ES2224592T3 - Obra viva de un casco de embarcacion. - Google Patents

Obra viva de un casco de embarcacion.

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Abstract

Casco de embarcación en cuya parte inferior está previsto por lo menos un cuerpo de desplazamiento (1) longitudinal, simétrico al eje longitudinal de la embarcación, al que por lo menos a ambos costados longitudinales, y eventualmente todo alrededor, se les agregan unas superficies de deslizamiento (2), y la cantidad de agua desplazada por el cuerpo de desplazamiento corresponde, en cuanto al peso, esencialmente al peso total de la embarcación, de tal modo que las superficies de deslizamiento (2) están dispuestas esencialmente horizontales y en o en las proximidades de la superficie del agua, caracterizado porque las superficies de deslizamiento (2) en la dirección longitudinal y eventualmente también en la dirección transversal del casco de la embarcación están configuradas de forma ondulada, de tal modo que la ondulación de las superficies de deslizamiento (2) está desplazada aproximadamente 180º respecto de las olas propias generadas por el cuerpo de desplazamiento (1), de modo que las olas propias del cuerpo de desplazamiento (1), se eliminan prácticamente durante la navegación a través del agua.

Description

Obra viva de un casco de embarcación.
La presente invención se refiere a un casco de embarcación, en cuya parte inferior está previsto por lo menos un cuerpo de desplazamiento simétrico orientado longitudinalmente respecto al eje longitudinal de la embarcación, a la cual se agregan por lo menos a ambos costados longitudinales, y eventualmente todo alrededor, unas superficies de deslizamiento, y la cantidad de agua desplazada por el cuerpo de desplazamiento corresponde, en cuanto al peso, esencialmente al peso total de la embarcación, de tal modo que las superficies de deslizamiento están dispuestas en posición esencialmente horizontal y al nivel o en las proximidades de la superficie de agua.
En un casco de embarcación del tipo anteriormente mencionado ya es conocido (US 3.698.342 A) configurar las superficies de deslizamiento como superficies planas. Pero con ello, durante la navegación de la embarcación a través del agua se produce en esencia la formación de olas de corriente, sin que se alcance un efecto especial.
La formación de olas no solamente absorbe energía de accionamiento, sino que cuando la embarcación navega por una zona edificada se producen perjuicios en los cimientos. Si se trata en este caso de edificios, se presentan en éstos los conocidos daños (Venecia).
Uno de los objetivos de la presente invención es remediar este problema. Esto se consigue con un casco de embarcación del tipo mencionado al principio, cuando, según la presente invención, las superficies de deslizamiento, en la dirección longitudinal y eventualmente también en la dirección transversal del casco de la embarcación están configuradas de forma ondulada, y aquí la ondulación de las superficies de deslizamiento está desplazada aproximadamente 180º con respecto a las olas propias generadas por el cuerpo de desplazamiento, de tal modo que las olas propias del cuerpo de desplazamiento prácticamente se eliminan durante la navegación a través del agua.
Gracias a la estructuración según la presente invención de las superficies de deslizamiento del casco de la embarcación se logra disminuir o eliminar, respectivamente, la formación de olas y con ello los inconvenientes a ello atribuibles. Particularmente se logra un considerable ahorro de energía para el conjunto de la embarcación.
Aquí hay que tener en cuenta que durante la navegación de una embarcación a través de aguas tranquilas, ésta tiene que vencer esencialmente tres fuerzas opuestas. La menor de ellas es la resistencia del viento, considerablemente más fuerte es la resistencia al rozamiento de la superficie bajo el agua, y la fuerza más importante es la resistencia a la forma, que viene impuesta por la correspondiente configuración de la parte sumergida del casco de la embarcación. Esta resistencia a la forma o resistencia residual se compone de la resistencia de las olas, la resistencia a la presión y la resistencia inducida, de las cuales esta última viene condicionada por la deriva y es de escasa magnitud.
Un casco de embarcación que se desplaza en lugar de deslizarse durante su navegación a través del agua forma, como ya es sabido, olas, cuya generación cuesta energía. La longitud de las olas es aquí a pequeña velocidad primeramente pequeña (la mayoría de las veces bien visible en la borda de la embarcación) y aumenta con la velocidad hasta que termina equiparándose a la longitud de la línea de flotación de la embarcación. A longitudes de onda todavía mayores, la resistencia al avance de un cuerpo de desplazamiento aumenta enormemente.
