Dispositivo de amortiguación del movimiento de cabeceo.

Un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo (200) para reducir el movimiento de cabeceo en unbuque oceanico (100),

en el que el aparato (200) incluye un tanque alargado (20) dispuesto transversalmente atraves de dicho buque (100) parcialmente cargado con un liquido (10), una disposición de control (210, 220) parasupervisar de un angulo de cabeceo (a) del buque (100) y para controlar dinamicamente una profundidad efectiva (d)del liquido (10) de manera que una ola (30) que se propaga en un superficie del liquido (10) esta al menosparcialmente en oposición de fase al movimiento de cabeceo del buque (100) para reducir la magnitud de dichomovimiento de cabeceo,

caracterizado por que el aparato (200) incluye un media (240) dispuesto para mostrar imagenes de la superficie delliquido (10) para supervisar una posiciao instantanea de la ola (30) dentro del tanque (20);

permitiendo dicho medio que el aparato (200) mida una amplitud de la ola, su dirección de propagación dentro deltanque (20) desde una serie de mediciones de posicion instantaneas de la ola (30) en diferentes instantes de tiempo.

Dispositivo de amortiguacion del movimiento de cabeceo

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo para reducir el movimiento de cabeceo en buques ocednicos. Por otra parte, la presente invencion se refiere a mdtodos de control del aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo para reducir el movimiento de cabeceo en buques

oceanicos. Adicionalmente, la presente invencion se refiere a productos de software registrados en soportes de almacenamiento de datos legibles por maquina, en los que los productos de software son ejecutables en un hardware de computacion para implementar los metodos.

Antecedentes de la invencion

Es bien sabido que los buques oceanicos se ven afectados por las olas del mar que acttian sobre los mismos, haciendo que los buques ocednicos experimenten tanto la rotación angular (cabeceo, alabeo, guifiada) , asi como el desplazamiento lineal (balanceo, oscilacion vertical, movimientos lineales en dirección proa-popa) . Para el personal de los buques oceanicos, los movimientos de cabeceo y de oscilaciOn vertical son generalmente los mas notorios.

Los movimientos de cabeceo incluyen movimientos oscilatorios de buques ocednicos alrededor de su eje alargado sustancialmente horizontal, y los movimientos de oscilacion vertical incluyen movimientos oscilatorios lineales de buques oceanicos en una dirección vertical.

Se sabe que el movimiento angular puede ser resistido por los dispositivos giroscopicos Coreolis, por ejemplo, tat

como se emplea en los barcos propulsados por chorro de agua contemporaneos que incluyen grandes turbinas internas para la generacion de los chorros de agua de propulsion; las turbinas son sinergicamente operables para funcionar como grandes volantes de inercia de rotaciOn. Sin embargo, tales dispositivos giroscOpicos no son capaces de resistir desplazamientos lineales (balanceo, oscilaciOn vertical, movimientos lineales de en direccion proa-popa) a cuenta del principio de conservacion del momento lineal. Una empresa australiana ShipDynamics Ltd.

(Australia) ha informado recientemente de un estabilizador de cabeceo giroscOpico para una embarcacion de 50

metros, que es capaz de evitar por completo el movimiento de cabeceo de la embarcación. Sin embargo, un dispositivo giroscópico de este tipo requiere aproximadamente 20kW de potencia de entrada para su funcionamiento y, por tanto, es un refinamiento de lujo potencialmente costoso en el mundo en el context° de la rapida disminuciOn de las reservas de combustibles f6siles mundiales.

En la solicitud de patente japonesa N° JP 2006219114, se describe el dispositivo de reducción del movimiento de alabeo-cabeceo para un buque oceanic°. El dispositivo emplea un sensor de supervisiOn del movimiento del liquido. Por otra parte, en la solicitud de patente japonesa con N° de publicacion JP 2005291830 (Shinko Engineering & Maintenance Co. Ltd.) , se describe un aparato de medicion por imagen y un mdtodo de mediciOn por imagen

correspondiente para detectar el nivel de liquid°.

El documento US 3.968.353 se considera como la tecnica anterior mas proxima y divulga un sistema de amortiguacion del movimiento de cabeceo con tanques transversales y una disposicion de control para contrarrestar las fases de las olas en los tanques y los cabeceos del buque.

