Comprender el círculo de giro de un barco

La maniobra es uno de los aspectos críticos de cualquier embarcación. Se define como la capacidad de un buque para cambiar su rumbo o rumbo con respecto a su trayectoria anterior. Cualquier barco debe poder girar o cambiar su sentido de dirección cuando sea necesario. Los requisitos pueden ser:

Después de botar la embarcación, se realizan pruebas de maniobra como parte de las pruebas en el mar y ayudan a evaluar la capacidad de maniobra y el rendimiento de la embarcación en diferentes modos de operación. Estas pruebas de maniobra se basan en las maniobras plausibles que debe realizar el buque durante su vida útil en las diferentes situaciones que puede encontrar.

De acuerdo con las pautas para las pruebas de maniobra de los códigos MSC 76 de la OMI, todas las embarcaciones marítimas de más de 100 metros de eslora deben someterse a estas pruebas de maniobra. E independientemente de su eslora, todos los buques cisterna para gas y productos químicos deben someterse a ellas después de la botadura y antes de la entrega al cliente.

Todas las embarcaciones de planificación y de alta velocidad están exentas de los requisitos de las pruebas de maniobra, ya que tienen una hidrodinámica de movimiento completamente diferente. Algunas pruebas de maniobra comunes son las pruebas de giro en círculo, en zig-zag, en espiral, en espiral invertida y en marcha atrás completa.

Como ya habíamos mencionado en uno de nuestros artículos anteriores, se requieren las siguientes condiciones durante la realización de las pruebas de mar:

A diferencia de la resistencia y la propulsión, donde la mayoría de las pruebas para obtener las características hidrodinámicas de la embarcación se realizan en modelos pequeños a escala reducida en tanques o túneles, y las pruebas a gran escala no son obligatorias, este no es el caso de las pruebas de maniobra.

Según las pautas de la OMI, incluso si un buque de las categorías mencionadas tiene pruebas realizadas en escala modelo, debe someterse a pruebas a gran escala una vez que el barco esté completamente listo. Además, los resultados del modelo y los ensayos a gran escala deben ser congruentes con algunas diferencias menores dentro de límites aceptables. En otras palabras, para la mayoría de los barcos, las pruebas de modelo para maniobrar son redundantes. Sin embargo, hay ciertas pautas especificadas por ITTC para estas pruebas en la escala del modelo.

Imagínese conducir su automóvil en un terreno plano y vacío. Comience a girar lentamente el volante y manténgalo fijo en una posición determinada. El automóvil gira en la dirección en la que gira la rueda y comienza a hacer un círculo de radio.

O aún más simple, comienza a correr en un campo de fútbol o en un terreno abierto. Comienza a girar hacia un lado. Si no vuelves a girar hacia adelante, tiendes a seguir dando vueltas sobre el mismo punto, ¿no es así? Esa es la simple ley de la naturaleza: ¡cualquier objeto finito que tiende constantemente a girar hacia un lado en particular hace una trayectoria circular!

Pero a partir de las simples leyes de la naturaleza, el círculo más pequeño trazado por cualquier objeto o cuerpo está directamente relacionado con el tamaño del cuerpo. En otras palabras, el radio o diámetro mínimo del círculo trazado por un cuerpo que gira aumenta con el tamaño porque esto depende del lugar geométrico del centroide del cuerpo en movimiento. Por sentido común, ¡el círculo más pequeño trazado por usted corriendo en un campo será mucho más pequeño que un SUV que gira constantemente!

Para un buque, el círculo de giro mide su capacidad de giro como la extensión del círculo más pequeño formado aplicando un momento de giro constante. En palabras más simples, determina la facilidad o rapidez con la que una embarcación flotante puede desviarse o virar pasando cualquier obstáculo.

Como es obvio, una embarcación pequeña que encuentre una obstrucción podrá evadirla mucho más rápidamente que un granelero. En un sentido técnico, el círculo de giro de un barco es el lugar trazado por el punto de pivote del barco al aplicar un momento de giro definido hacia un lado particular.

