ES2631821T3 - Embarcación con una disposición de proa mejorada - Google Patents

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ES2631821T3 ES12181965.0T ES12181965T ES2631821T3 ES 2631821 T3 ES2631821 T3 ES 2631821T3 ES 12181965 T ES12181965 T ES 12181965T ES 2631821 T3 ES2631821 T3 ES 2631821T3
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Abstract

Una embarcación que comprende una disposición de proa, que consiste en la parte de la embarcación delante de la marca de mitad del barco (2) de la embarcación, y cuya embarcación tiene una forma de casco simétrica transversalmente con respecto a su línea central (CL) y una forma de proa sustancialmente convencional por debajo de su línea de flotación de diseño (Tdwl), en la que el fondo es plano o tiene una astilla muerta y converge en la sentina con un radio de sentina dado, caracterizada por que la línea de roda (1) de la embarcación comienza en la línea de base (3) en el primer punto (A) y, a continuación, sube con una curvatura creciente a la vez que sigue dibujándose hacia delante en la dirección longitudinal (x) hasta un segundo punto (B) en o justo por encima de la línea de flotación de diseño (Tdwl), y desde el segundo punto (B), la línea de roda (1) continúa subiendo, pero con una curvatura decreciente y hacia atrás, en la dirección negativa de (x), hasta que alcanza un tercer punto, el punto (C) y las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) de la proa del casco aumentan en manga desde la línea central (CL) y se inclinan ligeramente hacia fuera desde la sentina hasta una altura dada, donde en los puntos (E1, E2, E3, E4, E5) de la cubierta del castillo de proa la forma de cuaderna inclinada hacia fuera (10, 20, 30, 40, 50) acaba y continúa hacia arriba como una forma de línea curva hacia atrás, hacia la línea central (CL), con el fin de proporcionar una disminución del incremento de la flotabilidad, en la dirección vertical desde una posición en o por encima de la línea de flotación del diseño (Tdwl).

Description

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DESCRIPCION
Embarcacion con una disposicion de proa mejorada
La presente invencion se refiere a un nuevo diseno para la proa de una embarcacion. Mas concretamente, la invencion se refiere a una disposicion tal como se describe en el preambulo de la reivindicacion independiente 1. Tal embarcacion se conoce a partir de la Patente DE 196 09 574 A1.
Desde el comienzo de las actividades petrolfferas en el Mar del Norte todas las embarcaciones implicadas en operaciones mantimas se han caracterizado por tener sus puentes de mando y superestructuras con equipamiento situadas inmediatamente detras de la cubierta del castillo de proa y extendiendose justo hasta el mamparo de colision. Una gran cubierta de carga o cubierta de trabajo se ha situado por detras de la superestructura y del puente de mando. Esta disposicion es un legado de las primeras embarcaciones de suministro de plataformas que se utilizaban en la plataforma continental britanica en los anos 50 y todavfa en la actualidad es la solucion dominante.
Cuando estas embarcaciones no estan en funcionamiento o estan a la capa, normalmente tendran la proa vuelta a barlovento y hacia las olas.
El diseno de proa ha sido de proa lanzada o de lmea de roda recta hasta la lmea de flotacion de diseno y por encima de esta una proa lanzada, o una solucion que incluye una proa de bulbo y una proa lanzada, en donde el bulbo puede ser definido como un abombamiento en el casco, principalmente por debajo de la lmea de flotacion, para mejorar el sistema de olas y la resistencia.
Los efectos negativos tfpicos de las formas de proa convencionales anteriormente mencionadas son que estas reflejan las olas entrantes en exceso (la formacion de olas da lugar a perdidas de energfa), estan fuertemente sometidas al golpeteo de las olas contra el flanco del barco, generan una gran cantidad de pulverizacion y estan sometidas a golpes de mar en la cubierta por delante de la superestructura.
Cuando este tipo de forma de proa se encuentra con olas entrantes, el volumen sumergido (denominado en lo que sigue como “volumen de contacto”) aumenta muy rapidamente, la flotabilidad aumenta igualmente rapido y la fuerza de deceleracion se hace muy grande. Estos efectos se intensifican con la altura creciente de la ola y la velocidad creciente de la embarcacion en la direccion de las olas.
Las embarcaciones con su superestructura y puente de mando situados en la cubierta de intemperie inmediatamente por detras del mamparo de colision y que tienen una forma de casco como la descrita anteriormente son extremadamente vulnerables a danos por tiempo tormentoso.