Los aparatos pasivos contemporaneos para reducir el movimiento de cabeceo en buques oceanicos que utilizan tanques de liquid°, funcionan a menudo de forma inadecuada porque las caracteristicas dinamicas de los tanques no se supervisan adecuadamente. En ciertas circunstancias, estos aparatos contemporaneos pueden incluso hacer que los movimientos de cabeceo de buques ocednicos sean mas severos de to que serian en el caso de los buques

estuvieran desprovistos del aparato contemporanea. En ciertas condiciones climaticas adversas, el aparato contemporaneo antes mencionado para reducir el movimiento de cabeceo puede causar un malestar considerable para el personal y/o pasajero, e induso poner la estabilidad de los buques oceanicos en peligro momentaneo.

Sumario de la invencion

La presente invencion pretende proporcionar un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo que sea capaz de funcionar de forma mas fiable y eficaz que los tipos de aparatos de amortiguacion del movimiento de cabeceo pasivos conocidos.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta; se proporciona un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo para reducir el movimiento de cabeceo en un buque oceanic°, caracterizado por que el aparato incluye un tanque alargado dispuesto transversalmente a traves del buque parcialmente cargado con un liquid°, una disposicion de control para supervisar un dngulo de cabeceo (a) del buque y para controlar

dinamicamente una profundidad efectiva (d) del liquid°, de modo que una ola que se propaga en una superficie del liquid° esta al menos parcialmente en oposicion de fase al movimiento de cabeceo del buque para reducir una

magnitud del movimiento de cabeceo.

La invenciOn es ventajosa porque controlar dinamicamente la propagacion de la ola superficial por medio del control dinamico de la profundidad efectiva del liquido dentro del tanque permite que el movimiento de cabeceo del buque se compense mejor por el aparato.

Opcionalmente, el aparato esta adaptado para controlar la profundidad efectiva (d) de forma dinamica durante la operación mediante la extraccion de liquid° del tanque y/o mediante la carga de liquid° en el tanque.

Opcionalmente, el aparato esta adaptado para controlar la profundidad efectiva (d) de forma dinamica durante la operación mediante la modulacion de una superficie inferior efectiva del tanque mediante el uso de una disposición de deflectores accionados.

Opcionalmente, el aparato incluye at menos uno de los siguientes sensores acoplado a la disposición de control para la medición de la propagacion dinamica de la ola en la superficie del liquido:

(a) una camara dispuesta para mostrar imagenes de la superficie del liquid° para supervisar una posición instantanea de la ola dentro del tanque;

(b) una disposicion de deteccion del nivel de liquid° en la superficie dispuesta en una pluralidad de ubicaciones dentro del tanque para supervisar una posicion instantanea de la ola dentro del tanque; y

(c) una disposición de radar para supervisar la superficie del liquid° para supervisar una posicion instantanea de la ola dentro del tanque.

Mas opcionalmente, el aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo se implementa de modo que la profundidad efectiva (cf) del liquid° se controla dinamicamente durante la operaciOn extrayendo selectivamente el liquid () en un primer extremo del tanque e inyectando selectivamente el liquid° en un segundo extrema del tanque.

Mas opcionalmente, el aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo se implementa para incluir un depósito en el que el liquid° que se ha extraido del tanque se bombea y desde el que el liquid° se bombea para ser inyectado enel tanque, de tal manera que el tanque y el depósito forman un sistema cerrado para el liquido.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se proporciona un metodo para controlar un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo de acuerdo con el primer aspecto de la invencion, caracterizado por que el metodo incluye:

(a) supervisar un angulo de cabeceo (a) de un buque oceanico equipado con el aparato;

(b) supervisar las caracteristicas de propagacion de una ola superficial que se propaga en un liquid° en un tanque del aparato; y

(c) ajustar una profundidad efectiva del liquid° en el tanque de manera que la propagación de la ola superficial en

eltanque se controla a fin de oponerse, at menos parcialmente, a un movimiento de cabeceo del buque, como es evidente en el angulo de cabeceo (a) del buque.

Opcionalmente, el metodo incluye controlar la profundidad efectiva (d) de forma dinamica durante la operaciOn mediante la extraccion de liquid° del tanque y/o la carga de liquid° en el tanque.

Opcionalmente, el metodo incluye controlar la profundidad efectiva (d) de forma dinamica durante la operacion por medio de la modulacion de una superficie inferior efectiva del tanque mediante el uso de una disposiciOn de deflectores accionados.