La presente invención se basa en la siguiente idea: el casco de la embarcación debe consistir en primer lugar en una parte de forma lo más aerodinámica posible orientada longitudinalmente, sin tener en consideración la anchura deseada de la embarcación, que en sí presenta ya una resistencia pequeña, y cuyo volumen corresponde al desplazamiento total de la embarcación. En la línea de flotación de la embarcación, o en sus proximidades, a este cuerpo de desplazamiento se le acoplan a izquierda y a derecha, y también algo hacia delante y hacia atrás, unas superficies de deslizamiento esencialmente horizontales.
En los bordes exteriores pueden encontrarse unos nervios que, en comparación con la profundidad del cuerpo de desplazamiento, son estrechos y paralelos, dispuestos verticalmente hacia abajo.
Naturalmente, el casco por debajo de la superficie del agua puede estar constituido por varios de tales cuerpos de desplazamiento, entre los cuales y en los bordes exteriores de éstos están dispuestas las superficies de desplazamiento.
Si se considera el cuerpo de desplazamiento en sí mismo, es decir, sin las superficies de deslizamiento, durante la navegación a través del agua, entonces, según la velocidad, forma unas olas de una longitud determinada. Ahora, según la presente invención, las superficies de deslizamiento adyacentes están formadas onduladas en la dirección longitudinal y eventualmente en la dirección transversal, de tal modo que a través de su influencia, las olas del cuerpo de desplazamiento se eliminan y tampoco se originan ya más olas.
Unos ensayos de remolque con modelos de embarcación configurados según la presente invención mostraron por ejemplo, que una ondulación de las superficies de deslizamiento sólo insignificantemente profunda, frente a la profundidad del cuerpo de desplazamiento, la cual está desplazada en dirección longitudinal aproximadamente 180º respecto a las olas propias del cuerpo de desplazamiento, proporciona resultados favorables en el sentido del planteamiento del problema según la presente invención. Cálculos posteriores por extrapolación de tests de remolque con tres modelos diferentes de embarcaciones de correspondiente tamaño, las cuales tienen todos 14 m de longitud y 4,5 m de anchura y poseen 21 toneladas de desplazamiento, han dado por resultado, con una velocidad de navegación de 25 km por hora, las siguientes potencias de remolque necesarias:
Embarcación configurada según la presente invención
(Embarcación provista de casco DG) 111 kW
Embarcación de casco volante corriente 197 kW
Embarcación de casco sumergido corriente 245 kW
Muchas embarcaciones no deportivas (embarcaciones de pesca, etc.) se desplazan normalmente dentro de gamas alrededor de esta velocidad.
La configuración del casco de la embarcación según la presente invención presenta, conforme a su naturaleza, frente a casi todas las formas de embarcación convencionales una mayor superficie y en consecuencia una resistencia a la fricción superior. A pesar de ello, la resistencia total es mucho más reducida, con lo cual se puede alcanzar un ahorro en energía de accionamiento.
Para reducir la resistencia a la fricción se pueden tomar adicionalmente las siguientes medidas.
Como se ha expuesto, en los bordes laterales paralelos de la parte sumergida del casco de la embarcación están montados unos nervios longitudinales, estrechos y en posición vertical, que se sumergen levemente en el agua, y evitan así salpicaduras de agua laterales aumentando la estabilidad de curso de la embarcación. Mediante ello también resulta posible prever una insuflación enfocada de aire comprimido mediante unas toberas que están dispuestas en la parte delantera de las superficies de deslizamiento, para disminuir así su resistencia a la fricción mediante desprendimiento de la capa límite de agua adherida a las superficies de deslizamiento del casco.
Resumiendo, gracias a la presente invención se obtienen frente a todas las actuales formas, debajo de la superficie del agua de embarcaciones, las siguientes ventajas:
1.
Resistencia total considerablemente inferior en la navegación a través del agua, en todas las gamas de velocidad, frente a las embarcaciones de desplazamiento convencionales.
2.
Resistencia total considerablemente inferior en la navegación a través del agua frente a embarcaciones deslizantes convencionales, en la gama de velocidad antes del deslizamiento.
3.
Ausencia casi total de la formación de olas en la navegación a través del agua, protección de las orillas y de los edificios junto al agua, como por ejemplo en Venecia.
En una configuración particular del casco de la embarcación según la presente invención, para compensar las fluctuaciones de peso de la embarcación ésta puede estar provista de tanques de compensación.
A continuación se explica más detalladamente la presente invención basándose en los dibujos. En los dibujos, las figuras muestran:
La Fig. 1, una representación en perspectiva de un casco de embarcación según la presente invención en vista lateral,
