ES2796281T3 - Carenado, elemento alargado carenado y conjunto de remolque - Google Patents

Carenado, elemento alargado carenado y conjunto de remolque Download PDF

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François Warnan
Michaël Jourdan
Olivier Jezequel
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Abstract

Elemento alargado carenado destinado a estar al menos parcialmente sumergido que comprende un objeto alargado y un carenado, comprendiendo el carenado una pluralidad de tramos (12) de carenado, comprendiendo cada tramo (12) de carenado una pluralidad de carenas (13), comprendiendo las carenas un canal (16) que recibe al objeto alargado y estando perfiladas de manera que reducen el arrastre hidrodinámico del objeto alargado al menos parcialmente sumergido, estando montadas dichas carenas (13) pivotantes sobre el objeto alargado alrededor del eje longitudinal del canal (16), estando conectadas dichas carenas (13) entre sí según el eje del canal y estando articuladas entre sí, siendo libres los tramos (12) de carenado en rotación alrededor del canal entre sí, en el cual las carenas de un mismo tramo de carenado están conectadas entre sí por medio de una pluralidad de dispositivos (19) de acoplamiento individuales, permitiendo cada dispositivo de acoplamiento individual conectar una de las carenas de dicho tramo a otra carena de dicho tramo adyacente a dicha carena.

Description

DESCRIPCIÓN
Carenado, elemento alargado carenado y conjunto de remolque
La presente invención se refiere a cables tractores carenados utilizados en un navio para remolcar un cuerpo sumergible grande en el mar y la manipulación de estos cables. La misma se refiere más particularmente a los cables tractores carenados por medio de escamas o de tramos articulados entre sí. Se aplica igualmente a cualquier tipo de elemento alargado carenado destinado a estar al menos parcialmente sumergido.
El documento JP S61 113093 U constituye un ejemplo de la técnica anterior que divulga un elemento carenado alargado.
El contexto de la invención es el de un buque naval o un navío destinado a remolcar un objeto sumergido tal como un sónar de inmersión variable integrado en un cuerpo remolcado. En dicho contexto, en fase sin funcionamiento el cuerpo sumergible es almacenado en el borde del navío y el cable se enrolla alrededor del tambor de un cable entrante que permite enrollar y desenrollar el cable, es decir, desplegar y recuperar el cable. A la inversa en fase de funcionamiento, el cuerpo sumergible es sumergido por detrás del navío y remolcado por este último por medio del cable cuyo extremo conectado al cuerpo sumergible está sumergido. El cable es enrollado/desenrollado por el tambor a través de un dispositivo de guiado del cable que permite guiar el cable.
Para obtener una inmersión importante a velocidades de remolcado importantes, el cable de remolcado está carenado lo que permite reducir su arrastre hidrodinámico así como las vibraciones producidas por el flujo hidrodinámico alrededor del cable. El cable está revestido de un carenado segmentado compuesto de carenas rígidas que presentan formas destinadas a reducir el arrastre hidrodinámico del cable. El papel de la funda constituida por las carenas consiste en reducir las turbulencias de estelas producidas por el movimiento del cable en el agua, cuando este último es hundido en el agua y remolcado por el navío. La rigidez de las carenas es necesaria para grandes inmersiones que tienen altas velocidades de remolcado de al menos 20 nudos. Los carenados flexibles son interesantes únicamente para perfilar económicamente carenas o cables de boyas sometidos a corrientes marinas o en el peor de los casos remolcados a velocidades de 6 a 8 nudos. En el caso de utilización de elementos de carenado rígidos, la segmentación del carenado en carenas es necesaria para que el cable pueda pasar a través de elementos de guiado del tipo polea, y de manera que pueda soportar un desplazamiento lateral del cable en caso de cambio del rumbo del navío y de manera que pueda enrollarse en el tambor de un cabrestante.
En estado de funcionamiento normal, las carenas se montan móviles en rotación alrededor del eje longitudinal del cable. De hecho es necesario que las carenas puedan girar libremente alrededor del cable con el fin de ser correctamente orientadas con respecto al flujo del agua. Cada carena está sin embargo conectada a sus dos vecinas axial mente y en rotación alrededor del cable de manera que puede pivotar con respecto a las mismas alrededor de un eje paralelo al eje x un ángulo máximo reducido del orden de algunos grados. Esta conexión entre las carenas permite en particular al conjunto de carenado poder pasar con fluidez en todos los elementos de guiado. A continuación, la rotación de una carena conlleva una rotación de sus vecinas y, poco a poco, de la del conjunto de carenas. Por tanto, tanto cuando el cable es desplegado en el agua como cuando es enrollado alrededor del tambor, cualquier cambio de orientación de una de las carenas, afecta poco a poco al conjunto de carenas que carenan el cable. Por tanto cuando el cable se despliega en el mar las carenas se orientan naturalmente en el sentido de la corriente producida por el movimiento del buque. De la misma manera, el dispositivo de guiado está configurado clásicamente para orientar y guiar las carenas que le atraviesan de manera que presentan una orientación predefinida con respecto al tambor del cabrestante, todas las carenas adoptan mientras sube el cable una misma orientación con respecto al tambor, orientación que permite enrollar el cable manteniendo las escamas paralelas entre sí de vuelta a vuelta.
Sin embargo, el solicitante ha constatado que, cuando se enrolla el cable carenado alrededor del tambor de un cabrestante con el fin de recuperar el cuerpo remolcado, sucede ocasionalmente que el carenado se deteriora de forma importante incluso se machaca en el momento de su paso en los dispositivos de guiado, lo que puede hacer que todo el sistema de sónar no esté disponible. Puede del mismo modo suceder que esto deteriore el dispositivo de guiado. A título de ejemplo, ciertos sistemas de sónar de inmersión variable instalados en ciertos navíos y operados de manera normal por equipos militares encuentran problemas de machacado de carenas aproximadamente una vez al año y algunas veces bastante a menudo. Este machacado puede tener consecuencias limitadas pero puede también degenerar, bloquear el tambor o dañarlo y conducir por tanto a una indisponibilidad de todo el sistema de remolque y por consecuencia del sónar.
Un objetivo de la presente invención es limitar los riesgos de deterioro del carenado de un cable remolcado.
A este efecto, el solicitante en primer lugar, en el cuadro de la presente invención, identificó y estudió la causa de este problema de machacado de los carenados por observación del cable carenado en situación de funcionamiento y por modelización del cable carenado en situación de funcionamiento y de las diferentes fuerzas que actúan en el mismo, en especial los flujos hidrodinámicos y aerodinámicos así como la gravedad.
Durante la fase de funcionamiento, el cable carenado es remolcado por el navío y presenta un extremo sumergido. Muy a menudo, el punto de remolcado es un punto de una polea que se encuentra a una cierta altura por encima del agua. Por punto de remolcado de un cable o de un carenado, se entiende la posición del punto de apoyo del cable en el dispositivo embarcado a bordo del navío, que está lo más próximo al extremo sumergido del cable o respectivamente del carenado. Cuando avanza el navío, bajo la acción del arrastre, el cable se aleja del tablero trasero para desaparecer bajo el agua un poco más lejos que en la vertical del punto de remolcado. La longitud del cable carenado en situación aérea se encuentra aumentada con respecto a la altura simple de remolcado por encima del agua ya que el cable se encuentra inclinado con respecto a la vertical. Se observa que la última carena que está todavía en contacto con el navío, es decir la carena que está en el punto de remolcado, a menudo apoyados sobre la polea o apoyados sobre un dispositivo de guiado embarcado a bordo del navío, se encuentra orientada correctamente en el sentido de flujo aunque esté por encima en el aire (borde de ataque mirando al flujo y borde de fuga al arrastre. La primera carena en el agua (es decir la carena justo sumergida) se supone que toma una orientación correcta en el flujo que proviene de la velocidad del navío (borde de ataque mira el flujo y borde de fuga al arrastre). Pero entre estas dos carenas destacadas, la columna de carenado puede torcerse ya que la misma está, en el aire, justo sometida a vibraciones, un flujo de aire insignificante y la gravedad. Bajo el efecto de las solicitaciones del mar, de las condiciones de remolcado y de las olas, se observan situaciones de torsión de esta columna aérea regularmente. La primera causa de torsión es provocada por la gravedad desde que el cable se separa de la vertical, lo que le sucede necesariamente desde que la velocidad de remolcado es suficiente. Bajo el efecto de la gravedad, la columna de carenado entre el punto de remolcado y el mar se va a torcer de un lado (en el aire) y después se va a rectificar (en el agua). Es la situación nominal de la columna de carenado. Esta torsión es función de la rigidez intrínseca de la columna de carenado pero del mismo modo de la longitud aérea. Una situación en la cual la parte aérea del carenado 2 está un poco torcida, es decir en torsión alrededor del eje del cable se representa en la figura 1A. En la figura 1A, la dirección vertical en la referencia terrestre se representa por el eje z y se ha representado la orientación de la sección de ciertas carenas en las zonas A, B y C de limitadas por trazados de puntos. En la situación representada en la figura 1A, la última carena 3 que se encuentra en contacto con el navío se orienta verticalmente (borde de fuga hacia arriba) como se representa en la zona A. Las carenas que se encuentran en el aire entre la polea P y la superficie S del agua están recostadas bajo el efecto de la gravedad. Dicho de otra manera, como es visible en la zona B, el borde de fuga de las carenas se orienta hacia abajo (entre la polea P y la superficie S del agua, las carenas han girado alrededor del cable). Por el contrario, las carenas que se encuentran en el agua son rectificadas bajo la acción del flujo de agua que actúa según la flecha FO como se representa en la zona C (borde de fuga y de ataque situados aproximadamente a la misma profundidad).
Sucede de vez en cuando que, según las condiciones del mar, paquetes de agua o de olas rompiendo se dirigen más o menos hacia el tablero trasero del navío creando por tanto en la parte aérea del cable un flujo momentáneamente inverso al que reina más abajo y que se corresponde a la velocidad de avance del navío. Estas masas de agua son perfectamente capaces de torcer incluso más la columna de carenado y colocarla en posición opuesta a la posición alcanzada en el flujo normal de remolcado. En este caso, el carenado es retorcido y efectúa, en su parte aérea, una semivuelta alrededor del cable. Esto significa que dos carenas de la parte aérea de la columna de carenado, presentan bordes de fuga que forman entre sí un ángulo de 180 grados alrededor del cable. La parte del carenado situada entre estas dos carenas está retorcida o en torsión. A partir de esta situación, puede suceder que estas partes de carenado que están por tanto al revés con respecto al flujo medio dado por la velocidad del navío, se encuentran por tanto de repente bañadas de nuevo por el flujo medio (a causa de los movimientos del navío, del de las olas, etc.) la parte de carenado al revés está por tanto solicitada para volver a venir en el buen sentido (relacionado con el flujo medio normal). La misma puede por tanto:
- anular su semivuelta y volver a venir a su posición inicial describiendo la rotación inversa a la que había llevado al revés. Se encuentra por tanto correctamente orientada.
- o añadir a la semivuelta existente otra semivuelta que la vuelva a llevar a la orientación buena en el flujo pero que tenga por consecuencia retorcer 1 vuelta (o 360°) la parte aérea del carenado por encima de la misma y retorcer de la misma manera una porción por debajo de la misma una vuelta (o 360° pero esta vez en el otro sentido). La parte que estaba inicialmente al revés vuelve a la orientación buena en el flujo medio relacionado con la velocidad del navío pero produce por tanto dos retorcidos de una vuelta uno por encima en el aire y el otro por debajo en el aire. Se habla de torsión completa de carenado (pudiendo traducirse por twist en terminología anglosajona). Esta torsión completa es una situación estable de la columna de carenado o del carenado 2. La misma se representa en la figura 1B. Esta situación puede describirse de la manera siguiente: entre el punto R de remolcado y la superficie S del agua, la columna de carenado efectúa una vuelta completa en el sentido de la flecha F1 alrededor del cable. La columna 2 de carenado atraviesa la superficie S y permanece correctamente orientada a lo largo de una cierta longitud L del orden de varios metros o menos algunas veces. Después la columna 2 de carenado efectúa una vuelta completa en el agua, en sentido inverso, representada por la flecha F2 para volver a la buena orientación en el flujo. Dicho de otra manera, el carenado sufre una doble torsión completa alrededor del cable. La doble torsión comprende una torsión completa aérea, situada por encima de la superficie del agua y una torsión completa sumergida, situada por debajo de la superficie del agua. Toda la parte de carenado situada por debajo de esta doble torsión completa ya no se ve afectada en absoluto por lo que pase por encima de la misma (sus carenas están correctamente orientadas en el flujo).
La configuración en la cual el carenado sufre una doble torsión es estable pero fuertemente degradada y tiene el riesgo importante de aportar posteriormente grandes perturbaciones en el conjunto del sistema.
El solicitante ha descubierto que cuando el carenado sufre una doble torsión completa, bajo ciertas condiciones, el carenado se va a deteriorar fuertemente en el agua y esta parte deteriorada va a causar grandes daños al cable carenado incluso al conjunto del sistema carenado durante el enrolla miento del cable y más precisamente durante su paso en el dispositivo de guiado del cable.
