MÉTODO PARA MEJORAR LAS PROPIEDADES ROMPEDORAS DE HIELO DE UN VEHÍCULO ACUÁTICO Y UN VEHÍCULO ACUÁTICO CONSTRUIDO DE ACUERDO CON EL MÉTODO.

Un método para proporcionar un vehículo acuático, especialmente un rompehielos o un buque de carga,

buque cisterna o un buque similar de transporte, con características de penetración en hielo, teniendo dicho vehículo acuático un casco (1) con un primer extremo (2) y un segundo extremo (3) y que está equipado en dicho segundo extremo con una disposición de propulsión, que proporciona el principal empuje propulsivo del vehículo acuático, mientras el vehículo acuático se mueve con cualquiera de los extremos hacia delante, y la dirección del vehículo acuático, por la que dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático tiene forma y está diseñado para que, como tal, tenga características eficientes de penetración en hielo, caracterizado porque dicha disposición de propulsión se elige para que incluya al menos tres dispositivos de propulsión, siendo al menos la mayoría de ellos dispositivos con hélice de timón (4) y se disponen al menos a dos distancias diferentes desde dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático para que cuando el vehículo acuático se mueva en el hielo o en acumulaciones de hielo con dicho segundo extremo (3) hacia adelante, la hélice con uno o más dispositivos de propulsión situada cerca de dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático esté dispuesta para romper el hielo y la hélice con uno o más dispositivos de propulsión situada lejos de dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático esté dispuesta para mover el hielo desintegrado o trozos de hielo lejos de la acumulación de hielo

La invención se refiere a un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 para proporcionar un vehículo acuático, especialmente un rompehielos o un buque de carga, buque cisterna o buque similar de transporte con características mejoradas para penetración en hielo, teniendo dicho vehículo acuático un casco con un primer extremo y un segundo extremo y que está equipado en dicho segundo extremo con una disposición de propulsión, que proporciona el principal empuje propulsivo del vehículo acuático, mientras el vehículo acuático se mueve con cualquiera de los extremos hacia delante, y la dirección del vehículo acuático, por la cual dicho segundo extremo del vehículo acuático tiene forma y está diseñado para que, como tal, tenga características eficientes para penetración en hielo. La invención también se refiere a un vehículo acuático de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 7.

Existe la necesidad y el uso de varios tipos de buques de transporte, buques cisterna, buques de servicios, etc., que además de en condiciones de mar abierto, también operan en aguas congeladas y hoy en día incluso en condiciones árticas hasta un grado cada vez más alto. En la práctica, con el fin de desplazarse eficientemente, un buque requiere varios diseños de proa que correspondan a diversas condiciones. Con este fin, se ha desarrollado un concepto de acuerdo con el cual el extremo delantero y el extremo trasero del vehículo acuático se optimizan para diferentes condiciones, respectivamente. El concepto se describe, por ejemplo, en la publicación de patente US 5218917 que se considera que es la técnica anterior más cercana de las reivindicaciones independientes 1 y 7. Por consiguiente, el extremo trasero del vehículo acuático tiene la forma y se diseña para romper el hielo de manera más eficiente que el extremo delantero del vehículo acuático de manera que en condiciones de hielo pesado el buque se mueve en la dirección de popa, mientras que en condiciones de mar abierto el buque se mueve de manera más eficiente en la dirección delantera normal. Aparte del diseño y del refuerzo del extremo trasero del propio casco, es característico del concepto el hecho de que los principales dispositivos de propulsión del extremo trasero del vehículo acuático comprenden dos dispositivos con hélice de timón giratorio, cuyas hélices junto con la parte inferior del extremo trasero, que tiene una forma adecuadamente oblicua, rompen el hielo. A diferencia de un dispositivo con hélice fija, en el que la hélice rota alrededor de un eje fijamente mantenido por el caso del buque, el término dispositivo con hélice de timón se refiere en esta especificación a una hélice que junto con su eje de transmisión puede girar alrededor de un eje separado y que pude usarse para maniobrar el buque sin ningún medio de timón separado.

Cuando el objetivo es aplicar dicho concepto en buques más grandes de carga, tales como buques cisterna, el buque también requiere una fuerza de propulsión bastante alta como tal. Los dispositivos con hélice de timón de acuerdo con la tecnología moderna tienen, sin embargo, sus limitaciones en lo relativo a la fuerza de propulsión, siendo las salidas de potencia en la práctica alrededor de 20 MW por dispositivo con hélice de timón. Las restricciones de los dispositivos con hélice de timón con salidas de potencia más altas que ésta comprenden, por ejemplo, el espacio requerido, el peso y el precio.