Opcionalmente, el metodo incluye el uso de al menos uno de los siguientes sensores acoplados a una disposición de control del aparato para medir la... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo (200) para reducir el movimiento de cabeceo en un buque oceanic° (100) , en el que el aparato (200) incluye un tanque alargado (20) dispuesto transversalmente a

traves de dicho buque (100) parcialmente cargado con un liquid° (10) , una disposición de control (210, 220) para supervisar de un angulo de cabeceo (a) del buque (100) y para controlar dinamicamente una profundidad efectiva (d) del liquid° (10) de manera que una ola (30) que se propaga en un superficie del liquid° (10) esta al menos parcialmente en oposición de fase al movimiento de cabeceo del buque (100) para reducir la magnitud de dicho movimiento de cabeceo,

caracterizado por que el aparato (200) incluye un media (240) dispuesto para mostrar imagenes de la superficie del liquid° (10) para supervisar una posiciao instantanea de la ola (30) dentro del tanque (20) ; permitiendo dicho medio que el aparato (200) mida una amplitud de la ola, su direcciOn de propagacion dentro del tanque (20) desde una serie de mediciones de posicion instantaneas de la ola (30) en diferentes instantes de tiempo.

2. Un aparato de amortiguaciOn del movimiento de cabeceo (200) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho medio (240) es una camara (240) .

3. Un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo (200) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el

aparato (200) esta adaptado para controlar la profundidad efectiva (d) de forma dinamica durante la operacion mediante la extraccion de liquid° (10) del tanque (20) y/o carga de liquid° (10) en el tanque (20) .

4. Un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato (200) esta adaptado para controlar la profundidad efectiva (d) de forma dinamica durante la operacion por medio de la modulacion de una superficie de fondo efectiva del tanque (20) mediante el uso

de una disposiciOn de deflectores accionados (500, 510) .

5. Un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo (200) de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que la profundidad efectiva (d) del liquid° (10) es controlada dinamicamente durante la operacian mediante la extraccion selectiva de liquid° en un primer extern° del tanque (20) y la inyeccion selectiva de liquid° (10) en un segundo

extremo del tanque (20) .

6. Un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo (200) de acuerdo con la reivindicaciOn 3, en el que dicho aparato (200) incluye un depósito (300) en el que el liquid° (10) extraido del tanque (20) es bombeado y desde el que el liquid° (10) es bombeado para su inyección en el tanque (20) , de tal manera que el tanque (20) y el depósito

(300) forman un sistema cerrado para el liquid° (10) .

7. Un metodo para controlar un aparato de amortiguacion del movimiento de cabeceo (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho metodo incluye:

(a) supervisar un angulo de cabeceo (a) de un buque oceanic° (100) equipado con el aparato (200) ;

(b) supervisar las caracterlsticas de propagaciOn de una ola superficial (30) que se propaga en un liquid° (10) en un tanque (20) del aparato (200) ; y

(c) ajustar una profundidad efectiva del liquid° (10) en el tanque (20) de modo que la propagaciOn de la ola

superficial (30) en el tanque (20) es controlada con el fin de oponerse, al menos parcialmente, a un movimiento decabeceo del buque (100) , coma es evidente en el angulo de cabeceo (a) del buque (100) ,

en el que dicho metodo incluye la implementacion de la etapa (b) mediante el uso de un media tal coma una camara

(240) dispuesta para mostrar imagenes de la superficie del liquid° (10) para supervisar una posicion instantanea de la ola (30) dentro del tanque (20) , en el que el la camara (240) permite que el aparato (200) mida una amplitud de la

ola, su direccion de propagación dentro del tanque (20) a partir de una serie de mediciones de posicion instantaneas de la ola (30) en diferentes instantes de tiempo.

8. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que el metodo incluye controlar la profundidad efectiva (d) de

forma dinamica durante la operaciOn mediante la extraccion de liquid° (10) del tanque (10) y/o carga de liquid° en el tanque (20) .

9. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 7 u 8, en el que el metodo incluye controlar la profundidad efectiva (d) de forma dinamica durante la operacion por media de la modulaciOn de una superficie de fondo efectiva del tanque

(20) mediante el uso de una disposicion de deflectores accionados (500, 510) .

10. Un buque oceanic° (100) que incluye al menos un aparato (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 para reducir un movimiento de cabeceo del buque (100) durante su operacion.

11. Un producto de software registrado en un media de almacenamiento de datos legible par maquina, en el que

dicho producto es ejecutable en un hardware de computacion (220) para la implementacion de un metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9.

a

FIG. 1

200

230 240

210

40 40

30

(I

20 250 250

270 260 290

280

300

FIG. 3

370

250

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360

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350

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FIG. 4

FIG. 5

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FIG. 6