Al analizar la doble torsión completa, el solicitante ha constatado que la torsión sumergida puede ser considerada como “vinculada” al cable. Dicho de otra manera, la posición de la torsión sumergida es fija con respecto al cable a lo largo del eje del cable. Por el contrario, su contraparte aérea, la torsión aérea, permanece situada en el mismo lugar entre el punto R de remolcado y la superficie S del agua. No es fija con respecto al cable según el eje del cable sino fija con respecto a la superficie S del agua o en el punto de remolcado. Cuando el cable es izado o descendido, las carenas que sufrieron la torsión sumergida siguen el movimiento del cable que izado o descendido mientras que la torsión aérea permanece fija con respecto a la superficie del agua. De ello se deduce que un es enrolla miento del cable hace hundir la torsión sumergida a una profundidad más importante mientras que la torsión aérea permanece en el mismo lugar con respecto a la superficie del agua (las 2 torsiones se alejan por tanto entre sí). La figura 1C representa una situación en la cual el cable ha sido desarrollado con respecto a la situación en la figura 1B (véase la flecha). La distancia L2 que representa la distancia entre la parte de carenado afectada por la torsión sumergida y el punto de entrada del carenado en el agua es superior a la distancia L1 que representa esta misma distancia en la situación de la figura 1B. Al contrario, un izado del cable, con respecto a la situación de la figura 1B, según la flecha representada en la figura 1D, hace remontar la torsión sumergida mientras que la torsión aérea permanece siempre en el mismo lugar con respecto a la superficie del agua (las dos torsiones se aproximan por tanto entre sí).
Hace falta por tanto observar qué sucede para una torsión de una vuelta sumergida y por tanto remolcada. Esta torsión que se despliega a lo largo de una altura reducida obliga a los carenados a navegar al revés o a través del flujo. La acción del flujo sobre estas carenas es por tanto muy importante (proporcional a la superficie, el ángulo, la densidad del agua y el cuadrado de la velocidad) esta acción se traduce por potentes pares de torsión que tienden a forzar las carenas a alinearse en el flujo pero chocan con la rigidez de la vuelta de retorcido que aumenta por tanto. Sucede por tanto que un equilibrio se produce y que la torsión de una vuelta se encuentra terriblemente reducida en altura y el carenado sufre esfuerzos violentos que van a volver a apretar la torsión sumergida bajo el efecto de la velocidad de remolcado. Dicho de otra manera, la vuelta completa del carenado alrededor del cable se va a efectuar a lo largo de una distancia cada vez más corta. Las observaciones en el mar han mostrado que la columna de carenado puede efectuar una vuelta completa alrededor del cable a lo largo de una longitud de menos de 50 cm. Durante el remolcado, el flujo hidrodinámico ejerce un par muy importante sobre las carenas mal orientadas que puede ir hasta el deterioro del carenado incluso hasta la rotura completa de las carenas.
Durante la remontada de una torsión sumergida, el carenado ha sido largamente y muy fuertemente restringido, el mismo ha guardado la memoria de su deformación (es decir de su retorcimiento) y la torsión sumergida sale del agua incluso más apretada durante el izado y no desaparece durante el izado. Se habla de torsión remanente. Según la duración de exposición del carenado a esta torsión sumergida y remolcada la torsión sumergida va a poder convertirse en permanente o bastante larga de reabsorber haciendo la durante un tiempo bastante largo totalmente incapaz de engancharse en el dispositivo de guiado del cable aunque la continuidad del carenado no se rompa. Esta torsión aérea no tiene ningún daño, hay efectivamente una torsión aplicada pero en ningún momento puede dañar el cable.
Cuando se presenta la torsión sumergida incluso más apretada por tanto en el dispositivo de guiado, por ejemplo la polea, las carenas afectadas por esta torsión sumergida no pueden colocarse correctamente en el dispositivo de guiado, en especial en la polea, las mismas se atascan en el dispositivo de guiado. Es por tanto toda la columna de carenado la que penetra después en el dispositivo de guiado que se encuentra de forma metódica destruida si se prosigue el izado ya que gradualmente, cada carena sigue la orientación de la que le precede. Esta situación puede incluso conllevar la rotura del dispositivo de guiado.
La invención propone un carenado configurado de manera que limita los riesgos de aparición de una doble torsión con el fin de limitar los riesgos de daño del carenado del cable.
A este efecto, la invención tiene por objeto un elemento alargado carenado destinado a estar al menos parcialmente sumergido. El elemento alargado carenado comprende un elemento alargado y un carenado que comprende una pluralidad de tramos de carenado, comprendiendo cada tramo de carenado una pluralidad de carenas, comprendiendo las carenas un canal que recibe el objeto alargado y estando perfiladas de manera que reducen el arrastre hidrodinámico del objeto alargado al menos parcialmente sumergido, dichas carenas que están montadas pivotantes en el elemento alargado alrededor del eje longitudinal del canal, estando dichas carenas conectadas entre sí según el eje del canal y estando articuladas entre sí, estando los tramos de carenado libres en rotación alrededor del canal unos con respecto a otros. Las carenas de un mismo tramo de carenado están conectadas entre sí por medio de una pluralidad de dispositivos de acoplamiento individuales, permitiendo cada dispositivo de acoplamiento individual conectar una de las carenas de dicho tramo a otra carena de dicho tramo adyacente a dicha carena.
Ventajosamente, los tramos de carenado presentan alturas respectivas según el eje del canal, definidas en función de las rigideces k angulares de los tramos de carenado respectivos, y en función de la longitud LC de cuerda de dichas carenas de dichos tramos respectivos de manera que impiden la formación de una torsión completa en dichos tramos respectivos.
Ventajosamente, al menos un tramo de carenado presenta una altura según el eje del canal, definida en función de la rigidez k angular de dicho tramo de carenado y en función de la longitud LC de cuerda de dichas carenas de dicho tramo, de manera que impiden la formación de una torsión aérea completa en dicho tramo de carenado cuando el tramo de carenado está sometido a un par de torsión inferior o igual a un par de torsión predeterminado.
Ventajosamente, al menos un tramo presenta una altura, según el eje del canal, definida en función de la rigidez k angular de dicho tramo de carenado en función de la longitud LC de cuerda de dichas carenas del tramo de manera que el tramo sea adecuado para sufrir una torsión completa y de manera que evite la formación de una torsión aérea completa en dicho tramo de carenado cuando el tramo de carenado está sometido a un par de torsión inferior o igual a un par de torsión predeterminado.
Ventajosamente, los tramos de carenado presentan alturas respectivas inferiores a una altura hmáx máxima tal que:
n * k
hm áx <
F LC2
donde F es una constante comprendida entre 250 y 500.
Ventajosamente, al menos un tramo entre dichos tramos comprende al menos una carena de extremo, adyacente a solo otra carena que pertenece a dicho tramo, siendo una carena biselada de manera que presenta un borde de apoyo que comprende un primer borde de apoyo en bisel con respecto al borde de ataque, dicho primer borde de apoyo estando dispuesto de manera que la distancia entre el borde de ataque y el primer borde de apoyo, tomado perpendicularmente al borde de ataque, disminuye continuamente, a lo largo de un eje paralelo al borde de ataque, desde un primer extremo del primer borde de apoyo hasta un segundo extremo del primer borde de apoyo más alejado de la otra carena que el primer extremo, según el eje paralelo al borde de ataque. Cada carena biselada es por ejemplo una carena de extremo.
Ventajosamente, los tramos de carenado presentan altura respectiva según el eje del canal, definidas en función de las rigideces k angulares de los tramos de carenados respectivos, y en función de la longitud LC de cuerda de dichas carenas de dichos tramos respectivos de manera que impiden la formación de una torsión completa en dichos tramos respectivos.
Ventajosamente, el borde de apoyo es el borde de fuga.
Ventajosamente, al menos una primera porción del primer borde de apoyo presenta un grosor inferior a un grosor de la carena en todo el plano longitudinal paralelo al borde de ataque y perpendicular a las caras laterales de la carena que cruzan la primera porción del primer borde de apoyo, extendiéndose las caras laterales en la planos respectivos perpendiculares al borde de ataque.
Ventajosamente, la carena de extremo está dimensionada de manera que es más resistente a un esfuerzo de presión aplicado según una dirección perpendicular, al borde de ataque y que conecta el borde de ataque con el borde de fuga, que las otras carenas del tramo.
Ventajosamente, la carena de extremo comprende dos partes contiguas o conectadas a lo largo del primer borde de apoyo, estando configurada la carena de extremo de manera que se mantiene en una configuración desplegada cuando esté sometida al flujo hidrodinámico del agua, estando dispuestas las dos partes, una con respecto a la otra alrededor del primer borde de apoyo, de manera que la carena de extremo presenta un borde de fuga paralelo al borde de ataque y una sección constante a lo largo del borde de ataque y configurada de manera que permite un pivotamiento relativo entre las dos partes alrededor del primer borde de apoyo cuando un par de pivotamiento relativo entre las dos partes aplicado alrededor de un eje formado por el primer borde de apoyo excede un umbral predeterminado de manera que la carena de extremo pasa de la configuración desplegada a una configuración replegada alrededor del borde de apoyo.
Ventajosamente, las carenas son rígidas.
La invención tiene igualmente por objeto un elemento alargado carenado destinado a estar al menos parcialmente sumergido, comprendiendo un elemento alargado carenado por medio del carenado según la invención, estando recibido el elemento alargado en el canal, estando montadas dichas carenas de votantes en el elemento alargado alrededor del eje longitudinal del canal y estando inmovilizadas en traslación con respecto al elemento alargado según el eje del elemento alargado.
La invención tiene igualmente por objeto un conjunto de remolque que comprende el elemento alargado carenado según la invención, y un dispositivo de remolcado y de manipulación destinado a remolcar el elemento alargado carenado mientras que este último está parcialmente sumergido, comprendiendo el dispositivo de remolcado un tambor que permite enrollar y desenrollar el elemento alargado carenado a través de un dispositivo de guiado que permite guiar el elemento alargado.
Ventajosamente, el dispositivo de guiado está configurado de manera que permite modificar la orientación de una carena del carenado con respecto al dispositivo de guiado por rotación de la carena alrededor del eje del elemento alargado bajo el efecto de la tracción del elemento alargado con respecto al dispositivo de guiado cuando la carena presenta una orientación en la cual está apoyada sobre el dispositivo de guiado y en la cual la línea de acción desarrollada por el elemento alargado sobre la polea se extiende desde el eje del elemento alargado hasta el borde de fuga.
Ventajosamente, el dispositivo de guiado comprende una primera garganta cuyo fondo está formado por el fondo de la garganta de una polea, estando la primera garganta delimitada por una primera superficie que presenta un perfil cóncavo en un plano radial de la polea, siendo determinada la anchura de la primera garganta y la curvatura del perfil de la primera superficie curva en el plano radial de manera que permite hacer vascular la carena, por rotación de la carena alrededor del eje x del elemento alargado bajo el efecto de la tracción del elemento alargado con respecto al dispositivo de guiado según un eje longitudinal, desde una posición retornada en la cual la carena está orientada en el borde de fuga hacia el fondo de la primera garganta, hasta una posición aceptable en la cual se orienta en el borde de ataque hacia el fondo de la primera garganta.
Ventajosamente, las carenas comprenden una carena que comprende una que recibe al elemento alargado y que comprende en un borde de ataque una cola que presenta una forma ahusada que se extiende a partir de la punta y que comprende un borde de fuga, formando la primera superficie curva una primera curva cóncava en el plano radial de la polea, estando definida la primera curva cóncava en un plano radial de la polea de manera que, cuando la carena se extiende en el borde de ataque perpendicular al plano radial, sea cual sea la posición de una carena en la primera garganta, cuando la punta de la carena se apoya sobre la primera curva cóncava y que el elemento alargado ejerce sobre la carena, en el plano radial, un esfuerzo de aplastamiento de la punta de la carena contra la polea, comprendiendo dicho esfuerzo Fp de aplastamiento una componente CP perpendicular al eje de la polea y una componente CL lateral en el borde de fuga de la carena que no está en contacto con la primera curva cóncava o está en contacto con una parte de la primera curva cóncava que forma, con una recta dp del plano radial perpendicular al eje xa que se extiende desde el eje x del elemento alargado hasta el borde de fuga de la carena, un ángulo y al menos igual a un ángulo at de deslizamiento. El ángulo de deslizamiento es dado por la fórmula siguiente:
at = Arctan (Cf)
Donde Cf es el coeficiente de rozamiento entre el material que forma la parte exterior de la cola de la carena y el material que forma la superficie que delimita la garganta de la polea.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán de la lectura de la descripción detallada siguiente, hecha a título de ejemplo no limitativo y con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
- la figura 1A ya descrita representa un cable carenado, por medio de carenas rígidas conectadas axial mente entre sí, remolcado parcialmente sumergido desde su parte sumergida hasta una polea de guiado en una situación en la cual el cable no sufre una torsión doble, la figura 1B representa el cable de la figura 1A en un mismo estado de inmersión (es decir de enrollamiento y desenrollamiento) que en la figura 1A pero sufriendo una doble torsión; la figura 1C representa el cable de la figura 1A que presenta la doble torsión de la figura 1B en una configuración en la cual el cable ha sido desenrollado con respecto a la figura 1B; la figura 1D representa el cable de la figura 1A que presenta la doble torsión de la figura 1B en una configuración en la cual el cable ha sido izado con respecto a la figura 1B,
- la figura 2 representa esquemáticamente un navío que remolca un objeto remolcado por medio de un cable carenado,
- la figura 3 representa esquemáticamente una porción de cable carenado según la invención por medio de un carenado según la invención,
- la figura 4a representa una sección de una carena del carenado según la invención según el plano AA de corte representado en la figura 2, la figura 4b representa esquemáticamente una vista lateral de la carena de la figura 4a vista según la flecha b,
- la figura 5 representa esquemáticamente un tramo de cable carenado según la invención que penetra en una polea de guiado del cable,
- en las figuras 6a a 6b, se han representado secciones de una polea según la técnica anterior, según la cara lateral de la carena que penetra en el borde de fuga hacia el fondo de la garganta, en el momento en el que se apoya sobre la polea (figura 6a) luego después de cuando el cable ha sido tirado hacia la derecha en la figura 5 (figura 6b) es decir que el cable ha sido izado y que su tensión ha aplastado la carena),
- en la figura 7, se ha representado una sección parcial según un plano BB radial (véase la figura 5) de un ejemplo de la polea según un primer modo de realización de la invención así como una curva de referencia,
- en la figura 8a se ha representado esquemáticamente una sección de una polea, según un segundo modo de realización de la invención, en un plano formado por una cara lateral de la primera carena que entra en contacto con la polea (equivalente al plano M en la figura 5) que comprende el punto de contacto con la polea, las figuras 8b y 8c representan secciones de la polea según plano sucesivamente ocupados por la misma cara lateral de la carena cuando se enrolla el cable,
- en las figuras 19a y 9b se han representado secciones, según planos radiales, de dos ejemplos de polea según un tercer modo de realización,
- en la figura 10, se han representado esquemáticamente en un plano BB, curvas inferiores y superiores de una primera curva en fondo de bañera,
- en las figuras 11a a 11c se han representado, en planos sucesivos paralelos al plano M secciones de la polea así como orientaciones sucesivamente adoptadas por la cara lateral de la carena de referencia cuando se enrolla del cable, la carena que llega retornada a la polea de la figura 7,
- en las figuras 12a a12c se han representado esquemáticamente en vista lateral una carena según un primer modo de realización de la invención y un tramo de carenado que comprende una carena según la invención que penetra en una polea, en perspectiva (12a) en vista lateral a la entrada en la polea (figura 12b), en vista en sección según el plano M visible en la figura 12a, en vista en sección según el plano Q visible en la figura 12d,
- en la figura 13, se ha representado esquemáticamente un ejemplo de carena según un segundo modo de realización de la invención
- en la figura 14, se ha representado, en un plano radial de la polea una porción de una primera curva cóncava que respeta una característica ventajosa de la invención,
- en la figura 15, se ha representado, un círculo construido con respecto a una carena y que verifica la característica ventajosa de la invención.
