El sistema y método de flotación, estabilización y reducción de la resistencia de fricción para barcos,

plataformas e islas artificiales consiste en una nave que presenta en la zona inferior una cámara de aire presurizada abierta por la cara inferior y formada por unas planchas, paredes o tabiques laterales y un techo en su zona superior, dicha cámara porta unas subcámaras estabilizadoras laterales, abiertas o cerradas por su zona inferior, formadas entre las paredes laterales y unas planchas verticales o inclinadas equidistantes del contorno de la nave y divididas por otras igualmente verticales o inclinadas y radiales o perpendiculares respecto al contorno de dicha nave. Sobre el techo de la cámara presurizada se añaden al menos una cámara estanca con unas compuertas de intercomunicación

Sistema y método de flotación, estabilización y reducción de la resistencia de fricción para barcos, plataformas e islas artificiales.

Campo de la invención

En islas artificiales y vehículos navales.

Estado de la técnica

Los barcos actuales utilizan principalmente un casco con la abertura hacia arriba, con los consiguientes problemas por estar la zona inferior totalmente en contacto con el agua y por las posibles roturas, son pequeños y lentos. Vuelcan por su poca manga y necesitan gran calado. No sirven para altas velocidades, resguardo de barcos, aterrizaje de aviones y los de colchón de aire derrochan gran cantidad de energía. La presente invención solventa dichos problemas.

Objeto de la invención

a) Presentar un sistema de flotación práctico, sencillo, muy seguro, tiene gran rendimiento, y no es menos afectado por las olas. b) Reducir la resistencia al avance por fricción, c) Proporcionar una gran estabilidad, d) Incrementar la seguridad mediante distintos e independientes sistemas de flotación, e) Que el sistema sea válido para todo tipo de profundidades y velocidades, f) Que la parte de la nave en contacto con el agua sea muy pequeña con lo cual se reduce la corrosión y la resistencia por fricción, g) Que sirva para resguardo de otras naves, h) Que los aviones puedan efectuar escalas en pistas intermedias cuando se cruzan los océanos y no existen islas, esto es interesante por la proliferación de los reactores bimotores, i) Que el barco no necesite mucha profundidad para desplazarse, j) Que el sistema resulte muy útil para el remolque de mercancías, k) Que el barco pueda adquirir grandes velocidades, y l) Que sus grandes dimensiones, gran manga, poco calado y sus cámaras presurizadas subdivididas longitudinalmente mediante tabiques transversales resulta muy difícil su hundimiento.

Descripción de la invención

El sistema y método de flotación, estabilización y reducción de la resistencia de fricción para barcos, plataformas e islas artificiales de la invención consiste en una nave que presenta en la zona inferior una cámara de aire presurizada abierta por la cara inferior y formada por unas planchas, paredes o tabiques laterales, frontales y traseros y un techo en su zona superior, dicha cámara porta unas subcámaras estabilizadoras laterales, abiertas o cerradas por su zona inferior, formadas entre las paredes laterales y unas planchas verticales o inclinadas equidistantes del contorno de la nave y divididas por otras igualmente verticales o inclinadas y radiales o perpendiculares respecto al contorno de dicha nave. Sobre el techo de la cámara presurizada se añaden al menos una cámara estanca con unas compuertas de intercomunicación.

Sobre la cámara estanca superior se pueden añadir unas paredes laterales superiores proporcionando un casco adicional con la abertura hacia arriba. Las cámaras estancas y la superior abierta proporcionan sistemas de flotación adicionales de emergencia, las estancas se abren exclusivamente para la introducción de mercancías, siendo cerradas a continuación para incrementar la seguridad de la nave.

Se pueden añadir cámaras laterales de sección rectangular, circular, ovalada, en ángulo diedro con paredes curvas con la abertura hacia arriba. Las paredes de las cámaras laterales de la nave en contacto con el agua son pequeñas y pueden ser de aluminio o aleaciones de aluminio, no afectadas por la corrosión marina, fibra de carbono, fibra de vidrio, plástico, o metálicas recubiertas con un material aislante. Puede añadir una lámina impermeable intermedia de goma o plástico flexible para evitar fugas por roturas. Las placas radiales laterales están inclinadas hacia atrás y hacia abajo.