La velocidad maxima en el mar para estas embarcaciones esta determinada principalmente por la longitud de la lmea de flotacion, angulos de entrada de la proa y la proporcion de cuadernas inclinadas hacia fuera en la proa, y por las fuerzas de empuje disponibles de la helice o las helices. La velocidad maxima tfpica en aguas tranquilas es de, aproximadamente, 13-16 nudos, y normalmente tendran una perdida de velocidad de, aproximadamente, 3 a 5 nudos con mar de proa. La perdida de velocidad con mar de proa es resultado directo de la perdida de energfa debido a olas reflejadas, lo que da como resultado una deceleracion de la embarcacion.
Tanto en avance, en concreto con mar de proa, y estando a la capa, la tripulacion, que tiene sus camarotes en la parte delantera, experimental grandes aceleraciones y deceleraciones. Tales movimientos reducen la calidad de sus penodos de descanso y tienen un efecto adverso en su capacidad de trabajo. Un tiempo de descanso reducido y condiciones de trabajo diffciles aumentan el riesgo de accidentes y lesiones.
El objeto de la presente invencion es desarrollar mas la embarcacion conocida segun el preambulo de la reivindicacion 1, con el fin de reducir o eliminar los inconvenientes de la tecnica anterior mencionados anteriormente. Segun la presente invencion, este objeto se alcanza mediante las caractensticas de la clausula caracterizadora de la reivindicacion 1. De este modo, con la invencion se consigue proporcionar una disminucion del incremento de la flotabilidad, en la direccion vertical desde una posicion en o por encima de la lmea de flotacion del diseno (Tdwl).
Modos de realizacion ventajosos de la invencion se establecen en las reivindicaciones dependientes 2 a 12.
El diseno de la proa de acuerdo con la invencion esta indicado para cascos de desplazamiento en el intervalo de velocidades de hasta 24 nudos aproximadamente, y con el mamparo delantero de la superestructura dispuesto preferiblemente por delante del centro del buque. La nueva forma de la proa esta destinada principalmente a ser utilizada en embarcaciones implicadas en operaciones mantimas, tales como embarcaciones de construccion, embarcaciones de colocacion de tubenas, embarcaciones de suministro de plataformas, embarcaciones de manejo de anclas, barcos de buceo, etc.
La proa esta disenada de modo transversalmente simetrico alrededor de la lmea central (CL) de la embarcacion. Las cuadernas del casco aumentan de anchura desde la lmea de base (BL). El fondo es plano o tiene una astilla muerta y converge en la sentina con un radio de sentina dado. Desde la sentina hasta una altura dada, las cuadernas se
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inclinan ligeramente hacia fuera. Al nivel de la cubierta del castillo de proa, la forma de lmea inclinada hacia fuera acaba y continua hacia arriba como una forma de lmea curva que vuelve hacia la lmea central.
De acuerdo con la invencion, se ha desarrollado una nueva forma de proa que reduce o elimina los efectos negativos que tienen las formas de proa conocidas habitualmente. La proa esta disenada para tener lmeas de flotacion mas esbeltas de modo que la inmersion del volumen de contacto tiene lugar a lo largo de un periodo de tiempo considerable, lo que significa que la embarcacion corta en la ola y la ola envuelve la forma de proa y sale lateralmente. Asf pues, la fuerza de flotabilidad se distribuye en el tiempo y las fuerzas de deceleracion se reducen sustancialmente. Esta solucion reduce la reflexion de olas, elimina el golpeteo de olas contra los flancos y el fondo de la embarcacion, la perdida de velocidad con mar de proa se reduce en aproximadamente un nudo en comparacion con las formas de proa estandar, y la lmea de roda tiene un perfil que esta disenado para impedir que las olas lleguen muy arriba. Se reduciran los movimientos de cabeceo y levantamiento debido a la distribucion mejorada del volumen interno y a las lmeas de entrada de la proa mas esbeltas.
El casco en el ejemplo discurre/se extiende hasta la cubierta de intemperie. Por detras de la cubierta de intemperie, la lmea de roda se curva ventajosamente hacia delante para formar una barrera en forma de una borda de pulverizacion para impedir que el agua marina pulverizada alcance a esta cubierta. Esto significa que se forma un volumen confinado que se extiende hasta la cubierta de intemperie. Asf pues, se permite que las olas trepen lentamente hasta la cubierta de intemperie en el caso de las olas mas grandes.
El nuevo diseno de la proa dara como resultado los siguientes efectos positivos:
• Menores aceleraciones y deceleraciones, lo que da lugar a una mayor velocidad promedio en el mar, reduciendo asf los requerimientos de potencia y el consumo de combustible.
• Una reduccion o eliminacion de los golpes de mar en la cubierta.