De una figura a otra, los mismos elementos son referidos por las mismas referencias.
La invención se refiere a un elemento alargado carenado que comprende un objeto alargado revestido de un carenado. El objeto alargado es por ejemplo un objeto flexible como un cable o un objeto rígido como una columna de perforación en el mar, destinada a estar al menos parcialmente sumergida. El elemento alargado está clásicamente destinado a ser remolcado por un buque flotante. El carenado está destinado a reducir las fuerzas producidas por la corriente sobre este elemento alargado cuando está sumergido en el agua y remolcado en el agua por un buque naval.
La invención tiene igualmente por objeto un conjunto de remolcado tal como el representado en la figura 2, que comprende un elemento 1 alargado carenado por medio de un carenado según la invención. En el resto del texto, la invención se describirá en el caso en el que el elemento alargado es un cable pero se aplica a otros tipos de elementos alargados flexibles.
El cable 1 remolca un cuerpo 101 remolcado, que comprende por ejemplo una o varias antenas de sónar. El cuerpo 101 remolcado está mecánicamente sujetado al cable 1 de manera apropiada. La introducción en el agua y la salida del agua del cuerpo 101 remolcado se realiza por medio de un cabrestante 5 dispuestos sobre un puente 103 de un navío 100.
El conjunto de remolcado según la invención comprende igualmente un dispositivo de remolcado y de manipulación del cable carenado que comprende:
- Un cabrestante 5 que permite enrollar y desenrollar el cable 1 carenado,
- un dispositivo 4 de guiado que permite guiar el cable 1, el dispositivo de guiado se dispone aguas abajo del cabrestante visto desde el extremo 6 destinado a estar sumergido del cable 1. Dicho de otra manera, el cable 1 se enrolla alrededor del cabrestante 5 (o se desenrolla por medio del cabrestante) a través del dispositivo 4 de guiado.
El dispositivo 4 de guiado es, ventajosamente, montado sobre una estructura 7 portadora destinada a ser fijada al navío pudiendo ser basculante o fija.
El dispositivo de guiado permite guiar el cable 1, es decir limitar el desplazamiento lateral del cable con respecto al cabrestante, según una dirección paralela al eje de rotación del tambor del cabrestante. El mismo está además ventajosamente configurado para modificar la dirección del cable entre su extremo 6 destinado a estar sumergido y el cabrestante 5 en un plano sensiblemente perpendicular al eje del cabrestante a la vez que permite asegurar el radio de curvatura del cable con el fin de que no descienda por debajo de un cierto umbral en este plano.
En el ejemplo no limitativo representado en la figura 3, el dispositivo 4 de guiado es una polea. El dispositivo de guiado puede además comprender entre otros una boca de calabrote que permite asegurar el radio del cable, y/un dispositivo de colocación que permite almacenar el cable correctamente sobre el tambor y/o al menos un deflector que forma una superficie que permite modificar la orientación de una carena con respecto al deflector por rotación de la carena alrededor del eje del cable bajo el efecto de la porción del cable durante su enrollamiento/desenroNamiento. Esto último se puede realizar por una polea.
En la figura 3, se ha representado esquemáticamente una porción de cable 1 revestida de un carenado 11 según la invención. Este carenado 11 comprende una pluralidad de tramos 12a, 12b de carenado. Cada tramo 12a, 12b de carenado comprende una pluralidad de carenas 13, 13a. En la figura 3, se han representado dos tramos 12a y 12b de carenado que comprenden, cada uno, 5 carenas de carenado pero en la práctica, este carenado puede comprender muchos más tramos de carenado que comprenden muchas más carenas.
Las carenas son ventajosamente rígidas. Por carenas rígidas, se entiende, en la presente solicitud de patente, que las carenas están configuradas de manera que no se pueden deformar sensiblemente bajo el efecto del flujo hidrodinámico cuando están sumergidas y remolcadas según la dirección del borde de ataque. Dicho de otra manera, las carenas conservan sensiblemente la misma forma cuando están sometidas al flujo hidrodinámico. Las carenas pueden posiblemente deformarse bajo el efecto de esfuerzos superiores a los desarrollados por el flujo hidrodinámico. Las mismas son por ejemplo realizadas de material plástico duro como por ejemplo el politereftalato de etileno (PET) o el polioximetileno (POM).
Cada carena 13, 13a presenta un perfil hidrodinámico, del tipo del representado en la figura 4a, en un plano AA perpendicular al eje x del cable (o eje del canal 16). Dicho de otra manera, cada carena 13, 13a está perfilada de manera que reduce el arrastre hidrodinámico del cable 1 cuando el cable 1 es remolcado. Las carenas 13a son carenas que presentan las mismas características que las carenas 13 pero pueden diferir de las carenas 13 por las características que son explicadas a continuación debido a su posición en los tramos 12a, 12b. Cada carena 13 comprende una punta 14 grande destinada a recibir un cable 1 y una cola 15 que presenta una forma ahusada que se extiende a partir de la punta 14. La punta 14 aloja un canal 16 de eje perpendicular al plano de la hoja, destinada recibir el cable 1. La punta 14 comprende el borde BA de ataque y la cola 15 comprende el borde BF de fuga que son los puntos extremos de la carena 13 en el plano de corte. La carena 13 presenta más particularmente, en este plano, un perfil en forma de ala. El perfil de la carena permite un flujo menos turbulento del agua alrededor del cable. El perfil hidrodinámico presenta por ejemplo una forma de gota de agua o un perfil NACAS, es decir un perfil definido por la NACA que es un acrónimo de la expresión anglosajona de “National Advisory Committe for Aeronautics".
En la figura 4b, se ha representado una vista de la carena según la flecha B que es la misma vista que en la figura 3. La carena presenta una forma alargada desde el borde BA de ataque hasta el borde BF de fuga. Vista desde un lado, la carena 13 presenta una forma sensiblemente rectangular delimitada por el borde BF de fuga y el borde BA de ataque paralelos al eje xc del canal 16 y conectados por dos caras 17, 18 laterales. Las caras 17, 18 laterales se extienden sensiblemente de forma perpendicular al borde BA de fuga. Las caras laterales están dispuestas en los extremos respectivos del canal 16.
En la figura 4a, se hace referencia a la longitud LC de cuerda de la carena 13 que es la longitud máxima del segmento de recta denominado cuerda CO que conecta el borde BF de fuga y el borde BA de ataque de la carena 13 según una dirección perpendicular al eje cx del canal. Dicho de otra manera, la cuerda es el segmento de recta que conecta los puntos extremos de una sección de la carena. El grosor E máximo de la carena es la distancia máxima que separa la primera cara 22 longitudinal de la segunda cara 23 longitudinal según una dirección perpendicular a la cuerda CO en el plano de corte de la carena. En el modo de realización de la figura 4b, la distancia que separa el borde de fuga y el borde de ataque es constante a lo largo del eje xc del canal paralelo al borde BA de ataque. La longitud de cuerda es esta distancia. Las caras 22 y 23 longitudinal se extienden paralelamente al borde BA de ataque.
Las carenas 13 están destinadas a ser montadas en el cable 1 de manera que pueden pivotar alrededor del eje longitudinal del cable 1, es decir alrededor del eje longitudinal del canal 16.
Las carenas 13 que pertenecen a un mismo tramo 12a o 12b de carenado están conectadas entre sí por medio de un dispositivo 20 de acoplamiento que permite la rotación relativa de dichas carenas 13 entre sí alrededor del cable 1. El dispositivo 20 de acoplamiento conecta las carenas entre sí a la vez axial mente, es decir a lo largo del cable de remolque pero también en rotación alrededor del cable 1. El dispositivo 20 de acoplamiento permite la rotación relativa de las carenas entre sí alrededor del eje del cable, es decir del canal 16. Este desplazamiento se permite o bien de manera libre, o bien con un tope. La rotación de una carena alrededor del cable no conlleva por tanto la carena adyacente en rotación. El desplazamiento se puede obtener de manera restringida con un retorno más o menos fuerte hacia la posición alineada (ninguna rotación de las carenas entre sí alrededor del cable). En este último caso, la rotación de una carena alrededor del cable conlleva la rotación de las carenas adyacentes del mismo tramo alrededor del cable. Ventajosamente, el juego entre las carenas adyacentes es sensiblemente nulo, de manera que cualquier rotación relativa entre las carenas implica la deformación elástica del dispositivo de acoplamiento. Esto permite a las carenas de un mismo tramo adoptar una orientación con respecto al cable que le permite oponer la resistencia más débil a la corriente provocada por el desplazamiento del cable en el agua. El dispositivo de acoplamiento permite esta rotación relativa con una amplitud máxima, es decir un desplazamiento angular máximo. De tal manera, la rotación de una carena conlleva una rotación de las carenas vecinas y gradualmente la del conjunto de las carenas del mismo tramo 12a o 12b. Todas las carenas de un mismo tramo adoptan durante la subida del cable una misma orientación con respecto al tambor lo que permite enrollar el cable manteniendo las escamas paralelas unas a otras de vuelta a vuelta.
Ventajosamente, el dispositivo 20 de acoplamiento permite la rotación relativa de las carenas entre sí de forma que permite el enrollamiento del cable alrededor de un cabrestante, el desplazamiento lateral del cable debido por ejemplo a cambios del rumbo del navío. El dispositivo de acoplamiento permite estos movimientos de rotación relativos de las carenas entre sí con desplazamientos angulares respectivos máximos.
El dispositivo 20 de acoplamiento representado en la figura 3, comprende una pluralidad de dispositivos 19 de acoplamiento individuales, que comprenden por ejemplo una eclisa, permitiendo cada uno conectar una carena a una carena adyacente a dicha carena, es decir acoplar las carenas de un mismo tramo dos a dos. Dicho de otra manera, cada dispositivo de acoplamiento individual permite conectar una carena a otra carena adyacente a dicha carena únicamente. Las carenas adyacentes forman pares de carenas. Las carenas de los pares de carenas respectivos de un mismo tramo de carenado son conectados por medio de dispositivos de acoplamiento individuales distintos. El dispositivo de acoplamiento permite por tanto conectar individualmente cada carena de un tramo de carena a cada una de sus carenas adyacentes. Ventajosamente, los dispositivos de acoplamiento individuales están configurados de manera que se deforman elásticamente durante la rotación relativa de las carenas alrededor del cable. Se trata de una torsión de los dispositivos de acoplamiento individuales.
Cuando hay torsión de un tramo de carenado, hay una deformación del tramo de carenado. Esta deformación se obtiene por deformación elástica del dispositivo 20 de acoplamiento y/o de las carenas de manera que el tramo de carenado se opone a la torsión debido a su rigidez a la torsión. Dicho de otra manera, el carenado ejerce un par de recuperación en el sentido inverso al del par de torsión aplicado sobre el carenado para producir la torsión. Estas deformaciones elásticas son torsiones. En el caso en el que el carenado comprende los dispositivos 19 de acoplamiento individuales, los dispositivos 19 de acoplamiento individuales se deforman elásticamente durante la torsión del carenado. Clásicamente, las carenas presentan una rigidez tal que se deforman igualmente eléctricamente durante la torsión del carenado. Estas deformaciones elásticas son torsiones.