La publicación EP 1472135 desvela una disposición de propulsión, conocida como tal, adecuada para grandes buques de carga rodada que comprende un dispositivo con hélice fija y dispositivos con hélices de timón sobre ambos lados del mismo. Esta solución como tal es ventajosa en términos de costes y utilización del espacio, cuando el problema es el espacio requerido y proporcionar una fuerza de propulsión suficientemente alta también para buques más grandes. En el documento no hay ninguna mención en absoluto referente a la idoneidad de la solución para buques que, además de en mar abierto, también pueden desplazarse en condiciones de hielo pesado.

Por lo tanto, los buques que tienen como objeto usarse en diversas condiciones y que serían especialmente adecuados también para su uso en condiciones de hielo pesado, que en este contexto incluyen, además de hielo grueso plano, especialmente arrecifes de hielo formados por bloques de hielo y acumulaciones de hielo, requieren una proa que tenga la forma adecuada para aplicarse mejor en condiciones de mar abierto, características suficientes para penetración en hielo para condiciones de hielo duro y además, una suficiente fuerza de propulsión por sí misma. Aparte de la habilidad para romper el hielo eficientemente como tal en términos de economía de combustible, las características de penetración en hielo incluyen en este contexto también la habilidad en general para desplazarse en condiciones de hielo pesado, tales como en bloques de hielo y a través de arrecifes de hielo, que además de un diseño adecuado de la estructura, también requiere suficiente rigidez. Esto es aparente, por ejemplo, cuando se dirige a través de arrecifes de hielo y bloques de hielo para desembarcar y/o embarcar en una base situada en condiciones árticas.

Los problemas anteriormente mencionados se mantienen ciertos parcialmente también en el caso de rompehielos reales, que pueden necesitar moverse en mares abiertos durante un largo periodo de tiempo antes de realizar una verdadera tarea de romper hielo. Además, la proa en los rompehielos está diseñada para la operación óptima especialmente cuando rompe hielo grueso plano, y por lo tanto los arrecifes de hielo y las acumulaciones de hielo suponen considerablemente un desafío cuando se mueven hacia delante. Incluso si se requiere una cierta habilidad para romper hielo, también cuando los rompehielos se mueven en la dirección de la popa, con el fin de asegurar movilidad y maniobrabilidad por ejemplo cuando se mueve y gira en un canal abierto, la habilidad del rompehielos para romper hielo cuando se mueve en la dirección de la popa es generalmente sustancialmente peor que cuando se desplaza en la dirección delantera.

Un fin de la invención es proporcionar una solución a los problemas anteriormente mencionados y por lo tanto proporcionar un vehículo acuático, que puede ser un rompehielos o un buque adecuado para transportar varios tipos de carga, siendo este vehículo acuático más adecuado que antes para usarse en las diversas condiciones operativas anteriormente mencionadas, especialmente en condiciones de hielo pesado, por ejemplo cuando se dirige a través de arrecifes de hielo, acumulación de hielo o bloques de hielo.

Los objetos de la invención se consiguen principalmente como se desvela en las reivindicaciones adjuntas 1 y 7, y más detenidamente como se explica en las otras reivindicaciones. En este contexto los términos “primer extremo” y “segundo extremo” del vehículo acuático se han usado en lugar de “extremo delantero” y “extremo trasero”, respectivamente, ya que estos términos pueden dar lugar a interpretación si el vehículo acuático se usa y se mueve hacia delante en ciertas condiciones de operación variablemente mejor con cualquiera de los extremos hacia delante.

De acuerdo con la invención, dicha disposición de propulsión del vehículo acuático se elige para incluir al menos tres dispositivos de propulsión, siendo al menos la mayoría de ellos dispositivos con hélice de timón y dispuestos al menos en dos distancias diferentes desde dicho segundo extremo del vehículo acuático para que cuando el vehículo acuático se mueve en hielo o en acumulaciones de hielo con dicho segundo extremo hacia delante, la hélice con uno o más dispositivos de propulsión situada cerca de dicho segundo extremo del vehículo acuático está dispuesta para romper el hielo y la hélice con uno más dispositivos de propulsión situada lejos de dicho segundo extremo del vehículo acuático está dispuesta para mover hielo desintegrado o trozos de hielo lejos de las acumulaciones de hielo.

