aquel año de 1915, patentó un mecanismo de enganche y freno para estos funiculares.

GLOBO AEROSTÁTICO DIRIGIBLE TORRES-QUEVEDO Nº1

Otro de sus grandes logros en la ingeniería de transportes fue el de la aerostática y el desarrollo de dirigibles.

En 1902, presentó en las Academias de Ciencias de Madrid y de París su ingenioso proyecto de globo aerostático dirigible, con las características innovadoras de semirrígido y trilobulado, o estar dotado de tirantes a modo de esqueleto. Su modelo solucionaba el grave problema de suspensión de la barquilla al incluir una estructura que reforzaba el globo por medio un armazón interior de cables flexibles. Esta estructura proporcionaría mayor rigidez y estabilidad a los contenedores de gas por efecto de la presión interior, lo que a su vez hacía ganar en seguridad al conjunto de la nave.

Hasta ese momento, la fragilidad de los globos empleados en dirigibles hacía que los vuelos con estas naves fueran muy peligrosos y que las barquillas tuvieran puntos débiles. Pero, el tipo de globo Torres-Quevedo superaba los defectos de estas aeronaves tanto de estructura rígida (tipo Zeppelin) como flexible, posibilitando un vuelo con más estabilidad, al emplear motores pesados y cargar gran número de pasajeros.

En 1905, comenzó los trabajos de construcción del primer globo aerostático español en el Centro de Ensayos del Parque Aeronáutico, instalaciones pertenecientes al Servicio de Aerostación Militar del Ejército situadas en Guadalajara, aunque recibía financiación del Ministerio de Obras Públicas. Fue diseñado, patentado y construido bajo su dirección, pero contó con la colaboración del capitán del Ejército español Alfredo Kindelán. Dos años después, este proyecto ya era una realidad.

El 12 de septiembre de 1907, se realizó el primer ensayo del Torres-Quevedo nº1 sobre los alrededores de Guadalajara. Se trataba de una nave de tres lóbulos dotados con dos motores, considerado el primer dirigible español. Este dirigible, también denominado España, realizó numerosos vuelos de exposición y prueba. Quizá la innovación más importante fue la de hacer el globo trilobulado, de modo que aumentaba la seguridad.

A este modelo le siguió el Torres-Quevedo nº2, que sirvió para añadir diversas innovaciones al que iban aplicando sobre la marcha Torres Quevedo y Kindelán. Sin embargo, la colaboración entre ambos terminó en 1908, por motivos personales. El matemático cántabro tuvo que abandonar el Centro de Ensayos Aeronáuticos de Guadalajara.

Patentó estos ingenios de la aerostáticas, así como nuevos sistemas de amarre y almacenaje de las naves aerostáticas.

Aunque no consiguió despertar el interés oficial por desarrollar y comercializar estos medios de transporte, si que pusieron a España a la vanguardia de la aeronáutica.

GLOBO AEROSTÁTICO DIRIGIBLE TORRES-QUEVEDO Nº1

En 1909, Torres Quevedo volvió a registrar otro aparato más perfeccionado. La firma francesa Astra estaba interesada y llegó a comprarle la patente con una cesión de derechos extendida a todos los países, excepto a España, para posibilitar la construcción del dirigible en el país galo.

Así, en 1911, comenzó a fabricar en serie el dirigible Astra-Torres, llegando a ser muy utilizados por los ejércitos francés e inglés durante la I Guerra Mundial y utilizados en muy diversas tareas, especialmente en la protección e inspección naval. De 1914 y 1919, desarrolló otras dos patentes sobre estas aeronaves, que ya eran bastante veloces y maniobrables. Fue especialmente relevante la patente del buque porta-dirigibles de 1913, tal vez, predecesora de los buques portaviones.

En 1918, Torres Quevedo diseñó, en colaboración con el ingeniero Emilio Herrera Linares, un dirigible transatlántico al que llamaron Hispania, con objeto de realizar desde España la primera travesía aérea del Atlántico, proyecto que fracasó por problemas de financiación. Este hubiera sido un digno competidor de los dirigibles transatlánticos alemanes, pues el proyecto del Hispania se hubiese convertido en una gran nave capaz de viajar desde Europa a América de forma segura.

Mientras tanto, la compañía francesa estuvo desplegando sus Astra-Torres con total fiabilidad, algunos de los cuales podían rivalizar en volumen con los célebres Zeppelin. Estos dirigibles fueron adquiridos por el Ejército británico para tareas militares, otro ejemplar fue comprado por la Armada imperial de Japón, y la el Ejército estadounidense también mostró especial interés.