Para reducir la resistencia utiliza capas de pinturas, polímeros etc., materiales deslizantes o no adherentes, hidrofóbicos, biocidas, y se les aplica el sistema de microburbujas de aire mediante la utilización de placas porosas al aire, o aprovechando su inclinación unas películas de aire que lamen su superficie. La superficie de las planchas laterales son lisas o pueden tener sección externa con forma de dientes de sierra con una inclinación de seis a diez grados aproximadamente respecto a la horizontal. Las paredes laterales inclinadas internas pueden ser lamidas por el aire que se envía para recuperación por pérdidas de la cámara presurizada. Periódicamente se puede enviar aire o vapor de agua a alta temperatura para matar organismos, algas o parásitos adheridos a las paredes. Las características anteriores se pueden aplicar a una camisa, cubierta o membrana, que a su vez cubre la zona sumergida de las placas laterales.

La proa y la popa pueden estar formadas por al menos una plancha inclinada con ángulo de ataque positivo la de proa puede ser menor y mas flexible o elástica. La cámara de aire entre ellas incrementa la estabilidad longitudinal. Las planchas pueden ser flexibles y sus laterales se inclinan, mediante planchas de goma onduladas o fuelles de goma, en función de la velocidad de la nave. La trasera puede ser rígida. La delantera puede añadir un fleje o plancha acerada para incrementar su consistencia, la presión de la cámara tiende a girarla hacia delante y la de impacto frontal del aire y agua a girarla hacia atrás. El ángulo positivo de la proa y la popa permite que la nave se eleve a alta velocidad y en función de la misma.

La cámara de aire presurizada evita que la mayor parte de la nave esté en contacto con el agua reduciendo enormemente la resistencia de fricción de la nave. La presión se produce automáticamente por el peso de la nave sobre el aire atrapado. Dicho peso iguala al del agua desplazada por la porción de la cámara presurizada. Presenta las ventajas del colchón de aire pero sin la necesidad de tener que introducir constantemente gran cantidad de aire en la cámara presurizada.

La porción superior externa o plataforma además de poder transportar mercancías, contenedores, etc., puede alojar pistas de aterrizaje de aviones, piscinas, instalaciones, habitáculos, salas presurizadas de tratamientos, rehabilitación, lúdicas o de recreo. Puede tener forma y dimensiones para el resguardo de barcos y portar acuarios, restaurantes y cafeterías en zonas inferiores con vistas acristaladas submarinas.

Los elementos sumergidos y laterales de la nave adoptan forma hidrodinámica de poca resistencia al avance.

La zona presurizada puede añadir tabiques intermedios, longitudinales y alineados de proa a popa.

Puede aprovechar la instalación de sistemas de energías renovables, de baja contaminación. Por ejemplo turbinas sumergidas o semisumergidas que captan gran cantidad de energía cuando la plataforma o nave se encuentra anclada por la circulación de gran cantidad de agua de las olas a través o junto a las mismas. La propulsión se consigue mediante chorro de agua o aire, hélices, ruedas de paletas accionadas por turbinas de gas, motores diesel, atómicos o motores eléctricos. Por su gran anchura puede utilizar un sistema complementario de propulsión a vela con vientos laterales o de popa, consistente en una o mas velas dispuestas entre dos grandes mástiles, las velas son de izado y arriado fácil y rápido mediante cuerdas, cables y poleas, también puede utilizar un motor eléctrico o hidráulico. Una variante enrolla las velas en los mástiles que son giratorios.

Proporcionalmente cuanto mayor es la superficie de la nave menor es la superficie de la nave expuesta al agua.

La cámara de presión se llevará más o menos sumergida en función del estado del mar, con el mar en calma la nave estará menos sumergida siendo menor la resistencia al avance. Para regular la altura de la cámara de aire puede colocarse un tubo que comunica la cámara de presión con el exterior y cuyo extremo inferior determina el nivel de agua dentro de dicha cámara. Para una altura ajustada del tubo y un peso determinado de la nave, si aumenta en exceso la presión de la cámara, saldrá parte del aire hasta que ascienda el agua por el interior del conducto y compense la presión de la cámara presurizada en ese momento el sistema quedará en equilibrio. La variación de la altura del conducto permite una regulación que no se conseguiría saliendo el aire por los bordes inferiores de la cámara, lo haría a borbotones y descontrolado. La cámara puede presurizarse por varios medios: Mediante aire a presión procedente de compresores movidos por los motores, de las turbinas propulsoras, automáticamente con el aire de la marcha en vehículos de alta velocidad, mediante unos flotadores oscilantes que accionan compresores...