Ventajosamente, las carenas 13 se inmovilizan en traslación con respecto al cable 1 según el eje x del cable. Esto permite evitar que las carenas 13 no se aprisionen o se distancien a lo largo del cable 1 lo cual podría tener por consecuencia problemas de bloqueo del carenado 11 durante el enrollamiento del cable carenado alrededor del tambor del cabrestante 5 o incluso al paso del dispositivo 4 de guiado. A este efecto, cada tramo 12a, 12b de carenado comprende un dispositivo 21 de inmovilización que coopera con una carena 13a de dicho tramo 12a, 12b y destinado a cooperar con el cable 1 de manera que inmoviliza la carena 13a en traslación a lo largo del eje del cable. En la realización de la figura 3, la carena 13a es la carena más alejada del extremo 6 destinado a ser sumergido situado en la dirección de la flecha f (denominada carena de cabeza). Cuando las carenas están conectadas entre sí, el bloqueo realizado por el dispositivo de inmovilización sobre la carena 13a repercute a las otras carenas del mismo tramo. La instalación de un dispositivo de inmovilización por carena no es necesaria ya que permite limitar los costes y el tiempo de montaje así como los pesos del cable carenado. Como alternativa, el tramo comprende varios dispositivos de inmovilización que cooperan, cada uno, con una carena del tramo. El dispositivo de inmovilización comprende por ejemplo un anillo 21 fijado al cable por engaste y que coopera con la carena 13a con el fin de inmovilizarla en traslación con respecto al cable según el eje x del cable 1.
Según la invención, los tramos 12a y 12b de carenado están libres en rotación, entre sí, alrededor del eje del canal 16, es decir alrededor del eje del cable 1 cuando se montan en el cable 1. Dicho de otra manera, las carenas 13, que pertenecen a dos tramos 12a y 12b de carenado distintos son libres en rotación entre sí, alrededor del eje del canal, es decir alrededor del cable 1. Cada tramo 12a, 12b es relativamente flexible en rotación alrededor del cable incluso si se observa una cierta rigidez de torsión. Esta flexibilidad no hace más que aumentar con la longitud desplegada. Por esta razón, el hecho de dividir el carenado en tramos de carenado libres en rotación entre sí permite limitar los riesgos de formación de dobles torsiones, y por tanto limitar los riesgos de deterioro del carenado, ya que las torsiones de los tramos de carenado no se transmiten de un tramo a otro. El carenado puede ser instalado a lo largo de todo el cable. Dicho de otra manera, el carenado se extiende sobre toda la longitud del cable. Como alternativa, el carenado se extiende a lo largo del cable sobre una longitud inferior a la longitud del cable.
El carenado está destinado a carenar un elemento alargado. Está igualmente destinado a ser remolcado por medio de un dispositivo de remolcado tal como se describe en la presente solicitud de patente.
Las alturas h, de los tramos de carenado respectivos, es decir sus longitudes según el eje x del cable, son inferiores a una altura hmáx máxima. Como alternativa, al menos uno de los tramos presenta una altura inferior a esta altura hmáx máxima. En la figura 3, los dos tramos presentan la misma longitud pero no es una obligación. La altura hmáx máxima es elegida de manera que es suficientemente reducida para impedir la formación de una torsión aérea completa en el tramo, por ejemplo de una torsión completa en el tramo. El tramo perturbado puede dar una vuelta completa sobre sí mismo y se vuelve a alinear en el flujo, debido a que se desacopla de sus vecinos este tramo no los perturba más y no hay más torsión aérea, ni torsión sumergida. Esta configuración permite evitar que las torsiones sumergidas completas antiguas no penetren en el dispositivo de guiado y limita por tanto los riesgos de deterioro del carenado. Por otro lado, esta configuración permite evitar tener que establecer un procedimiento de vigilancia, por el equipo, o un dispositivo de vigilancia para detectar torsiones sumergidas así como un procedimiento mecánico o manual para absorber una doble torsión detectada o para ayudar a una torsión remanente sumergida que sale del agua para penetrar en el dispositivo de guiado sin ocasionar daños.
Ventajosamente, la altura de al menos un tramo, y con preferencia de cada tramo, se define de manera que impide la formación de una torsión aérea completa de dicho tramo de carenado cuando el carenado, o el elemento alargado carenado en el medio de carenado, es remolcado en las condiciones de remolque nominales predeterminadas del carenado, estando parcialmente sumergido el tramo de carenado. La torsión aérea es la torsión sufrida por la parte aérea, es decir no sumergida, del tramo de carenado.
Las condiciones de remolcado nominales son definidas por un estado del mar nominal, una velocidad nominal, a la cual el cable está destinado a ser remolcado, es decir la velocidad nominal del navío, y la altura a la cual está destinado a estar el punto de remolcado del carenado con respecto al nivel del mar. El estado del mar nominal, la velocidad nominal y la altura del punto de remolcado pueden ser predeterminados o estar comprendidos en intervalos nominales respectivos predeterminados. Cuando el carenado es remolcado de manera que los tramos de carenado son parcialmente sumergidos en las condiciones nominales, el tramo de carenado está sometido a un par de torsión que es inferior o igual a un par de torsión máximo predeterminado. Este par de torsión máximo se define por las condiciones nominales. El par máximo predeterminado puede obtenerse por cálculo o de forma empírica por medida del par de torsión ejercido por el tramo de carenado en las condiciones nominales.
La altura máxima del tramo de carenado se define de manera que se evita la formación de una torsión aérea completa sobre el tramo de carenado parcialmente sumergido cuando el tramo de carenado está sometido a un par de torsión inferior o igual al par máximo predeterminado.
La altura del carenado se define de forma empírica haciendo variar la longitud del tramo de carenado en las condiciones nominales de remolcado más restrictivas que producen el par de torsión máximo de manera que se obtiene una altura tal que permite evitar una torsión aérea completa del tramo de carenado. También se puede terminar por simulación modernizando el comportamiento del tramo de carenado en las condiciones nominales más restrictivas y haciendo variar la altura del tramo hasta obtener el efecto deseado.
Por consiguiente, cuando el tramo de carenado es remolcado en las condiciones nominales y parcialmente sumergido, la parte aérea del carenado es sometida a un par de torsión debido a las olas. Si este par es inferior o igual al par de torsión máximo, va a sufrir una torsión pero los esfuerzos aplicados a nivel del dispositivo de guiado y en la parte sumergida son equilibrados de tal manera que el carenado va a efectuar una vuelta completa sobre sí mismo alrededor del elemento alargado (o alrededor del canal) antes de que su parte aérea sufra una torsión completa. Por consiguiente, se evita la aparición de una torsión aérea completa y por tanto la aparición de una doble torsión.
En un modo de realización preferido, la altura de al menos un tramo, y con preferencia de cada tramo, se elige de manera que el tramo sea adecuado para sufrir una torsión completa. La altura del tramo es por tanto suficientemente importante para permitir está torsión. Sin embargo, esta altura es igualmente elegida, como anteriormente, de manera que impide la formación de una torsión aérea completa en dicho tramo de carenado durante el carenado, o elemento alargado carenado por medio del carenado, es remolcado en condiciones de remolcado nominales predeterminadas del carenado, estando el tramo de carenado parcialmente sumergido. Dicho de otra manera, la altura del tramo es suficientemente reducida para que, durante el carenado (o el cable está carenado) es remolcado, parcialmente sumergido y está sometido a un par de torsión máximo, no pueda sufrir torsión aérea. Por el contrario, puede sufrir una torsión completa si está sometido a un par de torsión superior al par de torsión máximo.
La altura del tramo se define en función de la rigidez k angular de torsión de dicho tramo de carenado, en función de la longitud LC de cuerda de dichas carenas de dicho tramo y en función de las condiciones de remolcado nominales.
Un tramo T de carenado que sufre una torsión de un ángulo 9 alrededor del eje x de un cable (o del canal 16) está sometido a un par C aplicado alrededor del eje x del cable 1. El par C que permite obtener este ángulo de torsión es dado por la fórmula siguiente:
Figure imgf000010_0001
Donde k es la rigidez angular de torsión del tramo de carenado alrededor del eje del cable (o del canal) expresada en Nm2/radianes, h es la altura del tramo de carenado, es decir la longitud del tramo de carenado según el eje del cable o el eje longitudinal del borde de ataque.
La altura hmáx máxima depende de la rigidez a la torsión de los tramos de carenado. Cuanto mayor sea la rigidez de los tramos de carenado alrededor del eje del cable más pueden presentar una altura importante. Cuanto mayor sea la longitud de la cuerda de carenado, el tramo de carenado será más perturbado por las solicitaciones del mar y las condiciones de remolcado y más reducida es la altura máxima de los tramos de carenado. Las perturbaciones por torsión producidas por las solicitaciones del mar y las condiciones de remolcado son proporcionales a la superficie de las carenas del tramo (el cual tiene la longitud de la cuerda) y al brazo de palanca (el cual tiene la longitud de la cuerda del carenado). La altura hmáx máxima es por tanto dada por la fórmula siguiente:
n * k
hm á x <
F LC 2
Donde F es una constante calculada según una configuración que ha sido identificada como siendo la más restrictiva y que tiene en cuenta el flujo y el reflujo de la estela, y LC es la longitud de cuerda de las carenas del tramo de carenado.
La constante F está comprendida entre 250 y 500. F depende de la velocidad máxima a la cual se desea remolcar el cable. Si se desea remolcar el cable a una velocidad de 20 nudos, F se fija a 400. F es más reducida si la velocidad máxima disminuye.
Típicamente, para carenados que presentan una rigidez k angular de torsión del orden de 4 a 5 Nm2/rad, y una longitud LC de cuerda de 0,125 m, la altura máxima es del orden de 2 m si se fija la constante a 400.
El carenado según la invención presenta ventajas incluso en el caso en el que no se busque enrollar el cable alrededor del cabrestante. De hecho, el hecho de que el carenado según la invención minimice los riesgos de formación de dobles torsiones permite limitar los riesgos de deterioro del carenado relacionados con el envejecimiento de las porciones sumergida sin que penetren en un dispositivo de guiado. El carenado según la invención limita por tanto las necesidades en términos de mantenimiento del cable.
Ventajosamente, el dispositivo de guiado del conjunto de remolques según la invención está configurado de manera que permite modificar la orientación de una carena del carenado con respecto al dispositivo de guiado por rotación de la carena alrededor del eje del cable, bajo el efecto de la tracción del cable con respecto al dispositivo de guiado (según el eje del cable), cuando la carena presenta una orientación en la cual está apoyada sobre el dispositivo de guiado y en la cual la línea de acción de fuerza ejercida por el cable sobre el dispositivo de guiado se extiende sensiblemente según la dirección que se extiende desde el eje del cable hasta el borde de fuga de la carena.
Ventajosamente, el dispositivo de guiado está configurado para retornar una carena desde una posición retornada en la cual está orientada con la cola hacia abajo, hasta una posición aceptable en la cual está orientada con la cola hacia arriba. Las orientaciones hacia arriba y hacia abajo son definidas con respecto a un eje vertical relacionado con un cabrestante.
Estas configuraciones permiten facilitar el enrollamiento del cable carenado en el cabrestante. De hecho, cuando se enrolla el cable alrededor del tambor del cabrestante, la primera carena de cada tramo que va salir del agua sube hacia el dispositivo de guiado, y, al no estar conectada a las carenas del tramo precedente, va a retornar el borde de fuga hacia abajo bajo el efecto de la gravedad que actúa con las carenas siguientes del mismo tramo de carenado. Si el dispositivo de guiado no permite dicho enrollamiento, las carenas van a llegar mal orientadas sobre el tambor del cabrestante (se prefiere enrollar las carenas del borde de fuga hacia arriba para evitar los deterioros del carenado ya que el borde de ataque es más resistente).
A este efecto, el dispositivo de guiado comprende una guía o un conjunto de guías que permiten el cambio de orientación o basculación de la carena. Esta guía o conjunto de guías puede por ejemplo comprender una polea y/o un deflector o cualquier otro dispositivo que permita modificar la orientación de las carenas alrededor del eje del cable. Un ejemplo no limitativo de este tipo se describe en la solicitud de patente francesa publicada bajo el número FR 2923452. Estos dispositivos se disponen clásicamente aguas arriba o aguas abajo de la polea vista desde el cabrestante. Son clásicamente cóncavos, es decir de tipo de garganta, de manera que definen un alojamiento destinado a recibir la carena para asegurar su basculación. Estas guías pueden ser adecuadas para seguir el cable en caso de desplazamiento lateral del cable paralelamente al eje de la polea (o del cabrestante) siendo por ejemplo montadas pivotantes alrededor de un eje sensiblemente vertical.
Hasta ahora todas las poleas de remolcado están configuradas de manera que hacen pasar las carenas de punta hacia el fondo de la garganta y dirigidas hacia el exterior de la garganta. Esta disposición es lógica ya que el cable de remolcado, centro de los esfuerzos, se encuentra necesariamente alojado en la punta de las carenas, es decir en la proximidad del borde de ataque. Todas las poleas de remolque presentan por tanto una garganta estrecha en V. Esta disposición resulta necesaria a causa de las relaciones entre todas las carenas. Saliendo del mar y llegando a la polea de remolcado, las carenas que, durante su trayecto aéreo, tienen tendencia a orientar el borde de fuga hacia abajo (a la inversa por tanto) se encuentran por tanto rectificadas gradualmente gracias a las conexiones entre las carenas. Cuando una carena está bien situada en la garganta de la polea, durante el izado) pero también del desenrollamiento) todas las siguientes van poco a poco rectificar y pasar por medio de la polea.
Por otro lado, los dispositivos que permiten el retorno del carenado (o rectificadores) son poco eficaces cuando son instalados aguas abajo de la polea, visto desde el extremo libre del cable ya que la posición del cable 11 posee en este lugar al menos dos grados de libertad: longitudinal y lateral y los dispositivos rectificadores actuales no son capaces de seguir correctamente el cable según estas dos direcciones o bien se trata de dispositivos complejos.