Pruebas de modelos llevadas a cabo por Marintek/SINTEF en febrero de 2005 verifican los efectos positivos del nuevo diseno de la proa.
Ademas de las ventajas mencionadas anteriormente, el nuevo diseno de proa dara como resultado:
• Una menor probabilidad de danos por tiempo tormentoso en la proa, ya que se reduce la reflexion de las olas.
• La eliminacion de la posibilidad de danos por tiempo tormentoso al mamparo delantero de la superestructura.
• Un entorno de trabajo a bordo mejorado en relacion con:
- la aceleracion y la deceleracion, mejorando asf la seguridad durante la navegacion y proporcionando una mayor funcionalidad, especialmente con mar de proa.
- la reduccion del ruido y vibraciones debido a movimientos suaves y a la reduccion del golpeteo de las olas contra el casco, aumentando asf la comodidad y mejorando la seguridad con vistas a un uso eficiente del tiempo de trabajo y del descanso de la tripulacion.
• Proteccion del equipo de amarre que se situa habitualmente en la cubierta del castillo de proa.
• Una construccion mas sencilla y resistente de las placas de recubrimiento y refuerzos debido a una gran proporcion de area con doble curvatura.
• Una reduccion de las cargas sobre las placas de recubrimiento y refuerzos debido a la eliminacion del acampanado.
• Un suavizado de la proa completamente hasta la cubierta del puente, lo que da como resultado una reduccion del peligro de formacion de hielo. Todo el equipamiento de cubierta que esta normalmente expuesto al viento, inclemencias meteorologicas y hielo queda protegido.
• Un suavizado de la proa completamente hasta la cubierta del puente, lo que da como resultado una instalacion mas sencilla del equipo de deshielo.
En lo que sigue, se describira en mayor detalle un modo de realizacion no limitativo del conjunto de acuerdo con la invencion con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista lateral del perfil de la lmea de roda de la proa.
La figura 2 es una vista delantera de un extracto de las cuadernas para la proa.
La figura 3 muestra la lmea de flotacion para la proa.
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La figura 4 es una vista en perspectiva de un casco, principalmente desde abajo, con la proa disenada de acuerdo con la invencion.
La figura 5 es otra vista en perspectiva de la forma basica del casco de la figura 4, principalmente desde el lateral.
La figura 6 es una vista en perspectiva adicional del casco de la figura 4, principalmente desde el lateral.
En la siguiente descripcion y en las reivindicaciones, a menos que se especifique de otro modo, todas las descripciones de direccion estan explicadas basandose en que la embarcacion es un sistema de coordenadas tridimensional, en el que la direccion de longitud de la embarcacion, la direccion de manga y la direccion de altura se corresponden respectivamente con el eje x, el eje y y el eje z del sistema de coordenadas, en el que el eje x y el eje y se orientan en el plano horizontal, mientras que el eje z se orienta en el plano vertical. Ademas, la direccion delantera del barco corresponde a la direccion x positiva.
La nueva proa, mostrada desde la marca de centro del barco 2 de la embarcacion, tiene una forma de proa esbelta y distintiva. La figura 1 muestra la lmea de roda 1 de la embarcacion, que comienza en la lmea de base 3 en el punto A y sube a continuacion con una curvatura creciente a la vez que sigue dibujandose hacia delante en la direccion longitudinal (direccion x) hasta un punto B ligeramente por encima de la lmea de flotacion de diseno, Tdwl. Desde el punto B, la lmea de roda 1 continua subiendo, pero ahora con una curvatura decreciente y hacia atras (en la direccion negativa de x) hasta que alcanza el punto C. En el punto C, la lmea de roda se curva ventajosamente hacia delante y termina como la parte superior de la borda de pulverizacion 5.
Las cuadernas de la proa se disenan de modo transversalmente simetrico alrededor de la lmea central (CL) de la embarcacion. La figura 2 muestra las cuadernas 10, 20, 30, 40, 50 del casco que comienzan en los puntos D1, D2, D3, D4 y D5 y discurren casi perpendicularmente desde CL y aumentan en manga (direccion y) desde CL. Las cuadernas 10, 20, 30, 40, 50 convergen respectivamente a continuacion en la sentina G1, G2, G3, G4, G5 con un radio de sentina dado. Desde la sentina y hacia arriba hasta los puntos E1, E2, E3, E4, E5, las cuadernas 10, 20, 30, 40, 50 se inclinan respectivamente hacia fuera, y en el modo de realizacion mostrado en esta figura, con angulos a2 = 11°, a3 = 19°, a4 = 38° y a5 = 30° con relacion a la lmea central CL. En los puntos E1, E2, E3, E4, E5 la forma de cuaderna inclinada hacia fuera acaba y continua hacia arriba como una forma de cuaderna curva, ya sea de nuevo hacia la lmea central CL en puntos F1, F2, F3 o todavfa mas hacia arriba como una curva muy suave hacia la lmea central CL hasta puntos F4 y F5. De la figura se puede observar asimismo que el fondo de la embarcacion es plano en la interseccion cero 7.
