El HyDrone es un dron aéreo impermeable equipado con una grabadora de hidrófonos
Investigadores de la Universidad de Strathclyde han desarrollado una nueva forma de medir el ruido submarino creado por los barcos que representa un peligro para la vida marina.
El ruido irradiado bajo el agua (URN por sus singlas en inglés) generado por militares, la industria del petróleo y el gas y el tráfico marítimo puede interferir con la capacidad de los animales marinos para escuchar, navegar, comunicarse y atrapar presas.
El problema fue reconocido por las Naciones Unidas en su Convención de Especies Migratorias en 2018 [PDF], donde pidió más investigación sobre el impacto del URN y que los países mitiguen el ruido del océano donde sea posible.
Los profesores Patrick Fitzsimmons y Mehmet Atlar del Departamento de Arquitectura Naval, Ingeniería Oceánica y Marina (NAOME), han adaptado equipos estándar para desplegar el HyDrone, un dron aéreo impermeable equipado con una grabadora de hidrófonos SoundTrap para medir el URN generado por los sistemas de propulsión de embarcaciones marinas.
El HyDrone es capaz de amerizar, apagarse y flotar mientras el hidrófono SoundTrap está suspendido debajo. Luego, el HyDrone regresa al barco desde el que opera.
Esta nueva configuración minimiza el ruido de fondo extraño del flujo cruzado de la corriente de marea que afecta a los sistemas tradicionales de línea ponderada, donde un hidrófono está atado a una boya o embarcación de apoyo.
El profesor Atlar dijo: "Al igual que las emisiones de carbono, el aumento de las emisiones de URN del tráfico marítimo comercial en constante crecimiento en los océanos del mundo se ha convertido en un peligro de muerte para los mamíferos marinos y peces cuyas comunicaciones, alimentación, cría y asuntos cotidianos se ven afectados negativamente por la emisión de URN.
"Las autoridades reguladoras internacionales y de la UE, como la Organización Marítima Internacional (OMI) y la UE, han iniciado campañas y programas de investigación para mitigar y prevenir este dañino impacto ambiental".
El profesor Fitzsimmons añade: "En este contexto, la tecnología como el HyDrone puede simplificar la medición práctica del URN de las hélices de los barcos y otras fuentes. La unidad puede operar donde sea que esté operando el barco objetivo y, por lo tanto, puede medir los niveles de ruido en aguas poco profundas".
Muy versátil
La plataforma aérea proporciona un sistema de despliegue más económico y versátil, ya que se puede lanzar rápidamente a sitios desde 5 m a 1,5 km de la embarcación objetivo y se puede recuperar en minutos, sin requerir que la embarcación se detenga para recuperar los sistemas alternativos más pesados de aviones no tripulados en el agua o con boyas.
El HyDrone también tiene una cámara incorporada para poca luz aumentada con una cámara ligera sumergida más profundamente, que puede medir la temperatura y la salinidad. El sistema permitirá la observación de la cavitación del vórtice de la punta de la hélice del barco (la creación de cavidades llenas de vapor en el agua) y medirá el ruido de campo cercano adyacente a la hélice y a distancias crecientes detrás del barco.
Este tipo de cavitación es causada por una mayor velocidad en las puntas de la hélice que puede reducir la presión del agua cercana a un nivel de la presión de vapor crítica. Esto induce la llamada "ebullición en frío" o "cavitación", que es una molestia para las hélices y produce erosión de la pala, vibración y ruido cuando esas cavidades implosionan.
Estos datos se utilizarán para validar simulaciones de dinámica de fluidos computacionales más avanzadas del ruido inducido por cavitación, que se están desarrollando dentro de NAOME. El HyDrone también se puede adaptar para registrar los movimientos de las olas.
Los test de prueba se llevaron a cabo recientemente frente a Blyth en Northumberland, donde el barco objetivo era el "Princess Royal", un barco que había sido diseñado por el profesor Atlar y estudiantes en su puesto anterior en la Universidad de Newcastle. El HyDrone se probó a 10 m de inmersión contra una matriz vertical estándar de hidrófonos atados.
La prueba confirmó la capacidad del HyDrone para minimizar el ruido de fondo, con poco flujo cruzado experimentado en la línea entre el dron y el hidrófono Soundtrap.
Strathclyde ha iniciado proyectos estudiantiles que incluyen una serie de pruebas adicionales en el estuario de Clyde que recopilarán un conjunto de datos URN y de vídeo sobre una variedad de embarcaciones que viajan a velocidades de servicio y a velocidades de aproximación y salida en aguas poco profundas y profundas. El sistema también estará disponible comercialmente.