En el caso de una polea de garganta estrecha en V, si el dispositivo de guiado está desprovisto de dispositivo de retorno aguas abajo de la polea visto desde el extremo libre del cable o si este dispositivo no es eficaz, las carenas que entran con la cola hacia abajo en la polea para poder coincidir en la garganta y, si no están dimensionadas para resistir el esfuerzo ejercido por el cable en esta orientación, van a deformarse y conllevar la deformación de las carenas siguientes. Esta situación se representa en las figuras 5 y 6a a 6b. En la figura 5, se ha representado una porción de cable 1 carenado que penetra en una polea P con garganta 50. En esta figura, se enrolla el cable 1 que penetra por tanto en la polea siguiendo el sentido de la flecha. En esta figura, el eje xp de la polea es perpendicular al plano de la hoja. Las carenas 13 de un primer grupo de carenas 12a están orientadas con el borde BF de fuga hacia el exterior de la garganta y el borde de ataque hacia la garganta. La carena 13a destacada es la carena de la cabeza del tramo 12b, es decir la carena 13a del tramo 12b que está más alejada del extremo 6 del cable destinado a ser sumergido. La carena 13a se presenta en la polea P con el borde BF de fuga hacia la garganta de la polea y el borde BA de ataque hacia el exterior de la garganta. Esta carena 13a destacada pertenece a un segundo grupo de carenas 12b.
Si la polea P es una polea de la técnica anterior, la sección de la polea de la técnica anterior en el plano M que pasa por el borde 18 lateral que conecta el borde BF de fuga y el borde BA de ataque de la carena de cabeza es tal que es visible en la figura 6a. La figura 6b es una sección de la polea P de la técnica anterior en otro plano que comprende el borde lateral 18 de la carena 13a de cabeza situada a la derecha del plano M en la figura 5 ya que el cable 1 ha sido izado, es decir, tirados según la flecha representada en la figura 5 entre la figura 5 y la figura 6b, haciendo avanzar la carena 13a destacada en la garganta. La garganta de la polea presenta una sección en V que presenta una abertura comprendida entre 20° y 50°. El fondo de la V presenta una forma sensiblemente complementaria del borde de ataque de manera que cuando la carena penetra en la polea con borde de ataque hacia arriba, las carenas siguientes relacionadas con esta carena van también a tomar esta orientación durante el enrollamiento del cable. Por el contrario, si una carena 13a de cabeza llega con el borde de fuga hacia la garganta 105 como es el caso en la figura 6a, la garganta es demasiado estrecha para que la carena se retorne con el borde de fuga hacia arriba bajo el efecto de la tracción del cable con respecto a la garganta de la polea a lo largo de su eje. La tensión del cable obliga a la carena 13a de cabeza a descender hacia el fondo de la garganta. De hecho, durante la tracción del cable a lo largo de su eje en la polea, se desarrolla una fuerza, sobre la carena, orientada según la línea de acción de fuerza indicada por la flecha en la figura 6a. Sin embargo, si la carena no está dimensionada para resistir esta tensión, se deforma y se rompe (o se deteriora) como se representa en la figura 6b.
Con el fin de paliar estos inconvenientes, la invención tiene por objetivo confiar una función de retorno de las carenas alrededor del eje del cable a la propia polea.
A este efecto, la invención consiste en prever un conjunto de remolcado que comprende un dispositivo de guiado del cable dispuesto aguas abajo del cabrestante visto desde el extremo del cable destinado a ser sumergido, comprendiendo el dispositivo de guiado una primera garganta cuyo fondo está formado por el fondo de la garganta de una polea, estando configurada la primera garganta de manera que permite hacer vascular una carena del carenado, por rotación de la carena alrededor del eje x del cable bajo el efecto de la tensión del cable, desde una posición retornada en la cual la carena está orientada con el borde de fuga (o cola) hacia el fondo de la primera garganta, hasta una posición aceptable en la cual se orienta con el borde de ataque (o punta) hacia el fondo de la primera garganta, es decir el borde de fuga hacia el exterior de la garganta. Las dimensiones y la forma del perfil de la primera garganta, en especial, la anchura de la primera garganta y la curvatura del perfil de la primera superficie curva (que se definirá posteriormente) en el plano radial son determinados en función del radio R de la polea de la longitud CAR máxima, tomada paralelamente a la cuerda que separa el borde BF de fuga de las carenas del carenado, del eje x del elemento 1 alargado, de la longitud LC de cuerda de las carenas y del grosor E máximo de las carenas de forma que permite hacer vascular la carena de la posición retornada a la posición aceptable.
Cuando el borde de fuga (o cola) está orientado hacia el fondo de la primera garganta, esto significa que el borde de fuga (o el extremo delgado de la cola) se sitúa a una distancia más reducida que el borde de ataque (o que la punta) del eje xp de la polea. El eje de la polea es el eje alrededor del cual pivota la polea con respecto al cabrestante, es decir con respecto a la parte fija del cabrestante. Ventajosamente, el eje de la polea es sensiblemente horizontal, es decir destinado a extenderse paralelamente a la superficie del agua por un estado del mar en calma cuando el dispositivo de remolcado está fijado a un buque o navio. El fondo 26 de la garganta de la polea forma un círculo de radio R cuyo centro se encuentra en el eje de la polea.
En la figura 7, se ha representado una sección de la polea P de la figura 5, en el plano BB radial de la polea P, en un caso en el que la polea P es una polea según un modo de realización preferido de la invención. Un plano radial de una polea es un plano que está formado por un radio r de la polea y el eje xp de la polea alrededor del cual pivota la polea. El radio r presenta una longitud R.
La primera garganta 24 está delimitada por una primera superficie cuya sección en el plano BB radiales la primera curva 25 cóncava (curva en U representada en negrita en la figura 7). La primera curva 25 cóncava comprende un fondo 26 de la primera garganta 24. El fondo es el punto de la primera garganta 24 que está más próximo al eje xp de la polea.
La figura 7, se ha representado igualmente una curva 28 de referencia en V. La curva 28 de referencia en V es la sección, en el plano Bb radial de una segunda superficie curva que delimita una segunda garganta 29 de referencia o segunda garganta virtual. El fondo de la segunda garganta, es decir el fondo de la curva 28 de referencia es el fondo 26. El fondo V es el punto de intersección de las dos patas 31, 32 de la V.
Según la invención, la abertura de la V av es al menos igual al doble de un ángulo as umbral y la anchura lv de la V, tomada según una recta d paralela al eje de la polea, es al menos igual a una anchura ls umbral dada por:
ls = 0,7 * lid
Donde
Figure imgf000013_0001
lid es una anchura ideal de la V,
donde ai es un ángulo límite superior a 45° e inferior a 90°, donde R es el radio de la polea y donde CAR (representado en la figura 4a) es la longitud máxima, que separa el borde BF de fuga de las carenas del carenado del eje del cable, tomada paralelamente a la cuerda CO de las carenas, donde LC es la longitud de la cuerda de las carenas y E es el grosor máximo de las carenas.
En un modo preferido de la invención, la anchura de la v es al menos igual a lid. El retorno se hace por tanto más fácilmente.
Ventajosamente, el ángulo ai límite es dado por la fórmula siguiente:
Figure imgf000013_0002
donde Cf es el coeficiente de rozamiento entre el material que forma la parte exterior de la cola de la carena y el material que forma la superficie que delimita la garganta de la polea. El material que forma la parte exterior de la cola de la carena es el material que forma la carena cuando se realiza en un único material.
En la realización de la figura 7, la primera curva 25 se confunde con la segunda curva 28 en los puntos 33, 34 extremos de la segunda curva 28. Los puntos 33, 34 extremos de la segunda curva son los puntos de la segunda curva que están separados de la anchura lv según una recta paralela al eje xp de la polea. Delimitan la primera garganta y la segunda garganta según un eje paralelo al eje de la polea y según un eje paralelo al radio de la polea que pasa por el fondo 26. La primera curva 25 es, en cualquier punto comprendido entre cada uno de los puntos 33, 34 extremos y el fondo 26, confundida con la segunda curva o más próxima del eje xp de la polea que la segunda curva según el radio de la polea en el plano BB de corte.
Por consiguiente, para asegurar el retorno deseado la primera curva 25 cóncava que delimita la primera garganta 24 puede presentar el perfil visible en la figura 7 o bien encontrase, entre los puntos de extremo, en cualquier punto entre el fondo y los puntos 33, 34 de extremo, bajo la curva 28 y al menos a una distancia del eje igual a la distancia que separa el fondo de la polea del eje de la polea (Radio R de la polea). Dicho de otra forma, la primera curva cóncava se sitúa en cualquier punto, en el espacio delimitado por la curva 28, pasando la recta d1 paralela al eje por el fondo 26 y pasando las rectas d3 y d4 paralelas al radio R de la que pasan por los puntos 33 y 34.
La primera curva 25 cóncava es la curva que delimita la primera garganta 24 destinada a recibir el cable carenado en un plano radial (véase la figura 7).
En la figura 14, se ha representado en trazos de puntos, en un plano radial una porción 250 de una primera curva cóncava que respeta una característica ventajosa de la invención. La carena 13 se extiende con el borde de ataque perpendicular al plano radial. Esta característica es la siguiente: la primera curva cóncava se define en un plano BB radial de la polea de manera que, cuando la carena se extiende con el borde BA de ataque perpendicular al plano BB radial, sea cual sea la posición de una carena en la primera garganta 24, cuando la punta 14 de la carena 13 se apoya sobre la primera curva cóncava y que el cable 1 ejerce en la carena 13, en el plano radial, un esfuerzo de aplastamiento de la punta de la carena contra la polea, dicho esfuerzo Fp de aplastamiento que comprende una componente CP perpendicular al eje de la polea y una componente CL lateral (es decir paralela al eje de la polea) el borde BF de fuga de la carena 13 está en contacto con la primera curva cóncava o está en contacto con una parte 251 de la primera curva cóncava que forma, con una recta dp del plano radial perpendicular al eje xa que se extiende desde el eje x del cable hasta el borde de fuga de la carena, un ángulo y al menos igual al ángulo at de deslizamiento. El ángulo de deslizamiento es dado por la fórmula siguiente:
at = Arctan ( C /)
Esta característica permite evitar que la carena no bloquee el cable en la garganta cuando el cable se mueve lateralmente en la garganta, es decir paralelamente al eje de la polea. De hecho, si esta condición angular es respetada, se asegura un deslizamiento de la carena en caso de empuje lateral del cable. Dicho de otra manera, una polea que presenta un perfil tal como el definido en referencia la figura 14, permite asegurar el retorno de la carena desde una posición retornada hasta una posición aceptable.
La primera curva 25 cóncava, y por consiguiente el perfil de la primera garganta, se obtiene por el experto en la técnica por simulaciones a partir de esta definición.
En la práctica, para un ángulo at del orden de 10°, una primera curva que forma una línea curva que presenta en cualquier punto un radio de curvatura al menos igual a la mitad de la longitud LC de cuerda de la carena, permite asegurar el deslizamiento de la carena en caso de empuje lateral del cable. Una línea curva es una línea desprovista de ángulo vif o saliente (en el sentido matemático del término). De hecho, si se traza, como es visible en la figura 15, un círculo Cr que pasa por la punta de la carena 14 y el borde BF de fuga de la carena 13 cuya tangente T a nivel del borde de fuga forma un ángulo at con la recta dp, el radio RA de este círculo es aproximadamente igual a un 55% de la longitud LC de cuerda de la carena, lo cual que es superior al valor del 50% retenido anteriormente.
Ventajosamente, las dimensiones y la forma del perfil de la primera garganta son determinados, de manera que permiten hacer vascular una carena de referencia que presenta una longitud CAR máxima, tomada paralelamente a la cuerda que separa el borde BF de fuga de las carenas del carenado, una longitud LC de cuerda de las carenas y un grosor E máximo y finalmente en función del coeficiente Cf de rozamiento entre la carena de referencia y la polea. Estas dimensiones y perfil son definidos ventajosamente de forma que aseguran la musculación de la carena desde una posición retornada hasta una posición aceptable sin deformar esta carena de referencia.
En la realización de la figura 7, la anchura lgb de la primera garganta es igual a la anchura lv de la V. Como alternativa, la primera garganta se extiende más allá de los puntos extremos. Puede comprender la garganta de la polea únicamente o comprender la garganta de la polea y estar limitada, ambos lados de la polea por deflectores o flancos verticales (es decir perpendiculares al eje de la polea) o sensiblemente verticales. La primera garganta puede además ser la garganta de la polea que comprende, más allá de la V o por debajo de la V paredes verticales (es decir perpendiculares al eje de la polea) o sensiblemente verticales. Las paredes y flancos tales como se definen permiten impedir que el cable se salga de la primera polea en caso de desplazamiento lateral.
En la realización de la figura 7, la primera garganta es la garganta 24 de la polea. Como alternativa, la primera garganta comprende la garganta de la polea. El fondo de la primera garganta es el fondo de la garganta de la polea. Por el contrario, la primera garganta se extiende más allá de la garganta de la polea. Esta por ejemplo delimitada en al menos un lado de la polea con respecto a un plano perpendicular al eje de la polea, por un deflector o un flanco. El deflector o flanco puede estar fijado con respecto a la polea o ser móvil en rotación con respecto a la polea alrededor del eje de la polea. Ventajosamente, la primera garganta comprende bordes laterales que permiten limitar el desplazamiento lateral del cable. Los bordes laterales pueden extenderse completamente en el seno de la parte situada entre los dos puntos extremos o bien parcialmente y se extiende también paralelamente más allá de estos puntos.
La polea, y más precisamente la garganta de la polea, presenta un perfil constante. Dicho de otra manera, es igual según todos los planos radiales de la polea.
La primera curva 25 y la segunda curva 28 son simétricas con respecto a un plano intermedio al eje xp de la polea y comprenden un radio de polea que pasa por el fondo 26. Este plano es por tanto el plano medio de la garganta.