La figura 3 muestra la lmea de flotacion/angulo de entrada visto en el plano X-Y (direccion de longitud/manga), el cual es de 20,3° para el modo de realizacion ilustrado en esta figura, y que se encuentra ventajosamente entre 16° y 25° aproximadamente con relacion a la lmea central CL en la lmea de flotacion de diseno Tdwl para una esbeltez reducida o aumentada.
Las figuras 4, 5 y 6 muestran la proa de acuerdo con el modo de realizacion de la invencion ilustrado en diferentes perspectivas, dotada ventajosamente con una borda de pulverizacion 5.
La tabla que sigue muestra cocientes ventajosos entre lmeas de flotacion, esbeltez y altura del casco 30 para diferentes intervalos de longitudes de lmea de flotacion, en donde la lmea de flotacion Lwl se indica en metros y para un calado dado Tdwl, y en donde la manga del casco Bwl se mide en la interseccion cero y para un calado dado Tdwl.
Lwl
60-90 90-120 120-150 150-180 180-210 210-
Bwl/Tdwl
2 3 3,5 3,5 4 5
Lwl/Bwl
3 4,5 5 5,5 6 10
Lwl/Tdwl
5 13 17 20 22 23
Htdwl/Bwl
0,5 0,8 0,7 0,55 0,45 5
Lwl/Htdwl
2 5,5 7,5 10,5 13,5 15
El uso de los cocientes anteriormente mencionados para los intervalos de longitud de la lmea de flotacion Lwl dados da como resultado lmeas de entrada mas esbeltas, una longitud de la lmea de flotacion aumentada y un casco o cuadernas tan solo ligeramente inclinadas hacia fuera (acampanado pequeno).
Las abreviaturas que se utilizan en esta solicitud y, en concreto, en la tabla anterior, tienen las siguientes definiciones:
Tdwl: calado (en la lmea de flotacion de diseno)
Bwl: manga medida para un calado Tdwl dado
Lwl: longitud de la lmea de flotacion para un calado Tdwl dado; en otras palabras, longitud total del
volumen sumergido
Htdwl: altura del casco medida desde Tdwl hasta la parte superior de la borda de pulverizacion.
Para el modo de realizacion a modo de ejemplo ilustrado y descrito, se puede especificar que Tdwl = 6 m, Lwl = 81,1 m, Bwl = 18,5 m y Htdwl = 14,8 m. La borda de pulverizacion 5 tiene ventajosamente una altura vertical de 1 m, de 10 modo que la altura medida desde Tdwl hasta la transicion a la borda de pulverizacion es, por lo tanto, de 13,8 m.

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una embarcacion que comprende una disposicion de proa, que consiste en la parte de la embarcacion delante de la marca de mitad del barco (2) de la embarcacion, y cuya embarcacion tiene una forma de casco simetrica transversalmente con respecto a su lmea central (CL) y una forma de proa sustancialmente convencional por debajo de su lmea de flotacion de diseno (Tdwl), en la que el fondo es plano o tiene una astilla muerta y converge en la sentina con un radio de sentina dado,
    caracterizada por que
    la lmea de roda (1) de la embarcacion comienza en la lmea de base (3) en el primer punto (A) y, a continuacion, sube con una curvatura creciente a la vez que sigue dibujandose hacia delante en la direccion longitudinal (x) hasta un segundo punto (B) en o justo por encima de la lmea de flotacion de diseno (Tdwl), y desde el segundo punto (B), la lmea de roda (1) continua subiendo, pero con una curvatura decreciente y hacia atras, en la direccion negativa de (x), hasta que alcanza un tercer punto, el punto (C) y las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) de la proa del casco aumentan en manga desde la lmea central (CL) y se inclinan ligeramente hacia fuera desde la sentina hasta una altura dada, donde en los puntos (E1, E2, E3, E4, E5) de la cubierta del castillo de proa la forma de cuaderna inclinada hacia fuera (10, 20, 30, 40, 50) acaba y continua hacia arriba como una forma de lmea curva hacia atras, hacia la lmea central (CL), con el fin de proporcionar una disminucion del incremento de la flotabilidad, en la direccion vertical desde una posicion en o por encima de la lmea de flotacion del diseno (Tdwl).
