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Hablamos con los ingenieros que están detrás de la cubierta de acero de 6.500 toneladas del mayor estadio de tenis del mundo.

Durante las dos semanas que dura el Abierto de Tenis de Estados Unidos aka US Open, el ingeniero Mark Sharamitaro suele ver el mejor tenis del mundo en la sala de control principal del estadio Arthur Ashe. Allí puede relajarse... hasta que no puede.

El Centro Nacional de Tenis Billie Jean King en Flushing, Nueva York, acoge cada año el Abierto de Estados Unidos. Gracias a las mejoras realizadas en 2016 y 2018, el recinto cuenta ahora con techos retráctiles tanto en el estadio Arthur Ashe como en el estadio Louis Armstrong, terminado en 2018. Sharamitaro desempeñó un papel decisivo en el diseño de ambos sistemas y ha sido el principal operador de esos techos desde que entraron en funcionamiento.

Cuando todo va bien, solo tiene que pulsar un botón en su sala de control principal y ver cómo cada uno de los techos con raíles de acero y tejido de politetrafluoroetileno (PTFE) se mueve a 7 metros por minuto. Pero cuando las cosas no van bien, él sigue siendo el que manda.

"Me preocupan las tormentas inesperadas a causa del viento", dice a Popular Mechanics. "No es por el viento y la estructura, sino porque el viento empuja el agua a lugares donde no quiero que haya agua. Ésa es más o menos mi preocupación general, que algo anormal entre en el sistema", dice Sharamitaro, presidente de Sharamitaro Industrial Solutions, con sede en Clayton (Carolina del Norte).

Ashe, que celebra 25 años durante el evento del 29 de agosto al 11 de septiembre, requirió una cuidadosa ingeniería solo para permitir un techo retráctil sobre su parte superior cuando se añadió en 2016. El techo de Ashe no solo tenía que evitar las cargas en la estructura existente, sino que también debía ser totalmente hermético.

"Nos fijamos en el béisbol y el fútbol, y si una gota de agua golpea un campo de fútbol, a nadie le importa", dice Sande Frisen, socio de Rossetti Architects, con sede en Detroit, Michigan, a Popular Mechanics. "Eso es absolutamente inaceptable en la [Asociación de Tenis de Estados Unidos]. La costura está justo en el centro de la pista, [el agua] es un completo problema. Nuestra tolerancia a las fugas es cero". Rossetti es la empresa que actuó como arquitecto de los estadios. Hardesty & Hanover, con sede en Nueva York, diseñó el sistema de mecanización del Ashe.

Los techos de Ashe y Armstrong tienen muchas similitudes. En parte para facilitar el mantenimiento, dice Frisen. Sin embargo, la diferencia más obvia es que Ashe tiene un techo inclinado, unos 18 metros más alto en el centro que en los bordes, y Armstrong es plano.

Al ser el mayor estadio de tenis del mundo, Ashe tiene capacidad para 23.500 espectadores y debe gestionar una apertura mucho más generosa. La abertura del techo de 250 pies por 250 pies requiere cuatro cerchas primarias para abarcar el estadio octogonal. El tejado está formado por un total de 6.500 toneladas de acero envueltas en un tejido de membrana de fibra de vidrio recubierto de teflón (PTFE), ligero y duradero. Para minimizar las costuras, el techo se presenta en dos paneles. Cada panel móvil pesa alrededor de un millón de libras.

Armstrong también es un techo de dos piezas, pero como sólo tiene capacidad para 14.000 personas, la apertura es menor, y su sistema de PTFE y acero de 0,03 pulgadas de grosor pesa 284.000 libras por panel.

Luego vienen los cabrestantes. Aunque Sharamitaro dice que la funcionalidad de los cabrestantes es esencialmente la misma entre los dos techos, Ashe tiene cuatro cabrestantes y Armstrong sólo uno. En Ashe, cada panel tiene un cabrestante norte y un cabrestante sur, accionados por diez motores electromecánicos. En total, hay cinco motores de 40 caballos por cabrestante, con dos cabrestantes por lado. Potencia total: 800.

"Es como tirar de un carro en una colina con dos cuerdas, una a cada lado, y luego tratar de mantenerlas centradas, sin que se inclinen", dice Sharamitaro. "No quieres que un lado suba la colina más rápido que el otro". Cada cabrestante tiene controles independientes para que el sistema pueda coordinar los paneles para que se encuentren en el centro exactamente al mismo tiempo, creando un efecto visual suave.

Por otro lado, en Armstrong, cuatro motores de 40 caballos (160 caballos en total) para el único cabrestante accionan cuatro cuerdas, cada una de las cuales se conecta a un extremo de cada panel. El cable de acero no permite el estiramiento, y mantiene cada uno de los techos en la misma configuración exacta para abrir y cerrar.

"En Armstrong controlamos la inclinación, pero no tengo ningún control sobre la inclinación, todo se hace cuando tensamos los cables", dice Sharamitaro. En Armstrong se incorporó un sistema de ajuste de cables, añade.