Se va ahora a explicar de forma más precisa como se obtiene el perfil de la polea según la invención tal y como se representa en la figura 7. El solicitante ha partido de la constatación de que hace falta abrir la V de la figura 6a para que la cola pueda escapar en el lado durante el enrollamiento del cable. La figura 8a, se ha representado una sección parcial de una polea 40 según un segundo modo de realización, en el plano M, que es un plano formado por la cara 18 lateral de la carena 13a de cabeza del segmento 12b que entra en contacto con la polea. La cara lateral comprende el punto de la carena que entra el primero en contacto con la polea. La polea presenta un perfil en V abierto que permite obtener el retorno. En esta figura, la polea 40 comprende una garganta 44 en V. La carena 13a destacada está apoyada en una primera pata 45 de la V con el borde de ataque hacia el fondo 46 de la garganta 44. La abertura ag de la garganta es tal que el ángulo af formado entre la línea de acción de fuerza (representada por la flecha representada en la carena) y la segunda pata 47 es superior a 90°. En este caso, se proporciona a la cola una vía de liberación que le permite retornar según la flecha representadas en la figura 8a para adoptar una posición representada en la figura 8c, pasando por la posición representada en la figura 8b siguiendo el movimiento indicado por las flechas por pivotamiento alrededor del eje del cable bajo la acción de la tensión del cable (ejercida según la alineación de fuerza) cuando el cable es remolcado a lo largo de la garganta. Como es visible en la figura 8a, la dirección de la línea de acción de fuerza sensiblemente paralela a la primera pata 45. Esto es debido a que la abertura ag de la V en el plano M, que es al menos igual al doble del ángulo ai limite, es sensiblemente igual a af. En consecuencia, la apertura ag de la V es mayor de 90°. Para tener en cuenta los rozamientos entre la cola de la carena y la superficie de la garganta, la abertura limite ag= 2*ai es al menos igual a 95° y con preferencia al menos igual a 100°.
La característica angular no es suficiente para obtener un buen retorno de las carenas. Es necesario que la anchura Igm de la garganta, en el plano M, sea al menos igual a una anchura li límite que es dada por la fórmula siguiente:
Figure imgf000015_0001
Sin embargo, como es visible en la figura 5, el perfil de la garganta de la polea en el plano BB es la proyección, sobre el plano que forma un ángulo p con el plano M, del perfil de la garganta en el plano M. El ángulo p depende de la longitud CAR que es la longitud máxima que separa el borde BF de fuga de las carenas del carenado del eje del cable tomado paralelamente a la cuerda CO de la carena 13a. Se define de la manera siguiente:
CAR = R — R cosfi
CAR = fi( 1 - eos/?)
CAR
/? = arccos( 1 -----— )
R
hace falta por tanto corregir la V definida anteriormente por la desviación introducida por el ángulo p. La abertura av de la V formada por la segunda curva 28 en el plano BB es al menos igual a un ángulo as umbral. El ángulo as umbral es dado por la fórmula siguiente:
Figure imgf000015_0002
Por tanto
Figure imgf000015_0003
Por consiguiente, la anchura lv de la V en el plano BB es al menos igual a la anchura lid ideal dada por la fórmula siguiente:
lid — 2 (LC E ) *sencrs
La primera curva 25 que delimita la primera garganta 24 presenta al menos desde el primer punto 33 extremo hasta el segundo punto 34 extremo una forma cóncava.
Puede presentar al menos desde el primer punto 33 extremo hasta el segundo punto 34 extremo una forma de V o bien presentar varios ángulos vifs o salientes AS como se representa en las figuras 9a y 9b. Dicho de otra manera, la curva forma sensiblemente una línea quebrada en estas figuras, las curvas presentan un ángulo vif o saliente a nivel del fondo 26 y son simétricas con respecto a un plano perpendicular al eje de la polea y comprenden un radio de la polea. Estos perfiles son más eficaces para asegurar el retorno de las carenas que el perfil en V. Estos perfiles son ventajosamente, pero no necesariamente, simétricos con respecto a un plano perpendicular al eje de la polea que pasa por el fondo 26. Como alternativa, la primera curva presenta ángulos salientes y presenta una tangente sensiblemente paralela al eje xp de la polea en el fondo. El fondo es por tanto el punto de la curva situado sobre el plano medio de la garganta.
Ventajosamente, como se representa en la figura 7, la primera curva 25 es, entre los puntos extremos 33, 34, una línea curva. Dicho de otra manera, se trata de una curva cóncava desprovista de ángulo vif o saliente (en el sentido matemático del término). Se habla de un perfil en U. En otras palabras, la curva no comprende sensiblemente jamás más de una tangente en un mismo punto. Su derivada es significativamente continua.
Cuando la primera garganta (primera curva) presenta una sección en forma de V (primera curva en V), la misma debe presentar una anchura al menos igual a lid para que el retorno se ha garantizado. Cuando la primera garganta (o primera curva) presenta una sección tal que la primera curva es en U, por tanto puede presentar una anchura inferior que puede llegar hasta 0,7*lid ya que no presenta ángulos vifs en los cuales pueda atascarse la cola de la carena. En este caso, la abertura de la V puede también ser inferior al ángulo umbral. En este caso, la abertura de la V puede también presentar una anchura al menos igual a 0,7*lid. Por el contrario, el retorno puede resultar más difícil que cuando la V presenta una anchura al menos igual a lid. Por debajo de este umbral, no hay certeza de que tenga lugar el retorno.
Ventajosamente, en un caso de una primera garganta que presenta un perfil en U, la primera garganta es un fondo de bañera. La garganta en fondo de bañera presenta la ventaja de asegurar una reorientación cierta y fluida de la carena y permite orientar la carena en una posición sensiblemente recostada en el fondo de la garganta.
Esto significa que la primera curva presenta una zona central, esta zona central presenta una anchura igual a g*lid donde lid es la anchura ideal y g está comprendida entre 0,7 y 1, entre los puntos extremos confundidos con los puntos extremos de una curva 128 de referencia en V que presenta una anchura igual a g*lid. La zona central es delimitada por las dos curvas (véase zona sombreada) 10:
- una curva SUP superior que presenta un primer radio R1 de curvatura igual a A g*lid que pasa por el fondo y cuyo centro está situado sobre una recta perpendicular al eje de la polea que pasa por el fondo,
- una curva INF inferior que comprende una porción CENT central que se extiende sensiblemente paralelamente al eje de la polea simétrica con respecto a un plano perpendicular al plano radial que pasa por el fondo y que se extiende, a lo largo del eje de la polea sobre una primera anchura igual a A*g*lid y que comprende, a ambos lados de la porción CENT central, porciones LATI y LAT2 laterales que conectan la porción central con los extremos 133, 134 y que presenta un segundo radio R2 de curvatura igual a 1/4*g*lid. Cada porción lateral se extiende sobre una anchura igual a 1/4*g*lid según el eje de la polea. Los centros de las porciones laterales son simétricos entre sí con respecto al plano PV vertical que pasa por el fondo y perpendicular al eje xp de la polea.
La zona central puede ser una de las dos zonas curvas. La curva inferior es el modo de realización preferido de la invención.
Ventajosamente, la zona central de la primera curva está formada por una polea que presenta una garganta cuya anchura es la anchura de la zona central.
Ventajosamente, la primera curva comprende partes superiores que se extienden sensiblemente perpendicularmente por encima de puntos extremos de la V de manera que impiden que el cable salga de la primera garganta durante un desplazamiento vertical del cable. Estos flancos son solidarios a la polea o pertenecen a la polea o son fijos con respecto al eje de la polea.
Las primeras curvas comprendidas entre la curva superior y la curva inferior presentan la ventaja de verificar la condición angular que permite evitar que la carena no impida el desplazamiento lateral del cable.
En las figuras 11a a 11c se han representado, en plano sucesivos paralelos al plano M, orientaciones adoptadas sucesivamente por la cara lateral de la carena de referencia que comprende el primer punto que entra en contacto con la polea, cuando se enrolla el cable. La carena 13a llega con el borde de fuga hacia abajo (figura 11a en el plano M) y cuando se tira del cable, pivota alrededor del eje del cable (véase la figura 11b), bajo el efecto de la tensión del cable, hasta alcanzar la posición significativamente plana en la cual el borde de ataque es girado hacia el fondo de la garganta y el borde de fuga es girado hacia el exterior de la garganta (figura 11c). Este perfil permite facilitar y simplificar la basculación de una carena ya que la posición central plana de la garganta de la polea implica una distancia importante entre el eje de la reacción de la garganta de la polea sobre la carena (eje que tiene el borde de fuga hacia el centro de la porción de círculo formada por la porción central) y el eje de rotación de la carena (que se extiende según el eje del borde de fuga, hacia el eje xc del canal o el eje x del cable) debido a la distancia importante entre el eje del cable y el centro de la porción de círculo formada por la porción central. Este perfil permite además al cable y a su carenado que son desplazados sensiblemente planos, venir a apoyarse sin peligro sobre los flancos de la polea cuando el cable es tensado lateralmente (es decir paralelamente al eje de la polea) en caso de un viraje del navio por ejemplo. Si el cable y el borde de ataque del carenado están situados en el lado bueno, permanecen allí. Si están en el lado malo, el perfil de la polea permite un retorno casi suave que permite al cable (allí donde se encuentran los esfuerzos) a apoyarse contra el franco de la polea. Este deslizamiento está presente pero menos fluido en las otras configuraciones de poleas.
En resumen, la polea según la invención, y más generalmente el dispositivo de guiado según la invención, permite asegurar el rectificado de una carena que viene a tomar apoyo en la polea con una orientación con el borde de fuga hacia el fondo de la garganta de la polea y con el borde de ataque en la vertical del borde de fuga. La carena arrastra consigo a las carenas a las cuales está conectado por rotación alrededor del cable, es decir las carenas de un mismo tramo. La polea según la invención permite igualmente rectificar las carenas de un cable organizado en un único tramo en el cual las carenas están todas conectadas entre sí por rotación alrededor del cable en caso de rotura de una conexión entre carenas por ejemplo bajo el efecto de una doble torsión lo que permite asegurar un paso del cable carenado en la polea sin deformación de las carenas. Permite igualmente rectificar la carena de cabeza de un carenado que comprende un único tramo que se extiende sobre una longitud inferior a la longitud del cable a partir del extremo destinado a ser sumergido. Permite también rectificar carenas de un cable carenado que comprende carenas que están todas libres en rotación alrededor del cable entre sí. Permite además, debido a su anchura, asegurar el guiado de un cable organizado en un único tramo que presenta una torsión remanente (torsión sumergida muy apretada no absorbida con el paso de la polea) sin deformar las carenas lo cual no es posible con una polea en V estrecha.
El dispositivo de guiado según la invención es eficaz y simple ya que no necesita la colocación del dispositivo seguidor del cable (es decir adecuado para seguir el cable cuando se desplaza lateralmente y verticalmente con respecto a la polea).
La polea según la invención, y más generalmente el dispositivo de guiado según la invención, debido a su perfil, no asegura un retorno de la carena hasta una situación en la cual el borde de fuga este situado en la vertical del borde de ataque. Por ejemplo, en el caso de la polea en fondo de bañera, la carena se retorna a una posición en la cual está significativamente plana (borde de fuga ligeramente elevado hacia arriba). La misma debe por tanto pivotar aproximadamente % de vuelta contra A de vuelta (si debiese adoptar la posición con el borde de fuga por encima y en la vertical del borde de ataque) lo que facilita la operación de rectificación de la carena por la polea.
Ventajosamente, el dispositivo de guiado comprende, entre el cabestrante y la polea, un dispositivo de rectificación que permite orientar las carenas que salen de la polea en dirección del cabestrante alrededor del eje del cable de manera que presentan una orientación predeterminada con respecto al tambor del cabestrante, por ejemplo, con el borde de ataque hacia abajo y el borde de fuga en la vertical del borde de ataque. Estos dispositivos sólo son realmente eficaces cuando la posición del cable es perfectamente conocida (y es el caso en la salida de la polea).
En la realización de las figuras 4a y 4b, las carenas de los tramos presentan una sección constante, es decir fija, a lo largo del borde de ataque. Por sección, se entiende el perfil de la carena en un plano trasversal, es decir un plano que se extiende perpendicularmente al borde BA de ataque, es decir al eje xc del canal. Por sección constante, se entiende una sección que presenta significativamente la misma forma y las mismas dimensiones en todos los planos trasversales, sean cual sean sus posiciones a lo largo del borde de ataque entre las caras laterales 17, 18. Dicho de otra manera, el borde BF de fuga es sensiblemente paralelo al borde BA de ataque en toda la anchura l de la carena. La anchura l de la carena es la distancia entre las dos caras 17, 18 laterales, según un eje paralelo al borde BA de ataque.
El borde BF de fuga constituye un borde de apoyo paralelo al borde BA de ataque.
Como alternativa, como es visible en las figuras 12a a 12c, al menos una carena 130 del carenado es una carena biselada. Una carena biselada es una carena que comprende un borde BAPa de apoyo que comprende un primer borde Bza de apoyo en bisel con respecto al borde BAa de ataque, estando realizado el bisel de manera que la distancia entre el borde BAa de ataque y el primer apoyo Bza en bisel, tomado según un eje perpendicular al borde BAa de ataque y al eje xc del canal 16, varía linealmente a lo largo del eje xc. Por primer borde Bza de apoyo en bisel, se entiende un primer borde Bza de apoyo que se extiende longitudinalmente sensiblemente según una recta que está desviada o inclinada con respecto al borde BAa de ataque. El primer borde Bza de apoyo que se extiende longitudinalmente en un primer plano contiene un plano o paralelo al plano definido por el borde BAa de ataque y la cuerda CO de la carena. Dicho de otra manera, el primer borde Bza de apoyo está desviado con respecto al borde BAa de ataque en este primer plano.