  2. 2. La embarcacion de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que una borda de pulverizacion (5) se extiende hacia fuera desde el punto superior (C), curvandose la lmea de roda (1) abruptamente hacia delante en dicho punto (C) y acabando en la parte superior de la borda de pulverizacion (5).
  3. 3. La embarcacion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en la que los angulos de acampanado de la embarcacion en la proa, y por encima de la lmea de flotacion de diseno (Tdwl) estan en el intervalo de 9° a 45° con respecto a la direccion de altura de la embarcacion.
  4. 4. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los angulos de roda de la embarcacion desde el segundo punto (B) y el tercer punto (C) aumentan desde 0° en el segundo punto (B) hasta 55° en el tercer punto (C) con respecto a la direccion de la altura de la embarcacion.
  5. 5. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los angulos de entrada de la proa en la lmea de flotacion de diseno (Tdwl) y en un plano que coincide con el plano horizontal (el plano xy) estan en el intervalo de 16° a 25° con respecto a la lmea central (CL).
  6. 6. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) de la proa se disenan de modo transversalmente simetrico alrededor de la lmea central (CL) y, comenzando en los primeros puntos (D1, D2, D3, D4 y D5), discurren casi perpendicularmente desde la lmea central (CL) y aumentan en manga (direccion y) desde la lmea central (CL),
    las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) convergen respectivamente, a continuacion, en la sentina (G1, G2, G3, G4, G5) con un radio de sentina dado, desde cuya sentina y hacia arriba hasta los segundos puntos (E1, E2, E3, E4, E5),
    las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) se inclinan respectivamente hacia fuera, y en cuyos puntos (E1, E2, E3, E4, E5)
    la forma de cuaderna inclinada hacia fuera acaba y continua hacia arriba como una forma de cuaderna curva, hacia atras, hacia la lmea central (CL) en los terceros puntos (F1, F2, F3) y continua hacia arriba como una curva muy suave hacia la lmea central CL hasta los terceros puntos (F4, F5).
  7. 7. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que
    los siguientes cocientes para una longitud de la lmea de flotacion (Lwl) en el intervalo de 60 a 90 m son: Bwl/Tdwl = 2, Lwl/Bwl = 3, Lwl/Tdwl = 5, Htdwl/Bwl = 0,5 y Lwl/Htdwl = 2, por lo que
    - Tdwl es el calado en la lmea de flotacion de diseno;
    - Bwl es la manga medida para un calado Tdwl dado;
    - Lwl es la longitud de la lmea de flotacion medida para un calado Tdwl dado, en otras palabras, longitud total del volumen sumergido; y
    - Htdwl es la altura del casco medida desde Tdwl hasta la parte superior de la borda de pulverizacion.
  8. 8. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que los siguientes cocientes para una longitud de la lmea de flotacion (Lwl) estan en el intervalo de 90 - 120 m: Bwl/Tdwl = 3, Lwl/Bwl = 4,5, Lwl/Tdwl = 13, Htdwl/Bwl = 0,8 y Lwl/Htdwl = 5,5.
  9. 9. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que los siguientes cocientes para una longitud de la lmea de flotacion (Lwl) estan en el intervalo de 90 - 120 m: Bwl/Tdwl = 3,5, Lwl/Bwl = 5, Lwl/Tdwl = 17, Htdwl/Bwl = 0,7 y Lwl/Htdwl = 7,5.
  10. 10. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que los siguientes cocientes para 5 una longitud de la lmea de flotacion (Lwl) estan en el intervalo de 150 - 180 m: Bwl/Tdwl = 3,5, 5 Lwl/Bwl = 5,5,
    Lwl/Tdwl = 20, Htdwl/Bwl = 0,55 y Lwl/Htdwl = 10,5.
  11. 11. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que los siguientes cocientes para una longitud de la lmea de flotacion (Lwl) estan en el intervalo de 180 - 210 m: Bwl/Tdwl = 4, Lwl/Bwl = 6, Lwl/Tdwl = 22, Htdwl/Bwl = 0,45 y Lwl/Htdwl = 13,5.
    10 12. La embarcacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que los siguientes cocientes para
    una longitud de la lmea de flotacion (Lwl) estan en el intervalo de 210 m y superior: Bwl/Tdwl = 5, Lwl/Bwl = 10, Lwl/Tdwl = 23, Htdwl/Bwl = 5 y Lwl/Htdwl = 15.
ES12181965.0T 2005-03-09 2006-02-23 Embarcación con una disposición de proa mejorada Active ES2631821T3 (es)

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