SISTEMA DE PROPULSIÓN ELÉCTRICA DE BUQUE Y BUQUE ASÍ EQUIPADO.

Sistema de propulsión eléctrica de buque y buque así equipado. La presente invención se refiere a un sistema de propulsión eléctrica de buque y, más particularmente, a un sistema de propulsión para buque de gran tamaño. Se refiere asimismo a un buque así equipado. La demanda de los armadores es, en términos de buque de pasajeros, para una función de buque de crucero, por ejemplo, es obtener unos buques cada vez de mayor tamaño, con el fin de aumentar el número de pasajeros por crucero y, al mismo tiempo, proponerles un máximo de cabinas con vistas al mar. Simultáneamente, se desea realizar buques de pasajeros que tengan una velocidad de crucero por lo menos igual a 20 nudos. Actualmente, los buques de pasajeros de tipo "Panamax" o "Overpanamax", es decir unos buques capaces o no de transitar por el canal de Panamá, tienen generalmente una propulsión eléctrica con dos líneas de árbol, con unos motores que tienen una potencia respectiva de aproximadamente 20 Mvatios. Dichas potencias de propulsión por línea de árbol, combinadas con el aumento del tamaño de los buques o de la velocidad de crucero, no son suficientes para responder a la demanda de los armadores. Además, querer aumentar la potencia por línea de árbol plantea problemas técnicos relativos a la sobrepotencia del motor. Se enfrenta asimismo a problemas de tamaño de hélice de propulsión y de juego en el casco para el control de las vibraciones, lo cual impide un buen rendimiento propulsor y unas pulsaciones bajas. Por otra parte, el aumento del tamaño del sistema de propulsión va en contra de los límites de calado de buque y del gálibo para la propulsión, con respecto a las profundidades de los puertos o de las zonas de tránsito. Otra gran demanda de los armadores se refiere a la redundancia del sistema de propulsión, con el fin de asegurar una velocidad mínima, por ejemplo de 20 nudos, durante la pérdida temporal de uno de los elementos de propulsión. En unos buques de gran tonelaje, se ha realizado, con el fin de obtener una potencia de propulsión suficiente y necesaria, una propulsión asegurada por una combinación de varios propulsores azimutales, denominados asimismo "pods", por oposición a las propulsiones por línea de árbol. Por el término "pod", se entiende un conjunto de propulsión sumergido, exterior al casco del buque y que contiene la motorización de la propulsión. Los pods son unos productos complejos pero suficientemente desarrollados para proporcionar una potencia que alcanza hasta 30 Mvatios. Esta solución presenta la ventaja de cumplir la función de timón y la función de propulsión por la utilización de pods orientables. Además, el número más importante de propulsores permite mejorar la redundancia del sistema, en caso de funcionamiento degradado por la pérdida de uno de los elementos de propulsión. La configuración con 3 pods, a saber dos dispuestos lateralmente y uno según el eje central longitudinal del buque, no es una solución estandarizable fácilmente. En efecto, el pod "central" se sitúa en la estela del buque, de manera que su concepción es muy compleja y necesita grandes dimensiones. Por eso, para aumentar la potencia global de la propulsión, se pasa generalmente a una configuración con cuatro pods, para asegurar la potencia y la redundancia necesaria del sistema. Sin embargo, estas realizaciones adolecen del inconveniente de posicionarse en el límite aceptable de gálibo y de calado de los buques de grandes dimensiones. Los dos pods situados más hacia la proa del buque presentan así un riesgo importante de choque y de deterioro. La presente invención tiene por objeto un sistema de propulsión de buque que evita los inconvenientes de las soluciones anteriores, es decir que posee una redundancia que permite asegurar una velocidad mínima de crucero y que permite obtener una potencia de propulsión con unos propulsores estandarizados al máximo y compactos, por lo menos en las zonas criticas. La misma tiene más particularmente por objetivo proponer un sistema de propulsión de buque, en particular de grandes dimensiones, que comprende dos pods laterales y una línea de árbol central. Es conocido a partir de las solicitudes de patentes EP 1 329 379 y US 2005/0164574, un sistema de propulsión para buques constituido por una línea de árbol central que asegura la propulsión principal y por dos pods laterales. La propulsión de la línea de árbol central está asegurada por una alimentación diesel, asociada con una hélice de palas orientables, con el fin de responder a obligaciones de maniobrabilidad. La alimentación de los pods se realiza eléctricamente. Sin embargo, la combinación de alimentación eléctrica/diesel no permite optimizar una redundancia del sistema con 2 E07110539 02-01-2012   respecto a un sistema completamente eléctrico. En efecto, la avería de un grupo electrógeno que forma parte de un conjunto de varios grupos electrógenos que constituyen la red de alimentación eléctrica del buque, no es penalizante para continuar obteniendo la potencia general de funcionamiento del buque, puesto