El borde BAPa de apoyo se extiende longitudinalmente entre dos extremos E1 y E2. El borde BAPa está dispuesto de manera que la distancia entre el borde de apoyo y el borde BAa de ataque disminuyen continuamente desde un primer extremo E1 del primer borde Bza de apoyo hasta una primera cara a 180 lateral de la carena más próxima al segundo extremo del primer borde Bza de apoyo que el primer extremo del borde de apoyo, según un eje paralelo al borde BA de ataque.
En la realización de la figura 12b, esta cara 180 lateral es la cara lateral de la carena 130a más alejada del extremo 6 libre del cable (visible en la figura 2) en el sentido inverso de la flecha. La otra cara 170 lateral es la cara lateral de la carena 130a más próxima al extremo 6 libre del cable. Esta característica permite facilitar el retorno de la carena 130 cuando llega en apoyo sobre la polea por su borde de fuga, durante el enrollamiento del cable, es decir durante la tracción del cable con respecto al eje xp de polea según la flecha f. De hecho, en la figura 12b, se ha representado la posición P', en la polea 4 de la figura 7, del punto en el que la carena 130a entra en contacto con la polea 4 debido a la tracción del cable con respecto al eje xp de la polea en el sentido de la flecha. Este punto está situado a una distancia B' (representada en la figura 12b) del cable 1 perpendicularmente al eje x del cable. Se ha representado igualmente la posición P, sobre la polea 4, del punto en el que una carena 13 que habría tenido la forma representada en las figuras 4a y 4b sería introducida en contacto con la polea P. Este punto está situado a una distancia dB del cable 1 perpendicularmente al eje x del cable. La distancia dB' es inferior a la distancia B, por consiguiente, se facilita el retorno de la carena y por consiguiente se facilita también el retorno de las carenas del tramo. Esto es variable en el caso de la polea de la invención pero también en el caso de cualquier dispositivo de guiado, en particular del tipo que permite modificar la orientación de la carena con respecto al dispositivo de guiado por rotación de la carena alrededor del eje del cable. En particular, el borde de apoyo en bisel permite facilitar la reorientación de una carena en cualquier dispositivo de guiado que permite modificar la orientación de la carena con respecto al dispositivo de guiado por rotación de la carena alrededor del eje del cable (o del canal) cuando la carena se apoya en la superficie de apoyo del dispositivo de guiado por el borde de apoyo. Dicho de otra manera, el borde de apoyo en bisel facilita en particular la reorientación de la carena para cualquier dispositivo de guiado que comprende una superficie que se opone a la tracción del cable carenado durante el enrollamiento o durante el desenrollamiento del cable. La invención funciona por ejemplo con dispositivos de guiado que permitan asegurar el seguimiento del cable en caso de desplazamiento lateral y/o vertical del cable. De manera general, la presencia de una carena biselada permite limitar los riesgos de deterioro del carenado, en especial en presencia de una doble torsión facilitando la basculación de una carena en su entrada en el dispositivo de guiado, lo que limita los riesgos de que el carenado no se atasquen el dispositivo de guiado.
Este modo de realización presenta igualmente una ventaja en el caso de una polea que presente un perfil constante, y más particularmente una polea según la invención. De hecho, el punto P' de contacto está situado en un plano M' situado a una distancia D' más reducida que la distancia D a la cual se sitúa el plano M (que comprende el punto P) con respecto al eje de la polea, paralelamente al eje x del cable. Por consiguiente, la garganta de la polea es menos profunda según el plano M' que según el plano M. De hecho, el perfil de la garganta en el plano M (o M') es la proyección del perfil de la garganta en un plano radial que pasa por el plano P (o respectivamente P') sobre el plano M (o respectivamente M') que forman un ángulo p (o respectivamente p' inferior a p) con el plano radial en el punto considerado. Sin embargo, el hecho de que la garganta sea menos profunda según el plano M' que según el plano M implica que la polea es más plana según el plano M que según el plano M' al menos a nivel del fondo (es decir a nivel de la porción central de la curva que delimita la garganta. Si la carena llega al contacto sobre la porción central de la polea en fondo de bañera, la porción central es más plana en el plano M' que en el plano m, dicho de otra manera, el radio de la superficie de contacto en el punto p es más importante en el plano M' que en el plano M, lo que facilita la basculación de la carena bajo el efecto de la tracción del cable con respecto al eje de la polea.
En la realización de la figura 12b, la carena biselada que comprende el bisel es la carena 130a de cabeza del tramo, es decir la carena más alejada del extremo del cable destinado a ser sumergido. Esto permite facilitar la basculación de la carena 130a durante el enrolla miento del cable y facilitar la basculación de todo el tramo 120 ya que la carena, que está conectada con rotación alrededor del cable a las otras carenas del tramo, arrastra todas las carenas 120 del tramo en un movimiento alrededor del cable. La carena 130a de cabeza es una carena que es adyacente a solo otra carena 130b que pertenece al mismo tramo 120. El primer borde Bza de apoyo de la carena 130a de cabeza está dispuesto de manera que la distancia entre el borde BAa de ataque y el primer borde Bza de apoyo en bisel disminuye continuamente a lo largo de un eje paralelo al borde BAa de ataque, desde un primer extremo E1 del primer borde Bza de apoyo a un segundo extremo E2 del primer borde Bza de apoyo más alejado de la otra carena 130b que el primer extremo E1, según el eje paralelo al borde BAa de ataque.
Como alternativa, la carena biselada es la carena de cola del tramo, es decir la carena más próxima al extremo del cable destinado a ser sumergido. Esto permite facilitar la basculación de la carena durante el desenrollamiento del cable (cuando la carena viene a apoyarse en la polea al otro lado de la polea con respecto al eje de la polea) y facilitar la basculación de cualquier tramo de la carena (por propagación de un movimiento de rotación sobre todo el tramo). La carena de cola es una carena que es adyacente a solo otra carena que pertenece al mismo tramo. El primer borde de apoyo está configurado de manera que la distancia entre el borde BAa de ataque y el primer borde de apoyo en bisel disminuye, a lo largo del borde BAa de ataque, desde un primer extremo del primer borde de apoyo con respecto a la otra carena hasta un segundo extremo del borde de apoyo más alejado de la otra carena que el primer extremo, según el eje paralelo a BAa. El otro extremo del primer borde de apoyo está más próximo a una cara lateral que el primer extremo del borde de apoyo. Este modo de realización, como el anterior, permite asegurar la basculación de todas las carenas de los tramos de carenado, sin tener que prever únicamente carenas biseladas a lo largo de todo el carenado, lo que tendría por efecto limitar los rendimientos del carenado en términos de reducción del arrastre.
Ventajosamente, cada tramo comprende al menos una carena de extremo (de cabeza o de cola) que comprende un borde en bisel. Las otras carenas no son carenas biseladas. Las mismas no comprenden el primer borde de apoyo en bisel. El borde de apoyo es el borde de fuga y es sensiblemente paralelo al borde de ataque en toda su longitud. En una variante no reivindicada, este carenado comprende un único tramo tal que definido más alto puede comprender una carena con un borde de apoyo en bisel. Este tramo se extiende por ejemplo sobre una longitud inferior a la longitud del cable partir del extremo destinado a ser sumergido. En este caso, la carena de cabeza del tramo es ventajosamente una carena que comprende un borde de apoyo biselado dispuesto como para la carena de cabeza descrita anteriormente.
En otra variante no reivindicada, los tramos se extienden sobre toda la longitud del cable.
En todas las configuraciones de carenado (del tipo que comprenden un tramo, varios tramos o que comprenden carenas libres rotación entre sí alrededor del elemento alargado), todas las carenas podrían ser carenas biseladas. Esto permitiría facilitar la musculación de cada carena en caso de rotura de la conexión entre carenas, aguas abajo de la carena vista desde la polea, cuando las carenas están inicialmente conectadas. En el caso en el que las carenas son libres en rotación entre sí, esto permite facilitar la basculación de cada carena en su llegada al dispositivo de guiado. De manera más general, la carena biselada permite evitar tener que conectar las carenas entre sí y permite por tanto limitar los costes de carenado y los tiempos de montaje del carenado.
Si se va a facilitar la reorientación de las carenas en caso de enrollamiento del cable, el bisel se realiza de manera que la distancia entre el borde BA de ataque y el primer borde de apoyo en bisel disminuido, a lo largo del eje xc, desde el extremo del primer borde de apoyo más próximo al extremo del cable destinado a ser sumergido hasta el extremo del borde de apoyo opuesto al extremo del cable destinado a ser sumergido e inversamente si se desea facilitar la basculación durante el desenrollamiento del cable.
En la realización de las figuras 12a y 12b, el borde BAPa de apoyo es el borde BF de fuga. Comprende el primer borde Bza de apoyo en bisel y un segundo borde Bla de apoyo que se extiende paralelamente al eje x y está situado a una distancia fija del borde de ataque a lo largo del eje x, el primer borde de apoyo en bisel está conectado a la cara lateral 180 y el segundo borde Bla de apoyo, según la dirección del borde de ataque, por redondeados de conexión o achaflanados. La longitud LC de cuerda mínima es la distancia entre este segundo borde Bla de apoyo y el borde de ataque. Como alternativa, el borde de apoyo no presenta el segundo borde Bla de apoyo que se extiende paralelamente al eje x. El bisel se extiende sensiblemente sobre toda la longitud de la carena y está ventajosamente, pero no necesariamente, conectado a las caras laterales por redondeados de conexión o achaflanados.
Como es visible en las figuras 12c y 12d, que representan secciones de la carena según planos N y Q respectivos, representados en la figura 12a, paralelos al borde de ataque y perpendiculares a las caras 170, 180 laterales, la carena comprende una primera porción 130a1 gruesa visible en la figura 12c y una segunda porción 130a2 delgada que presenta un segundo grosor e2 inferior al primer grosor e1 de la parte gruesa. El segundo grosor e2 es sensiblemente igual al grosor del extremo de la cola 15 opuesto al extremo de la cola conectada a la punta 14 de la carena. El primer borde comprende una primera porción Bza1 que se extiende en la primera porción 130a1 gruesa de la carena y una segunda porción Bza2 que se extiende en la parte delgada. La primera porción del primer borde Bza1 de apoyo está conectada a las caras 122, 123 longitudinales por respectivos chaflanes 132, 133 respectivos. Dicho de otra manera, la carena comprende chaflanes que conectan la primera porción del primer borde Bza1 de apoyo a las caras 122, 123 longitudinales respectivas. Esto permite adelgazar el borde de fuga en la parte gruesa de la carena y por tanto limitar los riesgos de que la carena no se atasque en el dispositivo de guiado. Como alternativa, los chaflanes se extienden sobre toda la longitud del primer borde de apoyo.
Como variante, la primera porción del borde Bza1 de ataque está conectada a las caras laterales por superficies abultadas respectivas. Por superficies abultadas entienden superficies curvadas convexas. Este modo de realización permite igualmente limitar el grosor del borde de apoyo. Como alternativa, las superficies curvadas se extienden sobre toda la longitud del primer borde de apoyo. Los chaflanes y las superficies curvadas son dos soluciones técnicas no limitativas que permiten obtener la característica según la cual al menos una primera porción del primer borde Bza1 de apoyo presenta un grosor e1 inferior al grosor de la carena en cualquier plano longitudinal paralelo al borde de ataque perpendicular a las caras laterales de la carena que cruzan la primera porción del primer borde Bza1 de apoyo. El grosor de la carena en un plano de corte es la distancia que separa la primera cara 122 longitudinal de la segunda cara 123 longitudinal según una dirección perpendicular a la cuerda CO en el plano de corte de la carena. Ventajosamente, la primera porción Bza1 presenta el mismo grosor que el segundo borde Bla de apoyo que se extiende paralelamente al eje x y está situado a una distancia fija del borde de ataque a lo largo del eje x.
Ahora se va a describir un borde de apoyo de una carena según un segundo modo de realización de la invención con referencia la figura 13. Todo lo que ha sido dicho en la implementación de la carena en un carenado, la configuración del carenado, el grosor del borde de apoyo y su disposición entre el primer borde de apoyo y el segundo borde de apoyo sigue siendo válido.
En la figura 13, el borde BAPb de apoyo conecta las dos caras 270, 280 laterales. La carena 230 está formada de dos partes 231, 232 acopladas a lo largo del primer borde Bzb de apoyo en bisel. La carena está configurada de manera que se mantiene en una configuración desplegada (visible en la figura 13), cuando es sometida al flujo hidrodinámico del agua, en la cual las dos partes 231, 232 están dispuestas, una con respecto a la otra, alrededor del primer borde de apoyo, de manera que la carena presenta un borde de fuga paralelo al borde de ataque y una sección constante a lo largo del borde de ataque. Dicho de otra manera, la longitud de cuerda es constante. La carena se mantiene en la posición desplegada siempre que el par de pivotamiento relativo entre las dos partes alrededor del eje formado por el primer borde Bzb de apoyo se ha inferior o igual a un umbral predeterminado. La dirección longitudinal del primer borde de apoyo es la dirección del eje formado por el borde de apoyo. El umbral es superior al par que puede ser ejercido por el flujo hidrodinámico del agua sobre la carena cuando la carena está sumergida y finalmente remolcada según el eje del borde de fuga, el borde de ataque. La carena está igualmente configurada de manera que permite el pivotamiento relativo entre las dos partes 231, 232 alrededor del primer borde Bzb de apoyo (véase la flecha) cuando un par de pivotamiento relativo entre las dos partes 231, 232 aplicado alrededor del eje formado por el primer borde Bzb de apoyo excede el umbral de manera que la carena extrema pasa de la configuración desplegada a una configuración replegada alrededor del borde de apoyo. El eje formado por el primer borde de apoyo es un eje contenido en el primer borde de apoyo y paralelo al eje longitudinal del primer borde de apoyo. En la configuración replegada, la carena no presenta una sección constante y el borde de fuga no es paralelo al borde de ataque sobre toda su longitud. En la posición replegada, la carena está plegada según el primer borde Bzb de apoyo. En la posición desplegada, la carena se despliega. Este modo de realización permite limitar o evitar reducciones de rendimiento en términos de reducción del arrastre hidrodinámico de la carena a la vez que facilita la progresión de la carena en la polea y su retorno.