A pesar de todo este éxito, en España no hubo voluntad por desarrollar una industria nacional o adquirir una flota alguna, y el primer buque portaaeronaves, llamado Dédalo, se utilizó como complemento para transportar a los aeroplanos dirigibles de origen italiano.

Por la enorme aportación que estaba realizando a la aerostática y mecánica, en 1918, fue galardonado con la medalla Echegaray.

GLOBO AEROSTÁTICO DIRIGIBLE ASTRA-TORRES

Con el fin de probar sus globos sin recurrir a personas, en 1903, había presentado en la Academia de las Ciencias de París un aparato de radio-dirección sin cables acompañado de una memoria y haciendo una demostración experimental. Fue denominado Telekino. En ese mismo año, obtuvo la patente en Francia, España, Gran Bretaña y Estados Unidos.

El telekino consistía en un autómata que ejecutaba órdenes transmitidas mediante ondas hertzianas. Constituyó el primer aparato de radio-dirección del mundo, y fue un pionero en el campo del mando a distancia, junto a Nikola Tesla. En 1906, demostró con éxito el invento en el puerto de Bilbao al guiar un bote desde la orilla; más tarde intentó aplicar el telekino a proyectiles y torpedos, pero tuvo que abandonar el proyecto por falta de financiación.

En 2007, el Institute of Electrical and Electric Engineers de Estados Unidos concedió a Torres Quevedo un Milestone, reconocimiento mundial de su telekino como primer mando a distancia de la historia.

Entre 1900 y 1923, Torres Quevedo también logró otras patentes en el campo del control remoto y radio-control, como un sistema mecánico de señalización en poblaciones, un tipo de latón para cartuchos, un buque-campamento, una embarcación denominada Binave, un sistema de enclavamiento para trenes, y varias mejoras en máquinas de escribir.

MANDO A DISTANCIA TELEKINO

A mediados del siglo XIX, aparecieron los primeros artilugios de índole mecánica, como integradores, multiplicadores, etc., el más logrado fue la máquina analítica de Charles Babbage. En este campo Torres Quevedo continúa la evolución tecnológica construyendo varios aparatos mecánicos de cálculo algebraico.

En 1893, presentó la Memoria sobre las Máquinas Algebraicas en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Madrid. Se trataba de un aparato mecánico para resolver ecuaciones de cualquier grado, una especie de proto-calculadora. Por primera vez, consiguió la atención y admiración de los académicos científicos. Esto consiguió que Torres Quevedo pudiera contar con más medios para el desarrollo de sus ideas y la ejecución de sus proyectos.

Dos años más tarde, presentó la Memoria Sur les machines algébraiques en un Congreso de Burdeos. En 1900, presentó la Memoria Machines á calculer en la Academia de las Ciencias de París. En ellas, examinó las analogías matemáticas y físicas que son base del cálculo analógico o de cantidades continuas, y cómo establecer mecánicamente las relaciones entre ellas, expresadas en fórmulas matemáticas. Su estudio incluía variables complejas, y utilizó la escala logarítmica. Desde el punto de vista práctico, mostraba que era preciso emplear mecanismos sin fin, tales como discos giratorios, para que las variaciones de las variables sean ilimitadas en ambos sentidos.

CALCULADORA Y LEONARDO TORRES QUEVEDO

En 1914, Torres Quevedo presentó el Autómata-Ajedrecista, una primera computadora de ajedrez con relés eléctricos. Era capaz de dar un tipo específico de mate, no dejarse engañar y ganar a su rival humano.

Este año, publicó su Ensayo sobre Automática, que resultó absolutamente pionero en cuestiones como la relación mente-máquina.

Se dedicó también a la computación y robótica, ingeniando las primeras máquinas analógicas de cálculo. Estas máquinas, precedentes de las modernas calculadoras, buscan la solución de ecuaciones matemáticas mediante su traslado a fenómenos físicos. Los números se representan por magnitudes físicas, que pueden ser rotaciones de determinados ejes, potenciales, estados eléctricos o electromagnéticos, etcétera. Un proceso matemático se transforma en estas máquinas en un proceso operativo de ciertas magnitudes físicas que conduce a un resultado físico que se corresponde con la solución matemática buscada. El problema matemático se resuelve pues mediante un modelo físico del mismo.