Este momento de giro, como sabemos, es causado por la aplicación de una fuerza de timón o cualquier otro mecanismo de giro que tenga. Entonces, cuando cierto ángulo gira el timón hacia un lado en particular, ejerce un momento que se manifiesta haciendo que el barco gire en esa misma dirección.

¿Cuáles son las etapas del giro?

Ahora, exploremos los factores que influyen en el círculo de giro de la embarcación considerando un momento de giro fijo.

Una vez más, como sabemos, cuanto mayor es el tamaño, mayor es el radio de giro y viceversa. Sin embargo, la forma del casco también tiene un papel vital que desempeñar. Cuanto más fina sea la forma del casco bajo el agua, mayor será el radio de giro. Por lo tanto, un portacontenedores o una fragata subtienden un círculo más grande al girar en comparación con un granelero de la misma eslora a la misma velocidad, momento de timón y condiciones del mar.

La profundidad de las aguas y el calado del barco también juegan un papel crucial en el momento de giro resultante de un barco. Debido a la menor holgura entre el fondo de la embarcación y el río o lecho marino para aguas poco profundas, los patrones de flujo y toda la hidrodinámica se ven afectados. Debido a la reducción del espacio libre bajo el agua, existe una acumulación de presión que conduce a valores de resistencia más altos. Además, se crean patrones de ondas en las regiones de proa y popa. Además, hay una reducción dramática en la velocidad.

La culminación de todos estos factores conduce a un mayor aumento de los parámetros de fuerza y ​​un mayor grado de esfuerzo para girar el esfuerzo. Esto se traduce en un radio de giro más grande. De manera similar, el mayor calado de una embarcación también crea un mayor círculo de giro. También se ha observado que cuando hay un asiento por popa, el diámetro del radio de giro también aumenta considerablemente para la embarcación. Por el contrario, el diámetro del radio de giro disminuye cuando hay un asiento por proa.

Esto se puede explicar por la física simple de que, como en la mayoría de los barcos, el punto de pivote o centroide geométrico está sesgado hacia atrás del centro del barco debido a la forma de su casco; para trimado por popa, el calado adecuado en este punto es superior al trimado por estado. Y ya sabemos que los círculos de giro de cualquier embarcación son directamente proporcionales a la profundidad y calado.

El desplazamiento y la velocidad también juegan un papel importante en la determinación del círculo de giro de la embarcación. Esto se basa en los simples principios newtonianos de inercia: cuanto mayor sea el movimiento, mayor será la masa. Cuanto mayor sea la tendencia de un cuerpo a permanecer en su estado anterior, mayor será el esfuerzo necesario para girar, lo que se traduce en un mayor diámetro del círculo de giro.

Por último, el círculo de giro o la tendencia de giro también se ve afectado por las condiciones externas, como era de esperar. En estados de mar y condiciones climáticas más agitadas, el esfuerzo requerido para girar la embarcación se multiplica debido al aumento de las fuerzas y presiones hidrodinámicas y del viento. Para barcos con superestructuras más grandes, la resistencia del viento es mayor debido a una mayor superficie, lo que afecta negativamente el impulso requerido para girar. Por lo tanto, el diámetro del círculo de giro aumenta de nuevo.

También te puede interesar leer-

Descargo de responsabilidad: Las opiniones de los autores expresadas en este artículo no reflejan necesariamente las opiniones de Marine Insight. Los datos y gráficos, si se utilizan, en el artículo provienen de la información disponible y no han sido autenticados por ninguna autoridad legal. El autor y Marine Insight no pretenden que sea precisa ni aceptan ninguna responsabilidad por la misma. Los puntos de vista constituyen solo las opiniones y no constituyen ninguna guía o recomendación sobre ningún curso de acción a seguir por el lector.

El artículo o las imágenes no se pueden reproducir, copiar, compartir ni utilizar de ninguna forma sin el permiso del autor y de Marine Insight.

Subhodeep es licenciado en Arquitectura Naval e Ingeniería Oceánica. Interesado en las complejidades de las estructuras marinas y los aspectos del diseño basado en objetivos, se dedica a compartir y propagar el conocimiento técnico común dentro de este sector que, en este mismo momento, requiere un cambio radical para recuperar su antiguo esplendor.