La primera parte 231 se extiende de un lado del primer borde de apoyo delimitado por el primer borde Bzb de apoyo, el segundo borde Blb de apoyo (si existe) el borde BA de ataque, una cara 280 lateral y la porción de la otra cara 270 lateral que se extiende entre el borde BA de ataque y el primer borde Bzb de apoyo.
La segunda parte 232 está limitada por el primer borde Bzb de apoyo, la parte de la primera cara 270 lateral que se extiende desde el borde Bzb de apoyo hasta el borde BF de fuga y la parte del borde BF de fuga situada entre Bzb y la primera cara 270 lateral.
La primera parte 231 es por ejemplo realizada de un material rígido y la segunda parte 232 es realizada de un material flexible o elástico que sólo se deforma sensiblemente cuando el par de pivotamiento relativo entre las dos partes alrededor del primer borde de apoyo es inferior o igual al umbral y que se pliega cuando el par excede el umbral, en especial cuando el punto de intersección entre el borde de fuga y la primera cara 270 lateral hace contacto contra un dispositivo de guiado. La segunda parte puede, por ejemplo, ser realizada de poliuretano. La primera parte puede ser realizada de poliuretano con una rigidez superior a la de la segunda parte o bien de POM o de PET. Como alternativa, las dos partes presentan una rigidez tal que no se deforman bajo el efecto de un par superior al umbral pero que están conectadas por una conexión de pivote alrededor del primer borde de apoyo y la carena comprende un dispositivo de estabilización configurado para mantener las dos partes en la posición relativa desplegada cuando el par de pivotamiento relativo es inferior o igual al umbral y de manera que permite la rotación entre las dos partes de manera que pasan a la posición relativa plegada alrededor del primer borde de apoyo cuando el par sobrepasa el umbral. El dispositivo de acoplamiento es por ejemplo un dispositivo que comprende un fusible o un resorte de compresión.
Ventajosamente, al menos una carena biselada o cada carena biselada está dimensionada de manera que es más resistente a un esfuerzo de presión, aplicado según una dirección perpendicular al borde de ataque que conecta el borde de ataque al borde de fuga, que las otras carenas del tramo considerado (que no son biseladas). Esta característica permite limitar los riesgos de deformación y de rotura de las carenas cuando se enganchan en el dispositivo de guiado, vuelven y atraviesan este dispositivo de guiado. A este efecto, esta carena es por ejemplo realizada en un material más duro que las otras carenas y/o comprende nervaduras que aseguran este refuerzo suplementario. Ventajosamente, el carenado comprende al menos una carena de extremo biselado reforzado y que coopera con el dispositivo de inmovilización. Esto permite reducir los costes y posiblemente los pesos de carenado ya que sólo la o las carenas biseladas difiere(n) de las otras, siendo todas las otras idénticas.
La invención se refiere igualmente a un conjunto que comprende un navío, el conjunto de remolque que está embarcado a bordo del navío. En navío está destinado a desplazarse a una velocidad nominal por un estado del mar nominal. El conjunto de remolcado está instalado en un navío de manera que el punto de remolcado este situado a una altura nominal.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Elemento alargado carenado destinado a estar al menos parcialmente sumergido que comprende un objeto alargado y un carenado, comprendiendo el carenado una pluralidad de tramos (12) de carenado, comprendiendo cada tramo (12) de carenado una pluralidad de carenas (13), comprendiendo las carenas un canal (16) que recibe al objeto alargado y estando perfiladas de manera que reducen el arrastre hidrodinámico del objeto alargado al menos parcialmente sumergido, estando montadas dichas carenas (13) pivotantes sobre el objeto alargado alrededor del eje longitudinal del canal (16), estando conectadas dichas carenas (13) entre sí según el eje del canal y estando articuladas entre sí, siendo libres los tramos (12) de carenado en rotación alrededor del canal entre sí, en el cual las carenas de un mismo tramo de carenado están conectadas entre sí por medio de una pluralidad de dispositivos (19) de acoplamiento individuales, permitiendo cada dispositivo de acoplamiento individual conectar una de las carenas de dicho tramo a otra carena de dicho tramo adyacente a dicha carena.
2. Elemento alargado carenado según la reivindicación 1, en el cual los tramos de carenado presentan alturas respectiva según el eje del canal, definidas en función de las rigideces k angulares de los tramos de carenado respectivos en función de la longitud LC de la cuerda de dichas carenas de dichos tramos respectivos de manera que impide la formación de una torsión completa en dichos tramos respectivos.
3. Elemento alargado carenado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual al menos un tramo de carenado presenta una altura según el eje del canal, definida en función de la rigidez k angulares de dicho tramo de carenado en función de la longitud LC de cuerda de dichas carenas de dicho tramo, de manera que se impide una formación de una torsión aérea completa en dicho tramo de carenado cuando el tramo de carenado es sometido a un par de torsión inferior o igual a un par de torsión predeterminado.
4. Elemento alargado carenado según la reivindicación 1, en el cual al menos un tramo presenta una altura, según el eje del canal, definida en función de la rigidez k angular de dicho tramo de carenado, en función de la longitud LC de cuerda de dichas carenas de dicho tramo, de manera que el tramo sea adecuado para sufrir una torsión completa y de manera que impide la formación de una torsión aérea completa sobre dicho tramo de carenado cuando el tramo de carenado está sometido a un par de torsión inferior o igual a un par de torsión predeterminado.
5. Elemento alargado carenado según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el cual los tramos de carenado presentan alturas respectivas inferiores a una altura hmáx máxima tal que:
n * k
hmáx <
F LC2
en la que F es una constante comprendida entre 250 y 500.
6. Elemento alargado carenado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual al menos un tramo entre dichos tramos comprende al menos una carena de extremo, adyacente a solo otra carena que pertenecen a dicho tramo, siendo una carena biselada de manera que presenta un borde de apoyo que comprende un primer borde (Bza) de apoyo en bisel con respecto al borde (BA) de ataque, estando dispuesto el primer borde (Bza) de apoyo de manera que la distancia entre el borde (BA) de ataque y el primer borde (Bza) de apoyo, tomada perpendicularmente al borde (BA) de ataque, disminuye continuamente a lo largo de un eje paralelo al borde de ataque, desde un primer extremo (E1) del primer borde (Bza) de apoyo hasta un segundo extremo (E2) del primer borde (Bza) de apoyo más alejado de la otra carena (130b) que el primer extremo (E1), según el eje paralelo al borde de ataque.
7. Elemento alargado carenado según la reivindicación 6, en el cual cada carena biselada es una carena de extremo.
8. Elemento alargado carenado según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, en el cual la carena de extremo está dimensionada de manera que es más resistente a un esfuerzo de presión aplicado según la dirección perpendicular al borde de ataque y que conecta el borde de ataque con el borde de fuga, que las otras carenas del tramo.
9. Elemento alargado carenado según la reivindicación 6, en el cual la carena de extremo comprende dos partes (231, 232) curvadas a lo largo del primer borde (Bzb) de apoyo, estando configurada la carena de extremo de manera que se mantiene en una configuración desplegada cuando está sometida al flujo hidrodinámico del agua, estando dispuestas las dos partes (231, 232) una con respecto a la otra alrededor del primer borde (Bzb) de apoyo de manera que la carena de extremo presenta un borde de fuga paralelo al borde (BA) de ataque y una sección constante a lo largo del borde de ataque y configurado de manera que permite el pivotamiento relativo entre las dos partes (231, 232) alrededor del primer borde (Bzb) de apoyo cuando el par de pivotamiento relativo entre las dos partes (231, 232) aplicado alrededor de un eje formado por el primer borde (Bzb) de apoyo excede un umbral predeterminado de manera que la carena de extremo pasa de la configuración desplegada a una configuración replegada alrededor del borde de apoyo.
10. Elemento alargado según una cualquiera de las reivindicaciones, en el cual el borde de apoyo es el borde de fuga.
11. Elemento alargado carenado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual las carena son inmovilizadas en traslación con respecto al elemento alargado según el eje del elemento alargado.
12. Conjunto de remolque que comprende un elemento alargado carenado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un dispositivo de remolcado y de manipulación destinado a remolcar el elemento alargado carenado mientras que este último está parcialmente sumergido, comprendiendo el dispositivo de remolcado un cabrestante (5) que permite enrollar y desenrollar el elemento (1) alargado carenado a través de un dispositivo (4) de guiado que permite guiar el elemento (1) alargado.
13. Conjunto de remolque según la reivindicación anterior, en el cual el dispositivo (4) de guiado está configurado de manera que permite modificar la orientación de una carena (13a) del carenado (12) con respecto al dispositivo (4) de guiado por rotación de la carena (13a) alrededor del eje del elemento (1) alargado bajo el efecto de tracción del elemento (1) alargado con respecto al dispositivo (4) de guiado cuando la carena (13a) presenta una orientación en la cual la misma está apoyada sobre el dispositivo (4) de guiado y en la cual la línea de acción desarrollada por el elemento (1) alargado sobre la polea (4) se extiende sensiblemente según el eje que se extiende desde el eje del elemento alargado hasta el borde (BF) de fuga.
14. Conjunto de remolcados según la reivindicación anterior, en el cual el dispositivo de guiado comprende una primera garganta (24) cuyo fondo (26) está formado por el fondo de la garganta de una polea (4), estando delimitada la primera garganta (24) por una primera superficie (25) que presenta un perfil cóncavo en un plano radial de la polea, la anchura de la primera garganta y la curvatura del perfil de la primera superficie curvada en el plano radial siendo determinadas de manera que permite hacer vascular la carena, por rotación de la carena alrededor del eje x del elemento alargado bajo el efecto de la tracción del elemento alargado con respecto al dispositivo de guiado según su eje longitudinal, desde una posición retornada en la cual la carena está orientada con el borde de fuga hacia el fondo de la primera garganta, hasta una posición aceptable en la cual la misma está orientada con el borde de ataque hacia el fondo de la primera garganta.
15. Conjunto de remolcado según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, en el cual las carenas comprenden una carena que comprende una punta (14) que recibe al elemento alargado y que comprende un borde (BA) de ataque una cola (15) que presenta una forma ahusada extendiéndose a partir de la punta (14) y que comprende un borde (BF) de fuga, formando la primera superficie curva una primera curva cóncava en el plano radial de la polea, estando definida la primera curva cóncava en el plano (BB) radial de la polea de manera que, cuando la carena se extiende con el borde (BA) de ataque perpendicular al plano (BB) radial, sea cual sea la posición de una carena en la primera garganta (24), cuando la punta (14) de la carena (13) está apoyada en la primera curva cóncava y que el elemento (1) alargado ejerce sobre la carena (13), en el plano radial, un esfuerzo de aplastamiento de la punta (14) de la carena (13) contra la polea, denominado esfuerzo Fp de aplastamiento comprende una componente CP perpendicular al eje de la polea y una componente CL lateral, el borde (BF) de fuga de la carena (13) no está en contacto con la primera curva cóncava o está en contacto con una parte (251) de la primera curva cóncava que forma, con una recta dp del plano radial perpendicular al eje xa que se extiende desde el eje x del elemento alargado hasta el borde de fuga de la carena, un ángulo y al menos igual a un ángulo de deslizamiento at, estando dado el ángulo de deslizamiento por la fórmula siguiente:
at = Arctan ( C f )
en la que Cf es el coeficiente de rozamiento entre el material que forma la parte exterior de la cola y la carena y el material que forma la superficie que delimita la garganta de la polea.
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3347526A (en) * 1966-11-16 1967-10-17 Cymmer Thomas Guide for faired cable
US3379162A (en) * 1966-11-16 1968-04-23 Navy Usa Positioning device for cable fairing
US3461830A (en) * 1968-02-20 1969-08-19 Shell Oil Co Fairings for a marine towline
GB1248605A (en) * 1968-11-23 1971-10-06 Fathom Oceanology Ltd Low drag fairing configuration for flexible towing cables
US3670988A (en) * 1970-08-03 1972-06-20 Boeing Co Winch apparatus for faired towline
CA1206383A (en) * 1983-01-18 1986-06-24 Neville Hale Fairing assembly for towed underwater cables
US4542708A (en) * 1984-01-06 1985-09-24 Raytheon Company Composite cable fairing
JPS61113093U (es) * 1984-12-28 1986-07-17
US4829929A (en) * 1987-11-02 1989-05-16 Kerfoot Branch P Fluid-flow drag reducers
GB2445751B (en) * 2007-01-17 2009-02-25 Trelleborg Crp Ltd Fairing
FR2923452B1 (fr) 2007-11-09 2010-02-26 Thales Sa Dispositif retourneur d'ecailles notamment pour cable tracteur carene comportant de telles ecailles
FR3033155B1 (fr) * 2015-02-27 2018-04-13 Thales Ensemble de remorquage
FR3033154B1 (fr) * 2015-02-27 2018-03-30 Thales Carene, carenage, element allonge carene et ensemble de remorquage

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