Con propósitos de demostración, también construyó una máquina para resolver una ecuación de segundo grado con coeficientes complejos, y un integrador. En la actualidad la máquina Torres Quevedo se conserva en el museo de la ETS de Ingenieros de Caminos de la Universidad Politécnica de Madrid.

AUTÓMATA-AJEDRECISTA

En 1920, asistió a la Feria de París, que se celebraba con motivo del centenario de una máquina de calcular construida por Thomas. Allí, aprovechó la ocasión para presentar su Aritmómetro Electromecánico, una verdadera calculadora digital conectada a una máquina de escribir. En estas máquinas existen ciertos elementos, denominados aritmóforos, que están constituidos por un elemento móvil, una máquina de escribir y un índice que permite leer la cantidad representada para cada posición del mismo. El móvil es un disco o un tambor graduado que gira en torno a su eje. Los desplazamientos angulares son proporcionales a los logaritmos de las magnitudes a representar.

La máquina de escribir permite gobernar el aritmómetro a través de contactos eléctricos. También posee una memoria electromecánica, que guarda las cifras hasta que se introduce el signo de la operación. La operación de la realiza el aritmómetro de forma automática.

Utilizando una diversidad de elementos de este tipo, puso a punto una máquina para resolver ecuaciones algebraicas: resolución de una ecuación de ocho términos, obteniendo sus raíces, incluso las complejas, con una precisión de milésimas.

Por eso, los aritmómetros de Torres Quevedo son las primeras máquinas de calcular dotadas de un automatismo, equipadas con mando a distancia y que disponen de memoria.

Un componente de dicha máquina era el denominado "husillo sin fin", de gran complejidad mecánica, que permitía expresar mecánicamente la relación y=log(10^x+1), con el objetivo de obtener el logaritmo de una suma como suma de logaritmos. Como se trataba de una máquina analógica, la variable puede recorrer cualquier valor (no sólo valores discretos prefijados). Ante una ecuación polinómica, al girar todas las ruedas representativas de la incógnita, el resultado final va dando los valores de la suma de los términos variables, cuando esta suma coincida con el valor del segundo miembro, la rueda de la incógnita marca una raíz.

ARITMÓMETRO HUSILLO Y LEONARDO TORRES QUEVEDO

En los últimos años de sus vida, Torres Quevedo recibió numerosos premios y reconocimientos. Entonces, había prestado interés en la pedagogía, dedicándose a investigar aquellos elementos o máquinas que podrían ayudar a los educadores en su tarea. Se trataban de procedimientos relacionadas con las máquinas de escribir y la paginación marginal de los manuales.

También inventó el puntero proyectable y el proyector didáctico de diapositivas. El proyector didáctico mejoraba la forma en la que las diapositivas se colocaban sobre las placas de vidrio para proyectarlas.

El puntero proyectable, también conocido como puntero láser se basa en la sombra producida por un cuerpo opaco que se mueve cerca de la placa proyectada, esta sombra es la que utilizaría como puntero. Para ello diseñó un sistema articulado que permitía desplazar, a voluntad del ponente, un punto o puntos al lado de la placa de proyección, lo que permitía señalar las zonas de interés en la transparencia. Torres Quevedo expresó así la necesidad de este invento:

"Bien conocidas son las dificultades con las que tropieza un profesor para ilustrar su discurso, valiéndose de proyecciones luminosas. Necesita colocarse frente a la pantalla cuidando de no ocultar la figura proyectada para llamar la atención de sus alumnos sobre los detalles que más les interesan y enseñárselos con un puntero."

LEONARDO TORRES Y LUZ POLANCO - ESTATUA EN SANTA CRUZ DE IGUÑA

En París fue considerado un genio sin parangón, así como en el resto de Europa y en Estados Unidos. Nunca fue un científico que actuara de forma solitaria, sino rodeado de compañeros que ayudaron para avanzar en sus ideas, los más relevantes de la comunidad científica y técnica española.

Su laboratorio dedicado a la investigación y creación de máquinas e instrumentos fue uno de los centros de investigación más importantes de su época. Allí, entre otras geniales aportaciones, Gonzalo Brañas desarrolló su cinematógrafo, y Santiago Ramón y Cajal perfeccionó diversos útiles destinados a investigaciones histológicas.

En diciembre de 1936, Leonardo Torres Quevedo falleció en Madrid, al comienzo de la Guerra Civil.