Ambos techos se deslizan sobre raíles de tipo ferroviario que requieren abrazaderas para mantener el techo en su sitio. El sistema de raíles no es exclusivo del centro de tenis, pero el uso de cabrestantes no es habitual. Muchos estadios de fútbol incorporan motores que accionan las ruedas, que producen un par de torsión. Al hacer que los motores accionen el cabrestante, hay un gran engranaje en el tambor y pequeños engranajes de piñón alrededor del cabrestante. Todo el par va al tambor y a la cuerda de dos pulgadas de diámetro.

"No hay que preocuparse por el deslizamiento de la rueda", dice Sharamitaro. Eliminar el riesgo de que la rueda resbale era primordial en el centro de tenis, ya que el techo debe cerrarse en un momento dado y a veces incluso cuando se acercan las inclemencias del tiempo. En los estadios más grandes, las decisiones sobre el cierre del techo se toman a menudo con días de antelación a los eventos.

"En la USTA, la filosofía es que se trata de un evento al aire libre, siempre y cuando puedan hacerlo", dice Sharamitaro. "Estaremos situados en la sala de control esperando a que llegue una tormenta. Esperamos hasta que vean que va a llover y digan 'cierren el techo ahora'. Y lo cerramos justo a tiempo y, cuando pasa la lluvia, lo volvemos a abrir".

Por supuesto, todo el mundo espera que los aproximadamente seis minutos que se tarda en cerrar el techo de Ashe y los aproximadamente siete minutos y 30 segundos en cerrar el de Armstrong sean tiempo suficiente. (Ashe viaja a una velocidad máxima de 25 pies por minuto y Armstrong se mueve a 17 pies por minuto).

Con sensores en los techos que controlan todo, desde la inclinación hasta la potencia del cabrestante, también deben tener cuidado de no operar el techo con vientos fuertes, simplemente porque el único momento en el que las abrazaderas de los rieles no están ajustadas es cuando el techo se está moviendo. Si una ráfaga de viento supera los 80 kilómetros por hora, se detienen y colocan las abrazaderas de los raíles. Si supera los 45 kilómetros por hora durante tres segundos consecutivos, se detienen. "En teoría, el techo puede ser reposicionado por el viento, ya que es como el ala de un avión", dice Sharamitaro. "Nunca hemos tenido que parar a causa del viento durante el evento, pero sí durante los tiempos de puesta en marcha y mantenimiento".

El funcionamiento difiere entre Ashe y Armstrong, porque los techos se deslizan en un arco que tiene un radio de 780 pies. En Ashe, los cabrestantes suben los paneles por la pendiente, pero luego pueden utilizar la gravedad en un descenso controlado para volver a bajarlos, dice Frisen. En Armstrong, el cabrestante debe hacer todo el trabajo de apertura y cierre.

Ashe necesita más potencia para subir ese pesado panel por la pendiente que el panel más ligero del tejado plano de Armstrong, pero éste requiere un sistema más complicado. "Hay un montón de cableado", dice Frisen. El único cabrestante alimenta cuatro líneas, algunas enrolladas en un sentido y otras en el otro. "El diagrama de cuerdas para Armstrong es bastante más complicado porque se tira en dos direcciones a la vez, dice Frisen.

Una vez cerrado, el cierre resulta primordial. "Eso es definitivamente un poco de arte y ciencia juntos, seguro", dice Frisen. "Es una pieza muy complicada".

Aunque conceptualmente es bastante sencillo, Frisen dice que la realidad de hacer funcionar un techo hermético era más compleja, especialmente porque el mundo de los techos retráctiles no suele necesitar una solución 100% hermética. Así que se pusieron creativos. En ambos estadios, un panel se superpone al otro. Unos cepillos de cerdas de varios metros de longitud cubren el solapamiento para ayudar a detener el viento y la lluvia. A continuación, unos sopladores inflan una vejiga de aire para ayudar a sellar el hueco; esto sólo puede hacerse cuando el techo ha dejado de moverse. En la parte posterior de la vejiga, un canalón recoge el agua que se escapa y la aleja de la pista.

"Es un cinturón y unos tirantes y un poco de cinta adhesiva para que funcione", dice Frisen. "El sistema funciona muy bien, la realidad de ejecutarlo requiere mucho trabajo".

En Ashe, las persianas pueden bajar desde el lateral de la estructura del tejado y asentarse en un alféizar del estadio existente, el único punto en el que las dos entidades se tocan suavemente, lo que permite que este paraguas de alta ingeniería convierta a Ashe en un recinto interior con clima controlado. Armstrong utiliza 13,5 millas de rejillas de terracota para ayudar a ventilar naturalmente el recinto.

Con los techos abriéndose y cerrándose durante todo el Abierto de Estados Unidos -y al menos cada noche del evento- Sharamitaro y su equipo tienen mucho que controlar. Sin embargo, a veces basta con pulsar un botón y ver cómo un cabrestante hace lo suyo.

Vía: Popular Mechanics