Por medio de la invención es posible mejorar sustancialmente la habilidad de tanto un rompehielos como de un vehículo acuático adecuado para transportar varios tipos de carga para moverse hacia delante, particularmente en condiciones de bloques duros de hielo y a través de arrecifes de hielo, con ese extremo hacia delante, en el que el principal empuje propulsivo del vehículo acuático se dispone en ambas direcciones del movimiento. Además, este extremo del vehículo acuático es también aplicable para... [Seguir leyendo]

1. Un método para proporcionar un vehículo acuático, especialmente un rompehielos o un buque de carga, buque cisterna o un buque similar de transporte, con características de penetración en hielo, teniendo dicho vehículo acuático un casco (1) con un primer extremo (2) y un segundo extremo (3) y que está equipado en dicho segundo extremo con una disposición de propulsión, que proporciona el principal empuje propulsivo del vehículo acuático, mientras el vehículo acuático se mueve con cualquiera de los extremos hacia delante, y la dirección del vehículo acuático, por la que dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático tiene forma y está diseñado para que, como tal, tenga características eficientes de penetración en hielo, caracterizado porque dicha disposición de propulsión se elige para que incluya al menos tres dispositivos de propulsión, siendo al menos la mayoría de ellos dispositivos con hélice de timón (4) y se disponen al menos a dos distancias diferentes desde dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático para que cuando el vehículo acuático se mueva en el hielo o en acumulaciones de hielo con dicho segundo extremo (3) hacia adelante, la hélice con uno o más dispositivos de propulsión situada cerca de dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático esté dispuesta para romper el hielo y la hélice con uno o más dispositivos de propulsión situada lejos de dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático esté dispuesta para mover el hielo desintegrado o trozos de hielo lejos de la acumulación de hielo.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos de propulsión situados a diferentes distancias desde dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático están colocados uno al lado del otro en la dirección lateral del vehículo acuático.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se usan una o más hélices para romper una acumulación de hielo echando una corriente de agua a la misma, por lo que más del empuje común propulsivo de los dispositivos de propulsión está aún dispuesto para mover el vehículo acuático hacia la acumulación de hielo a romperse y para mover el hielo roto lejos de la acumulación de hielo.

4. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los dispositivos de propulsión del vehículo acuático que tienen por objeto romper el hielo son dispositivos con hélices de timón (4).

5. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la disposición de propulsión se elige para que comprenda dispositivos con hélice de timón giratorio (4) dispuestos a una distancia desde la línea del centro longitudinal del casco (1), en ambos de sus lados, y un dispositivo con hélice fija (5) dispuesto entre los dispositivos con hélice de timón, siendo la distancia de la hélice de los dispositivos con hélice fija desde dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático claramente más larga que la de las hélices de los dispositivos con hélice de timón (4), cuando el vehículo acuático mueve en el hielo dicho segundo extremo hacia delante.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los dispositivos con hélice de timón (4) en todos corresponden al menos a la mitad de la fuerza total de propulsión del vehículo acuático.

7. Un vehículo con características de penetración en hielo, especialmente un rompehielos o un barco de cargo, un buque cisterna o un buque similar de transporte, teniendo dicho vehículo acuático un casco (1) con un primer extremo (2) y un segundo extremo (3) y que está equipado en dicho segundo extremo con una disposición de propulsión que proporciona el empuje principal propulsivo del vehículo acuático, mientras el vehículo acuático se mueve con cualquiera de los extremos hacia delante, y la dirección del vehículo acuático, por la que dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático tiene forma y está diseñado para que, como tal, tenga características eficientes de penetración en hielo, caracterizado porque dicha disposición de propulsión comprende al menos tres dispositivos de propulsión, siendo al menos la mayoría de ellos dispositivos con hélice de timón (4) y que se disponen al menos a dos distancias diferentes desde dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático para que cuando el vehículo acuático se mueve en el hielo o en acumulaciones de hielo con dicho segundo extremo (3) hacia adelante, la hélice con uno o más dispositivos de propulsión situada cerca de dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático esté dispuesta para romper el hielo y la hélice con uno o más dispositivos de propulsión situada lejos de dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático esté dispuesta para mover el hielo desintegrado o trozos de hielo lejos de la acumulación de hielo.

8. Un vehículo acuático de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque los dispositivos de propulsión situados a diferentes distancias desde dicho segundo extremo (3) del vehículo acuático están colocados uno al lado del otro en la dirección lateral del vehículo acuático.

9. Un vehículo acuático de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque los dispositivos de propulsión que tienen por objeto desintegrar y romper el hielo son dispositivos con hélice de timón (4).

10. Un vehículo acuático de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 – 9, caracterizado porque la disposición de propulsión comprende dispositivos con hélice de timón giratorio (4) dispuestos a una distancia desde la línea del centro longitudinal del casco (1), en ambos de sus lados, y un dispositivo con hélice fija (5) dispuesto

entre los dispositivos de hélice de timón.

11. Un vehículo acuático de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque los dispositivos con hélice de timón (4) en todos corresponden al menos a la mitad de la fuerza total de propulsión del vehículo acuático.