que otros grupos electrógenos de la red pueden asegurar el relevo. Por el contrario, una avería de la alimentación diesel provoca la parada por lo menos temporal del propulsor en relación con esta alimentación. Además, una alimentación completamente eléctrica presenta la ventaja de ofrecer una mayor flexibilidad en la configuración del buque, debido a la posibilidad de colocar los motores eléctricos a una mayor distancia y en diferentes niveles. Este no es el caso de los motores diesel, que son mucho más voluminosos. Se describe por otra parte en el documento WO-A-03/066428, que se considera el estado de la técnica más próximo, un sistema de propulsión para buque que comprende una línea de árbol central y dos pods laterales traseros. El sistema de propulsión de la línea de árbol central está, como muestran las figuras 1A a 2B, constituido por una hélice clásica. En cuanto a la forma de realización de las figuras 3A y 3B se trata de un dispositivo denominado "water-jet device", es decir un dispositivo instalado en el interior del casco, constituido principalmente por un conducto de aspiración por agua, por una bomba arrastrada por un árbol, por un rectificador situado corriente abajo, por una tobera aceleradora y por dispositivos de orientación y de inversión de chorro. El documento US-A-4.427.393 describe un dispositivo de propulsión para buques protegido contra los daños generados por pedazos de hielo. La presente invención prevé por lo tanto un sistema de propulsión eléctrica de buque, en particular de grandes dimensiones, que comprende por lo menos dos pods laterales y una línea de árbol central. La primera gran ventaja de esta configuración es la utilización de propulsores estándar para los pods y de una línea de árbol, que se adapta fácilmente para la obtención de la potencia total requerida. Los dos pods laterales se encuentran de nuevo en unas disposiciones clásicas conocidas y ya aplicadas. Por el contrario, la línea de árbol central plantea potencialmente unos problemas con respecto a las dimensiones y a las prestaciones a alcanzar. Un primer nivel de problemas generados es de tipo vibratorio, lo cual significa que se forman vibraciones importantes debido a la perturbación de la estela por el skeg, es decir por la prolongación de la quilla del buque a nivel de la carena del espejo de popa del buque. Este problema se trata clásicamente mediante unos bulbos reguladores de estela, tal como se practica en los buques con una línea de árbol tales como, por ejemplo, en los buques de transporte de gas licuado. En este caso, es necesario prever una pieza conformada en caliente compleja, costosa y voluminosa. Un segundo tipo de problemas generados se refiere a la potencia de propulsión a alcanzar, en un volumen compacto para facilitar la integración de ésta en la estela central del buque, y con una solución estandarizable al máximo para no aumentar de forma irrazonable los costes. Como se ha mencionado más arriba, la presente invención tiene así por objeto un sistema de propulsión eléctrica de buque que comprende por lo menos dos pods laterales traseros y que comprende una línea de árbol prevista de manera central según el eje del buque. Según la invención, la propulsión de dicha línea de árbol está asegurada por una bomba hélice constituida por una hélice y por una corona de alerones orientadores de flujo dispuestos corriente arriba de la hélice, rodeando una tobera el conjunto hélice/coronas de alerones. De esta manera, la presencia de una propulsión de tipo bomba-hélice permite evitar los problemas de dimensiones de la hélice conservando como mínimo una potencia equivalente a una hélice clásica y evitar las perturbaciones acústica y vibratoria por una orientación del flujo a la salida... [Seguir leyendo]

1. Sistema de propulsión eléctrica de buque que comprende por lo menos dos pods laterales traseros (3) y una línea de árbol (4) prevista de manera central según el eje (5) del buque, caracterizado porque la propulsión de la línea de árbol central (4) está asegurada por una bomba-hélice (6) constituida por una hélice (8) y por una corona de alerones orientadores de flujo (9) dispuestos corriente arriba de la hélice (8), rodeando una tobera (7) el conjunto hélice (8)/corona de alerones (9). 2. Sistema de propulsión eléctrica de buque según la reivindicación 1, caracterizado porque los dos pods latearles traseros (3) son dos pods de tipo bomba-hélice. 3. Sistema de propulsión eléctrica de buque según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos pods laterales (3) traseros son dos pods orientables a 360º. 4. Buque equipado con un sistema de propulsión eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 3. 5. Buque según la reivindicación 4, caracterizado porque el juego en el casco de la hélice (8) de la bomba-hélice (6) es del orden de 500 mm. 6. Buque según una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque la tobera (7) de la bomba-hélice (6) central está unida al casco por un brazo (15) de absorción de esfuerzo. E07110539 02-01-2012   6 E07110539 02-01-2012   7 E07110539 02-01-2012   8 E07110539 02-01-2012