1. Sistema de flotación, estabilización y reducción de la resistencia de fricción para barcos, plataformas e islas artificiales que consiste en una nave que presenta en la zona inferior una cámara de aire presurizada abierta por la cara inferior y formada por unas planchas, paredes y tabiques laterales, frontales y traseros y un techo en su zona superior, dicha cámara porta unas subcámaras estabilizadoras laterales, formadas entre las paredes laterales y unas planchas verticales equidistantes del contorno de la nave y divididas por otras igualmente verticales y radiales y perpendiculares respecto al contorno de dicha nave, sobre el techo de la cámara presurizada se añaden al menos una cámara estanca con unas compuertas de intercomunicación, añade unos sistemas propulsores y unos elementos o medios adicionales reductores de la resistencia de fricción.

2. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque añade unas cámaras laterales de sección rectangular, circular, ovalada o de ángulo diedro con paredes curvas y ensanchadas hacia arriba, la zona superior añade unas paredes laterales superiores proporcionando un casco adicional con la abertura hacia arriba, con la pared o fondo de ambos formada por una plancha o pared común.

3. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la proa y la popa están formadas por unas planchas inclinadas con ángulo positivo, la de proa algo menor, las planchas son flexibles y sus laterales se inclinan, mediante planchas de goma ondulada, en función de la velocidad de la nave.

4. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las paredes de las cámaras laterales de la nave en contacto con el agua son de aluminio, aleaciones de aluminio, fibra de carbono, fibra de vidrio, plástico o metálicas recubiertas con un material aislante y se les añade una capa impermeable y como medios reductores de la resistencia utiliza capas de pinturas, polímeros etc., materiales deslizantes no adherentes, hidrofóbicos, biocidas, y se les aplica el sistema de microburbujas de aire mediante la utilización de placas porosas al aire, y aprovechando su inclinación unas películas de aire que lamen su superficie.

5. Sistema según reivindicación 1 y 4, caracterizado porque la superficie de las planchas de las paredes es lisa y las paredes laterales inclinadas internas son lamidas por el aire que se envía para recuperación por pérdidas de la cámara presurizada.

6. Sistema según reivindicación 1 y 4, caracterizado porque la superficie de las planchas de las paredes tienen su sección externa con forma de dientes de sierra, con una inclinación de seis a diez grados aproximadamente respecto a la horizontal, y las paredes laterales inclinadas internas son lamidas por el aire de recuperación que se envía a la cámara presurizada.

7. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la zona presurizada añade tabiques intermedios longitudinales y alineados de proa a popa.

8. Sistema según reivindicación 1, caracterizado por disponer de unos sensores que controlan los cambios de presión y posibles fugas de aire o agua.

9. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el sistema captador de energía consiste en turbinas sumergidas y semisumergidas que captan la energía de las olas.

10. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la propulsión se consigue mediante chorro de agua, chorro de aire, grandes hélices, turbinas de paletas accionadas por turbinas de gas, motores diesel, atómicos o motores eléctricos.

11. Sistema según reivindicación 1 y 2, caracterizado por utilizar un sistema complementario de propulsión a vela con vientos laterales y de popa, consistente en una o mas velas dispuestas entre dos grandes mástiles, las velas son de izado y arriado mediante cables o cuerdas y se enrollan en unos mástiles giratorios.

12. Sistema según reivindicación 1, caracterizado por disponer de un tubo que comunica la cámara de presión con el exterior y cuyo extremo inferior determina el nivel de agua dentro de dicha cámara, dicho tubo es elevado y bajado por un sistema eléctrico en función del peso de la nave y del estado del mar.

13. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la cámara se presuriza mediante unos flotadores oscilantes que accionan compresores aspirantes impelentes mediante la compresión del aire que se produce en unas cámaras laterales al golpear las olas, se acciona una turbina y esta mueve un compresor.

14. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las cámaras laterales consisten en un anillo flotador que circunda la nave total o parcialmente.

15. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las cámaras laterales tienen sus placas inclinadas con su inclinación hacia el interior y exterior de la nave.

16. Sistema según reivindicación 1, caracterizado por añadir unas cámaras menores formadas por las paredes laterales de inferior altura, cuya arista inferior coincide aproximadamente con la altura del agua en el interior de la cámara presurizada.

17. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las naves añaden unas aletas laterales y verticales estabilizadoras fijas y otras controlables en las paredes externas de la cámara presurizada.

18. Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar múltiples cascos invertidos sujetados superiormente mediante unas vigas cuyos puntos de unión utilizan articulaciones, rótulas, uniones cardan y el conjunto se cubre con una cubierta plana formada por múltiples planchas.

19. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la nave dispone de una gran superficie alar.

20. Método de flotación, estabilización y reducción de la resistencia de fricción para barcos, plataformas e islas artificiales que consiste en una nave que presenta en la zona inferior una cámara de aire presurizada abierta por la cara inferior y formada por unas planchas, paredes y tabiques laterales y un techo en su zona superior, dicha cámara porta unas subcámaras estabilizadoras laterales, formadas entre las paredes laterales y unas planchas verticales equidistantes del contorno de la nave y divididas por otras igualmente verticales y radiales y perpendiculares respecto al contorno de dicha nave, sobre el techo de la cámara presurizada se añaden al menos una cámara estanca con unas compuertas de intercomunicación, añade unos sistemas propulsores y unos medios o elementos adicionales reductores de la resistencia de fricción.

21. Método según reivindicación 20, caracterizado porque añade unas cámaras laterales de sección rectangular, circular, ovalada o de ángulo diedro con paredes curvas y ensanchadas hacia arriba, la zona superior añade unas paredes laterales superiores proporcionando un casco adicional con la abertura hacia arriba, con el fondo de ambos formada por una plancha o pared común.

22. Método según reivindicación 20, caracterizado porque las paredes de las cámaras laterales de la nave en contacto con el agua son de aluminio, aleaciones de aluminio, fibra de carbono, fibra de vidrio, plástico o metálicas recubiertas con un material aislante y se les añade una capa impermeable y como medios reductores de la resistencia utiliza capas de pinturas, polímeros etc., materiales deslizantes, no adherentes, hidrofóbicos, biocidas, y se les aplica el sistema de microburbujas de aire mediante la utilización de placas porosas al aire, y aprovechando su inclinación unas películas de aire que lamen su superficie.

23. Método según reivindicación 20 y 22, caracterizado porque la superficie de las planchas o paredes es lisa y las paredes laterales inclinadas son lamidas por el aire que se envía para recuperación por pérdidas de la cámara presurizada.

24. Método según reivindicación 20 y 22, caracterizado porque la superficie de las planchas de las paredes tienen su sección externa con forma de dientes de sierra con una inclinación de seis a diez grados aproximadamente respecto a la horizontal y las paredes laterales inclinadas internas son lamidas por el aire de recuperación que se envía a la cámara presurizada.

25. Método según reivindicación 20, caracterizado por aplicarse a catamaranes con dos o más naves invertidas.

26. Método según reivindicación 20, caracterizado porque la proa y la popa están formadas por unas planchas inclinadas con ángulo positivo, la de proa algo menor, las planchas son flexibles y sus laterales se inclinan, mediante planchas de goma ondulada o fuelles de goma, en función de la velocidad de la nave.

27. Método según reivindicación 20 y 21, caracterizado porque la porción superior externa o plataforma además de transportar mercancías, contenedores, etc., aloja pistas de aterrizaje de aviones, piscinas, instalaciones, habitáculos, salas presurizadas de tratamientos, rehabilitación, lúdicas, de recreo, y las salas de la zona inferior permiten vistas submarinas mediante ventanas acristaladas.

28. Método según reivindicación 20, caracterizado por aplicar sobre las placas laterales una camisa, membrana cubierta de capas de pinturas, polímeros etc., materiales deslizantes, no adherentes, hidrofóbicos, biocidas, y una sección externa con forma de dientes de sierra con una inclinación de seis a diez grados.

29. Método según reivindicación 20, caracterizado porque las subcámaras estabilizadoras laterales están abiertas por su zona inferior,

30. Método según reivindicación 20, caracterizado las subcámaras estabilizadoras laterales están cerradas por su zona inferior,

31. Sistema de flotación, estabilización y reducción de la resistencia de fricción para barcos, plataformas e islas artificiales que consiste en una nave que presenta en la zona inferior una cámara de aire presurizada abierta por la cara inferior y formada por unas planchas, paredes y tabiques laterales, frontales y traseros y un techo en su zona superior, dicha cámara porta unas subcámaras estabilizadoras laterales, formadas entre las paredes laterales y unas planchas inclinadas equidistantes del contorno de la nave y divididas por otras igualmente inclinadas y radiales y perpendiculares respecto al contorno de dicha nave, sobre el techo de la cámara presurizada se añaden al menos una cámara estanca con unas compuertas de intercomunicación, añade unos sistemas propulsores y unos elementos o medios adicionales reductores de la resistencia de fricción.