Introducción a Sistemas Marítimos 2015: Clase 09
| Asignatura | Introducción a los Sistemas Marítimos |
|---|---|
| Del Curso | Introducción a Sistemas Marítimos 2015 |
| Nº | 9 |
| Fecha | 2015/05/23 |
Diseño del Casco de un Buque
Presentación de la clase El Proyecto de un Buque, PDF
El secreto mejor guardado de los diseñadores es el Plano de Líneas de un buque.
Ya establecidas las dimensiones principales, derivadas de Estudios Paramétricos, Eslora, Manga, Puntal y Calado, a continuación podemos tomar tres caminos:
El primero es simplemente copiar las líneas de una embarcación existente, lo cual limita la optimización que podamos hacer en el proceso de diseño. En la embarcación "Amereida" es como se hizo. Queríamos entender mejor como llegaron a desarrollarse embarcaciones de líneas ligeramente diferentes en el Norte, Centro, Sur y Austral del país. Asumimos que los españoles cuando llegaron a América trajeron el conocimiento de diseñar y construir embarcaciones.
El Primer curso Magister se aboco a efectuar el levantamiento de las líneas de las embarcaciones existentes en caletas de pescadores, en las zonas respectivas y conocer cual era su comportamiento.
La segunda opción es adquirir la Tabla de Puntos de un diseñador experimentado, pagando un royalty.
La tercera alternativa es usar como referencia la "Serie 60 Ship Design", que es de conocimiento y uso publico, la cual también nos entrega la Tabla de Puntos que define la líneas del casco.
Tenida las líneas de un diseño estándar, ahora podemos empezar a modificarlas para derivar en las líneas que queramos y como queramos. Esta es la base para entrar como una primera aproximación a la Espiral de Diseño.
Si ustedes se fijan, en cualquier casco puede identificarse tres zonas: el cuerpo de Proa, el cuerpo Paralelo en el centro y el cuerpo de Popa. Es en las zonas de Proa y Popa donde el diseñador puede realizar modificaciones importantes para optimizar la Resistencia a desplazarse en el fluido agua.
Es la ciencia de la Hidrodinámica la que se dedica a estudiar y nos entrega el conocimiento para entender las características físicas del agua, más allá de sólo considerar la gravedad específica de esta.
Sólo a partir de los años 60, los diseñadores se atrevieron a insertar el ambas zonas, proa y popa, el llamado Bulbo o forma geométrica como su nombre lo indica. Esta forma genera una suerte de succión en el agua que entra en contacto con el casco y baja la altura de la ola en estas zonas, con ello se consigue bajar el calado en dichas zonas y por tanto bajar el área de contacto buque-agua, con lo cual termina bajando la Resistencia y por tanto aumentando la velocidad de desplazamiento del buque.
Por otra parte tenemos la ciencia de la Hidrostática, la cual nos permite entender el fenómeno de la Boyantes, del Desplazamiento y la Posición de los Centros de Gravedad y Boyantes, mismos. El alineamiento entre estos centros de giro, son los que en definitiva determinarán la condición del buque cuando será detenido, ya sea sentado o encabuzado, escorado a uno u otro lado en mayor o menor grado.
Es haciendo uso de Hidrostática e Hidrodinámica, que el diseñador comienza a jugar con las formas de las líneas del casco en búsqueda del óptimo, por aproximaciones sucesivas conducidas mediante la Espiral de Diseño.
El Canal de Pruebas Hidrodinámicas
Los cientistas desarrollaron el canal de pruebas. Existen varios canales de pruebas en el mundo, donde se pueden fabricar modelos de casco a escala (1 : 20, por ejemplo) y donde se puede simular el comportamiento de un casco en diferentes condiciones.
El resultado de estas pruebas permite retroalimentación el diseño de las líneas de un Casco en busca de la optimización de resistencia y estabilidad, entre otras características.
En Chile existe un Canal de Pruebas básico en la Universidad Austral de Valdivia la cual presea servicios a quien lo requiera y para lo que requiera. Existe otros laboratorio en Peñaflor, que es del Instituto Nacional de Hidráulica, pero que sólo permite simular condiciones estáticas de cualquier objeto flotante. También la PUCV ead, ha hecho algunos esfuerzos por desarrollar un canal básico en La Ciudad Abierta en Ritoque.