La Fig. 2, la misma, pero perspectivamente desde el frente,
La Fig. 3, ésta en vista desde abajo,
La Fig. 4, en vista lateral,
La Fig. 5, una vista en sección a lo largo de línea X-Y en la figura 4,
La Fig. 6, una vista en sección longitudinal a través de un cuerpo de desplazamiento con la formación de olas generada,
La Fig. 7, una vista en planta del cuerpo de desplazamiento de la figura 6,
La Fig. 8, una vista en sección longitudinal a través de un casco de embarcación provisto de cuerpo de desplazamiento, y
La Fig. 9, una vista desde abajo del casco de embarcación provisto de cuerpo de desplazamiento de la figura 8, provisto de superficies de deslizamiento laterales.
En los dibujos, la referencia numérica 1 designa el cuerpo de desplazamiento. A éste se le adjuntan lateralmente unas superficies de deslizamiento 2 provistas de ondulaciones en sentido longitudinal y/o transversal, y la configuración en forma ondulada en sentido longitudinal en la que se puede reconocer más claramente es en la representación con líneas de trazos de las figuras 4 y 8. Eventualmente, hacia el exterior, cualquier superficie de deslizamiento 2 puede convertirse en unas bandas de deslizamiento 3, configuradas mediante superficies planas. Eventualmente, del borde exterior de las bandas de deslizamiento 3 pueden también sobresalir hacia abajo unos nervios 4, cuya altura h1 es aproximadamente igual a la amplitud de la ondulación h2 de las superficies laterales de deslizamiento 2. En el dibujo, la referencia numérica 5 designa la línea de flotación y la flecha P la dirección de navegación. Entre los nervios 4 y el cuerpo de desplazamiento 1 se forman debajo de la línea de flotación, lateralmente y hacia arriba, unas cámaras longitudinales cerradas, en las que en la parte delantera se puede insuflar a través de unas toberas aire a presión, que entonces, durante la navegación a través del agua, se mantiene a través de toda la longitud de la embarcación y mediante la separación de la capa límite disminuye el rozamiento. Las superficies de deslizamiento 2 y 3 deben quedar dispuestas, en la medida de lo posible, en la superficie del agua, lo cual en caso necesario se puede asegurar con la ayuda de tanques de compensación.
En las figuras 6 y 7 está representado únicamente el cuerpo de desplazamiento 1 del casco, por debajo de la línea de flotación, con el esquema de las olas generadas por el cuerpo de desplazamiento 1 durante la navegación (sentido de marcha P) a través del agua, y en la figura 6 se representa en sección longitudinal la ola natural 6. Una primera cresta de ola 7 discurre frente al eje longitudinal del casco por debajo de la superficie del agua bajo un ángulo \alpha (Figura 7) separándose inclinada hacia el exterior y hacia atrás. Después de un seno de la ola 8, está representada como ejemplo una segunda cresta de ola 9 que se le agrega.
En las figuras 8 y 9 está representado el casco por debajo de la línea de flotación con el cuerpo de desplazamiento 1 y las superficies de deslizamiento 2. Las dos superficies de deslizamiento 2, a ambos lados del cuerpo de desplazamiento 1, presentan unas ondulaciones abombadas 10 y 11 en aquellos puntos en los cuales las crestas de ola 7' ó 9', respectivamente, son generadas por el cuerpo de desplazamiento 1, de modo que están configuradas opuestas o desplazadas 180º en dirección longitudinal. En la dirección transversal, la ondulación de las superficies de deslizamiento 2 sigue el ángulo \alpha. Gracias a esta configuración de las superficies de deslizamiento 2 se impide en gran medida la formación de olas.

Claims (2)

1. Casco de embarcación en cuya parte inferior está previsto por lo menos un cuerpo de desplazamiento (1) longitudinal, simétrico al eje longitudinal de la embarcación, al que por lo menos a ambos costados longitudinales, y eventualmente todo alrededor, se les agregan unas superficies de deslizamiento (2), y la cantidad de agua desplazada por el cuerpo de desplazamiento corresponde, en cuanto al peso, esencialmente al peso total de la embarcación, de tal modo que las superficies de deslizamiento (2) están dispuestas esencialmente horizontales y en o en las proximidades de la superficie del agua, caracterizado porque las superficies de deslizamiento (2) en la dirección longitudinal y eventualmente también en la dirección transversal del casco de la embarcación están configuradas de forma ondulada, de tal modo que la ondulación de las superficies de deslizamiento (2) está desplazada aproximadamente 180º respecto de las olas propias generadas por el cuerpo de desplazamiento (1), de modo que las olas propias del cuerpo de desplazamiento (1), se eliminan prácticamente durante la navegación a través del agua.
2. Casco de embarcación según la reivindicación 1, caracterizado porque el casco de la embarcación está provisto de tanques de compensación para compensar las oscilaciones de peso de la embarcación.
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